Especificação de um protótipo para convergência entre TV e Web

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1 Especificação de um protótipo para convergência entre TV e Web Valter Roesler David M. Birck Alexandre Kieling José Valdeni de Lima Unisinos - Universidade do Vale do Rio dos Sinos Av. Unisinos, 950, CEP , São Leopoldo, RS, Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas PRAV, TV Unisinos. UFRGS Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Instituto de Informática, PPGC. Av. Bento Gonçalves, 9500 Bloco IV Porto Alegre {roesler@exatas, akieling@icaro}.unisinos.br, dmb@nh.conex.com.br, valdeni@inf.ufrgs.br Resumo O presente artigo tem como objetivo descrever os maiores desafios a serem vencidos na convergência entre televisão e web, especificando uma implementação para redes de computadores com custo baixo, rapidez de desenvolvimento, interatividade para escolha de programação e detalhamento do assunto desejado. Os dois modelos analisados são o on-line e off-line, em redes unicast e multicast. Algumas questões abordadas são: a) uso de unicast e multicast na rede; b) o uso de codificação em camadas para a transmissão, permitindo heterogeneidade de rede e máquinas; c) acesso a maiores detalhes das transmissões em uma janela web sincronizada com o vídeo. 1. Introdução O modelo de televisão mais utilizado nos dias de hoje é de um sistema unidirecional, analógico e sem interatividade com o usuário, que age como um telespectador passivo e dependente da programação oferecida pelas emissoras, se adaptando às transmissões efetuadas. Existe um novo modelo surgindo, que está sendo conhecido como TV digital, e possui certas vantagens em relação à TV analógica, como por exemplo maior definição e maior número de canais. Com a digitalização do meio, é possível a transmissão bidirecional, ou interatividade, permitindo ao usuário enviar informação à emissora, e não só receber. Isso tem diversas aplicações, como as seguintes: Integração televisão e web: através de um teclado remoto, é possível ao usuário controlar com muito mais detalhes o sistema, podendo navegar na Internet, interagir com a programação ou simplesmente assistir aos programas sem qualquer interação; X Seminário Regional de Informática - URI - Santo Ângelo 1

2 Adaptabilidade aos interesses do cliente: o usuário pode moldar a recepção aos seus interesses, como por exemplo escolher uma versão resumida ou mais detalhada de determinada notícia, ou filtrar para receber somente as informações desejadas, como política e economia, deixando de fora esportes e criminalidade; Nova forma de comércio: as emissoras podem colocar diversos itens que aparecem no vídeo à venda, e o usuário interage com a TV para solicitar a compra. Por exemplo, um ator está vestindo uma determinada roupa que agrada ao usuário. Com um simples clicar de mouse ele pode adquirir a peça, sendo debitado no seu cartão de crédito e recebendo a encomenda algumas horas depois pelo correio; Nova forma de aprendizado: o vídeo pode ser enriquecido com explicações adicionais sobre o assunto em uma página web associada. Isso fará com que cada pessoa aprofunde seus conhecimentos na área de interesse. O presente artigo está dividido da seguinte forma: a seção 2 trabalha com mais detalhes sobre esse novo modelo que está surgindo. Na seção 3 serão analisados trabalhos relacionados a essa área. A seção 4 trabalha com os modelos on-line e offline da integração, e a seção 5 mostra uma especificação de protótipo. A seção 6 traz as principais conclusões decorrentes deste artigo. 