Universidade Salvador Elba Guimarães Veiga Modelo de Processo de Desenvolvimento de Programas para TV Digital e Interativa Salvador- BA 2006
Universidade Salvador Elba Guimarães Veiga Modelo de Processo de Desenvolvimento de Programas para TV Digital e Interativa Dissertação apresentada para obtenção do Título de Mestre pelo Curso de Mestrado Profissional em Redes de Computadores do Programa de Pós-graduação em Redes de Computadores da Universidade Salvador. Área de concentração: Engenharia de Software Orientador: Profa. Dra. Tatiana Aires Tavares Salvador- BA 2006
Elba Guimarães Veiga Modelo de Processo de Desenvolvimento de Programas para TV Digital e Interativa Dissertação apresentada para obtenção do Título de Mestre pelo Curso de Mestrado Profissional em Redes de Computadores do Programa de Pós-graduação em Redes de Computadores da Universidade Salvador. Área de concentração: Engenharia de Software Data: Resultado: Banca Examinadora Profa. Dra. Tatiana Aires Tavares Universidade Salvador Assinatura: Prof. Dr. Celso Alberto Saibel Santos Universidade Salvador Assinatura: Prof. Dr. Guido Lemos de Souza Filho Universidade Federal da Paraíba Assinatura: Profa. Dra. Laís do Nascimento Salvador Universidade Salvador Assinatura:
Este trabalho pertence aos meus pais, irmãs e sobrinhos.
Agradecimentos À Deus, por me permitir alcançar mais um passo da vida À Profa. Dra. Tatiana Tavares, pela habilidade com que orientou nosso trabalho. À Mestre Isabel Figueiredo, por acreditar na capacidade de elaboração deste trabalho. À Companhia de Processamento de Dados de Salvador, pelo apoio financeiro.
RESUMO Hoje, em alguns lugares do mundo como na Europa, nos Estados Unidos e Japão, assistir a um programa de TV é muito mais do que sintonizar em uma emissora e acomodar-se passivamente perante a tela do aparelho receptor. Com o surgimento da TV digital, o telespectador passa a assistir à TV como se estivesse diante de um computador, onde, a qualquer momento, ele pode designar rumos para os personagens. O telespectador passa a participar, se assim o desejar, ativamente do enredo do programa ou até mesmo interferindo na grade de programação da emissora. A figura passiva do telespectador vai perdendo força para assumir uma postura positiva diante da tela da TV, igual comportamento, por exemplo, assumido perante um computador ou vídeo game. Para tanto, as emissoras modificaram o formato dos programas a fim de permitir tal interatividade, fazendo uma mescla de programa de TV, com elementos de áudio e vídeo, e programa de computador. Surgiu, então, a possibilidade de se criar uma interface de trabalho entre a equipe de produção de TV com a de engenharia de software. E com esta junção, vem a necessidade de formatar esta nova equipe multidisciplinar. E este presente trabalho tem a pretensão de sugerir uma abordagem integrada de modelagem dos processos de desenvolvimento de programas para TV Digital e Interativa, unindo as experiências isoladas das áreas de produção de TV e de programação de software. Palavras Chave: TV digital Interativa. Metodologia de desenvolvimento de software. Produção de TV. Metodologia ágil. Engenharia de software.
Abstract
Lista de Figuras Figura 1-1 - Sistema completo de televisão. Fonte: [19], 2003...14 Figura 2-1 Exemplos de set-top box. Fonte: [39], 2005...24 Figura 2-2 Portabilidade baseada em API genérica. Fonte: [40], 2005...25 Figura 2-3 Arquitetura DVB. Fonte: [40], 2005...27 Figura 2-4 Arquitetura do padrão ATSC. Adaptado: [40], 2005....28 Figura 2-5 Arquitetura do padrão ISDB. Fonte: [40], 2005...29 Figura 2-6 Nota da Assessoria Especial da Minicom. Fonte: [24], 2006...34 Figura 3-1 Ciclo de Vida do Extreme Programming. Fonte: Adaptado de [1] 2006...43 Figura 3-2 Fases da metodologia SCRUM. Fonte: adaptada [1], 2002...45 Figura 4-1 Diagrama de fluxo do processo de desenvolvimento de programa para TV convencional. Fonte: [7], 2002....49 Figura 4-2: Diagrama de Caso de Uso UML para a fase de pré-produção de programa para TV Convencional...50 Figura 4-3: Diagrama de Caso de Uso UML para representação da fase de Montagem do cenário na produção de programa para TV convencional...51 Figura 4-4: Diagrama de Caso de Uso UML para representação da fase de Montagem e ensaio para programa de TV convencional, como produto final o programa...52 Figura 4-5: Diagrama de Caso de Uso UML para representação da fase de produção de programa para TV convencional....53 Figura 4-6 Diagrama de Atividade UML para representação da atividade de produção de um programa de TV convencional....53 Figura 4-7: Diagrama de Caso de Uso UML para representação da fase de pós-produção de programa para TV convencional...54 Figura 4-8: Artefatos gerados durante a produção de um programa de TV. Fonte: Adaptação[7], 2005...57 Figura 5-1 Intersecção entre os processos...62 Figura 5-2 Processo para desenvolvimento de programas de TVDI...68 Figura 5-3. Associação dos Artefatos ao Processo para desenvolvimento de programas de TVDI...82 Figura 5-4 - Exemplo de uma ferramenta de produção de storyboard: FrameForge 3D Studio s. Fonte: [97]. 2006...84 Figura 5-5 Representação de Storyboard. Fonte: [77], 2006...84 Figura 5-6 Exemplo de artefato timeline. Fonte: [53], 2005...86 Figura 5-7 Exemplo de fluxo de interatividade. Fonte: [53], 2005...88 Figura 5-8 Exemplo de esboço de interface. Fonte:[99], 2006....89 Figura 5-9 Exemplo de controle remoto universal e de um teclado para TVDI. Fonte: [100], 2006..90 Figura 6-1: Storyboard desenvolvido para programa de TVDI....103 Figura 6-2: Timeline desenvolvido para programa de TVDI....104 Figura 6-3: Diagrama de Atividades (fluxo de interatividade) desenvolvido para programa de TVDI....105 Figura 7-1. Modelo de processo para TVI segundo GAWLINSKI. Fonte: Adaptação [79], 2005...109 Figura 7-2. Modelo de storyboad para TVI. Fonte: [79], 2005...109 Figura 7-3. Modelo de mapa de navegação para TVI. Fonte: [79], 2005...110 Figura 7-4. Modelo de diagrama arquitetural para TVI. Fonte: [79], 2005...110 Figura 7-5. Arquitetura da Virtual Music Television Channel. Fonte: [9], 2005...112 Figura 7-6. Esquema da metodologia de projeto empregada por Chorianopoulos. Fonte: [9], 2005...113 Lista de Tabelas Tabela 3-1 Comparação entre as metodologias Ágil e Tradicional....37 Tabela 3-2 Definição de papéis e responsabilidade na metodologia XP...41 Tabela 3-3 - Definição de papéis e responsabilidade na metodologia SCRUM....46
