TV Digital interativa - Projeto TeouVi

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Seminário realizado na matéria Redes Sem Fio sobre a TV Digital no Brasil. Também foi abordado pesquisa sobre interatividade vocal no middleware Ginga, projeto TeouVi da Universidade Federal de Sergipe.

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  • The Brazilian Digital TV Middleware is called Ginga and is divided in three important parts. Ginga-NCL is the declarative environment responsible for presents declarative applications developed in NCL language (Nested Context Language). Ginga-J is the procedural environment responsible for execute imperative applications developed in language Java. There’s a bridge connecting Ginga-NCL and Ginga-J environments. And finally Ginga Common Core where media players used for both environment are localized. Our work is based on Ginga-NCL, Ginga-J architecture has not been studied.
  • TV Digital interativa - Projeto TeouVi

    1. 1. Seminário - Redes sem fio - 2010.1 Sistema B ra sile iro de TV Digital Terrestre (SBTVD-T) Lucas Augusto M. C. Carvalho [email_address] meadiciona.com/lucasaugustomcc Grupo de Pesquisa em Inteligência e Imagem Departamento de Computação Universidade Federal de Sergipe 16 de set. 2010
    2. 2. Conteúdo <ul><li>Padrão da TV Digital no Brasil </li></ul><ul><li>Ginga, o Middleware Brasileiro </li></ul><ul><li>Inovações brasileiras </li></ul><ul><li>Aplicações para TV Digital </li></ul><ul><li>Meu projeto de pesquisa </li></ul><ul><li>Publicações e premiações </li></ul><ul><li>Trabalhos Futuros </li></ul><ul><li>Conclusão </li></ul>
    3. 3. Introdução Televisão no Brasil: presente em 87% das residências no Brasil.
    4. 5. Padrão da TV Digital no Brasil <ul><li>Padrão Japonês (ISDB) + Inovações bra sile iras = IS D T V ( International System for Digital Television ) </li></ul><ul><li>Outros Padrões </li></ul><ul><ul><li>Americano (ATSC) </li></ul></ul><ul><ul><li>Europeu (DVB) </li></ul></ul><ul><ul><li>Brasileiro (MI-SBTVD ) </li></ul></ul><ul><li>Iniciou em 02 dez. de 2007 em São Paulo sem interatividade . </li></ul><ul><li>Em Aracaju: </li></ul><ul><ul><li>TV Atalaia </li></ul></ul><ul><ul><li>TV Sergipe </li></ul></ul><ul><ul><li>Canção Nova </li></ul></ul>
    5. 6. Sistema de TV Digital
    6. 7. Padrões de TV Digital
    7. 8. Escolha do padrão Japonês <ul><li>Além de oferecer imagem de alta definição, ele é o único que permite que as próprias emissoras possam transmitir para celulares e receptores móveis, enquanto no padrão europeu esse papel caberia às operadoras de telecomunicações . </li></ul><ul><li>Permite a transmissões para dispositivos portáteis (como receptores em carros) e móveis (como celulares), mesmo em movimento. </li></ul>
    8. 9. Escolha do padrão japonês <ul><li>Lobby das emissoras brasileiras. </li></ul><ul><li>Isenção de royalties . </li></ul><ul><li>Único que contempla a possibilidade de transferência de tecnologia, admitindo até mesmo absorver inovações nacionais. </li></ul><ul><li>Possível produção local de semicondutores através de uma multinacional japonesa. </li></ul>
    9. 10. Discussões <ul><li>SDTV (4 canais - multiprogramação) </li></ul><ul><li>x </li></ul><ul><li>HDTV (1 canal) </li></ul><ul><li>Preços dos receptores </li></ul>
    10. 11. Transmissão <ul><li>6 Mhz </li></ul><ul><li>19,3 Mbps </li></ul><ul><li>MPEG-2 System </li></ul><ul><li>Imagem </li></ul><ul><ul><li>MPEG-4 H.264 </li></ul></ul><ul><ul><li>HDTV </li></ul></ul><ul><ul><li>16:9 </li></ul></ul><ul><ul><li>1920 x 1080 linhas </li></ul></ul><ul><li>Áudio </li></ul><ul><ul><li>AAC </li></ul></ul><ul><ul><li>5:1 (multicanal) </li></ul></ul>
    11. 12. Sistema de Codificação <ul><li>MPEG-4 </li></ul><ul><ul><li>É um algoritmo assimétrico </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>custo da codificação muito maior que o da decodificação </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>É um algoritmo escalonável </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>permite fazer a composição de diferentes arranjos de sinais de áudio e vídeo (um vídeo e dois áudios, um vídeo e cinco áudios, etc) </li></ul></ul></ul>