2. O novo modelo de televisão integrada com web Antes de mencionar as possibilidades de uso da televisão integrada com a web, será feita uma análise comparativa entre esses dois modelos de comunicação. A tabela 1 mostra as principais diferenças entre os dois modelos usados atualmente. Tabela 1: Comparação TV / web TV O conteúdo é mais passivo, o usuário não participa, assistindo como um telespectador, de forma mais despreocupada Não tem possibilidade de escolha na programação, apenas bloqueio de um canal Ocupa um lugar de convívio comum na casa, sendo muitas vezes assistida por mais de uma pessoa simultaneamente Possui uma qualidade fixa A programação é transmitida em horários pré-determinados Computador / web O conteúdo é mais ativo, exigindo constantes interações com o usuário e requerendo maior atenção Possibilita a escolha dos programas / vídeos e o formato da informação a receber [2] Ocupa um lugar mais reservado e privativo na casa, normalmente sendo guiado por uma única pessoa A qualidade é variável, dependendo da velocidade da rede e dos computadores O usuário precisa solicitar a programação que quer ver A televisão, está presente em todas as classes sociais, sendo utilizada passivamente para assistir programas. O computador/web atualmente é acessível somente a determinadas classes sociais, porém, permite uma gama muito maior de opções, como

3 os seguintes: a) Comércio: compra de livros, flores, computadores; b) Lazer: jogos compartilhados, chats, videoconferência; c) Busca de informações: em todas as áreas de conhecimento; d) Controle: braço de robô, câmera de vídeo; e) Educação: aulas remotas. A sociedade saiu dos múltiplos equipamentos para um único, com mais recursos, funções e opções. A tela da TV, do telefone, do PC estão mudando também. Haverá alternativa para no mínimo três janelas com diferentes formas de exposição do conteúdo: gráfico, texto, áudio e imagem. Isto significa que dados em grande escala, informações atualizadas constantemente, áudio e vídeo em tempo real ou sob demanda podem ser despejados pela tela. Associado ao caráter interativo que ganha o usuário, esta super oferta vai estimular um processo de escolha ágil e com economia do tempo de uso de cada recurso. Quer dizer, o usuário será cada vez mais seletivo, interativo, segmentado. Ele assume o controle do processo de comunicação. O conteúdo oferecido nesta nova mídia não pode ser o mesmo da Internet atual, TV, rádio, telefone, precisa ser reciclado. Tem que atender a multiplicidade de desejos do usuário, suprir vontades e imaginação, precisando, sobretudo, cativar sua atenção. No caso da informação jornalística, por exemplo, o furo, notícia nova e exclusiva, que no passado recente era de um dia para outro, hoje é de um segundo para outro. Neste mundo polifônico, como define Mássimo Canevacci em relação a comunicação das metrópoles, o mosaico da multi-comunicação vai para dentro de uma tela. O produtor de conteúdo será, ao contrário de emissor de mensagem para um receptor, como historicamente definiu a teoria da comunicação, um mediador entre os desejos do receptor. Agora, o receptor não apenas dá feedbacks, mas interage diante da oferta de conhecimento e de assuntos. 3. Trabalhos relacionados A proposta detalhada por Almeroth [1], prevê a dedicação de alguns canais do sistema de TV por assinatura ou em transmissões multicast para serem configurados pelos usuários, dessa forma, o usuário que desejar assistir a determinado programa entra na página da emissora através de um navegador web e faz a reserva, escolhendo o nome do programa e a data desejada, que pode ser inclusive imediatamente, caso um dos canais de usuário esteja livre. A programação fica disponível a todos outros assinantes, ou seja, um usuário reserva o programa e todos outros podem assistir. O grupo de mídia do MIT (Massachussets Institute of Technology) está desenvolvendo alguns projetos na área de integração entre a TV e o navegador web, permitindo interatividade diretamente na imagem da TV [3]. Um dos principais projetos é o HyperSoap, que é um protótipo de novela onde diversos objetos na tela são clicáveis, como por exemplo itens de vestuário e mobília. Quando algum objeto é clicado, surge uma tela com maiores informações sobre o item desejado, e o mesmo pode ser adicionado a uma lista de compras. A figura 1 mostra um exemplo onde o brinco da atriz foi selecionado. Para desenvolver tal sistema, foi criado uma linguagem própria a fim de mapear os objetos numa cena de vídeo, tornando-os clicáveis na forma de hipertexto [4]. Essa tecnologia foi construída sobre o sistema Isis [5], que é uma linguagem de programação destinada à mídia baseada em objetos.