Tabela 4-1 Caracterização dos papéis da equipe de produção...55 Tabela 4-2 Caracterização dos papéis da equipe técnica...55 Tabela 5-1 Papéis e Responsabilidades para Equipe de Produção...78 Tabela 5-2 Papéis e Responsabilidades para Equipe de Projeto gráfico...78 Tabela 5-3 Papéis e Responsabilidades para Equipe Técnica de Software...79 Tabela 7-1 - Análise comparativa entre as metodologias apresentadas....114 Lista de Gráficos Gráfico 6-1. Perfil Profissional dos entrevistados...93 Gráfico 6-2. Grau de Importância da Utilização de Artefatos para Descrição Conceitual dos Programas para TVDI...94 Gráfico 6-3. Aplicabilidade do Artefato Storyboard no Contexto para TVDI...95 Gráfico 6-4. Características Importantes do Artefato Storyboad no Contexto para TVDI....96 Gráfico 6-5. Aplicabilidade do Artefato Timeline no Contexto para TVDI...97 Gráfico 6-6. Utilização do Artefato Timeline no Contexto para TVDI...97 Gráfico 6-7. Características Importantes do Artefato Timeline no Contexto para TVDI...98 Gráfico 6-8. Aplicabilidade do Artefato Fluxo de Interatividade no Contexto para TVDI...99 Gráfico 6-9. Utilização do Artefato Fluxo de Interatividade no Contexto para TVDI....99 Gráfico 6-10. Características Importantes do Artefato Fluxo de Interatividade no Contexto para TVDI...100 Gráfico 6-11. Aplicabilidade do Artefato Esboço de Interface no Contexto para TVDI...101 Gráfico 6-12. Características Importantes do Artefato Esboço de Interface no Contexto para TVDI.101 Gráfico 6-13. Semelhança entre os Artefatos Timeline e Fluxo de Interatividade...102 Lista de Anexo Anexo A - Artefatos do Processo de Produção de Programa para TV Convencional. 127 Anexo B Definição do Experimento...134 Anexo C Exemplo do questionário aplicado no experimento...139
Sumário 1 Introdução...12 1.1 Motivação...13 1.2 Objetivos...16 1.3 Organização da Dissertação...18 2 TV Digital e Interativa: Fundamentos Básicos e Aplicações...19 2.1 TV Digital: o formato...19 2.1.1 Interatividade na TV Digital...20 2.1.2 Set-top Box (STB)...24 2.2 Padrões Mundiais de TVD...25 2.2.1 Digital Video Broadcasting DVB...26 2.2.2 Advanced Television Systems Committee ATSC...27 2.2.3 Integrated Services Digital Broadcasting ISDB...28 2.3 Panorama Nacional...29 3 Metodologias para Desenvolvimento de Software...35 3.1 Um pouco mais sobre metodologias ágeis...38 3.1.1 Extreme Programming (XP)...40 3.1.2 SCRUM...44 3.2 Discussão...46 4 Processo de Produção de Programas de TV Convencional...47 4.1 Fluxo de Trabalho...48 4.1.1 Pré-produção...48 4.1.2 Montagem e ensaio...51 4.1.3 Produção...52 4.1.4 Pós-produção...53 4.2 Envolvidos (Stakeholders)...54 4.3 Artefatos...56 4.4 Discussão...60 5 Modelo de Processo para Desenvolvimento de Programas de TVDI...62 5.1 Filosofia...63 5.2 Processo...66 5.2.1 Concepção...69 5.2.2 Elaboração...71 5.2.3 Construção...72 5.2.4 Prototipação e Testes...74 5.2.5 Liberação...76 5.3 Envolvidos (Stakeholders)...77 5.4 Artefatos...80 5.4.1 Storyboards...83 5.4.2 Timeline...85 5.4.3 Fluxo de interatividade...86 5.4.4 Esboço de interface...88 5.5 Discussão...90 6 Experimento de Avaliação e Resultados Obtidos...91 6.1 O Experimento de Avaliação...91 6.2 Resultados Obtidos...92 6.3 Discussão...103 7 Considerações Finais...106 7.1 Trabalhos correlatos...106
7.1.1 Modelo de Mark Gawlinski (Interactive Television Production)...106 7.1.2 Modelo de Chorianopoulos (Conceptual Model, User Interface)...111 7.1.3 Análise Comparativa...113 7.2 Contribuições...115 7.3 Trabalhos Futuros...115 8 Referências...118 9 Anexos...127
1 Introdução Conceber um programa de TV que associa a tecnologia e a arte da produção de TV com a tecnologia da engenharia de software é um desafio imposto com o surgimento da televisão digital interativa aos profissionais das áreas de produção de TV e de programa de software. Segundo a visão de Nuno Ribeiro [59] a Televisão Digital e Interativa (TVDI) é uma evolução da TV convencional, associando a esta sinais digitais e interatividade. Assim, a TVDI proporciona ao telespectador/usuário uma série de serviços por meio de aplicações multimídia interativas, que são executadas em um receptor com o sintonizador, demodulador, demultiplexador e decodificador já presentes numa televisão digital ou por meio de um dispositivo intermediário entre o sinal digital e a TV analógica (o set top box) [4]. Nesse contexto, são executados programas interativos que podem ser analisados sob dois aspectos: Software: onde se tem aplicações de computador que associam funcionalidades de software com características interativas ao sinal de transmissão da programação da TV. Programa de TV: onde se tem programas de TV convencional, os quais fazem parte de uma grade de programação, atingem milhões de usuários, e que, sobretudo, têm contexto e identidade próprios. O telespectador passa, então, a receber sinais de áudio e vídeo associados a dados fornecidos por meio de aplicações de computador a partir das operadoras de TV.
