Demonstrações: Requisitos do M iddleware

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1 1 Copyright 2012 TeleMídia Agenda Introdução à TV Digital Demonstrações: Requisitos do M iddleware M odelo de Referência Ginga: NCL (Lua) Considerações Finais 2 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

2 Introdução à TV Digital 3 Copyright 2012 TeleMídia Efeito dos Ruídos Sinal Digital Original Efeito de um canal passa-baixa Ruído Branco Gaussiano T Sinal Recebido Nível de Decisão Instantes de Amostragem Informação Recuperada 4 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

7 Algumas Possibilidades em 6 MHz SDTV 1 SDTV 2 SDTV 3 Data SDTV Data n 4 HDTV 1 LDTV SDTV Data 16 HDTV ,3 Mbps 13 Copyright 2012 TeleMídia Receptor Rede Externa API SO IR CR CPU Memória RF in Demodulador Decod. do Canal Dec. Vídeo Dec. Áudio VC RF RF out Audio out Audio Surround Video out 14 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

12 Tipos de Aplicação Conteúdo adicional sem qualquer relação semântica com o programa (vídeo principal) Conteúdo adicional relacionado ao programa, mas sem nenhum sincronismo com o vídeo principal Conteúdo adicional relacionado ao programa e sincronizado com o vídeo principal Narrativas interativas 23 Copyright 2012 TeleMídia Suporte Adicional Canal de interatividade Multiprogramação Múltiplos dispositivos de exibição 24 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

13 DTV Reference Model 25 Copyright 2012 TeleMídia Canal de Interatividade Conteúdo das Aplicações Especific. Outros da Aplicação Dados Conteúdo Outros das Aplicações dados Aplicativos Interativos Video Audio Vídeo Áudio Cod. de Sinais Fonte DataStream Middleware Decod. de Sinais Fonte MUX TS DEMUX TS Sistema de Transporte Sistema de Transporte Difusão Terminal de Acesso 26 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

14 Canal de Interatividade Conteúdo das Aplicações Especific. Outros da Aplicação Dados Conteúdo Outros das Aplicações dados Aplicativos Interativos Video Audio Vídeo Áudio Cod. de Sinais Fonte DataStream Middleware Decod. de Sinais Fonte MUX TS Cod. Canal / Modulação DEMUX TS Decod. Canal / Demodulação Difusão e Acesso Transmissão Recepção Terminal de Acesso 27 Copyright 2012 TeleMídia Canal de Interatividade Conteúdo das Aplicações Especific. Outros da Aplicação Dados Conteúdo Outros das Aplicações dados Aplicativos Interativos Video Audio Vídeo Áudio Cod. de Sinais Fonte DataStream Middleware Decod. de Sinais Fonte MUX TS Cod. Canal / Modulação IP Network Transmissão Difusão Multicasting e Acesso DEMUX TS Decod. Canal / Demodulação IP Network Recepção Terminal de Receiver Acesso 28 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

15 Modelo de Referência Vídeo Codec Áudio Codec Sistema de Transporte Camada Física 29 Copyright 2012 TeleMídia Modelo de Referência Áudio MPEG - 4 HE-AAC@L4 MPEG - 4 HE-AAC@L3 Vídeo H.264 [email protected] H.264 [email protected] MPEG-2 System 8-VSB COFDM 30 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

16 Modelo de Referência Vídeo Codec Áudio Codec Sistema de Transporte Camada Física 31 Copyright 2012 TeleMídia Modelo de Referência Áudio MPEG - 4 HE-AAC@L4 MPEG - 4 HE-AAC@L3 Vídeo H.264 [email protected] H.264 [email protected] MPEG-2 System 8-VSB COFDM 32 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

19 Multiplexação com Selos de Tempo x x x x MUX MPEG 2 System z z DEMUX MPEG 2 System 37 Copyright 2012 TeleMídia Transporte Assíncrono x x MUX MPEG 2 System z z DEMUX MPEG 2 System 38 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

20 Transport Stream linguagem de especificação GINGA Sistema Operacional Device Drivers Hardware Acesso Condicional Áudio Vídeo Dados MPEG SBTVD interpretador da aplicação especificação da aplicação 39 Copyright 2012 TeleMídia MPEG-2 System Component_tag Program_number 40 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

21 Modelo de Referência Vídeo Codec Áudio Codec Sistema de Transporte Camada Física 41 Copyright 2012 TeleMídia Modelo de Referência Áudio MPEG - 4 HE-AAC@L4 MPEG - 4 HE-AAC@L3 Vídeo H.264 [email protected] H.264 [email protected] MPEG-2 System BST-OFDM 42 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

23 Internet Rede SBTVD CODEC S-Video MPEG-2 Modulação Editoração PSTN 45 Copyright 2012 TeleMídia Internet Net ISDB CODEC S-Video MPEG-2 Modulation Editing PSTN 46 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

24 Modelo de Referência Vídeo Codec Áudio Codec Sistema de Transporte Camada Física 47 Copyright 2012 TeleMídia Modelo de Referência Áudio MPEG - 4 HE-AAC@L4 MPEG - 4 HE-AAC@L3 Vídeo H.264 [email protected] H.264 [email protected] MPEG-2 System Protocolos IP 48 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