4 Fig. 1. Exemplo do HyperSoap, onde o brinco da atriz foi selecionado Outro projeto em desenvolvimento no MIT é o programa Interactive Dinner at Julia s, que é mais voltado para vídeo sob demanda, onde o usuário inicialmente é introduzido a uma festa, e pode passivamente assistir todo o programa ou interagir com ele, clicando sobre alguma comida, bebida ou item de acessório. Nesse caso, o usuário recebe textos explicativos ou outros vídeos de preparação das receitas. No sistema AVWoD Audio-Video-Web-on-Demand [6], Marc Alexa propõe o uso de protocolos padrão para habilitar a transmissão e sincronização de apresentações baseadas na web integrando áudio, vídeo, slides HTML, e assim por diante. A implementação é baseada principalmente nos protocolos HTTP, RTP, UDP/IP, Ferramentas do Mbone (VIC, RAT), e Java para a integração, sincronização e interface com o usuário. 4. Modelos de interatividade Antes de definir o modelo a ser utilizado, é necessário um estudo dos modelos possíveis, que podem ser resumidos na transmissão on-line ou off-line, uso de unicast ou multicast, e a forma de interatividade com o usuário. A figura 2 relaciona esses modelos, que serão descritos nos próximos itens. Todos eles assumem que é feita uma transmissão de vídeo e, associado e sincronizado a ela, uma transmissão de web com informações adicionais sobre o vídeo. Transmissão On-line Off-line Unicast multicast Fig. 2. Modelos de transmissão de sinais multimídia. 4.1 Transmissão on-line A transmissão on-line é utilizada quando o receptor tem acesso imediatamente ao sinal sendo transmitido, e pode ser feita tanto em unicast como em multicast. Cada alternativa tem suas próprias características e usos, como os seguintes:

5 Transmissão on-line unicast A transmissão on-line unicast ocorre quando o usuário escolhe o vídeo e o mesmo começa a passar imediatamente na sua tela, como vídeo sob demanda. O problema é a carga que gera na rede, visto que se dois usuários começam a assistir o vídeo com 15 segundos de diferença, será necessário enviar o dobro do número de pacotes. Se um número grande de usuários estão assistindo ao mesmo vídeo, pode causar problemas de carga no servidor e tráfego na rede. A vantagem é que a resposta é imediata, e o usuário não precisa esperar sincronização com outros para receber a informação desejada. Além disso, esse modelo simplifica caso o usuário queira dar um pause na transmissão e recomeçar a assistir dois minutos depois Transmissão on-line multicast Um exemplo de transmissão on-line multicast é a transmissão de TV na web. Nesse caso, todos usuários cadastrados em determinado grupo multicast recebem a programação sendo transmitida simultaneamente. A vantagem desse modelo é a escalabilidade, pois permite economia da rede e do servidor, que transmitem somente um fluxo multicast, independente do número de receptores. Nesse modelo, a resposta é imediata, mas o programa não é escolhido na hora, ou seja, faz parte de uma programação da emissora, e o usuário deve aceitar o que está sendo transmitido no momento. É possível permitir ao usuário escolher a programação, fazendo, por exemplo, o servidor da emissora de TV possuir alguns canais cuja agenda de horários é feita pelos usuários via web. Assim, um usuário escolhe dia e horário de determinado programa, e todos podem ter acesso à transmissão. A fim de criar um público de interesse em cada canal, deve existir um perfil associado ao mesmo, ou seja, no canal de esportes somente podem ser agendados programas relacionados a esse tema Outro problema é a dificuldade de dar um pause temporariamente na transmissão, pois a mesma não pode se adaptar a um só usuário. A solução para esse tipo de caso é a gravação local do programa, permitindo ao usuário assistir off-line posteriormente. Alguns produtos que já fazem isso podem ser vistos em [8]. Outra questão é a heterogeneidade da rede: num extremo, existem usuários com máquinas rápidas, links de maior velocidade e pouco congestionados. No outro extremo, usuários com máquinas lentas, links lentos e congestionados. Isso mostra uma necessidade de adaptação para permitir acesso a todos (com diferentes qualidades, evidentemente). Uma abordagem para isso é a transmissão de vídeo em camadas [7]. Nesse caso, o sistema transmite mais de um grupo multicast simultaneamente, com assuntos complementares em cada transmissão. Os usuários com percepções e interesses diferentes devem se inscrever no grupo que mais se adapta à sua vontade, ou às limitações de sua máquina ou rede. Outra dificuldade no multicast on-line é em como fazer o sincronismo entre a página de web associada ao vídeo sendo transmitido. Se a página web for transmitida em um grupo de multicast confiável, o mesmo deve ser sincronizado com o multicast não confiável do vídeo, em determinados pontos de sincronização. Esse tópico demanda estudos mais aprofundados para definir uma forma ótima de fazer essa integração.