Neste panorama, o processo de desenvolvimento de software deve estar associado ao processo de desenvolvimento de programa para TV, sendo capaz de acomodar um cenário heterogêneo de possibilidades de interagir com o programa de TV. Para tanto, são requeridas adaptações e inovações em termos de modelo de processo de desenvolvimento de programa de software e de TV, variações na montagem da equipe de desenvolvimento deste programa interativo, criação de uma metodologia capaz a aportar este panorama e desenvolvimento de ferramentas de apoio ao desenvolvimento e gerenciamento deste programa de TV assim como à sua implementação. Até então, a indústria produtora de programa de TV não tem a cultura de desenvolver software, assim como a indústria de software não tem experiência em fazer programas para TV. Sendo assim, nosso desafio com a elaboração do presente trabalho é unificar as diferentes visões, tanto da produção de programa para TV convencional (programa onde estão presentes tão somente o áudio e vídeo, não permitindo ao telespectador/usuário a possibilidade de interagir) quanto da produção de software, por meio de um modelo de processo de desenvolvimento de programa de TVDI competente o suficiente a abarcar as necessidades dessas duas áreas. Para tanto, propomos um modelo de processo que busca fundamentação tanto em metodologias para desenvolvimento de software como no modelo de produção de TV convencional. 1.1 Motivação Segundo o último Censo demográfico brasileiro, realizada pelo IBGE 1 em 2000, 90,30% dos lares brasileiros possuem pelo menos um aparelho de TV. Esta 1 Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 13
presença expressiva da TV nos domicílios brasileiros em conjunto com outros fatores como: a expectativa de imagem de alta definição, a possibilidade de assistir a um programa com som estéreo, a crença de um sinal de transmissão estável, a possibilidade de se ter múltiplos canais disponíveis, a convergência do aparelho de televisão com computador ou celular, são algumas das motivações para a implantação da TV digital no Brasil. Analisando a indústria de produção de programas de TV, tal como pode ser percebido na Figura 1-1, um programa para TV seja convencional ou digital, basicamente, requer, basicamente, um estúdio de produção, um meio de difusão do conteúdo televisivo e um receptor na casa do telespectador [19]. Figura 1-1 - Sistema completo de televisão. Fonte: [19], 2003. Pode-ser definir o estúdio como sendo o espaço físico onde ocorre a préprodução, montagem/ensaio, produção e pós-produção do programa, armazenamento dos vídeos, a transmissão de sinal entre os diversos setores da emissora ou entre um veículo e a base de reportagem. O meio de difusão se refere à transmissão do sinal do provedor do serviço televisivo até o receptor do telespectador. Já o receptor, pode-se por assim dizer, é um receptor qualquer que capte o sinal da emissora de TV, seja um aparelho de TV propriamente dito ou, quando num sinal digital, um celular ou um similar receptor digital [4], [19]. 14
Conforme Bonasio [7], a produção de conteúdo televisivo para TV convencional vem a cada dia mais, incorporando características digitais como, por exemplo, a utilização de câmeras digitais para filmagem ou estações de trabalho computadorizadas (ilhas de edição não-lineares) na produção e edição de programas. Mas, a transmissão no Brasil, ainda acontece de forma analógica. Quando a difusão do sinal televisivo for totalmente digitalizada, dar-se-á a migração para da TV analógica para a TV digital. O surgimento do sistema de TV Digital propicia a aparição de serviços personalizados e interativos de radiodifusão e telecomunicações, muda-se o modelo de negócios como publicidades segmentadas, assinaturas pagamento por uso de serviços, estratégias de negócios onde o controle de acesso e normas proprietárias estão no decodificador de cada telespectador [4]. E a reboque desta tecnologia, aparece a TV digital interativa onde o programa de TV deixa de ser unidirecional passando a ser interativo, onde é permitida ao telespectador a comunicação com a emissora, saindo de um quadro de tevente inerte, dialogando diretamente com o programa, seja fazendo escolhas de conteúdo, seja opinando sobre o destino do personagem ou acessando outras funções acessórias ao programa de TV como abrindo sua conta de e-mails, fazendo compras pela TV ou copiando imagens da tela da TV [79]. É o que chamamos de TV Digital e Interativa (TVDI). [4] Segundo Djalma Petit [49], em entrevista concedida à COMPUTAÇÃO BRASIL, as tecnologias de TVDI são uma grande oportunidade para a indústria de software. Acredita-se que a construção de um programa interativo possa agrupar soluções técnicas de produção de TV convencional com a programação de software, 15
quer seja para interação direta ao programa, quer seja para associação de serviços agregados (comércio eletrônico, governo eletrônico, tele-educação, dentre outros.). A idéia é que a indústria de software se transforme em uma espécie de fábrica de software para geração de conteúdo televisivo. A atuação dos profissionais de TI dá-se tanto no papel de desenvolvedor da aplicação como no desenvolvimento, integração e certificação da plataforma (hardware e software) de apoio ao programa de TVDI. O desenvolvimento desse tipo de programa, que agrega ao programa de TV convencional, mecanismos de interatividade, traz novas exigências profissionais aos componentes da equipe de TV (equipe de produção e técnica). Essa equipe multidisciplinar deve incorporar profissionais de software e de produção de conteúdo televisivo, passando estes a cooperar com uma única cadeia produtiva e com o objetivo comum de construir um novo produto. Porém, processos multidisciplinares são complexos de serem gerenciados e até mesmo de ser definidos e exigem algum suporte metodológico que garanta o sucesso do empreendimento. Dentro desse contexto, definimos o foco desta pesquisa na investigação do modelo de processo e de metodologias de apoio que possam nortear o processo de desenvolvimento de programas de TVDI. 1.2 Objetivos A principal meta deste trabalho é investigar metodologias capazes de apoiar e nortear um processo de desenvolvimento de programas para TVDI. Para tanto, vamos investigar metodologias para o desenvolvimento de software e de programas de TV que possam contribuir para definição de um modelo de processo integrado. Esse modelo de processo mescla abordagens de produção de TV convencional e as 16
