[2] ITU-T. ITU T Recommendation H.761, 2009: Nested Context Language (NCL) and Ginga-NCL for IPTV services. Geneva: International Telecommunication
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- João Pedro Amarante
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1 Referências Bibliográficas [1] ABNT. ABNT NBR :2007 Televisão digital terrestre Codificação de dados especificações de transmissão para radiodifusão digital. Parte 2: Ginga-NCL para receptores fixos e móveis Linguagem de aplicação XML para codificação de aplicações. Rio de Janeiro: ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas, [2] ITU-T. ITU T Recommendation H.761, 2009: Nested Context Language (NCL) and Ginga-NCL for IPTV services. Geneva: International Telecommunication Union, [3] MORENO, M. F. Conciliando flexibilidade e eficiência no desenvolvimento do ambiente declarativo Ginga-NCL. Tese de doutorado - PUC Rio, Rio de Janeiro, [4] MORENO, M. F. Um middleware declarativo para sistemas de TV digital interativa. Dissertação de mestrado - PUC Rio, Rio de Janeiro, [5] RODRIGUES, R. F. Formatação temporal e espacial no sistema Hyper- Prop. Dissertação de mestrado - PUC Rio, Rio de Janeiro, [6] SOARES, L. F. G.; RODRIGUEZ, N. L. R.; CASANOVA, M. A. NCM: A conceptual model for hyperdocuments. I Workshop em Sistemas Hipermídia Distribuídos SBMídia95, p , [7] MEIRE, J. A. NCL: Uma linguagem declarativa para especificação de documentos hipermídia na web. VI Simpósio Brasileiro de Sistemas Multimídia e Hipermídia SBMídia2000, p , [8] VIANU, V. XML: From practice to theory. In: SBBD p [9] LIMA, G. A. F. The NCL Converter Collection (for NCC version 1.0). A ser publicado, [10] RAYMOND, E. S. The Art of UNIX Programming. Pearson Education, 2003.
2 A Gramática do Perfil EDTV A Tabela A.1 apresenta a gramática pelo perfil NCL EDTV. Na tabela, os elementos aparecem listados em ordem alfabética. Parênteses são usados para delimitar listas de elementos. O símbolo denota um conjunto de alternativas e os símbolo?, * e + indicam, respectivamente, zero ou uma, zero ou mais, e uma ou mais repetições. Atributos sublinhados são obrigatórios. Tabela A.1 Gramática do perfil EDTV Elemento Atributos Conteúdo <area> id, coords, begin, end, text, position, first, last, label - <assessmentstatement> comparator (attributeassesment, (attributeassessment valueassessment)) <attributeassessment> role, eventtype, key, attributetype, offset - <bind> id, component, interface, descriptor (bindparam)* <bindparam> name, value - <body> id (port property media context switch link meta metadata)* <bindrule> constituent, rule -
3 APÊNDICE A. GRAMÁTICA DO PERFIL EDTV 58 Tabela A.1 (continuação) Elemento Atributos Conteúdo <causalconnector> id (connectorparam*, (simplecondition compoundcondition), (simpleaction compoundaction)) <connectorbase> id (importbase causalconnector)* <connectorparam> name, type - <compositerule> id, operator (rule compositerule)+ <compoundaction> operator, delay (simpleaction compoundaction)+ <compoundcondition> operator, delay ((simplecondition compoundcondition)+, (assessmentstatement compoundstatement)*) <compoundstatement> operator, isnegated (assessmentstatement compoundstatement)+ <context> id, refer (port property media context switch link meta metadata)*
4 APÊNDICE A. GRAMÁTICA DO PERFIL EDTV 59 Tabela A.1 (continuação) Elemento Atributos Conteúdo <defaultcomponent> component - <defaultdescriptor> descriptor - <descriptor> id, player, explicitdur, region, freeze, moveup, movedown, moveleft, moveright, focusindex, focussrc, focusselsrc, focusbordercolor, focusborderwidth, focusborder- Transparency, selbordercolor, transin, transout descriptorparam* <descriptorbase> id (importbase descriptor descriptorswitch)+ <descriptorparam> name, value - <descriptorswitch> id (defaultdescriptor?, (bindrule descriptor)*)
5 APÊNDICE A. GRAMÁTICA DO PERFIL EDTV 60 Tabela A.1 (continuação) Elemento Atributos Conteúdo <head> - (importeddocumentbase?, descriptorbase?, regionbase*, transitionbase?, connectorbase?, rulebase?, meta*, metadata*) <importbase> alias,documenturi,region - <imported- DocumentBase> id (importncl)+ <importncl> alias, documenturi - <link> id, xconnector (linkparam*, bind)+ <linkparam> name, value - <mapping> component, interface - <media> id, src, refer, instance, type, descriptor (area property)* <meta> name, content - <metadata> - RDF tree <ncl> id, title, xmlns (head?, body?)
