O Java TV é uma API para a plataforma Java criada pela Sun Microsystems com parceria da indústria de televisão digital. Ela está sendo amplamente adotada como um padrão para aplicações de televisão digital no mundo. Esta API foi projetada para oferecer acesso a funcionalidades para definição do modelo das aplicações, acesso a fluxo de áudio e vídeo, acesso condicional, acesso a informações de serviço, controle de troca do canal do receptor, controle dos gráficos na tela, dentre outras (CANDIDO JUNIOR, 2008).
A API Java TV situa-se entre as aplicações para TV Digital e o sistema operacional, fazendo parte do middleware incorporado ao Set-top-box, conforme Figura 3. Com isso a API Java TV funciona independente do padrão de TV Digital adotado. E como toda aplicação Java, as aplicações desenvolvidas utilizando a API, é executada em maquina virtual JAVA sendo transparente o processador e o sistema operacional do Set-top-box utilizado.
Figura 3. Arquitetura set-top-box utilizando arquitetura JAVA
O ambiente de software de um Set-top-box com a tecnologia JavaTV consiste então de aplicações Java, a API JavaTV e outras APIs, além de um sistema operacional.
O Java TV permite níveis avançados de interatividade, gráficos de qualidade e processamento local no próprio Set-top-box. Estas facilidades oferecem um amplo espectro de possibilidades para os desenvolvedores de conteúdo, mesmo na ausência de um canal de retorno. Por exemplo, um guia de programação eletrônica pode oferecer uma visão geral da programação disponível, permitindo a mudança para o canal desejado pelo usuário. Através de mecanismos de sincronização, aplicações específicas podem ser associadas a um determinado programa de televisão. Além disso, aplicações isoladas podem executar de forma independente do programa de televisão (FERNANDES; LEMOS; ELIAS, 2004).
Na API, um programa de televisão é caracterizado como um conjunto de serviços independente. Onde um serviço é uma coleção de conteúdo para apresentação reprodução em um Set-top-box. Podendo representar um programa de televisão convencional, com áudio e vídeo
sincronizados, ou um programa de televisão interativa, com áudio, vídeo, dados e aplicações associadas.
Cada serviço Java TV é caracterizado por um conjunto de informações que descrevem o conteúdo do serviço SI (Service Information – Serviço de Informação). Conforme Cândido Jr. (2008), o SI descreve a estrutura do fluxo, além de conter informações relativas ao serviço, como por exemplo, um conteúdo descritivo, dados referentes aos horários de apresentação dos programas, a freqüência do canal para possibilitar a sintonização no devido serviço, informações de demultiplexação, a linguagem utilizada, informações da rede, além de meta-informações como uma lista dos atores ou categorização do serviço.
Toda aplicação desenvolvida com a API Java TV é denominada Xlet, onde possui suas próprias características.
2.1.8
XLet
Um Xlet é uma aplicação Java que proporciona interatividade para a TV Digital. É similar a um Applet, que é adicionado em páginas HTML, o Xlet é incluído em um serviço de TV Digital. O middleware identifica o ponto de entrada da aplicação e a executa utilizando a máquina virtual Java. O middleware geralmente possui um componente que é responsável por gerenciar o ciclo de vida das aplicações, que instancia a classe principal (main class) e invoca os métodos responsáveis pela mudança de estados (BATISTA, 2007 apud CANDIDO JUNIOR, 2008).
Os Xlets não precisam estar previamente armazenados no Set-top-box, pois podem ser enviados pelo canal de difusão quando necessários. Ou seja, o modelo Xlet é baseado na transferência de código executável pelo canal de difusão para o Set-top-box e posterior carga e execução do mesmo, de forma automática ou manual (FERNANDES; LEMOS; ELIAS, 2004).
Conforme Figura 4, um Xlet tem um ciclo de vida dividido em 4 estados, sendo eles loaded, paused, active e destroyed, onde a mudança de um estado para outro é ativada por métodos do sistema.
Figura 4. Ciclo de vida Xlet
Fonte: Fernandes, Lemos e Elias (2004)
Para gerenciar o ciclo de vida dos Xlets, a API define o conceito de um gerente de aplicação. O estado de um Xlet pode ser mudado pelo gerente de aplicação ou pelo próprio Xlet. Caso o próprio Xlet mude seu estado ele notifica o gerente de aplicação sobre a transição, desta forma, o estado de um Xlet é sempre conhecido pelo gerente de aplicação.
Quando o Xlet é instanciado ele chama o método construtor, fazendo com que o Xlet fique no estado Loaded.