novas características e necessidades da TVDI enquanto software. Para tanto, propomos um modelo de processo para auxiliar o desenvolvimento de conteúdos televisivos para TV digital e interativa e com caráter de entretenimento. Para contemplar o objetivo central almejado, destacamos os seguintes objetivos específicos: Estudo de metodologias de desenvolvimento de sistemas apresentar as diversas metodologias de desenvolvimento de software, e, compatibilizar o uso destas com a produção de softwares para compor os programas para TVDI; Estudo de metodologias de desenvolvimento de programas de TV convencional destacando as principais atividades envolvidas na concepção e desenvolvimento dos mesmos; Detalhamento do processo de desenvolvimento para programa de TVDI descrevendo um modelo genérico para o processo de produção de um programa para TV digital interativa; Adaptar a realidade de criação do software para a criação de programa de TV digital interativa - compatibilizar as metodologias existentes para a construção de software para TV digital interativa. Acredita-se que a interação entre as áreas de engenharia de software e produção de programa de TV digital interativa seja intensa. E, portanto, necessitar-se-á de uma metodologia que agregue as características inerentes à produção televisiva; Não é objeto deste estudo a definição da infra-estrutura necessária à TV digital interativa, tão pouco discutir qual o padrão a ser adotado para o sistema de TV digital brasileiro. 17
1.3 Organização da Dissertação Esta dissertação está estruturada em nove capítulos e um anexo. O Capítulo 1 apresenta esta introdução. Fala da inclusão social associada à inclusão digital, retrata o decreto 4.901 que regulamenta a criação do SBTVD. O Capítulo 2 e 3 trazem as conceituações necessárias para a compreensão do trabalho nas áreas de engenharia de software (conceitos de metodologia de desenvolvimento de software) e de TV digital e interativa. O Capítulo 4 apresenta o processo de produção de programa para TV convencional. O Capítulo 5 apresenta a proposta de metodologia para a produção de programa de entretenimento para a TV digital interativa. O capítulo 6 apresenta um experimento com aplicação desta metodologia proposta. O capítulo 7 apresenta as conclusões do trabalho, discutindo as contribuições e limitações e sugerindo trabalhos futuros. No capítulo 8, encontram as referências utilizadas para a confecção deste estudo e o último capítulo vem com os anexos apresentados ao longo desta dissertação. 18
2 TV Digital e Interativa: Fundamentos Básicos e Aplicações Neste capítulo, apresentamos o conceito de interatividade, de TV digital e interativa e os sistemas de TV digital. Também, falamos da arquitetura de hardware e software para TV digital. Outro ponto pertinente é a discussão acerca das diversas propostas de padrão para TVDI. Hoje em dia, o governo tem discutido muito sobre esse tema no intuito de definir uma estratégia para o Sistema de Televisão Digital Brasileiro (SBTVD). Nesse capítulo, caracterizamos as principais propostas mundiais e apresentamos as últimas iniciativas nacionais nesse sentido. 2.1 TV Digital: o formato Na busca por melhor qualidade de áudio e vídeo (imagens imunes a interferências e ruídos), a ausência de interferência entre canais e a otimização da veiculação de conteúdo televisivo num mesmo canal através da compactação do sinal, além da possibilidade de interatividade, foi desencadeado estudos até chegar à digitalização [4] No início da década de 80, o Japão apresentou um sistema analógico de alta definição denominado MUSE (Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding) que oferecia 1125 de linhas e transmitia som de alta qualidade. Era um sistema caro e complexo, comercializado apenas no Japão e com transmissão via satélite. A tecnologia analógica foi uma barreira para o crescimento devido às dificuldades da transmissão terrestre. Aconteceram também iniciativas européias como o MAC (Multiplexed Analog Components) e americanas para a conquista de um padrão de televisão de alta definição (HDTV) ([92], [39]. 19
A solução para a limitação tecnológica da transmissão analógica foi a digitalização da radiodifusão da TV. A TV Digital é, nada mais, que um sistema de radiodifusão televisiva que transmite sinais digitais em lugar dos analógicos. Traz consigo novas possibilidades para TV como a conhecemos hoje em dia, ou seja, inovações tanto do modo de se fazer programa para TV como de assistir ao programa [6]. A tecnologia digital oferece muitos benefícios, tais como: mais eficiência na recepção de sinais, imagem mais larga e de melhor resolução que a TV analógica 2, som estéreo de até seis canais, possibilidade de se ter vários programas num mesmo canal, a capacidade de convergência entre os mais variados meios de comunicação convergência digital. Percebe-se, também melhorias no âmbito social como a viabilidade de inclusão social através da inclusão digital prevista, inclusive em decreto presidencial (citado mais à frente deste trabalho) e possibilidade de.interatividade com o conteúdo televisivo sem a utilização de outro meio de comunicação como intermediário. 2.1.1 Interatividade na TV Digital O termo interatividade é hoje muito encontrado em nosso cotidiano, seja atribuído a programas de computador seja para programas televisivos ou até mesmo eletrodomésticos [4], [94]. Antes de definir interatividade, devemos definir a palavra interação. Para Ferreira [96], interação é ação que se exerce mutuamente entre duas ou mais coisas, ou duas ou mais pessoas; ação recíproca. Fragoso [95] faz um trocadilho da palavra interatividade como sendo a junção do radical intera da palavra interação acrescida do sufixo tividade, permitindo 2 Enquanto que na TV analógica, a imagem possui formato 4:3 (largura: altura d imagem) a imagem, na TV digital, é recebida no formato 16:9. 20
