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Pesquisadores da UFPB criam solução inédita capaz de transmitir áudio em tempo real

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Pesquisadores da Universidade Federal da Paraíba (UFPB) desenvolveram, em parceria com a empresa Assista Tecnologia, a solução denominada FAST (Fast Audio Streamer), que gerencia a transmissão e reprodução de áudio em tempo real para múltiplos destinatários, com baixo retardo, por meio do uso de rede Wi-Fi, melhorando a experiência de usuários, sobretudo pessoas com deficiências visuais e auditivas, em salas de cinema. A inovação também pode tornar acessível visitas guiadas a museus e narração de partidas de futebol em estádios.

O FAST atua realizando uma transmissão de áudio com latência igual ou inferior a 40 milissegundos (ms), limiar onde não se percebe a divergência na apresentação entre as trilhas de áudio e vídeo, entre o momento em que a imagem é exibida e o áudio é reproduzido. Assim, há o mínimo de perda de pacotes, sem ocorrência de eco ou perda de sincronização labial, o que ocasionaria uma experiência fílmica desagradável.

A solução faz uso de Forward Error Correction (código de correção de erros) e redundância temporal para mitigar os efeitos indesejáveis e propõe novo algoritmo adaptativo que busca ajustar o buffer de playback, memória utilizada para armazenar temporariamente dados enquanto estão sendo movidos de um lugar para outro, com o propósito de atenuar o jitter da rede, ou seja, a variação estatística do atraso na entrega de dados.

Para avaliar a solução, foram mapeados oito experimentos distintos com o propósito de simular diferentes situações que podem ser encontradas em ambiente de cinema. Os experimentos realizados indicaram que a solução mantém valores abaixo da latência de 40 ms.

A solução apresenta diversos benefícios quando comparada às demais do mercado e a outros trabalhos da literatura, que atingem latência média de 200 ms, como a baixíssima latência e o baixo custo de implantação. Esta solução é um dos poucos trabalhos que lida com reforço de áudio entre redes wireless e dispositivos móveis com latência inferior a 40 ms.

É possível acessar a solução através do sistema de acessibilidade para cinema digital desenvolvido pela empresa Assista Tecnologia, denominado CineAssista. Ela já está presente em considerável número de salas de cinemas distribuídas pelo país. Na cidade de João Pessoa, inclusive, já foi instalada em uma rede de cinemas. Ao receber o receptor de acessibilidade, o usuário pode selecionar o reforço de áudio ou o serviço de audiodescrição para avaliar a solução. 

A solução foi projeto de mestrado em informática pela UFPB do Caio Guedes, um dos desenvolvedores, defendido em janeiro deste ano, sob orientação do professor Guido Lemos. Segundo ele, o processo de patenteamento encontra-se em andamento, junto ao Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI). Em princípio, a patente será explorada comercialmente, podendo ser liberada para uso geral no futuro. Neste momento, está sendo incluída nos produtos da empresa Assista Tecnologia.

O desenvolvedor conta que, após extensa pesquisa, não foi encontrado nenhum projeto similar em território nacional. “O reforço de áudio é um conceito antigo, porém sempre foi dependente de hardware dedicado e nenhuma solução com bases wireless com essa granularidade foi apresentada até então. Em princípio, esta solução será utilizada exclusivamente em iniciativas privadas”, afirma. 

Praticidade e eficiência

Em artigo publicado recentemente na nona edição do periódico da UFPB Comunicações em Informática, os pesquisadores Caio Guedes, Danilo dos Santos Silva e Guido Lemos relatam que as técnicas presentes no mercado para inclusão de deficientes visuais e auditivos em apresentações artísticas variam desde o uso de painéis textuais ao de transmissores de áudio e a presença de intérpretes de línguas de sinais.

Dentre as tecnologias desenvolvidas para transmitir reforço de áudio em eventos de acessibilidade, destacam-se o uso de transmissão por FM (Frequency Modulation) e de tecnologia IR (infrared). Embora sejam maduras e possuam excelente desempenho no processamento e envio dos dados, existem problemas, como alto custo e ajustes legais.

Ainda que o reforço de áudio individual seja um recurso bastante delicado, uma vez que variações no envio do conteúdo, seja por perda de pacotes ou latência, afetem diretamente a experiência do usuário, foi por ela que optaram, obtendo sucesso.

Dentre as alternativas baseadas em transmissão não guiada, a comunicação por meio de redes wireless tem se difundido rapidamente por conta da sua praticidade e eficiência, beneficiando diferentes aplicações como, por exemplo, a transmissão de conteúdos audiovisuais, jogos e centros de entretenimento multimídia.

A transmissão sem fio também se destaca pela flexibilidade no conjunto de soluções tecnológicas, como as propostas nos padrões de comunicação elaborados pelo IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), que permitem o uso de diferentes frequências e larguras de banda.

Com a facilidade de implantação e baixo custo na instalação de bases wireless, serviços que utilizam transmissão de dados para múltiplos pontos podem ainda se beneficiar de protocolos que otimizam a transmissão de fluxos de áudio para grupos (multicast). Como um dos focos da solução é prover mobilidade, decidiu-se utilizar smartphones como hardware de playback.

Da Redação com Assessoria

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