No momento da ocorrência de uma ação do telespectador com programa o Xlet invoca o método de inicialização, initXlet(), fazendo com que fique no estado Paused, assim estando pronto para ser iniciado a qualquer momento.
Quando o gerenciador de aplicações invoca o método de inicio, startXlet(), o Xlet já pode iniciar a interação com o telespectador, se tornando assim um Xlet em execução, com status igual a Started.
O gerenciador de aplicações pode invocar o método, pauseXlet(), a qualquer momento em que o Xlet está iniciado, movendo a aplicação do estado Started para Paused. E também invocar o método, startXlet(), para voltar para o estado Started em qualquer momento em que o Xlet estiver pausado.
Após o Xlet entrar em estado Loaded, a qualquer momento ele pode ser destruído, pelo método, destroyedXlet(), independente do estado em que assume no momento. Um Xlet destruído não pode mais ser iniciado.
A interatividade disponível na TV Digital proporciona uma grande variedade de aplicações para este meio de comunicação. De acordo com Becker (2005) e Andreata (2006) é relatada uma análise destas novas aplicações.
• Guia de programação eletrônico: detalhamento da programação dos inúmeros canais disponíveis, com datas e horários de início e término de cada programa. Hoje é possível encontrar essas aplicações na TV por assinatura. Além de uma listagem completa dos canais, é possível a busca por determinada palavra chave onde é retornada uma breve lista com programas relacionados. Essa aplicação é conhecida como EPG (Electronic Program Guide – Guia de Programação Eletronico);
• Comercio Eletrônico: possibilita a compra de mercadorias ofertadas por canais de TV, semelhante às aplicações disponíveis atualmente na internet. Além da compra em canais de loja virtual, também é possível a compra de produtos ofertados durante os intervalos comerciais e a compra de mercadorias oferecidas em programas diversos. Esta aplicação é denominada T-Comerce;
• Banco eletrônico: Assim como o T-Comerce, a TV digital possibilita o T-Banking outro formato de aplicação encontrada hoje na internet. Como o serviço é praticamente idêntico em ambas as plataformas, sendo que os bancos bastariam replicar o serviço, ou seja, copiar o serviço disponível na internet para a TV Digital. Possibilitando assim ao telespectador, por meio de sua TV acompanhar o saldo de sua conta bancária, ou até mesmo o pagamento da sua conta telefônica utilizando apenas o seu controle remoto;
• Internet: Um formato de aplicação que possibilita a utilização da internet pela TV, sendo possível a navegação a partir do controle remoto;
• Notícias Interativas: No momento de qualquer programa em exibição na TV, notícias podem correr horizontalmente na parte inferior do vídeo, esta tecnologia é utilizada hoje pela TV analógica, porém pode ser melhorada na TV digital, possibilitando que o telespectador selecione uma notícia que lhe interesse dentre as demais, detalhando- a ou fazendo uma pesquisa de programas relacionados à notícia selecionada; e
• Vídeo sob demanda: permite que o telespectador assista ao programa que deseja no horário em que lhe for conveniente, independente do horário original de exibição da emissora. Hoje é comum em TV por assinatura a busca por filmes de acordo com o titulo e o gênero, possibilitando que o telespectador assista a este vídeo.
A TV Digital favorece o desenvolvimento de aplicações voltadas para a educação. Alguns serviços educacionais interativos já estão disponíveis atualmente, tendo como grande exemplo aplicação de ensino a distancia.
Em aplicações de ensino à distância voltadas para a TV Digital o aluno pode assistir às aulas na TV e simultaneamente fazer questionamentos referentes ao tema da aula assistida pelo controle remoto.
Segundo Andreata (2006) alguns canais na Europa possuem programas educacionais interativos, como o SOS Teacher (SOS Professor), representado pela Figura 5 e o acesso a enciclopédias virtuais, conforme Figura 6.
Figura 5. Aplicação SOS Teacher. Fonte: Andreata (2006)
No SOS Teacher os estudantes podem enviar perguntas a professores reais, e dentro de 30 minutos os professores respondem. Estas respostas ficam armazenadas, sendo possível resgatá-las através de aplicações de vídeo sobre demanda.
Nos acessos as enciclopédias virtuais os telespectadores podem fazer buscas através de palavras ou sentenças fornecidas no serviço de notícias na BBC, pesquisa na Enciclopédia Educacional Hutchinson e também na Enciclopédia de Oxford.
Figura 6. Consulta a enciclopédia virtual via TVDI. Fonte: Andreata (2006)
2.1.10
Interatividade
A interatividade é um ponto importante da tecnologia abordada neste trabalho de conclusão de curso, a TV Digital, sendo que esta interatividade será explorada para o desenvolvimento de aplicações educacionais para a TV digital.