6 4.2 Transmissão off-line Na transmissão off-line, o usuário efetua o download do programa que ele quer assistir, gravando-o localmente. Quando o download estiver completo, ele descomprime o arquivo e assiste no momento que desejar. O programa nada mais é do que um arquivo de dados compactado, e a transmissão pode ser via FTP ou HTTP. Esse modo de transmissão pode ser utilizado tanto em unicast como em multicast. No modo multicast, o usuário deve se cadastrar para receber o programa, só que o mesmo só será transmitido em determinado horário, pois deve ser sincronizado entre todos os usuários cadastrados naquele grupo multicast. A transmissão inicia em um momento determinado pelo servidor, e a comunicação deve utilizar multicast confiável. 4.3 Outros fatores relacionados O objetivo deste item é analisar outros fatores relacionados à convergência TV/Web, como os seguintes: Cobrança (pay per view): no caso do unicast e do multicast off-line, a alternativa escolhida é o fornecimento de uma senha válida por um determinado tempo. Quando terminar o tempo, o vídeo pára de rodar; Medição de audiência: para unicast e multicast off-line, o número de pessoas que vão assistir ou estão assistindo é simples, pois basta verificar quem clicou no link correspondente do servidor; Permitir diferentes tipos de acontecimentos: essa característica é obtida dinamicamente, permitindo ao usuário clicar em determinado botão para escolher um acontecimento em determinada parte do vídeo, que pode ser um final triste ou feliz, por exemplo. Em termos mais educacionais, um exemplo poderia ser um vídeo sobre Berlim, onde um usuário está interessado em sua arquitetura e outro em fatores políticos. Caso existam as duas versões, cada usuário clica na de seu interesse. Em multicast on-line, ambas versões devem ser transmitidas simultaneamente no mesmo grupo multicast. Um detalhe é que as diferentes versões devem durar o mesmo tempo. Possuir independência de contexto: essa característica é feita através de duas janelas separadas, uma com o canal de áudio+video (denominado de página de vídeo) e outra para texto+figuras+links (denominado de página web), ambas sincronizadas entre si. Dessa forma, quando o usuário clica em algum link na página web, ele não interfere na transmissão do vídeo. A janela de web deve conter maiores informações sobre o que está acontecendo no vídeo, por exemplo, oferecendo os produtos mostrados. Conforme as coisas vão aparecendo no vídeo, ele recebe na janela de web uma foto das mesmas (caneta, roupa, carro, computador, bicicleta, e assim por diante). Cada foto tem associada uma descrição, preço e prazo de entrega. Caso ele deseje comprar algo, basta clicar no link correspondente. Outra possibilidade, mais educacional, é, por exemplo, um vídeo sobre Berlim mostrando na janela de web mais detalhes arquitetônicos e de localização sobre os prédios que estão aparecendo no vídeo;

7 5. Especificação do protótipo TV/web A implementação que está em estudos na Unisinos / UFRGS prevê a construção de um protótipo de convergência entre TV e web que trata de uma viagem de alguns professores do Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas da Unisinos a Berlim, tendo sido filmado pela equipe da TV Unisinos. Eles foram até lá principalmente para analisar a arquitetura da cidade, e existe um material bastante diverso que foi condensado em um vídeo de 20 minutos. O modelo escolhido inicialmente foi o de unicast on-line, visando focar a pesquisa na interação com o usuário e sincronização com a página web. Futuramente o protótipo será expandido visando atender também aos outros modelos descritos anteriormente. O vídeo é dividido em capítulos, à semelhança de um filme em DVD, e conforme o vídeo se desenrola, uma página web sincronizada com