O desenvolvimento da solução Synced-DTV foi realizado utilizando o ambiente de programação do Eclipse com as bibliotecas fornecidas pela linguagem de programação Java da Oracle e Android do Google, sendo o ambiente de programação executado sobre o sistema operacional Windows.
O módulo Synced-TVApp foi desenvolvido tendo como base o sistema SBTVD (Sistema Brasileiro de TV Digital), podendo a solução ser adaptada para o funcionamento de qualquer outra estrutura de TV Digital no qual os dados contextuais da programação seja m derivadas da especificação DVB (Digital Video Broadcasting).
O módulo Synced-SeconScreenApp que executa no dispositivo de segunda tela foi desenvolvido em Android, uma plataforma altamente disseminada da Google, por apresentar mecanismos interessantes que tornou possível a fácil prototipação e validação dos requisitos pertinentes à implementação. Observe que outras plataformas existentes no mercado, como IOS ou Windows Phone, poderiam facilmente realizar as funções requeridas pelo módulo.
O desenvolvimento deste módulo Synced-WebServers foi feito utilizando XAMPP, um ambiente de desenvolvimento de distribuição Apache que contém MySQL,
PHP e Perl. A decisão do uso deste ambiente foi pessoal, podendo ser adotada qualquer tecnologia compatível para a implementação como, por exemplo, Java ou HTML5.
As bibliotecas relativas ao SBTVD, Ginga-J, e também o laboratório utilizado para a elaboração e execução do modelo Synced-DTV foram gentilmente cedidos pelo CESAR (Centro de Estudos em Sistemas Avançados do Recife). O laboratório forneceu ao trabalho uma TV digital, com o middleware Ginga-J em estado funcional, com acesso à Internet e a uma estrutura de rede sem fio local na qual foi validada a comunicação entre o módulo da TV e os subsistemas Synced-SeconScreenApp e Synced-Webservers.
A infraestrutura disponibilizada permitiu que a solução proposta fosse elaborada e testada em uma TV real, dispensando a necessidade da utilização de simuladores ou emuladores. Além disso, a execução na TV proporcionou ao trabalho uma análise real sobre as informações obtidas das tabelas de informação de serviços enviadas pelas emissoras de TV digital da cidade do Recife/PE. Estas características proporcionaram ao trabalho um ambiente de execução mais próximo do que seria encontrado caso a proposta apresentada pelo Synced-DTV fosse utilizada comercialmente.
4.8 Discussões
Este capítulo apresentou detalhes sobre a implementação, execução e validação das arquiteturas dos módulos que compõem a solução Synced-DTV. Explanou a proposta de utilização de um documento JSON bem formatado em conjunto com as informações extraídas das tabelas de informações da programação para o estabelecimento do sincronismo entre o conteúdo televisivo e os dados complementares.
Foram apresentadas os detalhes de implementação das arquiteturas das aplicações Synced-TVApp, Synced-WebServers e Synced-SecondScreenApp que podem ser utilizadas como referencias para a implementação de qualquer outra solução de sincronismo de conteúdos de TV digital híbrida, assim como os desafios encontrados durante a concepção e conexão entre as aplicações.
Por fim, foram apresentados dados que validam a solução proposta, através da analise dos atrasos observados e através dos resultados de uma pesquisa de aceitação.
5 Conclusões
Este trabalho propôs uma solução para a sincronização entre o conteúdo transmitido pela programação broadcast das emissoras de TV e um conteúdo Web complementar disponibilizado telespectador pelo uso de aplicações interativas e da conectividade à Internet das TVs híbridas. O principal objetivo deste trabalho consistiu na elaboração de um modelo de aplicações que tem por objetivo fornecer ao telespectador um conteúdo complementar, obtido na Web de forma síncrona, transparente e sensível à programação da TV. Para isto foi realizado o desenvolvimento de uma infraestrutura modular de software que utiliza informações contextuais da programação da TV, da própria TV e das preferências do usuário no dispositivo de segunda tela para tornar a experiência mais rica e menos intrusiva para o usuário.
O modelo para a construção de aplicativos e de comunicação apresentado, denominado Synced-DTV, foi desenvolvido como uma solução para a integração das novas plataformas de TV digital com os recursos advindos da Internet, tornando possível a utilização de conteúdos complementares na Web para o aprimoramento da experiência televisiva dos telespectadores. Além disso, o modelo também mostra como as aplicações emergentes para a plataforma da TV híbrida podem relacionar os conteúdos da TV e da Internet com o intuito de potencializar a experiência televisiva do usuário e agregar valor à interatividade oferecida pelas aplicações.