    12. 13. Sistema de Transporte <ul><li>Multiplexação </li></ul>
    13. 14. Sistema de Transporte <ul><li>MPEG-2 Transport Stream </li></ul><ul><ul><li>Possui uma divisão por pacotes </li></ul></ul><ul><ul><li>No receptor, a seqüência de pacotes será demultiplexada e as seqüências elementares de bits serão reconstruídas e entregues aos seus respectivos decodificadores </li></ul></ul>
    14. 15. Sistema de Transporte <ul><li>MPEG-2 Transport Stream </li></ul><ul><ul><li>informações contidas no cabeçalho dos pacotes de transporte </li></ul></ul><ul><ul><li>realização de operações como sincronização do aparelho receptor, detecção e sinalização de erros. </li></ul></ul>
    15. 16. Sistema de Transporte <ul><li>Carrossel de Dados DSM-CC </li></ul><ul><ul><li>Sintonização de um canal pode ser realizada a qualquer instante. </li></ul></ul><ul><ul><li>Um carrossel de objetos permite o envio de um sistema de arquivos. </li></ul></ul>
    16. 18. Correção de Erros <ul><li>Ruído Impulsivo </li></ul><ul><ul><li>Rajada de erros em símbolos consecutivos </li></ul></ul><ul><ul><li>Efeito chuvisco na TV analógica </li></ul></ul>
    17. 20. Correção de Erros <ul><li>Ruído Aleatório </li></ul><ul><ul><li>Código corretor </li></ul></ul><ul><ul><li>Relação S/N: sinal perfeito ou sem sinal </li></ul></ul>
    18. 21. Correção de Erros <ul><li>Efeito de Múltiplos Percursos </li></ul><ul><ul><li>Sobreposição entre os bits recebidos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Pode inviabilizar recepção do sinal. </li></ul></ul>
    19. 22. Receptor de TV Digital <ul><li>Full-seg => HDTV 16:9 </li></ul><ul><ul><li>ex: set top box, computador e televisão </li></ul></ul><ul><li>One-seg => SDTV 4:3 </li></ul><ul><ul><li>ex: celular </li></ul></ul>
    20. 23. Receptor de TV Digital
    21. 25. Ginga, o middleware brasileiro www.telemidia.puc-rio.br www.lavid.ufpb.br www.ginga.org.br
    22. 26. O que é um middleware? <ul><li>Camada de software </li></ul><ul><li>Esconde das aplicações a complexidade dos mecanismos definidos pelos padrões, protocolos de comunicação e até mesmo sistema operacional do equipamento. </li></ul><ul><li>Deve oferecer as bibliotecas necessárias às aplicações através de uma API ( Application Programming Interface ) bem definida. </li></ul>
    23. 28. Arquitetura do Ginga
    24. 30. <ul><li>Perfis de acordo com recursos e características do dispositivo </li></ul>Arquitetura Modular
    25. 31. Arquitetura Modular <ul><li>Ginga-NCL é mandatório para todos receptores </li></ul><ul><li>Ginga-J é mandatório para receptores full-seg </li></ul>
    26. 32. Canal de Retorno <ul><li>Opções </li></ul><ul><ul><li>Wimax </li></ul></ul><ul><ul><li>Wifi </li></ul></ul><ul><ul><li>Discada </li></ul></ul><ul><ul><li>ADSL </li></ul></ul><ul><ul><li>Cabo </li></ul></ul><ul><li>Canal de retorno: Full-seg, opcional; one-seg, obrigatório </li></ul>
    27. 33. Norma Middleware Ginga <ul><li>ABNT NBR 15606 - Middleware Ginga </li></ul><ul><li>Middleware brasileiro de TV Digital </li></ul><ul><li>É uma especificação X implementação </li></ul><ul><ul><li>Parte 1: Codificação de dados o Estrutura geral do middleware, requisitos e integração com o hardware </li></ul></ul><ul><ul><li>Parte 2: Ginga-NCL para receptores fixos e móveis - Linguagem de aplicação XML para codificação de aplicações </li></ul></ul><ul><ul><li>Parte 3: Especificação de transmissão de dados </li></ul></ul><ul><ul><li>Parte 4: Ginga-J — Ambiente para a execução de aplicações procedurais </li></ul></ul><ul><ul><li>Parte 5: Ginga-NCL para receptores portáteis – Linguagem XML para codificação de aplicações </li></ul></ul>http://www.forumsbtvd.org.br/materias.asp?id=112
    28. 34. Aplicativos para TV Digital TV Digital: A televisão torna-se interativa e com maior qualidade de som e imagem .