assim a associação das definições de interação e interatividade. Mas, ela complementa que o termo interatividade deriva de um neologismo inglês interactivity, usado para definir uma qualidade especifica da computação interativa (interactive computing). Este conceito foi criado com o advento dos dispositivos de entrada e saída dos sistemas computacionais da época, cujo desejo foi enfatizar a diferença então estabelecida na relação usuário-computador, ainda que não se possa considerar que existia uma interação usuário-computador com a utilização de cartões perfurados e controladores elétricos (periféricos substituídos na época por monitor e teclado). Portanto, o termo foi criado para estabelecer diferenças de possibilidade de interação homem-computador. Já Lemos [94] entende que a interatividade seja simplesmente a interação técnica com a presença marcante do eletrônico-digital o que faz a diferença da interação analógica. Para Becker [4], com a introdução dos jogos eletrônicos, a definição de interatividade ficou ainda mais associada à tecnologia. Steuer at al Becker diz, inclusive, que a interatividade está relacionada com a capacidade do usuário de participar ou influenciar na modificação imediata, na forma e no conteúdo de um ambiente computacional. Em sua discussão sobre interatividade e meios de comunicação, Lemos [94] também sugere uma classificação sobre o tema, baseando-se na evolução tecnológica da televisão. Esta classificação vai do nível 0 onde a televisão exibe a imagem em preto-e-branco e dispõe de até dois canis até o nível 4, onde o autor considera ser o estagio da televisão interativa em que o telespectador pode vir a participar do conteúdo por meio da rede telematica em tempo real, escolhendo ângulos de câmera, diferente encaminhamentos da informação etc. 21
Becker [4], baseado em características de interatividades sugeridas por Lippman 3 e no conceito de Reisman 4 sobre interatividade, sugeriu mais três níveis à classificação dada por LEMOS [94]. São eles: nível 5 onde o telespectador/usuário por meio de um canal de retorno à emissora, tem uma presença mais efetiva ao conteúdo do programa televisivo; nível 6 onde é possível o envio de vídeo de alta qualidade garantindo uma maior interatividade; e finalmente o nível 7, acontecendo uma confusão dos papéis do telespectador com o do transmissor, assemelhando-se ao que se vê onde de interatividade, por exemplo, na internet onde qualquer pessoa pode publicar conteúdo. Becker [4] acredita que o atingirmos este nível de maturidade interativa na televisão, romper-se-á o monopólio da produção e veiculação das redes de televisão com as quais, hoje, convivemos. E após esta classificação de interatividade, Becker [4] caracteriza a TV interativa como sendo uma TV bidirecional onde o telespectador passa a ter um canal de interatividade para se comunicar com a emissora, abandonando a postura passiva. A digitalização da transmissão de conteúdo televisivo potencializa o uso da TV e viabiliza o oferecimento de vários tipos de serviços para TVDI. [79] propõe uma larga classificação de serviços interativos: a) Enhanced TV - consiste na disponibilização de informações adicionais à programação da televisão. Estes dados são enviados juntamente com o sinal de vídeo, cabendo ao usuário decidir acessar ou não. São os resumos dos programas, estatística de jogo, propagandas interativas ou até teletexto para TV digital. 3 LIPPMAN, Andrew. O arquiteto do futuro. Meio & Mensagem. São Paulo, n. 792, janeiro de 1998. entrevista. 4 REISMAN, Richard R. Rethinking interactive TV I want my coactive TV. 22
b) Individualized TV são aplicações que permitem a personalização do sistema para um usuário. Pode ser a escolha de ângulos de câmera e visualização de repetições de cenas ou participação em enquetes de programas. c) Personal TV termo utilizado para aplicações de PVR (personal video recorder). O PVR é um gravador digital de vídeo, sucessor do gravador de vídeo cassetes (VCR). Composto de disco rígido e de um software para garantia dos direitos autorais, permite a gravação sem que se precise de mídia, com a possibilidade de não gravação de propagandas. Por meio dele, o usuário recebe o guia interativo e programação, podendo agendar a gravação do programa por horário de exibição ou nome do programa. d) Internet TV o usuário tem acesso, via televisão, a aplicações de internet, como correio eletrônico, navegação Web e sala de bate-papo. e) On-demand TV aplicações de disponibilização sob demanda, como filmes, programas e noticiário. f) Play TV aplicativos de vídeo games e jogos multi-usuários acessíveis por meio da TV. g) Banking & retail TV - serviços de banco e comércio eletrônico na televisão. h) Educational TV aplicações voltadas para a educação formal como ensino à distância e suporte ao ensino são exemplos de Educational TV. i) Community TV serviços de interesse comum da comunidade, como votação, informações, serviços de governo. 23
j) Global TV acesso sob demanda de programação internacional com tradução simultânea de língua. 2.1.2 Set-top Box (STB) O set-top Box, ou simplesmente STB, é um equipamento composto de hardware e software que recebe sinal de TV digital e o adapta para receptores analógicos. Segundo Lemos at al [39], STB pode ser classificado em três categorias: a) Broadcast TV este modelo de set-top box não tem canal de retorno (canal de interatividade). O usuário será capaz de acessar um sistema de pay-perview, comandos básicos de navegação, serviços de mensagens e o nearvideo-on-demand; b) Enhanced TV neste set-top box, foi incluído o canal de retorno Nele, será possível acessar comércio eletrônico, vídeo sob demanda, near-video-ondemand,navegador para a Internet, correio eletrônico e conversa on line (chat); c) Advanced services tem o canal de retorno com velocidade que aumenta o leque de opções para acesso aos serviços de interatividade e de Internet. Figura 2-1 Exemplos de set-top box. Fonte: [39], 2005. 24
Como vimos, existem diversos tipos de set-top box s com arquiteturas de hardware próprias, capacidades diversas de processamento, assim como armazenamento e comunicação heterogêneos. A fim de garantir a interoperabilidade entre os diversos set-top box s e as aplicações, sem a necessidade de reescrevê-la para cada par de hardware e sistema operacional, os fabricantes e provedores de conteúdo utlizam uma camada de software que implementa uma API (Application Programming Interface) genérica que age como intermediário entre o sistema operacional do set-top box e a aplicação, conforme observado na Figura 2-2. Esta API também é denominada de middleware ([51], [40]). Figura 2-2 Portabilidade baseada em API genérica. Fonte: [40], 2005. 2.2 Padrões Mundiais de TVD Segundo Lemos at al [40], um sistema de TV digital interativa deve ter uma plataforma tecnológica de hardware e software que garanta aos usuários a recepção, o processamento e a apresentação do programa televisivo, levando em consideração as várias possibilidades tecnológicas para implementação da televisão digital interativa. Dentro dessa perspectiva, diversos órgãos se empenharam na apresentação de algumas propostas de padronização para TVD. Hoje, são basicamente três padrões mundiais para TVD [40]: Digital Video Broadcasting DVB 25