É importante salientar que a arquitetura de funcionamento das TV hibridas torna possível a comunicação e posterior obtenção de conteúdos complementares na Internet, porém a comunicação seria possível através de aplicativos específicos por emissora, ou num cenário mais específico, através de aplicativos específicos para cada programa da grade televisiva. Caso a solução proposta por este trabalho fosse adotada, esta necessidade poderia ser descartada, uma vez que a aplicação interativa Synced-DTVApp, residente na TV, adapta-se ao contexto televisivo do usuário buscando informações complementares relacionadas a qualquer evento transmitido pela grade de programação, tornando possível a busca por conteúdos complementares acontecer de forma direcionada e automática.
Uma vez que a localização dos conteúdos complementares são enviados em conjunto com o conteúdo televisivo, é possível a construção de um modelo de aplicação genérico capaz de atender a quaisquer programas de qualquer transmissora, ou ainda
elaborar uma aplicação unificada capaz de exibir conteúdos complementares independente da emissora sintonizada.
O desenvolvimento deste trabalho seguiu diversas fases ou etapas até a finalização do modelo, denominado Synced-DTV. Inicialmente foi necessário realizar um estudo teórico sobre temas que abordam a TV digital interativa e conectada, assim como o padrão DVB e os padrões derivados deste, a estrutura dos metadados e tabelas de informações da programação. Estudos teóricos a respeito do conceito de Segunda Tela e a forma como dispositivos móveis, como smartphones e tablets, estão sendo utilizados também foi realizado. Finalmente, foram abordadas tecnologias disponíveis no mercado que auxiliam na identificação e/ou extração de informações do fluxo de transmissão televisivo que são utilizados para o sincronismo de conteúdos complementares.
Na etapa seguinte, foram definidos alguns cenários de uso que serviram para ilustrar a utilização da proposta do Synced-DTV no cotidiano dos telespectadores. Depois foram definidos requisitos funcionais e não funcionais para fixar metas no processo de desenvolvimento da solução, sendo também apresentados o diagrama de casos de uso e a descrição detalhada de cada um dos casos, para auxiliar a compreensão dos requisitos estabelecidos, através da simulação de uso do sistema.
A próxima etapa consistiu em definir quais tecnologias seriam utilizadas no desenvolvimento dos módulos da solução (aplicação da TV, do dispositivo de segunda tela e web servers) e como seria realizada a comunicação entre estes módulos. Nesta etapa também foi realizada a concepção e especificação da arquitetura do Synced-DTV, assim como o projeto e elaboração do diagrama de classes. Determinada a arquitetura e o modo de interação entre módulos componentes, precisou-se determinar quais as informações mínimas necessárias para o funcionamento da solução, seja informações extraídas das tabelas de informação do sistema, informações contextuais da própria TV e informações a serem extraídas do dispositivo de segunda tela.
Uma vez determinado o conjunto de dados necessários, foi necessário determinar um padrão e uma formatação para o tráfego desses dados entre os módulos do sistema, sendo escolhido o padrão JSON, comumente utilizado para normalização de dados textuais. O funcionamento do Synced-DTV foi descrito a partir de casos de uso e também por meio de um diagrama de sequência juntamente com suas respectivas descrições.
Uma vez especificadas e formalizadas as estruturas necessárias ao funcionamento da solução, protótipos dos subsistemas componentes do modelo foram desenvolvidos, tornando possível a experimentação do modelo proposto. Os subsistemas desenvolvidos, Synced-TVApp, Synced-SeconScreenApp e Synced-WebServers, podem funcionar de maneira independente, porém se comunicam através de uma conexão sem fio ou através da Internet. O módulo Synced-TVApp, subsistema que executa na TV, é responsável pela captura das informações das tabelas SI a respeito da programação corrente, assim como informações contextuais da própria TV. Essas informações incluem, por exemplo, os dados com informações sobre os pontos de sincronismo e as URLs de comunicação com o módulo Synced-WebServers.
O módulo Synced-WebServers é responsável por armazenar e distribuir, de acordo com as requisições recebidas, todas as informações complementares que estão relacionadas à grade de programação da emissora de TV. Por fim, o subsistema da segunda tela, Synced-SeconScreenApp, é responsável pelo cálculo dos momentos de sincronismo e pela exibição síncrona das informações Web complementares ao conteúdo televisivo.
Uma vez que a implementação dos módulos da solução estava concluída, testes foram realizados com o intuito de avaliar os requisitos funcionais e não-funcionais especificados na Seções 3.3.1 e 3.3.2 deste documento. Nesta etapa foram identificados diversos problemas, principalmente relacionados com a falta ou forma errônea de envio das informações sobre a programação corrente, onde informações ditas como obrigatórias pela norma não são enviadas pelas emissoras ou as informações são enviadas com um atraso relativamente alto, gerando inconsistências na aplicação.