    29. 42. Aplicativos para TV Digital
    30. 43. Inovações brasileiras <ul><li>Permite que o receptor de TV Digital se comunique com qualquer dispositivo com uma interface compatível de rede, podendo este ser usado como saída ou entrada </li></ul>
    31. 44. Inovações brasileiras <ul><li>Permite que aplicações sejam salvas para serem utilizadas posteriormente (uso educacional, por exemplo) </li></ul><ul><li>A ponte entre o ambiente declarativo e procedural </li></ul>
    32. 45. Inovações brasileiras <ul><li>Interação de múltiplos usuários com diversos dispositivos simultâneamente em uma aplicação de TV Digital </li></ul><ul><li>Possibilita a atualização de código em tempo de execução do middleware </li></ul>
    33. 46. Tecnologia do Ginga
    34. 47. NCL <ul><li>Baseada em XML </li></ul><ul><li>Separação entre o conteúdo e a estrutura da apresentação; </li></ul><ul><li>Scripts na linguagem Lua como </li></ul><ul><li>objetos de mídia </li></ul><ul><li>Comandos de edição ao vivo. </li></ul>
    35. 48. NCL <ul><li>Foco na sincronização espaço-temporal; </li></ul>
    36. 49. Ferramentas de Desenvolvimento http://www.gingancl.org.br/ferramentas.html
    37. 50. Demonstração
    38. 51. Comunidade Ginga www.clube.ncl.org.br www.softwarepublico.gov.br http://groups.google.com.br/group/devdtv http://groups.google.com.br/group/gingajava www.grupogingagoias.com.br http://grupogingagoias.wordpress.com www.forumsbtvd.org.br
    39. 52. Fontes de Referência <ul><li>Relatórios Técnicos </li></ul><ul><li>Normas da ABNT </li></ul>
    40. 53. Padrão brasileiro de exportação <ul><li>Países que já adotaram: </li></ul><ul><ul><li>Argentina </li></ul></ul><ul><ul><li>Chile </li></ul></ul><ul><ul><li>Peru </li></ul></ul><ul><ul><li>Equador </li></ul></ul><ul><ul><li>Venezuela </li></ul></ul><ul><ul><li>Filipinas </li></ul></ul><ul><ul><li>Costa Rica </li></ul></ul><ul><ul><li>Paraguai </li></ul></ul><ul><li>Países com interesse: </li></ul><ul><ul><li>Moçambique, Namíbia, Angola e África do Sul </li></ul></ul>
    41. 54. Meu projeto de Pesquisa <ul><li>Tĩtulo </li></ul><ul><ul><li>TeouVi: Interação Vocal em Ambiente de TV Digital </li></ul></ul><ul><li>Participantes </li></ul><ul><ul><li>Adolfo Guimarães </li></ul></ul><ul><ul><li>Nelson Luís Rodrigues </li></ul></ul><ul><ul><li>Raphael Panta Leão </li></ul></ul><ul><li>Orientador </li></ul><ul><ul><li>Hendrik Macedo </li></ul></ul>
    42. 55. Acessibilidade E quem não consegue utilizar o controle... ...mas quer interagir com a TV? Eles não vão poder? Hoje, toda a interação é realizada via controle remoto.