Advanced Television Systems Committee ATSC Integrated Services Digital Broadcasting ISDB 2.2.1 Digital Video Broadcasting DVB O DVB [26], [40] é um consórcio iniciado em setembro de 1993 e composto por mais de 300 empresas transmissoras, fabricantes de equipamentos, operadoras de redes, desenvolvedoras de software e órgãos reguladores de 5 países com o objetivo comum de especificar padrões para o sistema de televisão digital interativo [80]. O padrão DVB é popularmente conhecido como o padrão europeu. Atualmente é adotado nos países da União Européia, na Austrália, Nova Zelândia, Malásia, Hong Kong, Singapura, Índia e África do Sul [40]. O padrão DVB é formado por um conjunto de padrões relacionados à transmissão, transporte, codificação e middleware. Ele possui uma configuração hierárquica, garantindo ao usuário a possibilidade de assistir a um mesmo programa em níveis deferentes de resolução, mais baixa para dispositivos móveis (aproximadamente 480 linhas) e mais alta para dispositivos fixos (1028 linhas). A Figura 2-3 apresenta em cinza claro a arquitetura do padrão DVB. Na camada de transmissão, os principais padrões são: DVB-T (transmissão terrestre por radiodifusão); DVB-S (transmissão via satélite); DVB-C (transmissão via cabo); DVB-MC (transmissão via microondas operando em freqüências de até 10GHz); e DVB-MS (transmissão via microondas operando em freqüências superiores a 10GHz). Na camada de transporte, os fluxos de áudio, vídeo e dados são multiplexados no produtor de conteúdo e desmultiplexado nos set-top boxes dos usuários, usando a recomendação MPEG2 Sistemas. 26
Na camada de codificação, adota-se a recomendação MPEG-2. O sinal de áudio é codificado segundo recomendação MPEG2-BC e o sinal de vídeo usa o MPEG2-Video com qualidade SDTV. Figura 2-3 Arquitetura DVB. Fonte: [40], 2005 2.2.2 Advanced Television Systems Committee ATSC O padrão ATSC [22], [40] foi desenvolvido nos Estados Unidos por um grupo de 170 empresas, entre elas a At&T, Philips Electronics North American Corporation, Zenith Electronics Corporation e o MIT (Massachusetts Institute of Technology). Em funcionamento desde 1998, este padrão também foi adotado pelo Canadá, Coréia do Sul, Argentina e Taiwan [ATSC] [40]. Tal qual o padrão europeu, o ATSC é formado por vários padrões que definem as camadas de transmissão, transporte, codificação e middleware. A Figura 2-4 representa a arquitetura do padrão ATSC, destacado em cinza claro. 27
ACAP Figura 2-4 Arquitetura do padrão ATSC. Adaptado: [40], 2005. O padrão ATSC permite a transmissão via terrestre, cabo e satélite. Na radiodifusão terrestre, o padrão ATSC utiliza a modulação 8-VSB, fator limitante para o uso em receptores móveis. Para as demais redes, opera da mesma forma que o padrão DVB. Na camada de transporte, o padrão ATSC usa a recomendação MPEG2 Sistemas, igualmente ao padrão DVB. Para a codificação do áudio, é usado o padrão Dolby AC-3 e para a codificação do vídeo, usa-se o padrão MPEG2 com qualidade HDTV. 2.2.3 Integrated Services Digital Broadcasting ISDB O padrão ISDB foi desenvolvido pelo grupo DIBEG s (Digital Broadcasting Experts Group) nas décadas de 70 e 80, mas só foi entrar no mercado na décadas de 1990. A estrutura de funcionamento é baseada no padrão europeu só que mais avançado. O padrão ISDB é também conhecido como o padrão japonês. E, até o momento, apenas é adotado no Japão [80] Igualmente aos demais padrões aqui apresentados, o ISDB é formado por vários padrões que definem as camadas de transmissão, transporte, codificação e 28
middleware. A Figura 2-5 apresenta, em tons de cinza claro, a arquitetura do padrão ISDB. Figura 2-5 Arquitetura do padrão ISDB. Fonte: [40], 2005. O padrão ISDB permite várias configurações para a camada de transmissão. Na radiodifusão terrestre, o ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial) utiliza a modulação CODFM. Para as transmissões via cabo e via satélite, o padrão ISDB usa as modulações 64-QAM e 8-PSK, respectivamente. Na camada de transporte, o padrão ISDB adota o MPEG2 Sistemas, assim como todos os outros padrões apresentados. Na camada de codificação, o sinal de áudio é codificado baseado no MPEG2-AAC e o sinal de vídeo é codificado usando a recomendação MPEG2-Video com qualidade HDTV. 2.3 Panorama Nacional Segundo a coluna de notícias do Prof. Marcelo Alencar 5, as ações efetivas para implantação da TV Digital no país somente aconteceram no final da década de 5 Marcelo Alencar é professor titular da UFCG e Vice-Presidente da Sociedade Brasileira de Telecomunicações (SBrT). Sua coluna é disponibilizada no Jornal do Commercio e aborda aspectos técnicos e políticos de TI no Brasil. A matéria A história secreta da televisão digital no Brasil pode ser acessada em http://jc.uol.com.br/2006/01/31/not_105513.php 29
1990, com o trabalho da Comissão Brasileira de Comunicações CBC.2 da Agência Nacional de Telecomunicações (Anatel). No final da década de 1990, em 1998, foi realizado um convênio entre a Universidade Presbiteriana Mackenzie, a Associação Brasileira de Emissoras de Rádio e Televisão (Abert) e a Sociedade de Engenharia de Televisão (Set), como apoio do Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Padre Roberto Landell de Moura (CPqD), para testar os sistemas de televisão digital que estavam sendo colocados em operação no mundo: o americano ATSC, o europeu DVB-T e o japonês ISDB-T. Os testes com o padrão americano e com o europeu foram feitos entre outubro de 1999 e julho de 2000. Os resultados dos testes foram enviados, em 2000, à Anatel com o objetivo de subsidiar a decisão do governo brasileiro em relação ao padrão a ser adotado no País. O padrão japonês só foi avaliado em 2003. O planejamento da canalização para a televisão digital, coordenado pela Anatel, com suporte técnico do CPqD e das emissoras (Set/Abert) teve início em maio de 2000 e término em novembro de 2003. As premissas do planejamento eram: (1) Os canais digitais mantêm a largura de banda de 6 MHz e cobertura igual à dos canais pares analógicos; (2) Os canais analógicos são considerados para provimento de par digital; (3) As localidades cobertas pelo planejamento devem ser atendidas por pelo menos uma estação geradora de TV, ou atendidas unicamente por estações retransmissoras, desde que com população superior a 100 mil habitantes (Censo IBGE 2000), ou com população inferior a 100 mil habitantes, mas situadas distantes até 3 km de localidades atendidas por estações incluídas nos dois casos anteriores (co-localizadas); (4) Os parâmetros técnicos utilizados foram aqueles obtidos a partir dos resultados de testes de laboratório e de campo realizados em São Paulo; (5) Para o padrão de modulação foi considerado aquele que exige maior intensidade de sinal 30