Por fim, durante a fase de validação da implementação dos módulos do sistema, foram identificados pontos que tornavam o sincronismo entre os conteúdos incorreto, em grande parte por atrasos no processamento das informações contextuais. Na última etapa, a solução foi submetida a um grupo de usuários que avaliaram a solução considerando critérios de usabilidade.
As próximas subseções deste capítulo descrevem as contribuições do trabalho e as sugestões de trabalhos futuros.
5.1 Contribuições do trabalho
A principal contribuição deste trabalho é um modelo genérico e adaptável a qualquer dos subsistemas derivados do DVB, para a comunicação síncrona e sensível a contexto de conteúdos complementares na Internet com o conteúdo televisivo convencional (áudio e vídeo) de forma automática, onde o usuário não necessita manualmente procurar por este conteúdo. Esta abordagem propicia ao usuário uma forma simples de obter os conteúdos complementares sem que haja a dispersão de sua atenção do conteúdo televisivo.
Como contribuição neste trabalho, também é proposto uma revisão das normas que especificam o SBTVD, utilizado como base no desenvolvimento da solução, visando uma utilização mais aprimorada das capacidades dispostas pelas tabelas SI, em especial as tabelas EIT, podendo ser utilizada como recursos catalizadores de experiências mais ricas e completas para os telespectadores. A solução proposta por este trabalho explorou apenas um dos campos disponibilizados pela norma, Extended Event Descriptor, dita como opcional pela norma, mas que utilizada de maneira correta tornou viável a implementação da solução proposta por este trabalho. Além de uma revisão aprofundada da norma, é necessário um maior empenho das emissoras em aderir ao que está regulamentado, o que possibilitaria um maior investimento e aprimoramento de soluções para TV digital.
A metodologia utilizada para o pareamento e sincronismo dos sistemas envolvidos, TV e dispositivo de segunda tela, é mais uma contribuição deste trabalho. Utilizando informações das interfaces de rede disponibilizadas pela TV foi possível identificar qual o endereço IP da TV, e posteriormente identificar o endereço de broadcast desta rede. Com esta informação é possível enviar informação entre todos os dispositivos conectados em uma mesma rede sem que haja a necessidade de identificar o IP de todos os dispositivos. Uma vez determinado o IP de broadcast, uma porta é selecionada e utilizada para identificar a comunicação entre os dispositivos da solução.
A solução Synced-DTV pode e deve ser tomada como referência para os que almejam desenvolver soluções em TV digital que utilizem informações contextuais da programação da TV ou preferencias do próprio usuário para a inferência e disponibilização de conteúdos complementares.
5.2 Trabalhos Futuros
Por se tratar de uma solução flexível e adaptável a quaisquer dos modelos derivados do padrão DVB, novas funcionalidades podem ser acopladas no Synced-DTV. Ao fim do desenvolvimento da solução foram identificadas possíveis melhorias ao trabalho, sendo apresentadas nesta seção como possíveis trabalhos futuros.
Uma melhoria importante ocorreria com a contextualização automática, através de técnicas de aprendizagem, para a definição das preferências do usuário com relação aos gêneros televisivos. Poderia ser adotado um critério comum para todos os gêneros e, com o passar do tempo e com a utilização do sistema pelo usuário, o sistema poderia se adaptar às escolhas prévias e assumir posturas automatizadas de quando o usuário será notificado, interrompido ou quando a informação deve ser descartada.
Modificar o Synced-DTV para que seja possível a integração com outros meios de distribuição de outros tipos de conteúdo complementar, como feeds de notícias, podcasts e rádios-online é uma outra proposta a ser abordada como forma de estender a proposta deste trabalho, desta forma será possível prover ao usuário uma maior diversidade de conteúdo, enriquecendo ainda mais a sua experiência televisiva.
Há a possibilidade de estender a implementação do módulo Synced- SecondScreenApp para outras plataformas disponíveis no mercado, como IOS, Windows Phone ou Tizen. Esta extensão possibilitaria uma maior abrangência de mercado, tornando a solução acessível a praticamente todos os smartphones e tablets disponíveis.