o mesmo oferece ao telespectador informações adicionais, como localização dos prédios em questão, fatores políticos relacionados aos mesmos, diálogos entre os participantes, informações turísticas, e assim por diante. A figura 3 ilustra o modelo descrito. Vídeo Web Imagens Cap1 Web1 Textos Cap2 Web2 Vídeos Capn Webn Fig. 3. Modelo do protótipo especificado. A interface com o usuário é para ser bastante flexível, permitindo ao usuário receber somente vídeo ou vídeo juntamente com web (informações adicionais). Além disso, ele pode ajustar os tamanhos das janelas à sua vontade. Caso o usuário queira ver o vídeo em tela cheia, ele perde o que está acontecendo na janela de web. Nesse caso, vai existir uma opção para mostrar, na forma de legenda, uma curta descrição do link que foi colocado na página web. Isso faz com que ele não tenha que compartilhar duas janelas ao mesmo instante. Quando aparece algo que lhe interessa, o usuário dá um pause na transmissão e acessa o link correspondente na página web. Uma vantagem da existência de duas janelas no sistema (proposto neste artigo) em relação aos links no próprio vídeo (seção 3) é em relação ao menor tempo de implementação, pois o autor não tem que desenhar no vídeo as áreas de interesse, como em [4]. Como a navegação web é feita em uma janela separada, o usuário pode navegar como desejar, e tanto o vídeo como a página web podem ficar gravados localmente. O problema é que o disco do usuário deve ter um tamanho suficiente para armazenar tudo. Outra vantagem é que não há a possibilidade de perder um link de

8 interesse que passa muito rápido no vídeo, como pode acontecer no protótipo do MIT (como um pássaro voando que o usuário quer saber mais detalhes a respeito). 5. Conclusão O presente artigo tratou de um assunto que vai fazer parte do dia a dia das pessoas num futuro próximo, ou seja, a convergência entre televisão e web. Se por um lado a televisão, através de um meio broadcast, permite um grande número de telespectadores, a web, através da sua interatividade, permite o acesso mais direto ao assunto de interesse do usuário. A convergência desses dois poderosos meios de comunicação, que podem ser somados sem sobreposição, traz enormes benefícios aos usuários, que podem interagir com o sistema, definindo padrões de interesse. Por outro lado, a efetivação de tal integração depende de muitos fatores tecnológicos nos dias atuais, e alguns modelos foram analisados, como a transmissão on-line e off-line, tanto em multicast como em unicast. Existe muito trabalho a ser feito até o protótipo estar funcional, e provavelmente alguma especificação vai ser alterada à medida que se ganha experiência, mas as idéias básicas estão lançadas no presente artigo. 6. Referências [1] ALMEROTH, Kevin C. AMMAR, Mostafa H. An alternative paradigm for scalable ondemand applications: evaluating and deploying the Interactive Multimedia Jukebox. IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering Special Issue on Web Technologies, [2] Página de VoD do PRAV. (25/09/00). [3] BOVE, Michael V. Jr. Will Anyone Really Need a Web Browser in Five Years? Proceedings of 2000 Montreux World Television Forum, [4] DAKSS, Jon. Agamanolis, Stefan. Chalom, Edmond. Bove, V. Michael Jr. HyperSoap. [5] Isis A Programming Language for Responsive Media. [6] ALEXA, Marc et al. AVWoD - Concept and Realization for Internet-based Media Integration. Fraunhofer Institute. Workshop of Real Time Multimedia and the Web (RTMW), Sophia-Antipolis, France, [7] ROESLER, Valter; BRUNO, Gaspare, LIMA, Valdeni. "Adaptability in multimedia transmissions using layering multicast and QoS guarantees". To appear in proceedings of PROMS2000, Cracow, Poland, oct publicados/ index.htm. [8] MEYER, Don. The future of television. In (25/09/00).