    43. 56. Comunicação
    44. 57. Projeto TeouVi <ul><li>E como utilizar a voz como meio de interação na TV Digital no Brasil ? </li></ul>Gateway de Voz TeouVi = TV Digital Interativa + voz
    45. 58. Projeto TeouVi <ul><li>Motivação </li></ul><ul><ul><li>Usabilidade </li></ul></ul><ul><ul><li>Acessibilidade </li></ul></ul><ul><ul><li>Inclusão Digital </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Proposta do governo para a TV Digital no Brasil </li></ul></ul></ul><ul><li>Trabalhos </li></ul><ul><ul><li>Iniciação Científica e Tecnológica </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>TeouVi: Interação Vocal no Ambiente de TV Digital Brasileiro </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Trabalho de Conclusão de Curso </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Extração de Informação para Transcodificação de Documentos xHTML para VoiceXML no contexto do SBTVD-T </li></ul></ul></ul>
    46. 59. Financiadores <ul><li>Programa BITEC – Programa de Bolsas de Apoio ao Desenvolvimento Tecnológico de Micro e Pequenas Empresas </li></ul>http://www.pyxistec.com.br <ul><li>Empresa financiadora com recursos próprios e com o programa BITEC </li></ul>
    47. 60. Gateway de voz e VoiceXML <ul><li>Interpretador VoiceXML </li></ul><ul><li>Reconhecedor de Voz </li></ul><ul><li>Sintetizador de Voz </li></ul>Componentes principais VOICE GATEWAY
    48. 61. VoiceXML
    49. 62. Proposta Arquitetura 1 <ul><li>VoiceXML como objeto de mídia </li></ul><ul><li>Gateway genérico </li></ul><ul><li>Adaptador </li></ul>Gateway de voz TeouVi
    50. 63. Arquitetura 1 <ul><li>Vantagens </li></ul><ul><ul><li>Reutilização da arquitetura original do Ginga-NCL </li></ul></ul><ul><ul><li>O desenvolvedor possui total controle sobre a geração do diálogo de voz. </li></ul></ul><ul><ul><li>Menor custo de implementação da arquitetura. </li></ul></ul><ul><li>Desvantagens </li></ul><ul><ul><li>Falta de controle dos elementos da VoiceXML utilizados na aplicação. </li></ul></ul><ul><ul><li>Necessidade do conhecimento da linguagem VoiceXML por parte do desenvolvedor. </li></ul></ul>
    51. 64. TEOUVI <ul><li>Os objetos de mídia e a aplicação NCL são enviados pela emissora. </li></ul>
    52. 65. TEOUVI <ul><li>Os objetos de mídia, inclusive o VoiceXML, e a aplicação NCL são enviados pela emissora. </li></ul><ul><li>A aplicação NCL inicia. </li></ul><ul><li>Um ou mais objetos VoiceXML são preparados. </li></ul><ul><li>A TeouVi envia os VoiceXML para execução no gateway de voz. </li></ul>
    53. 66. Interação Vocal Interação via controle remoto. Seria possível a interação via comandos de voz. Mas também é possível continuar utilizando o controle remoto. Ou usar os dois. Por que não?