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15606-6: Televisão digital terrestre - Codificação de dados e especificações de
transmissão para radiodifusão digital Parte 6: Java DTV 1.3.1. ABNT/CEE-085 Televisão Digital. São Paulo , 2010.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15606-4: Televisão digital terrestre - Codificação de dados e especificações de transmissão para transmissão digital – Parte 4: Ginga-J - Ambiente para a execução de aplicações procedurais. São Paulo, 2010
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15603-
2:Televisão digital terrestre – Multiplexação e serviços de informação (SI) Parte
2: Estrutura de dados e definições da informação básica de SI. São Paulo, 2008.
AL-MAJEED, S et al. Effective synchronisation of Hybrid Broadcast and Broadband TV. In: IEEE International Conference on Consumer Electronics , 2012, Las Vegas, NV. ICCE, Las Vegas: IEEE. p. 160-161.
doi:10.1109/ICCE.2012.6161788.
BORCH, N. et al. An architecture for second screen experiences based upon distributed social networks of people, devices and programs. In: W3C Web & TV Convergence Workshop, 2014, Munich, Germany. Multi-screen 1, Munich: W3C.
BRANDSTEIN, M.; SILVERMAN, H. A robust method for speech signal time- delay estimation in reverberant rooms. In: IEEE International Conference on, 1., 1997, Munich. Acoustics, Speech, and Signal Processing, Munich: ICASSP- 97., 1997. p. 375-378. doi:10.1109/ICASSP.1997.599651.
CALIXTO, G. M. et al. Cloud Computing Applied to the Development of Global Hybrid Services and Applications for Interactive TV. In: International
Symposium on Consumer Electronics , 17., 2013, Hsinchu. ISCE, Hsinchu: IEEE. p.283-284. doi:10.1109/ISCE.2013.6570229.
CANO, P. et al. A Review of Algorithms for Audio Fingerprinting. In: Workshop on Multimedia Signal Processing, 2002, St. Thomas. Multimedia Systems, St. Thomas: IEEE Signal Processing Society. p. 169-173.
doi:10.1109/MMSP.2002.1203274.
CHEN, K. et al. DVB-S2 backward-compatible modes: a bridge between the present and the future. In: International Journal of Satellite Communications and Networking, 22., 2004, Online. ISI Journal Citation Reports. p. 341 - 365. doi:10.1002/sat.794.
DEY, A. K. et al. Towards a Better Understanding of Context and Context- Awareness. In: Proceedings of the International Symposium on Handheld and Ubiquitous Computing, 1., 1999, Netherlands. Workshop on the What, Who,
Where, When, and How of Context-Awareness, Netherlands: Springer-
Verlag, 1999. p. 304-307.
DUONG, N.; HOWSON, C.; LEGALLAIS, Y. Fast second screen TV
synchronization combining audio fingerprint technique and generalized cross correlation. In: IEEE International Conference on Consumer Eletronics, 2012, Berlin. Telecommunications Symposium, Berlin: IEEE. p. 241-244.
doi:10.1109/ICCE-Berlin.2012.6336458.
EUROPEAN TELECOMMUNICATIONS STANDARDS INSTITUTE. Digital Video Broadcasting (DVB). EN 300 468: .Specification for Service Information (SI) in DVB systems. European Standard. France, 2010.
EUROPEAN TELECOMMUNICATIONS STANDARDS INSTITUTE. Digital Video Broadcasting (DVB). EN 300 744: Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television. France, 2007
ESCOBAR, J.; PARTRIDGE, C.; DEUTSCH, D. Flow synchronization protocol. In: IEEE/ACM Transactions on Networking, 2, 1994. ACM: IEEE. p. 111-121. doi:10.1109/90.298430.
GEMME, E.; CRAMER, C. How Second Screen synchronization increases the impact of TV ads. WYWY, Munich, out. 2013. Disponível em: <
http://wywy.com/wp-content/uploads/2012/07/131022-wywy-second-screen- study-english.pdf >. Acesso em: 1 Abr. 2015.
GIGLIETTO, F; SELVA, D. Second Screen and Participation: A Content Analysis on a Full Season Dataset of Tweets. In: Journal of Communication, Italy, 2014. Big Data in Communication Research, Italy: Journal of
Communication, Volume 64, Issue 2. p. 260–277 Doi: 10.1111/jcom.12085. GOOGLE. The New Multi-screen World:Understanding Cross.platform Consumer Behavior. Google, U.S., ago. 2012. Disponível em: <
https://think.withgoogle.com/databoard/media/pdfs/the-new-multi-screen-world- study_research-studies.pdf>. Acesso em: 1 Abr. 2015.