26 Apl 1 Apl 2 Apl 3... Apl n Ginga - NCL Lua Ginga-CC Extensions OS 51 Copyright 2012 TeleMídia Ginga Extensions Ginga - NCL Presentation Engine NCL Context Manager Player Manager Formatter Scheduler Layout Manager XML Parsers Converters Private Base Manager Ginga Common - Core CA DRM Data Processing Search Engine Tuner Context Manager Update Manager G. Manager Adapters Players Protocol Stack 52 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

27 Ginga-NCL Ginga - NCL Presentation Engine NCL Context Manager Player Manager Formatter Scheduler Layout Manager XML Parsers Converters Private Base Manager Ginga Common - Core CA DRM Data Processing Search Engine Tuner Context Manager Update Manager G. Manager Adapters Players Protocol Stack SI MPE DSM-CC Media Streams HTTP RTP RTCP TS TCP UDP IP 53 Copyright 2012 TeleMídia Ginga-J + Ginga-NCL Ginga J Execution Engine Bridge Ginga - NCL Presentation Engine NCL Context Manager Player Manager Formatter Scheduler Layout Manager XML Parsers Converters Private Base Manager Ginga Common - Core CA DRM Data Processing Search Engine Tuner Context Manager Update Manager G. Manager Adapters Players Protocol Stack SI MPE DSM-CC Media Streams HTTP RTP RTCP TS TCP UDP IP 54 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

28 Broadband TV + Ginga-NCL Services / Applications over IP Broadband TV EPG Gaming Widgets Bridge Ginga - NCL Presentation Engine NCL Context Manager Player Manager Formatter Scheduler Layout Manager XML Parsers Converters Private Base Manager Ginga Common - Core CA DRM Data Processing Search Engine Tuner Context Manager Update Manager G. Manager Adapters Players Protocol Stack SI MPE DSM-CC Media Streams IGMP FTP HTTP RSTP RTCP RTP TS and Others TCP UDP IP 55 Copyright 2012 TeleMídia IPTV + Ginga-NCL Services / Applications over IP IPTV - Broadband TV VOIP EPG Gaming PPV Widgets VOD Bridge Ginga - NCL Presentation Engine NCL Context Manager Player Manager Formatter Scheduler Layout Manager XML Parsers Converters Private Base Manager Ginga Common - Core CA DRM Data Processing Search Engine Tuner Context Manager Update Manager G. Manager Adapters Players Protocol Stack SI MPE DSM-CC Media Streams IGMP FTP HTTP RSTP RTCP RTP TS and Others TCP UDP IP 56 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

29 Hybrid TV Services / Applications over IP IPTV - Broadband TV VOIP EPG Gaming PPV Widgets VOD Bridge Ginga - NCL Presentation Engine NCL Context Manager Player Manager Formatter Scheduler Layout Manager XML Parsers Converters Private Base Manager Ginga Common - Core CA DRM Data Processing Search Engine Tuner Context Manager Update Manager G. Manager Adapters Players Protocol Stack SI MPE DSM-CC Media Streams IGMP FTP HTTP RSTP RTCP RTP TS and Others TCP UDP IP 57 Copyright 2012 TeleMídia Requisitos para o Middleware 58 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

31 Interatividade 61 Copyright 2012 TeleMídia TV não é Computador Sistema de transmissão em broadcast Telespectadores usualmente estão longe da tela e interagem via dispositivos com controle remoto Assistência coletiva Interatividade como caso particular de Sincronismo 62 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

32 TV não é Computador Sistema de transmissão em broadcast Telespectadores usualmente estão longe da tela e interagem via dispositivos com controle remoto Assistência coletiva Aplicações baseadas no vídeo Sincronização baseada na estrutura 63 Copyright 2012 TeleMídia TV não é Computador Sistema de transmissão em broadcast Telespectadores usualmente estão longe da tela e interagem via dispositivos com controle remoto Assistência coletiva Aplicações baseadas no vídeo Múltiplos Dispositivos de Exibição 64 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

36 Adaptabilidade Beba Guaraná 71 Copyright 2012 TeleMídia Adaptação de Conteúdo e de Apresentação Perfis de usuários diferentes Dispositivos de exibição diversos Usuários em localidades diferentes Adaptabilidade 72 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

37 TV TV (assinatura) Tel. Fixo Celular Computador Computador + Internet Nunca usou computador Nunca usou a Internet TOTAL 98% 25% 34% 88% 46% 40% 41% 45% Área Urbana 99% 28% 38% 90% 51% 44% 36% 39% Área Rural 93% 7% 11% 72% 15% 10% 71% 77% Classe A > R$ ,00 100% 85% 87% 99% 98% 97% 5% 5% Classe B 100% 53% 63% 98% 84% 78% 14% 17% Classe C 99% 20% 32% 92% Classe DE < R$ 2.480,00 92% 3% 9% 69% 9% 6% 74% 80% 44% 36% 40% 45% 73 Copyright Dados de 2012/2013, TeleMídia Copyright publicado em /2013 TeleMídia pelo CGI.br Linguagem de Especificação Simples de ser entendida e usada Leve Expressiva 74 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

