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, 2012 1
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, 2012 2
Interferência 5 Copyright 2012 TeleMídia Múltiplos Caminhos 6 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 3
7 TV interactiva se Copyright hace con 2012 TeleMídia Copyright 2006 TeleMídia Ginga TV Digital 8 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 4
Largura de Banda: 6MHz 19,3 Mbps 9 Copyright 2012 TeleMídia 1 minuto Picture Element (pixel) h = 480 lines 640 pixels 7 x h 10 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 5
Algumas Possibilidades em 6 MHz SDTV 1 SDTV 2 SDTV 3 SDTV n 4 HDTV 1 LDTV SDTV 16 HDTV 1 3 9 19,3 Mbps 11 Copyright 2012 TeleMídia TV Digital 12 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 6
Algumas Possibilidades em 6 MHz SDTV 1 SDTV 2 SDTV 3 Data SDTV Data n 4 HDTV 1 LDTV SDTV Data 16 HDTV 1 3 9 19,3 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, 2012 7
Tipos de Aplicacões 15 Copyright 2012 TeleMídia 16 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 8
17 Copyright 2012 TeleMídia 18 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 9
19 Copyright 2012 TeleMídia 20 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 10
21 Copyright 2012 TeleMídia Africa do Sul 2010 22 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 11
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, 2012 12
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, 2012 13
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, 2012 14
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 HP@L4.0 H.264 BP@L1.3 MPEG-2 System 8-VSB COFDM 30 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 15
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 HP@L4.0 H.264 BP@L1.3 MPEG-2 System 8-VSB COFDM 32 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 16
TV Digital 33 Copyright 2012 TeleMídia Multiplexação com Selos de Tempo y z y MUX MPEG 2 System x x DEMUX MPEG 2 System z 34 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 17
TV Digital 35 Copyright 2012 TeleMídia Multiplexação com Selos de Tempo x x w w MUX MPEG 2 System z z DEMUX MPEG 2 System 36 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 18
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, 2012 19
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, 2012 20
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 HP@L4.0 H.264 BP@L1.3 MPEG-2 System BST-OFDM 42 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 21
ISDB CODEC S-Video MPEG-2 Modulation Editing 43 Copyright 2012 TeleMídia SBTVD CODEC S-Video MPEG-2 Modulação Editoração PSTN 44 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 22
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, 2012 23
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 HP@L4.0 H.264 BP@L1.3 MPEG-2 System Protocolos IP 48 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 24
APPL 1 APPL 2 APPL n 49 Copyright 2012 TeleMídia Apl 1 Apl 2 Apl 3... Apl n Middleware Ginga SO 50 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 25
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, 2012 26
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, 2012 27
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, 2012 28
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, 2012 29
Sincronização 59 Copyright 2012 TeleMídia Interatividade 60 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 30
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, 2012 31
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, 2012 32
Dispositivo de Exibição Único Tira Teima 65 Copyright 2012 TeleMídia Copyright 2006 TeleMídia Dispositivo de Exibição Único 66 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 33
Múltiplos Dispositivos de Exibição Tira Teima 67 Copyright 2012 TeleMídia Múltiplos Dispositivos de Exibição 68 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 34
Adaptabilidade Beba Cerveza 69 Copyright 2012 TeleMídia Adaptabilidade 70 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 35
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, 2012 36
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$ 12.440,00 100% 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 em2006 06/2013 TeleMídia pelo CGI.br Linguagem de Especificação Simples de ser entendida e usada Leve Expressiva 74 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 37
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, 2012 38
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 1691-1 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, 2012 39
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, 2012 40
Declarativo X Imperativo Declarativo Imperativo 81 Copyright 2012 TeleMídia Declarativo X Imperativo Declarativo Imperativo 82 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 41
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, 2012 42
Declarativo X Imperativo Declarativo Imperativo HTML 85 Copyright 2012 TeleMídia Por que NCL? 86 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 43
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, 2012 44
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, 2012 45
Script X Sistema Script Sistema 91 Copyright 2012 TeleMídia Script X Sistema Script Sistema 92 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 46
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, 2012 47
Opções Ginga Lua Java 95 Copyright 2012 TeleMídia Por que Lua? 96 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 48
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 http://shootout.alioth.debian.org / Lua vs JS LuaJIT vs JS JavaScript SpiderMonkey = 936 Kbytes Lua = 120 Kbytes LuaJIT = 150 Kbytes 98 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 49
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, 2012 50
Considerações Finais 101 Copyright 2012 TeleMídia NCL Eclipse 102 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 51
NCL Composer 103 Copyright 2012 TeleMídia Player Ginga-NCL 104 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 52
Ginga-NCL é software livre 105 Copyright 2012 TeleMídia Comunidades Ginga Argentina Bolivia Ecuador Brasil 106 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 53
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, 2012 54
Ginga NCL para MAC 109 Copyright 2012 TeleMídia Set-top Box Virtual Ginga-NCL 110 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 55
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, 2012 56
Plug-ins Ginga TV Conectada 113 Copyright 2012 TeleMídia Próxima Geração 114 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 57
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 2010 116 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 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 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, 2012 59
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, 2012 60
121 Copyright 2012 TeleMídia 122 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 61
123 Copyright 2012 TeleMídia 124 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 62
125 Copyright 2012 TeleMídia Obrigado http://www.ncl.org.br http://www.ginga.org.br http://www.softwarepublico.gov.br http://clube.ncl.org.br/ http://www.telemidia.puc-rio.br 126 Copyright 2012 TeleMídia Copyright Laboratório TeleMídia, 2012 63