no receptor (pior situação), privilegiando a recepção interna nas áreas urbanas; (6) De acordo com o planejamento, seriam disponibilizados 1893 canais digitais, com 296 localidades abrangidas, para uma população atendida de 110 milhões. Paralelo a isto, o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) publicou um edital em 2001, dentro do programa Rede de Desenvolvimento de Competências e Tecnologias de Informação e Comunicações (RDC-TIC), solicitando projetos na área de televisão digital. Ao todo, 30 propostas de consórcios foram submetidas ao programa RDC-TIC, e oito foram selecionadas pelo CNPQ. Em 2003, foi criada a Câmara Técnica Setorial de Desenvolvimento Tecnológico das Telecomunicações, para definir as prioridades de aplicação de recursos dos fundos administrados pela Finep. No mesmo ano, o Grupo de TV Digital da Universidade Presbiteriana Mackenzie publicou o resultado de testes de laboratório em receptores comerciais da última geração disponíveis no mercado para os padrões ISDB-T, DVB-T e ATSC, em um relatório de reavaliação, tendo em vista as atualizações tecnológicas sofridas pelos três padrões. Testes de campo não foram realizados. O Ministério das Comunicações (MC) começava a se empenhar no desenvolvimento do SBTVD, cuja implantação estava esperada para 2006. Em 2003, o CPqD organizou grupos de trabalho para levantamento de competências na área. O projeto completo teria duração de até 48 meses, com um orçamento inicial de R$ 80 milhões. O Governo Federal publicou um decreto, definindo a participação da comunidade científica na elaboração do padrão de televisão digital. 31
Uma Comissão Interministerial formada para discutir a questão de televisão digital teve a sua primeira reunião no dia 2 de outubro de 2003, sob a coordenação do MC, para deliberar sobre o andamento do projeto de TV digital nacional. Em 26 de novembro de 2003, foi publicado o Decreto Presidencial nº 4.901, instituindo oficialmente o Sistema Brasileiro de Televisão Digital (SBTVD), composto por um Comitê de desenvolvimento, um Comitê Consultivo (CC) e um Grupo Gestor (GG). Além disso, coube ao CPqD o papel de atuar como integrador dos projetos do sistema de TV digital e realizar o acompanhamento técnico e a elaboração de pareceres sobre os testes e resultados dos trabalhos desenvolvidos pelas instituições de pesquisa e desenvolvimento envolvidas no projeto. Em 27 de novembro de 2003, o MC, encaminhou uma exposição de motivos ao Presidente da República, sobre a instituição do SBTVD. Uma das premissas dessa proposta foi a adoção da tecnologia para propiciar à sociedade e usuários equipamentos robustos e de baixo custo, flexibilidade, permitir a participação de países latino-americanos no desenvolvimento, formação de novas gerações de pesquisadores brasileiros, capacitação da indústria nacional, estímulo ao comércio exterior e à geração de saldos comerciais. Em dezembro de 2005, a PUC-Rio 6 liberou a Recomendação para o Modelo de Referência - Sincronismo de mídias, como resultado do consórcio formado para o cumprimento da RFP17 7 Sincronismo de mídias. Ele apresenta as recomendações para a linguagem declarativa e o middleware declarativo a serem adotados no SBTVD, batizado pelo nome de MAESTRO. 6 PUC-RIO Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro 7 RFP17 Requisição Formal de Proposta número 17. 32
O consórcio FLEXTV, formado pelos Professores Guido Lemos de Souza Filho e Luiz Eduardo Cunha Leite, ambos da Universidade Federal da Paraíba, divulgaram a Recomendação para o Modelo de Referência do SBTVD, também em dezembro de 2005. Este documento tem como objetivo subsidiar as análises de viabilidade e de risco das variadas alternativas de especificações para o desenvolvimento de Middlware para o SBTVD. Também em dezembro de 2005, foi publicado o documento Recomendações para o Modelo de Referência do CI-SBTVD 8, resultado do consórcio CI-SBTVD formado pela UNICAMP 9, FITEC 10, UFRJ 11 e IECOM 12. O objetivo deste projeto é estudo, o desenvolvimento e a implementação de um sistema de canal de interatividade a ser utilizado no SBTVD. Em junho deste ano, a Presidência da República assinou o Decreto n o 5.820, estabelecendo as diretrizes para a transição do sistema de transmissão analógica para o sistema digital do serviço de radiodifusão de som e imagem e do serviço de retransmissão de televisão. Segundo o decreto, o padrão brasileiro adotará como base o padrão de sinais do ISDB-T. Uma dificuldade, em particular, para a formulação desta seção, é a falta de notícias oficiais sobre a TV digital no Brasil, chegando ao ponto do sítio do SBTVD concentrar a veiculação de qualquer notícia em uma única pessoa (conforme Figura 2-6). 8 CI-SBTVD Canal de Interativa do Sistema Brasileiro de Televisão Digital 9 UNICAMP Universidade de Campinas 10 FITEC FITEC Inovações Tecnológicas. Entidade jurídica de direito privado, sem fins lucrativos. 11 UFRJ Universidade Federal do Rio de Janeiro 12 IECOM Instituto de Estudos Avançados em Comunicação, da Universidade Federal de Campina Grande 33
Figura 2-6 Nota da Assessoria Especial da Minicom. Fonte: [24], 2006. 34
3 Metodologias para Desenvolvimento de Software Para Rezende [57], uma metodologia de desenvolvimento de software é um processo dinâmico e iterativo para desenvolver (ou manter) de forma estruturada projetos, sistemas ou software. É possível fazer uso de uma ou várias técnicas para auxiliar o desenvolvimento, tais como a análise estruturada, análise de ponto por função, a análise essencial, a análise orientada a objetos, entre outras [48]. Rezende [57] defende, ainda, que todo desenvolvimento de software deve seguir uma metodologia bem definida, atual e que tenha documentação consistente e ampla para todas as fases (ou ciclo de vida de sistema ou processo de software) no curso do desenvolvimento. O desenvolvimento de software deve empregar metodologias que assegurem aos seus produtos: (i) uma visão do estado do projeto a qualquer instante; (ii) uma clara comunicação entre os membros da equipe de desenvolvimento, incluindo o usuário; (iii) uma definição de responsabilidades dos envolvidos no desenvolvimento, inclusive a do usuário; (iv) detalhamento adequado aos interesses da equipe envolvida; (v) um histórico documental do projeto, sistema ou software; (vi) uma sólida base para o sequenciamento de fases, ou subfases. Segundo Sommerville [85], processo de software é um conjunto de atividades e resultados associados que auxiliam na produção de um software. E uma representação abstrata do processo é um modelo de processo de software. Pfleeger [86] define processo de software como sendo o resultado de uma série de fases ordenadas, envolvendo pessoas, ferramentas e técnicas com o objetivo de produzir software. Já a metodologia de desenvolvimento de software é uma forma de imposição para a consistência e estruturação das atividades que compõem o trabalho da equipe de desenvolvimento. 35