    54. 67. Arquitetura 2 <ul><li>Extensão da linguagem NCL com incorporação de elementos da linguagem VoiceXML </li></ul><ul><li>VNCL = NCL + VoiceXML </li></ul>TeouVi <ul><li>Adaptador para manter a arquitetura indepentende do Gateway </li></ul>
    55. 68. TEOUVI <ul><li>Os objetos de mídia e a aplicação NCL são enviados pela emissora. </li></ul>
    56. 69. TEOUVI <ul><li>Os objetos de mídia e a aplicação NCL são enviados pela emissora. </li></ul><ul><li>A aplicação com a NCL estendida inicia. </li></ul><ul><li>A TeouVi faz o parse da NCL e gera o VoiceXML. </li></ul><ul><li>A TeouVi envia o VoiceXML para o gateway executar. </li></ul>
    57. 70. Arquitetura 3 <ul><li>Geração do documento VoiceXML a partir da própria NCL </li></ul>TeouVi <ul><li>Uso do elemento <meta> da NCL para obter informações sobre os objetos de mídia. </li></ul>
    58. 71. TEOUVI <ul><li>Os objetos de mídia e a aplicação NCL são enviados pela emissora. </li></ul>
    59. 72. TEOUVI <ul><li>Os objetos de mídia e a aplicação NCL são enviados pela emissora. </li></ul><ul><li>A aplicação NCL inicia. </li></ul><ul><li>A TeouVi faz o parse da NCL e gera o VoiceXML. </li></ul><ul><li>A TeouVi envia o VoiceXML para o gateway executar. </li></ul>
    60. 73. Arquitetura 3 <ul><li>Objetos de mídia xHTML </li></ul>
    61. 74. Estudos de Caso <ul><li>Arquitetura do ambiente </li></ul><ul><ul><li>Ginga-NCL Emulator v2.1.1 </li></ul></ul><ul><ul><li>JvoiceXML </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>API de criação de documentos VoiceXML. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Voxeo Prophecy </li></ul></ul>
    62. 75. Emulador do Ginga-NCL
    63. 76. Conclusão <ul><li>Três arquiteturas propostas </li></ul><ul><li>Mais uma opção de meio de interatividade </li></ul><ul><li>Uso de comandos semânticos para interação. </li></ul><ul><li>Viabilidade das propostas </li></ul><ul><li>Aplicabilidade das propostas </li></ul>
    64. 77. Trabalhos Futuros <ul><li>Testes de usabilidade </li></ul><ul><li>Comandos de edição ao vivo para os elementos da extensão; </li></ul><ul><li>Desenvolvimento da arquitetura no ambiente Linux com C++; </li></ul><ul><li>Suporte para diálogos de voz em português; </li></ul><ul><li>Suporte para navegação em objetos de mídia xHTML. </li></ul>
    65. 78. Publicações e Premiações <ul><li>Aprovados </li></ul><ul><ul><li>EATIS 2008 - “Architectures for interactive vocal environment to the Brazilian Digital TV middleware” </li></ul></ul><ul><ul><li>IX ERBASE 2009 - “Extensão da Linguagem NCL para um Ambiente de Interação Vocal no middleware de TV Digital Ginga” </li></ul></ul><ul><ul><li>X WSL (Workshop de Software Livre) ‏ - “Geração automática de Interações Vocais na TVDi utilizando o Ginga, NCL e VoiceXML” </li></ul></ul>
    66. 79. Publicações e Premiações <ul><li>Aprovados (continuação) </li></ul><ul><ul><li>Webmedia 2010 (Simpósio Brasileiro de Sistemas Multimídia e Web) </li></ul></ul><ul><ul><li>EATIS 2010 (Euro American Conference on Telematic and Information System) </li></ul></ul><ul><ul><li>Semana de Iniciação Científica da UFS em 2008 </li></ul></ul><ul><li>Futuras publicações </li></ul><ul><ul><li>Periódico </li></ul></ul><ul><li>Apresentação de Palestra </li></ul><ul><ul><li>“ Middleware de TV Digital Brasileiro” no II ENSL (Encontro Nordestino de Software Livre) em 2007. </li></ul></ul>
    67. 80. Publicações e Premiações <ul><li>Prêmios </li></ul><ul><ul><li>“ Ação Coletiva” da Comunidade Ginga no Portal do Software Público na categoria “Contribuições Técnicas” . </li></ul></ul><ul><ul><li>“ Menção Honrosa” no Prêmio BITEC - Regional Sergipe com o projeto “TeouVI: Interação Vocal em ambiente de TV Digital Brasileiro” . </li></ul></ul>
    68. 81. Seminário - Redes sem fio - 2010.1 Sistema B ra sile iro de TV Digital Terrestre (SBTVD-T) Lucas Augusto M. C. Carvalho [email_address] meadiciona.com/lucasaugustomcc Grupo de Pesquisa em Inteligência e Imagem Departamento de Computação Universidade Federal de Sergipe 16 de set. 2010

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