Streaming sob demanda interativo na internet (V.3, N.9, P.1, 2020)

Tempo estimado de leitura: 8 minuto(s)

Divulgador da Ciência:

Prof. Carlo Kleber da Silva Rodrigues (CMCC/UFABC) [Lattes]

 

Sistemas de streaming sob demanda interativo permitem que usuários realizem a reprodução de objetos multimídia armazenados em servidores remotamente situados. Essa reprodução é iniciada pelo cliente no instante desejado, podendo ocorrer ações de interatividade como play, stop, jump forward, jump backward e pause. É como se o usuário estivesse em sua residência assistindo a objetos multimídia usando um aparelho de DVD doméstico.

 

Os objetos são transmitidos para o usuário por meio de uma rede de comunicação. Tecnicamente, a reprodução ocorre à medida que os pedaços dos objetos vão chegando à máquina do usuário, sem a necessidade de armazenamento local. As infraestruturas física e lógica da rede de comunicação são determinantes para se obter uma aceitável qualidade de serviço (do inglês, Quality of Service QoS), a qual se traduz principalmente por baixa latência para início da sessão, bem como pela reprodução sem interrupções indesejadas.

 

Sistemas de streaming sob demanda interativos têm sido utilizados em empreendimentos de naturezas pública e privada. Para exemplificar, citam-se objetos cujos conteúdos se referem a aulas, reportagens, filmes e músicas, disponibilizados por programas de ensino a distância (EaD), museus, bibliotecas virtuais, emissoras de TV e rádio, e e-business.

 

A implementação de um sistema de streaming sob demanda deve observar o valor máximo de largura de banda da rede de comunicação. No entanto, os objetos multimídia estão cada vez mais complexos, em virtude especialmente dos avanços da computação gráfica. Em outras palavras, a largura de banda é limitada, mas os objetos são cada vez maiores em tamanho, aumentando os requisitos de banda. O desenvolvimento de paradigmas de projeto para otimizar o uso da banda da rede na transmissão desses objetos torna-se então fulcral.

 

Quais são as principais arquiteturas de projeto desses sistemas?

 

Três arquiteturas podem ser consideradas para o projeto desses sistemas: cliente-servidor (C/S); peer-to-peer (P2P); e híbrida. Na arquitetura C/S, simplificadamente ilustrada na Figura 1, existe um host em funcionamento, denominado de servidor, que atende requisições de outros hosts, denominados de clientes. Na arquitetura P2P, simplificadamente ilustrada na Figura 2, pares arbitrários de hosts, denominados de peers, comunicam-se diretamente entre si e atuam alternadamente como cliente e servidor.

 

Figura 1: Arquitetura Cliente-Servidor.

 

Na arquitetura híbrida, há uma combinação das duas arquiteturas anteriores. Por exemplo, pode haver um host especial responsável por organizar as informações de um grupo de hosts, os quais se comunicam entre si para transmitir ou receber um determinado objeto. Ou seja, um host especial controla todo o grupo de hosts, estabelecendo por quem e quando o objeto é transmitido ou recebido. Os demais hosts atuam como em uma arquitetura P2P tradicional.

 

Figura 2: Arquitetura peer-to-peer (P2P).

 

 

Qual a relevância social de sistemas de streaming sob demanda na Internet?

 

O emprego de sistemas de streaming sob demanda na Internet é crescente. Além do interesse que se desperta em empreendimentos privados, como em setores de entretenimento, notícias e e-business, também se destaca o potencial impacto na área social. Por exemplo, esses sistemas podem ser utilizados em Educação a Distância (EaD), promovendo principalmente a inclusão social.

 

Sob o paradigma de EaD, os sistemas de streaming sob demanda permitem a alunos, impossibilitados do acesso presencial a instituições de ensino, assistir a aulas de diferentes cursos gravadas por professores. As aulas são gravadas nas instituições onde os professores estão fisicamente alocados. Essas aulas gravadas são então disponibilizadas em polos de EaD localizados próximos às residências dos alunos.