6 APÊNDICE A. GRAMÁTICA DO PERFIL EDTV 61 Tabela A.1 (continuação) Elemento Atributos Conteúdo <port> id, component, interface - <property> name, value, externable - <region> id, title, left, right, top, bottom, height, width, zindex region* <regionbase> id, device, region (importbase region)+ <rule> id, var, comparator, value - <rulebase> id (importbase rule compositerule)+ <simpleaction> role, delay, eventtype, actiontype, value, min, max, qualifier, repeat, repeatdelay, duration, by - <simplecondition> role, delay, eventtype, actiontype, value, min, max, qualifier, repeat, repeatdelay, duration, by -
7 APÊNDICE A. GRAMÁTICA DO PERFIL EDTV 62 Tabela A.1 (continuação) Elemento Atributos Conteúdo <switch> id, refer defaultcomponent?, (switchport bindrule media context switch)* <switchport> id mapping+ <transition> id, type, subtype, dur, startprogress, endprogress, direction, fadecolor, horrepeat, vertrepeat, borderwidth, bordercolor - <transitionbase> id (importbase transition)+ <valueassessment> value -
8 B LibPlayer A LibPlayer é uma biblioteca C para construção de apresentações multimídia interativas. A biblioteca foi projetada para facilitar o mapeamento de operações sobre objetos de mídia NCL em primitivas audiovisuais do sistema. Este capítulo descreve a arquitetura e a implementação dessa biblioteca. 1 B.1 API de player A principal abstração da API da LibPlayer é o player. Um player é um exibidor de mídia associado a algum conteúdo. Todo player possui propriedades, recebe ações e notifica eventos. As propriedades controlam como o conteúdo do player é apresentado. Por exemplo, o player de imagem possui a propriedade transparency que controla a transparência da imagem exibida. As ações, por sua vez, são comandos que podem ser enviados aos players. Dois exemplos típicos são as ações start e stop que disparam, respectivamente, o início ou fim da apresentação do player. Finalmente, toda ação gera um evento que é notificado através de callbacks. O conceito de player é análogo ao objeto de mídia de NCL. A única diferença é que o player não define âncoras. De fato, cada âncora do objeto de mídia pode ser vista como uma determinada configuração do conjunto de propriedades do player. Por exemplo, uma âncora temporal do objeto de mídia define um intervalo associado à propriedade time do player. Desta forma, usando as propriedades e eventos de é possível construir o conceito de âncora. A LibPlayer define dois tipos básicos: lp_value_t e lp_map_t. O primeiro define um valor genérico (bool, int, double, char* ou void*), usado para representar o valor das propriedades dos players. O último define um mapa do tipo chave-valor em que a chave é uma string e o valor é um lp_- value_t. Esse mapa é usado para representar parâmetros das ações e eventos dos players. A seguir apresentamos as principais funções da API de player. Para facilitar a apresentação, o tipo dos parâmetros e do retorno foi omito. Nas funções o parâmetro p indica o player sobre o qual a função é aplicada. A 1 Código-fonte disponível em libplayer
9 APÊNDICE B. LIBPLAYER 64 maioria das chamadas retorna um valor bool que indica se a chamada foi bem-sucedida ou não. lp_player_new (source, mime) Cria um novo player com conteúdo source e tipo mime, ambos strings. Retorna o endereço do novo player em caso de sucesso. Senão retorna NULL. lp_player_free (p) Destrói o player p. lp_player_get (p, property, *value) Armazena o valor da propriedade property, tipo string, em *value, tipo lp_value_t*. Retorna true se a propriedade está definida, caso contrário retorna false. lp_player_set (p, property, value) Atribui value, tipo lp_value_t, à propriedade property, tipo string. lp_player_unset (p, property) Remove a propriedade property, tipo string, do player p. lp_player_post (p, action, params) Envia a ação action, tipo string, com parâmetros params, tipo lp_- map_t*, para o player p. Se a ação for bem-sucedida, a função notifica as callbacks registradas em p e retorna true. Caso contrário, retorna false. lp_player_register (p, func) Registra a callback func, cujo protótipo é o mesmo da função anterior, no player p. lp_player_unregister (p, func) Remove a callback func da lista de funções registradas em p. lp_player_notify (p, action, params) Notifica as callbacks do player p de que a ação action, tipo string, com parâmetros params, tipo lp_map_t, ocorreu. Players podem conter outros players. Desta forma, é possível construir players que modificam ou controlam outros players. Um caso típico é o do player screen, que representa a janela da apresentação. Para que sejam apresentados, outros players devem ser adicionados ao screen. As funções seguintes manipulam players compostos.