HOWSON, C. et al. Second Screen TV Synchronization. In: International Conference on Consumer Electronics (ICCE-Berlin), 2011, Berlin. TV
Broadcasting & VoD, Berlin: IEEE. p. 361-365. doi:10.1109/ICCE-
Berlin.2011.6031815.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARD. ISO/IEC 13818-1: "Information technology - Generic coding of moving pictures and associated audio information - Part 1: Systems. 2013.
KOVACEVIC, M. et al. One solution of implementation and display of electronic program guide on the Android-based digital TV signal receiver. Berlin, 2014.
Third International Conference on Consumer Electronics (ICCE-Berlin).
Berlin: IEEE. p. 1-3. doi:10.1109/ICCE-Berlin.2013.6697994.
PARKER, C. A. The 2nd Screen: Transforming video consumption by enabling companion applications and content everywhere. 2012. Technical Report. 2nd
Screen Society, p. 30. Disponível em: <
http://www.2ndscreensociety.com/research/report/ >. Acesso em 1 Abr. 2015. PAVSEK, D.; MOHAR, N. The Second Screen: A growing phenomenon in the multimedia industry. Beenius, 2013. Disponivel em: <
http://blog.beenius.tv/resources/the-second-screen-a-growing-phenomenon-in- the-multimedia-industr/ >. Acesso em 1 Abr. 2015.
SEGUNDO, R.; SANTOS, C. Second screen event flow synchronization. In: International Symposium on Broadband Multimedia Systems and Broadcasting (BMSB), London, 2013. Digital TV Systems, London, 2013. p. 1-7. doi:
10.1109/BMSB.2013.6621761.
SIMON, H.; COMUNELLO, E.; WANGENHEIM, A. Enrichment of Interactive Digital TV using Second Screen. In: International Journal of Computer Applications, 64., IJCA, 2013. p. 58-64. doi:10.5120/10782-5764.
SOARES, J. CONNECTED-GINGA: Um Modelo de TV Híbrida para Acesso a Conteúdo WEB Sensível à Programação de TV. 2012. 112f. Dissertação
(Mestrado em Engenharia de Software) – Centro de Informática, UFPE, Recife, 2012.
SOARES, L. et al. Multiple Exhibition Devices in DTV Systems. In: 17th ACM International Conference on Multimedia, New York, 2012. MM '09, New York, 2012. p. 281-290. New York: ACM. doi:10.1145/1631272.1631312. STEPHEN, K. “Second Screens” unlock new business models. Global Media &
Communications, SPRING, 2012. Disponível em: <
http://www.hoganlovells.com/files/Publication/94462bd1-c3f6-40cf-b85a- 822f7d075630/Presentation/PublicationAttachment/3f67aec7-b513-4d90-89fb- 8369bbb317cc/Second_Screens_Unlock_New_Business_Models.pdf >. Acesso em: 1 Abr. 2015.
VIGNAROLI, L.; PERO, R.; NEGRO, F. Personalized Newscasts and Social Networks: A Prototype built over a Flexible Integration Model. In: International Conference Companion on World Wide Web, 21., New York, 2012. WWW ’12
APÊNDICE I
A seguir são apresentadas as tabelas com as Descrições dos Casos de Uso não detalhadas na Seção 3.5 deste documento.
Caso de Uso: 04 Enviar Dados Contextuais
Ator Usuário.
Descrição
Uma vez obtida e validada, os dados contextuais tratados são enviados via broadcast de rede para todos os dispositivos de segunda tela registrados nesta mesma rede.
Evento Iniciador Solicitação do conteúdo complementar pela aplicação.
Pré-condição
Aplicação Connected-TVApp em execução na TV, programação digital com os dados das tabelas de informação de serviço e eventos já capturados e armazenados.
Pós-condição Dados enviados via broadcast de rede aos dispositivos registrados.
Extensões Não há extensões. Inclusões Não há inclusões.
Caso de Uso: 05 Configurar Aplicação Móvel
Ator Usuário.
Descrição
Configuração das preferencias da aplicação Synced- SecondScreenApp através de um wizard simples, onde o usuário
definirá quais os gêneros televisivos de seu interesse e as formas de interrupção resultantes da ação de sincronismo para cada um desses gêneros.
Pré-condição Aplicação Connected-TVApp instalada e executando no dispositivo de segunda tela.
Pós-condição
Configurações feitas e salvas em um sistema de Preferencias do
Android. Inicialização automática dos serviços de
estabelecimento de conexão. Extensões Não há extensões.
Inclusões
Caso de uso “Iniciar Serviço de Recebimento de Dados Contextuais”, “Tratar Dados Contextuais Recebidos” e “Exibir Conteúdo Contextualizado Sincronamente”.
Caso de Uso: 06 Iniciar Serviço de Recebimento de Dados Contextuais