Conforme Crocomo (2007), existem três níveis de interatividade para a TV Digital, classificados em nível 1, nível 2 e nível 3. No primeiro nível, os dados transmitidos pela emissora são armazenados dentro do terminal, quando o usuário navega em uma aplicação ele navega apenas pelos dados armazenados no terminal. No segundo nível, utiliza-se um canal de retorno, normalmente uma linha telefônica, possibilitando o envio de mensagens para a emissora, mas não necessariamente no mesmo instante, na interatividade de nível 3, é possível enviar e receber em tempo real, como em um chat.
O conceito de Crocomo (2007) é o que será seguido por este trabalho, porém a interatividade é classificada de forma variada pelos demais estudiosos da área, a exemplo de Becker e Montez (2005), que classificam a interatividade da TV em oito níveis, sendo eles:
Nível 0: A ação do telespectador se restringe a ligar e desligar a TV, além de ajustar brilho e contraste da imagem, em épocas que a TV ainda tinha sua imagem em tons de cinza.
Nível 1: O telespectador pode ajustar cores e trocar canais via controle remoto.
Nível 2: Interação com tecnologias acopladas a TV como vídeo cassete e jogos eletrônicos. Nível 3: Interagir com a emissora por um meio externo, como telefone e internet, onde tal interação interfira na programação, tendo como exemplo o programa “Você Decide” da rede Globo.
Nível 4: O telespectador pode interagir com a programação por caminhos pré definidos pela emissora, podendo por exemplo trocar a câmera em que assiste uma partida de futebol.
Nível 5: O telespectador passa a interagir diretamente com a emissora, podendo até enviar vídeo de baixa qualidade para a emissora, sendo que para tal feito já se faz necessário o canal de retorno.
Nível 6: A largura de banda do canal de retorno é maior possibilitando o envio de vídeo de alta definição, desta forma a interatividade chega a um ponto maior do que uma simples reatividade.
Nível 7: a interatividade plena é atingida, possibilitando ao telespectador a geração de conteúdo. O telespectador pode produzir programas e enviá-los à emissora, tornando a TV Digital totalmente diferente do que a TV como se encontra hoje.
No ambiente do NTDI (Núcleo de Televisão Digital Interativa) da UFSC (Universidade Federal de Santa Catarina) (NTDI, 2009) é possível encontrar exemplos que demonstram a importância desta interatividade para as mais diversas áreas. Um destes exemplos é programa interativo que possibilita ao telespectador realizar um teste para identificar se está sofrendo de depressão.
No programa o apresentador fala sobre a depressão, expõe conceitos e características da doença, e inicia o teste. Primeiramente uma pergunta aparece na tela, onde o próprio apresentador faz uma reflexão sobre a questão e da uma explicação detalhada sobre ela, dando um tempo para o telespectador responder. A resposta da questão pode ser SIM ou NÃO, conforme Figura 7, e para escolher uma opção o usuário precisa apenas clicar sobre o botão “1” para sim ou no botão “2” para
Figura 7. Questão do programa sobre teste de depressão Fonte: NTDI (2009)
Após a resposta desta primeira pergunta o mesmo processo continua com as demais perguntas. Ao fim do questionário o aplicativo agregado ao programa faz um determinado cálculo com base nas respostas do telespectador e informa a quantidade de pontos alcançados. O apresentador ao fim do programa identifica se o telespectador é uma pessoa depressiva, e se for o caso classifica o nível de depressão do telespectador conforme a quantidade de pontos, conforme Figura 8.
Figura 8. Pontuação registra no programa sobre teste de depressão Fonte: NTDI (2009)
O sistema de identificação de depressão para TV Digital foi desenvolvido para o padrão DVB, com o middleware MHP. Além do sistema de identificação de depressão no ambiente NTDI da UFSC apresenta o sistema de obesidade, que também foi desenvolvido para o padrão DVB com MHP.
Outro exemplo identificado é o sistema de obesidade, o qual está presente em um portal de saúde, desenvolvido para TV digital. Neste aplicativo o telespectador interage diretamente através do controle remoto, digitando a sua altura, conforme Figura 9, e informando seu sexo.
Figura 9. Informando altura no aplicativo de obesidade Fonte: NTDI (2009)
O aplicativo utiliza a altura e o sexo para fazer um determinado cálculo, assim apontando o peso máximo que o telespectador em questão possa ter, conforme Figura 10. Deixando que o próprio telespectador tire suas conclusões sobre sua forma física.