Um modelo simples para o processo de software é apresentado em [57] e dividido em: (i) estudo preliminar consiste na concepção do software. Definem-se, juntamente com o usuário, os requisitos funcionais (funções do software) desejados, objetivos, abrangência, integrações, restrições, impactos e áreas envolvidas, bem como a definição da equipe envolvida; (ii) análise do sistema atual esta fase visa diagnosticar o ambiente do usuário do software e o software existente, quando houver, relatando os requisitos atuais, anotando as vantagens e desvantagens; (iii) projeto lógico de software nesta fase, a equipe envolvida define o escopo e nãoescopo do software, define os requisitos funcionais reais, elabora uma visão detalhada da solução, do produto e das possíveis integrações; (iv) projeto físico é nesta fase que ocorre a execução da codificação do software, bem como a validação do mesmo; (v) projeto de implantação é, propriamente dito, a disponibilização do software para uso. Ocorre, aqui, a capacitação do usuário e o acompanhamento pósimplantação. A equipe de desenvolvimento de software deve ser multidisciplinar, formada tanto por técnicos da área da tecnologia da informação quanto por detentores do conhecimento do negócio. Na literatura ([57], [48], [85], [86], [52]), é possível verificar a existência de vários modelos de desenvolvimento de software. Porém, dois grandes grupos merecem destaque: as metodologias tradicionais e as metodologias ágeis. As metodologias tradicionais agrupam propostas mais antigas (e ainda muito utilizadas comercialmente) e orientadas a documentação e fases bem definidas. As metodologias ágeis chamaram nossa atenção devido à maleabilidade e a visão multidisciplinar, características do processo proposto. Além disso, a priorização da capacitação dos recursos humanos envolvidos, num modelo rápido, enxuto e com o 36
mínimo de documentação é favorável ao desenvolvimento de novos produtos para atender às necessidades do conteúdo de TVDI. Na Tabela 3-1, apresentamos uma análise comparativa das metodologias acima citadas, considerando os seguintes parâmetros de comparação (pontos de análise): característica principal da metodologia, característica da equipe de trabalho, flexibilidade da metodologia quanto às mudanças ao longo do desenvolvimento, quanto à documentação, à análise de requisitos, à entrega, a existência de ferramentas de apoio, ciclos, tamanho de projeto, ênfase, retorno de investimento, estilo de gerenciamento e análise de riscos. Aqui, podemos observar que as metodologias ágeis valorizam a comunicação, o trabalho colaborativo, ideal para trabalhar com poucas pessoas, facilmente adaptável a mudanças de requisitos ao longo do desenvolvimento da aplicação, mas perde para a metodologia tradicional nos requisitos de ferramentas de apoio e análise de risco. Tabela 3-1 Comparação entre as metodologias Ágil e Tradicional. Ponto de Análise Metodologias Ágeis Metodologias Tradicionais Característica principal Adaptativa Preditiva Característica da Equipe de Trabalho Pequena e coesa (no máximo 10 pessoas); exige profissionais experientes; valoriza o trabalho colaborativo Grande e/ou dispersa; profissionais podem ter pouca experiência; equipe individual no desenvolvimento Reatividade à mudança Muito reativa facilmente adaptável. Pouco reativa, dificuldade de mudar o curso. Documentação Pouco formal. Enfatiza a comunicação em detrimento à documentação Análise de requisito Os requisitos são conhecidos à medida que acontece o desenvolvimento Entrega do software Entrega parcial, facilitando a compreensão do todo para o usuário. Rigidez na busca da documentação formal, desviando, às vezes, o foco no desenvolvimento da aplicação. Exige que se conheçam todas as funcionalidades do software, antes de se desenvolver. Entrega única Ferramentas de apoio Poucas ferramentas no mercado Existe um gama de ferramentas comercializadas no mercado. Ciclos Numerosos Limitado 37
Ponto de Análise Metodologias Ágeis Metodologias Tradicionais Tamanho do projeto Pequeno Grande Ênfase Foco nas pessoas Foco em processo Estilo de gerenciamento Descentralizado Centralizado Retorno de investimento No fim da primeira entrega de versão do software No final do projeto Risco Desconhecimento do fator de risco Melhor compreensão do risco Nesse capítulo, detalhamos duas das metodologias ágeis que serviram de apoio para o modelo de processo sugerido deste trabalho. Este detalhamento tem o intuito de verificar a potencialidade de uso dessas metodologias no contexto de desenvolvimento de software de TVDI. 3.1 Um pouco mais sobre metodologias ágeis Em fevereiro de 2001, dezessete especialistas em metodologia, com diferentes práticas, mas com o mesmo objetivo de melhorar a maneira de se desenvolver software, se reuniram e acabaram criando um manifesto conhecido como o Agile Software Development Alliance [2]. Esse manifesto originou uma renovação em termos de como pensar o software que originou uma família de metodologias chamadas de metodologias ágeis para o desenvolvimento de sistemas. O diferencial das metodologias ágeis está nos valores que a fundamentam: a) Indivíduos e interações ao invés de processos e ferramentas não importa ter o melhor processo de desenvolvimento, com a melhor ferramenta de apoio em um excelente escritório se não existir a interação entre os componentes da equipe de desenvolvimento; b) Software executável ao invés de documentação sem desconsiderar a importância da documentação, o objetivo da equipe de desenvolvimento de software é produzir software e não documentação extensa e, às vezes, de 38