38 Paradigmas de Programação Imperativo (procedural) Especificação: como fazer Maior poder de expressão Declarativo Especificação: a intenção final Especificação em mais alto nível 75 Copyright 2012 TeleMídia Linguagem de Especificação Simples de ser entendida e usada Leve Expressiva Linguagem Declarativa de Domínio Específico DSL 76 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

39 NCL Nested Context Language Inovação do Sistema Brasileiro de TV Digital: Linguagem declarativa NCL (Nested Context Language) Sua linguagem de script Lua seu ambiente de execução middleware Ginga-NCL. ITU-T H.761 Recommendation for IPTV services ITU-R BT Recommendation for Terrestrial DTV 77 Copyright 2012 TeleMídia Funcionalidades Suporte declarativo a: Sincronismo de mídia Interatividade como um caso particular Adaptabilidade M últiplas redes de distribuição M últiplos dispositivos de exibição Edição ao vivo 78 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

40 Declarativo: NCL HTML MHEG Imperativo: Lua ECMAScript Java 79 Copyright 2012 TeleMídia Imperativo Declarativo + eficiente + fácil de usar + geral 80 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

42 Declarativo X Imperativo Declarativo Imperativo 83 Copyright 2012 TeleMídia Estado da Arte Middleware Declarativos Privilegiam a interatividade em detrimento da sincronização e da adaptabilidade de conteúdo Sincronização e adaptabilidade por scripts (procedural) 84 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

44 NCL Nested Context Language Suporte à sincronização Sincronização baseada na estrutura Suporte a canal de retorno Suporte a múltiplos dispositivos Suporte à adaptação do conteúdo e da apresentação Suporte à edição ao vivo NCL é software livre 87 Copyright 2012 TeleMídia Declarativo X Imperativo Declarativo Imperativo NCL 88 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

45 Declarativo X Imperativo Declarativo Imperativo Linguagens de Script ECMAScript Lua Linguagens de Sistema Java C 89 Copyright 2012 TeleMídia Script + fácil de usar Sistema Eficiência? Footprint? 90 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

47 Script X Sistema Script Sistema 93 Copyright 2012 TeleMídia Opções Ginga Lua Java Tarefas de pequena e média complexidade: Lua Tarefas de grande complexidade: Java 94 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

49 Por que Lua? Lua é simples e expressiva Lua é portável Lua é fácil de embarcar Lua é rápida Lua é robusta Lua é software livre 97 Copyright 2012 TeleMídia / Lua vs JS LuaJIT vs JS JavaScript SpiderMonkey = 936 Kbytes Lua = 120 Kbytes LuaJIT = 150 Kbytes 98 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

50 Alguns Jogos Usando Lua 99 Copyright 2012 TeleMídia java Start onbegin onbegin onend Start Stop Start Stop Start Start onend onbegin onselection Stop Set size Start Set size Smil 100 TV interactiva se Copyright hace con 2012 TeleMídia Copyright 2006 TeleMídia Ginga Copyright Laboratório TeleMídia,

54 Implementação de Referência Ginga-NCL C++ Language Linux platform High performance Hard to embed 107 Copyright 2012 TeleMídia Ginga NCL para Windows 108 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

56 Ginga NCL para IPTV IPTV: Recommendation H.761 Symbian Android 111 Copyright 2012 TeleMídia Pesquisa em Linguagens e Players Interoperabilidade: Liaison ITU-T/W3C NCL como linguagem de cola NCL como plug-in Web 112 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

58 NCL 4.0 NCL 4.0 / Hypermedia Raw Profile Abstrações de mais alto nível para definição de relacionamentos Melhor suporte a aplicações cientes de contexto Suporte a interfaces multimodais 115 Copyright 2012 TeleMídia Africa do Sul Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

59 NCL 4.0 NCL 4.0 / Hypermedia Raw Profile Abstrações de mais alto nível para definição de relacionamentos Melhor suporte a aplicações cientes de contexto Suporte a interfaces multimodais Suporte a objetos 3D Múltiplos dispositivos Social media 117 Copyright 2012 TeleMídia NCL 3D Profile Nos dias de hoje, middlewares de TV digital só permitem a exibição de objetos de mídia em regiões retangulares. O próximo passo é permitir a exibição de objetos de mídia em superfícies 3D. 118 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,

60 NCL 3D Profile Como uma linguagem de cola, NCL deve ser capaz de aninhar objetos 3D, especificados em uma outra linguagem, como, por exemplo, X3D. Esses objetos 3D devem ser capazes de se relacionar com outros objetos 2D e 3D, do mesmo mundo 3D ou de diferentes mundos. Mais ainda, a apresentação deve tirar proveito da facilidade de múltiplos dispositivos de NCL criando um ambiente verdadeiramente virtual. 119 Copyright 2012 TeleMídia 120 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia,