Padrões de Middleware para TV Digital
Alexsandro Paes, Renato Antoniazzi
UFF – Universidade Federal Fluminense
Centro Tecnológico
Departamento de Engenharia de Telecomunicações
Mestrado em Telecomunicações
Resumo
Este artigo apresenta uma introdução à TV Digital, ao
conceito de middleware e também aos padrões de
middleware para TV Digital compatíveis e suportados
pelos principais sistemas de transmissão atuais. São
descritos os padrões americano, europeu e japonês. No
final do artigo é feita uma comparação entre as principais
Sumário
TV Digital
Middleware
Padrões de Middleware
Comparação entre os padrões
Conclusões
TV Digital
LDTV - Low Definition Television
SDTV - Standard Definition Television
EDTV - Enhanced Definition Television
A digitalização dos sinais de áudio e vídeo possibilita melhor qualidade
de imagem com maior imunidade a ruído e distorção;
Melhor qualidade de som, com o tratamento do áudio, permite reforçar
graves e agudos;
Melhor aproveitamento do espectro radioelétrico proporcionando maior
robustez frente a interferências viabilizando recepção com menores
valores de intensidade de campo, maior quantidade de informação
transmitida na mesma faixa de freqüência;
Flexibilidade na manipulação e enriquecimento do tratamento e edição
dos sinais;
Capacidade de transporte conjunto de múltiplos programas com vídeo,
diversos áudios, texto e dados;
Oferecimento de serviços interativos.
TV Digital - Arquitetura
Extração de dados do fluxo e
processamento
Injeção de dados no fluxo de transporte
Middleware
Descompressão de um programa
Compressão de um programa
Compressão e Descompressão
Demultiplexação do programa
selecionado pelo usuário do fluxo de
transporte
Multiplexação de vários programas em
fluxo de transporte
Transporte
Decodificação do fluxo de transporte
codificado.
Codificação do fluxo de transporte.
Codificação e Decodificação
Demodulação do sinal em fluxo de
transporte codificado.
Adequação (modulação) ao meio de
transmissão
Modulação e Demodulação
Sintonia do sinal de TV
Transmissão do sinal de TV Digital
Transmissão e Recepção
Função no ambiente dos usuários
Função no ambiente das
emissoras
Subsistema
Termo utilizado para um código de software que atua como
um aglutinador (mediador) entre 2 programas independentes.
Aplicações são independentes do sistema de transmissão.
Possibilita o funcionamento de um código de software para
diferentes tipos de plataformas de recepção.
Necessário para resolver o paradigma da TV Digital:
SDTV (TV Tradicional) X Interatividade, textos e imagens
Middleware – Modelo Funcional
GRAPHICS
TEXT
RENDERING
TUNER
SOUND
Filesystem &
Download
Management
Memory
Management
Application Management Layer
CAS / DRM
Subsystem
User Interface
Management
Software Decoder
(MEGP4, WM9,
Real Time 10,..)
IP
UDP
TCP
RTP RTCP RSTP
Teletext
Remote
Control
EPG
Settings
TV
CONTENT
SERVICES
APPLICATIONS
PPV
VOD Application
Server
HTML
Browser
Application
Download
GAME
Porting Layer
Network
Management
(SNMP, NTP,
Logging)
Interactive
Application Loader
Interactive
Application Command
& Control
HMTL Browser
HMTL Interpreter &
Transcoder
Service & Programme
Management
Purchase & Billing
Management
Navigation & Selection
Communication &
Interaction
Presentation Control
Kernel
Security
Network Layer
Middleware – Padrão DASE
APLICA
APLICA
Ç
Ç
ÃO DASE
ÃO DASE
(XHTML, CSS, ECMA Script, JavaTV etc)
FRAMEWORK DE SEGURAN
FRAMEWORK DE SEGURAN
Ç
Ç
A
A
DASE System
DASE System
Ambiente de Aplicações Declarativas
Interpretador
XHTML
Interpretador de
estilo de folha
ou cascata
Interpretador
ECMA Script
Implementação de API de modelos
de documentos e ambientes
de objetos
Ambiente de Aplicações Procedurais
Interpretador de código
JAVA Byte
(Máquina virtual JAVA)
pJAVA, JMF, JavaTV, HAVI, W3C
Implementação de API
Decodificação de conteúdo comum
(PNG, JPEG, ZIP, Portable Font Resource etc)
APLICA
APLICA
Ç
Ç
ÃO DASE
ÃO DASE
(XHTML, CSS, ECMA Script, JavaTV etc)
FRAMEWORK DE SEGURAN
FRAMEWORK DE SEGURAN
Ç
Ç
A
A
DASE System
DASE System
Ambiente de Aplicações Declarativas
Interpretador
XHTML
Interpretador de
estilo de folha
ou cascata
Interpretador
ECMA Script
Implementação de API de modelos
de documentos e ambientes
de objetos
Ambiente de Aplicações Declarativas
Interpretador
XHTML
Interpretador de
estilo de folha
ou cascata
Interpretador
ECMA Script
Implementação de API de modelos
de documentos e ambientes
de objetos
Ambiente de Aplicações Procedurais
Interpretador de código
JAVA Byte
(Máquina virtual JAVA)
pJAVA, JMF, JavaTV, HAVI, W3C
Implementação de API
Ambiente de Aplicações Procedurais
Interpretador de código
JAVA Byte
(Máquina virtual JAVA)
pJAVA, JMF, JavaTV, HAVI, W3C
Implementação de API
Decodificação de conteúdo comum
(PNG, JPEG, ZIP, Portable Font Resource etc)
Decodificação de conteúdo comum
Middleware – Padrão ARIB
TV, audio
service
Multimedia Services
PSI/SI
~
program
index
Video, a
udio
Subtitle,
superimpose
Data
Stream
Multimedia coding
Mono-media coding
Carrousel
transmission
format
PES
Section
Section
MPEG 2 – TS (TS packet)
Each
Communication
Protocol
Two-way network
(fixed / mobile)
TV, audio
service
Multimedia Services
PSI/SI
~
program
index
PSI/SI
~
program
index
Video, a
udio
Subtitle,
superimpose
Data
Stream
Multimedia coding
Mono-media coding
Multimedia coding
Mono-media coding
Carrousel
transmission
format
PES
Section
Section
MPEG 2 – TS (TS packet)
Each
Communication
Protocol
Two-way network
(fixed / mobile)
Comparação entre os padrões
CARACTERÍSTICA
MHP
DASE
ARIB
Segurança SIM SIM Não disponível Decodificação de conteúdo
comum (PNG, JPEG, ZIP etc) SIM SIM SIM Tipos de aplicativos HTML e JavaTV XHTML,CSS,ECMA Script, JavaTV Não disponível Distinção entre aplicações
declarativas e procedurais SIM SIM Não disponível Interação com usuário SIM SIM (teclado, mouse) SIM Capacidade de Áudio MPEG BC Non-streaming: (audio/basic)
Streaming: (Dolby AC-3) SIM Capacidade de Vídeo MPEG 2 Non-streaming: (Multiple Network Graphics)Streaming: (MPEG 2) MPEG 2
Capacidade Gráfica LDTV: 320 X 240 SDTV: 640 X 480 EDTV: 720 X 480 HDTV: 1920 X 1080 1920 X 1080 1280 X 720 960 X 540 640 X 480 Alta definição: 1920 X 1080; 1280 X 720 e 960 X 540. Definição Normal: 620 X 480.
Display Não disponível
Multiplano: Background, vídeo, gráfico e ponteiro/cursor (8 bit pseudo color; RGBA 4444; RGBA 5551; RGBA 6666; RGBA 8880 e
RGBA 8888)
Multiplano: vídeo, figura, controle, gráfico e texto e legendas: (Y, Cr, Cb/4:2:2/8bits;Y, Cr, Cb/4:4:4/8bits/ composição do canal α em 256 valores;1920 X 1080 X 1 - 1 bit de controle; 8
bit para endereçamento de mapa de cores) Correção de erros sem percepção do usuário.
Metadados SIM SIM SIM
Receptor (STB) Receptores Comuns de baixo custo Receptores Comuns Receptores Comuns de baixo custo Extenções/Expansões SIM Não disponível SIM
Serviços HDTV, SDTV, outros serviços de telecomunicações e de dados. HDTV, SDTV, outros serviços de telecomunicações e de dados. HDTV, SDTV, outros serviços de telecomunicações e de dados.
Interatividade SIM SIM SIM, via digital broadcasting, SDTV (terrestre), Satélite, redes de pacotes e redes de telecomunicações.
Controlabilidade Funções de controle do usuário;
Canais de emergência. Controle do usuário Funções de controle do usuário; canais de emergência. Vantagens Baixo preço do Set Up Box;
Maior aceitabilidade mundial.
Possibilidade de contrapartidas comerciais nos EUA.
Melhor para aplicações móveis; Proximidade funcional com DVB.