Figura 10. Informação do peso máximo do telespectador Fonte: NTDI (2009)
2.1.11
O controle remoto
O Controle remoto, representado pela Figura 11, é o dispositivo que permite a interação do usuário com a TV. Com o controle o usuário pode utilizar funcionalidades como o aumento do volume, a troca de canal, a configuração de som e imagem, entre outros. Na TV analógica o controle tem setas para manipulação do menu interno da TV, na TV Digital essas setas são utilizadas para navegação pelas aplicações, conforme imagem abaixo.
Figura 11. Controle remoto
O controle remoto para a TV Digital conta com uma área de teclas coloridas (vermelha, amarela, verde, azul), que tem suas funcionalidades configuradas pelas aplicações (PICCOLO, 2004).
Os comandos do controle chegam ao Set-top-box via sinais infravermelho, atualmente transmitindo em taxas de 4Mbps. Quando um comando é recebido pelo Set-top-box, esse comando é enviado ao microprocessador, que o executa e exibe o resultado na tela da TV (PICCOLO, 2004).
Ou seja, o controle remoto é um ponto que muda a utilização de uma aplicação para TV Digital para outra semelhante desenvolvida para computador. Porém o uso da TV Digital não restringe o uso do controle remoto, pois existem teclados sem fio que podem ser utilizados pela TV, além de outros dispositivos semelhantes.
Em aplicações móveis o controle remoto é dispensável, pois no próprio dispositivo possibilita a interação do usuário com a aplicação.
2.1.12
Aplicações móveis
A consolidação nos dispositivos móveis é considerada o avanço da TV Digital, porém atualmente não foram alcançados os objetivos esperados para esta plataforma. O início dos esforços para tal consolidação ocorreu há pouco tempo. Um bom exemplo é encontrado no Japão que, apesar de bem avançado em termos de TV Digital, só deu início ao desenvolvimento desse serviço para os dispositivos portáteis no ano de 2006. Assim como no início do uso da TV Digital, essa nova plataforma tende a revolucionar os serviços que a mesma pode oferecer hoje, beneficiando tanto os provedores quanto os telespectadores (CRUZ; MORENO; SOARES, 2008).
O desenvolvimento de aplicações para dispositivos móveis tendem a ter uma análise mais crítica e necessitam que alguns itens sejam avaliados com atenção:
• A aplicação deve gastar pouca bateria devido à limitação de carga destes dispositivos, e levar em conta que uma aplicação pode ser encerrada inesperadamente pela termino da carga;
• O processamento é inferior a um Set-top-box assim como a quantidade de memória;
• O tamanho da tela é menor, fazendo com que o design da aplicação tenha outro formato, porem alguns aparelhos podem ser touch screen facilitando o uso do aplicativo; e
• Na maioria dos casos a banda tende a ser inferior a da TV, necessitando um melhor controle do fluxo.
Apesar de algumas diferenças que o software deve ter para uma plataforma móvel a estrutura de sistema é a mesma da TV Digital terrestre, sendo baseado em uma rede broadcast de difusão de TV e uma rede unicast de telefonia celular que possibilita a interatividade (CUNHA, 2006).
Cunha (2006) enfatiza que a tecnologia de TV Digital móvel não irá substituir as outras formas de comunicação de dados, mas sim complementá-las. Sendo que a vantagem de utilizar a rede TV Digital é o mecanismo de broadcast, que permite uma taxa de transmissão de dados elevada.
O início da interação do usuário com a TV Digital, nos dispositivos móveis, tem como base uma aplicação padronizada chamada ESG (Eletronic Service Guide). Ela pode ser comparada a um pequeno portal, onde estão listados os serviços disponíveis para o dispositivo com relação a tecnologia de TV Digital. Segundo Cruz, Moreno e Soares (2008) ESG é um serviço de guia para conteúdos digitais, onde o telespectador navega pelo conjunto de programações e serviços oferecidos e pelo provedor.
A TV Digital móvel tem como seu objeto de interação entre o telespectador e o mecanismo, o próprio dispositivo, utilizando suas teclas específicas para envio de comando de acordo com o desenvolvimento da aplicação em uso.
Quanto ao middleware ainda não há uma definição sobre sua padronização para os dispositivos receptores, dentre as especificações existentes, uma das mais comuns utilizadas hoje é o Internet Protocol Datacasting (IPDC), onde define um conjunto básico de serviços para a recepção de dados através do canal de TV. Para executar uma aplicação transmitida pelo canal de broadcast é necessário que o dispositivo contemple uma máquina virtual que possibilite a emulação da aplicação (CUNHA, 2006).