10 APÊNDICE B. LIBPLAYER 65 lp_player_add (p, child) Adiciona o player child à lista de filhos de p. lp_player_remove (p, child) Remove o player child da lista de filhos de p. A interface de programação de player, apresentada acima, possui funções para alterar os valores de propriedades e executar ações. Porém, ela não define quais são essas propriedades e ações. Tais informações dependem da implementação de cada player. De fato, todo player define uma lista de propriedades e ações reconhecidas i.e. as quais ele associa alguma semântica. Para evitar inconsistências entre os players foram criadas classes de players que compartilham as mesmas propriedades e ações. Um player pode pertencer a mais de uma classe. Por exemplo, o player de vídeo pertence à classe dos players visuais e, ao mesmo tempo, à classe dos players de mídia contínua. A Tabela B.1 apresenta a lista de propriedades reconhecidas pelas classes atualmente definidas. Classe Propriedade Descrição Todos Visuais name dlpath mime_list source x y z width height rotation transparency state original_width original_height nome do plugin caminho da biblioteca lista de mime-types suportados conteúdo posição horizontal na tela posição vertical na tela índice de sobreposição largura em pixels altura em pixels rotação transparência playing, stopped, ou paused largura original em pixels altura original em pixels Mídia contínua time tempo desde o último start Tabela B.1 Propriedades reconhecidas por cada classe de player. Atualmente, os players visuais reconhecem apenas as ações start, que apresenta o conteúdo, e stop, que pára a apresentação. Os players de mídia contínua reconhecem, além das anteriores, as ações pause, que pausa a apresentação, e seek que avança ou retrocede o tempo da apresentação. Todos os players reconhecem a ação step que atualiza o estado global do player.
11 APÊNDICE B. LIBPLAYER 66 No caso de uma propriedade (ou ação) desconhecida, i.e. sem semântica associada, é recomendado que player trate-a como outra qualquer. Ou seja, armazene a propriedade ou, no caso da ação, notifique os ouvintes sobre a sua ocorrência. Este comportamento mantém a analogia com objeto de mídia NCL, em que propriedades sem semântica funcionam com variáveis do usuário. O comportamento padrão e as listas de propriedades e ações reconhecidas são apenas guias definidos pela biblioteca. Os players distribuídos pela LibPlayer seguem esses padrões. Porém, cada player é livre para definir propriedades e ações da maneira que achar conveniente. 1 lp_player_t *screen; 2 3 void quit (lp_player_t * p, const char *action, lp_map_t * params) { 4 if (strcmp (action, "stop") == 0) 5 lp_player_post (screen, "stop", NULL); 6 } 7 8 int main (void) { 9 screen = lp_player_new (NULL, "application/x-libplayer-screen"); 10 lp_player_t *image = lp_player_new ("sample.png", NULL); 11 lp_player_t *timer = lp_player_new (NULL, 12 "application/x-libplayer-timer"); 13 lp_player_set_d (timer, "duration", 2.0 /* seconds */ ); 14 lp_player_register (timer, quit); lp_player_add (screen, image); 17 lp_player_add (screen, timer); 18 lp_player_post (image, "start", NULL); 19 lp_player_post (timer, "start", NULL); lp_player_post (screen, "start", NULL); /* event-loop */ exit (0); 24 } Figura B.1 Exemplo de programa LibPlayer. A Figura B.1 apresenta o código de um programa que usa a LibPlayer para exibir uma imagem durante dois segundos. Como sempre, a execução inicia pela main, linha 8. Na linha 9 é criado o player screen, que representa a janela da apresentação e, na linha 10, é criado o player image, que representa a imagem. Nas linhas 11 12, o player que conta o tempo (timer) é criado e inicializado com duração de dois segundos. A linha 11 registra a função quit, definida na linha 3, no player timer. Essa função aguarda o evento stop do timer, gerado pelo fim da duração, para terminar a apresentação (linha 5). Para que todos os players sejam apresentados eles precisam ser adicionados ao
12 APÊNDICE B. LIBPLAYER 67 screen, linhas 15 16, e iniciados, linhas Finalmente, a linha 20 dispara o inicio da apresentação. Desse ponto em diante o controle é transferido para LibPlayer. Ao final de dois segundos, a chamada retorna e o programa termina (linha 22). B.2 Plugins Os players são implementados através de plugins em que cada player corresponde a um plugin. Um plugin é uma biblioteca dinâmica que implementa a API definida pela estrutura lp_plugin_t. Esta estrutura possui as seguintes funções. free (plugin) Destrói o plugin plugin. get (plugin, property, *value) Análoga à lp_player_get do player. set (plugin, property, value) Análoga à lp_player_set do player. unset (plugin, property) Análoga à lp_player_unset do player. exec (plugin, action, params) Executa a ação action, tipo string, com parâmetros params, tipo lp_- map_t, no plugin plugin. Retorna true se a ação for bem sucedida, caso contrário retorna