 

Esse cenário traz uma maior humanização do processo ensino-aprendizagem, pois o aluno passa a ter um ser humano ministrando uma aula, o que se faz bem mais atrativo que contar com apenas um texto escrito sobre um assunto. Ainda, uma aula gravada pode atingir um número bem maior de alunos que quando ministrada de forma exclusivamente presencial, potencializando a capilarização do processo ensino-aprendizagem.

 

Os Ensinos Fundamental, Médio e Superior, incluindo também cursos de extensão, reciclagem e atualização, podem ser indistintamente contemplados, o que contribui para a concepção da educação continuada. Isso porque o conteúdo a ser disseminado pode considerar diferentes tipos de informação de contexto educacional como, por exemplo, reportagens, entrevistas, experimentos e documentários.

 

Ademais, o Ministério da Educação (MEC) tem sistematicamente facilitado a oferta da EaD no País. Por exemplo, as medidas do Decreto 9.057/2017 alcançaram toda a Educação Básica e o Ensino Superior, incluindo cursos superiores de graduação e pós-graduação, facilitando principalmente a criação de novos polos de EaD. Em menos de um ano após o decreto, o total de polos permitidos mais que duplicou, passando de 6.990 para 14.706. Isso significou que o número de cursos à distância, no Ensino Superior, saltou de 1.222 em 2016 para 2.774 em 2017. 

 

Para terminar, vemos que a pandemia de COVID-19 que infelizmente está em curso em nosso planeta trouxe a necessidade do isolamento social e, com isso, terminou por evidenciar a importância de tecnologias que permitam a realização de atividades remotas. Neste contexto, as tecnologias de streaming terminam ganhando ainda mais destaque, pois se constituem em grandes aliadas para manter certas atividades em execução, bem como poder retomar atividades ainda paralisadas de nossa sociedade.  

 

Referências

 

BIELSCHOWSKY, C. Qualidade na educação superior a distância no Brasil: onde estamos, para onde vamos? Rev. EaD em Foco, v. 8, n. 1: e709, 2018.

DA SILVA RODRIGUES, C. K.; ROCHA, J. G. DA; MORAES, R. A. Análise de Desempenho nos Cursos Superiores de Tecnologia da Informação a Distância no Distrito Federal. Rev. EaD em Foco, v. 8, n. 1, 19 dez. 2018.

GLOBO.COM. Educação: MEC facilita abertura de cursos EaD e prevê uso em situações emergenciais na educação básica. 2017. Disponível em:<https://g1.globo.com/educacao/noticia/mec-facilita-abertura-de-cursos-superiores-a-distancia-e-preve-uso-na-educacao-basica.ghtml>. Acesso em: 24 de agosto de 2020.

RODRIGUES, C. K. S. Efficient BitTorrent-Like Algorithms for Interactive On-Demand Multimedia Streaming over MANETs. In: 24th BRAZILIAN SYMPOSIUM ON MULTIMEDIA AND THE WEB (WebMedia’18), Salvador, BA, Brazil, October, 2018.

RODRIGUES, C. K. S; ROCHA, V. E. M. BIB-R: Uma Nova Adaptação do BitTorrent para Streaming de Vídeo sob Demanda ante Clientes Interativos em MANETs. In: WORKSHOP EM DESEMPENHO DE SISTEMAS COMPUTACIONAIS E DE COMUNICAÇÃO (WPERFORMANCE), Cuiabá, MT, Brasil, 2020.

SEABRA, A. B.; DOMINGUEZ, C. M.; PIERETTI, J. C. A Ciência no combate ao coronavírus: as possibilidades do óxido nítrico. Blog UFABC Divulga Ciência, V.3, N.8, P.1, 2020. Disponível em: <https://proec.ufabc.edu.br/ufabcdivulgaciencia/2020/08/03/a-ciencia-no-combate-ao-coronavirus-as-possibilidades-do-oxido-nitrico-no-v-3-n-8-p-1-2020/>. Acesso em: 24 de agosto de 2020.

 

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