false. Além dessa API, todo plugin deve vir companhado de um arquivo de descrição que define o nome do plugin, o caminho para a biblioteca dinâmica que implementa o plugin e a lista de tipos mime suportados pelo plugin. O arquivo também pode conter uma lista de pares chave-valor que podem ser usados pelo plugin no momento da sua inicialização. Os plugins são carregados pela LibPlayer no momento em que a biblioteca é inicializada. O carregamento funciona da seguinte forma. Primeiro, a biblioteca coleta os caminhos de carregamento definidos pela variável plugin_path do arquivo de configuração libplayerrc. Se a variável estiver vazia é utilizado um valor padrão, definido no momento da compilação. Em seguida, para cada diretório especificado, a biblioteca procura subdiretórios contendo
13 APÊNDICE B. LIBPLAYER 68 o arquivo de descrição plugin.desc. Finalmente, o plugin associado a cada plugin.desc válido é carregado. Para facilitar a criação de plugins a LibPlayer fornece uma biblioteca auxiliar (Auxlib) que implementa diversas funções comuns, por exemplo, tratamento de propriedades e ações, verificação de erros, etc. Apesar de opcional, todos os plugins distribuídos com a LibPlayer utilizam essa biblioteca. Outra vantagem da Auxlib é que ela pode ser usada para verificar alguns dos padrões de codificação definidos anteriormente. B.3 Loop de eventos O loop de eventos controla como as ações do usuário e do ambiente afetam o resultado da apresentação. Na LibPlayer, o loop de eventos, contido no player screen, é disparado pela ação start. Esse loop consiste, basicamente de três passos: 1. aquisição da entrada do usuário, 2. atualização do estado dos players, e 3. apresentação dos resultados. Atualmente, o loop roda na thread principal da aplicação, o que significa que a chamada que dispara a apresentação só retorna quando o loop termina. Isso também significa que o controle da apresentação fica a cargo das callbacks registradas nos players. 1 state = "playing"; 2 while (state!= "stopped") 3 { 4 handle_input (); 5 clear (screen_surface); 6 7 for (i = 0; i < n; i++) 8 lp_player_post (players[i], "step", screen_surface); 9 10 update (screen_surface); 11 update_counters (); 12 synch (target_fps); 13 } Figura B.2 Loop de eventos da LibPlayer.
14 APÊNDICE B. LIBPLAYER 69 A Figura B.2 apresenta o pseudo-código do loop de eventos da LibPlayer. Assim que o screen recebe a ação start ele muda o seu estado para playing e entra no loop, que é repetido enquanto o screen estiver tocando (linhas 1 2). O primeiro passo do loop é tratar os eventos de entrada, função handle_- input, linha 4. Esta função verifica se há algum evento pendente na fila de eventos de entrada (eventos de teclado, mouse, etc). Se houver, a função retira esse evento da lista e posta sobre o próprio screen uma ação input passando como parâmetro o evento. Desta forma, as callbacks registradas no screen são notificadas e executam o código associado ao evento. Após todos os eventos terem sido tratados, a superfície da tela é preparada para um novo passo de renderização (linha 5). O próximo passo consiste de atualizar o estado dos players i.e avançálos para a próxima amostra contidos no screen (linhas 7 8). Ou seja, postar a ação step passando como parâmetro a superfície da tela. Desta forma, os players visuais podem se desenhar na janela de apresentação. Em seguida, nas linhas 10 11, a superfície da janela é atualizada para refletir as alterações e os contadores locais (tempo de apresentação, taxa de frames, etc.) são atualizados. Finalmente, a linha 12 chama a função synch que sincroniza o loop de acordo com a taxa de frames desejada. Ou seja, a função dorme o tempo necessário para manter a taxa de frames constante (no máximo target_fps frames por segundo). Há diversas formas de otimizar a implementação atual do loop. A primeira, é controlar as operações de desenho para evitar operações de redesenho (blits) desnecessárias. Isso implica em retirar dos players a capacidade de desenhar diretamente na tela. Além disso, é possível criar uma thread separada para o loop e dessa forma permitir que a ação start do screen retorne imediatamente o que torna a programação mais interativa. Entretanto, para evitar problemas de concorrência, é preciso que a comunicação entre as duas threads seja controlada, por exemplo, através de uma fila de eventos. B.4 Dependências A LibPlayer (sem os plugins) depende apenas da biblioteca de portabilidade do TeleMídia (Tmlib) 2. Atualmente, estão implementados os plugins de imagem, cronômetro (timer), texto e screen. O screen utiliza a LibSDL 3 para acessar os dispositivos de áudio e vídeo, e capturar a entrada do usuário. Os plugins 2 Código-fonte disponível em 3
15 APÊNDICE B. LIBPLAYER 70 de imagem e texto utilizam a biblioteca Cairo 4 para manipulação de imagens e renderização de textos. 4
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