1) O documento apresenta um trabalho de conclusão de curso sobre o desenvolvimento de aplicações Java para TV digital.
2) A TV digital oferece serviços online e interatividade, diferentemente da TV analógica, e há poucas publicações aprofundadas sobre o desenvolvimento para esta plataforma.
3) O trabalho aborda conceitos de TV digital, padrões como ATSC, DVB e ISDB, middleware, e o desenvolvimento de aplicações Java para este ambiente, incluindo a contribuição de uma biblioteca para facilitar a criação de menus.
Desenvolvimento de aplicações Java para TV Digital
1. Desenvolvimento de
aplicações Java™ para
TV Digital
Leonardo Melo Santos
Apresentação de trabalho de conclusão do
curso Bacharelado em Sistemas de
Informação da Faculdade Integrada do
Recife
2. Agenda
Motivação
Televisão digital
Introdução, conceitos básicos e características
Middleware
Padrões de TV digital
Desenvolvimento de aplicações
Contribuição
Trabalhos futuros
Conclusão
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3. Motivação
Nova demanda
Serviços online e interatividade
Poucas publicações aprofundadas em
desenvolvimento com Java™ para TVD
Muitos trabalhos superficiais sobre aplicações e
sobre padrões de televisão
Tecnologia Java™
Orientação a objetos, multi-plataforma, gratuita e
suportada por vários ambientes de desenvolvimento
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4. Televisão digital
Introdução
Tipo de sinal de transmissão de dados
Digital versus analógico
Paradigma de televisão
Serviços on-line e interatividade
Realidade em alguns estados brasileiros
SP, BH e RJ (Outros 9 estados ainda este ano)
Mudança de cultura dos telespectadores
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5. Televisão digital
Conceitos básicos
Sinal analógico versus sinal digital
Unidade receptora decodificadora (URD)
Terminal de acesso / set-top box
Possui uma camada de software / middleware
Vídeo
Digitalização
Áudio
Digitalização MUX Transmissão
Interatividade e
novos serviços
middleware
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6. Televisão digital
Principais características
Qualidade de imagem e som
Interatividade
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7. Televisão digital
Principais características
Qualidade de imagem e som
Resoluçãoda imagem
Formato da imagem
Som com dois canais
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8. Televisão digital
Principais características
Interatividade
Local
Com canal de retorno não-dedicado
Com canal de retorno dedicado
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9. Middleware
Camada de software de distribuição
Abstrai a complexidade e a
heterogeneidade do ambiente distribuído
Nos set-top boxes
Controla e gerencia as aplicações Aplicações
Adapta a execução de aplicações
API
Localizada entre o hardware e as
aplicações Gerente de
middleware Aplicações
Recursos
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10. Padrões de TV digital
Padrões abordados no trabalho
ATSC (Norte-americano)
DVB (Europeu)
ISBD (Japonês)
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11. Padrões de TV digital
ATSC
Criadonos Estados Unidos por:
Federal Communications Commission +
Advanced Television System Committee
Padrão e codificações foram pioneiros
Middleware: DASE
Suporta aplicações declarativas, procedurais ou
híbridas
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12. Padrões de TV digital
ATSC
Aplicações Aplicação 1 ... Aplicação N
Middleware DASE
MPEG2 HDTV
Codificação
Dolby AC3
Transporte MPEG2 Systems
Transmissão 8-VSB QAM QPSK
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13. Padrões de TV digital
DVB
Criado por mais de 300 membros
(fabricantes, operadoras, desenvolvedoras de
software, etc.).
Teve início na Europa. Difundiu-se muito
rápido.
Middleware: MHP
Suporta aplicações declarativas ou procedurais.
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14. Padrões de TV digital
DVB
Aplicações Aplicação 1 ... Aplicação N
Middleware MHP
MPEG-2 SDTV
Codificação
MPEG-2 BC
Transporte MPEG-2 Systems
Transmissão COFDM QAM QPSK
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15. Padrões de TV digital
ISBD
Especificadono Japão, pelo grupo DiBEG que
é composto por várias empresas.
Reúne o maior conjunto de facilidades
Alta definição, transmissão e recepção de dados
móvel/terrestre.
Middleware: ARIB
Suporta apenas aplicações declarativas.
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16. Padrões de TV digital
ISBD
Aplicações Aplicação 1 ... Aplicação N
Middleware ARIB
MPEG-2 HDTV
Codificação
MPEG-2 AAC
Transporte MPEG-2 Systems
Transmissão COFDM QAM PSK
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17. Desenvolvimento de aplicações
para TV digital
Processo de desenvolvimento tem uma
particularidade: a distribuição.
As aplicações são transmitidas juntamente com o
sinal digital.
O trabalho foca o desenvolvimento de
aplicações em Java™.
Uso da Java TV™ e HAVi
Estrutura de código parecida com as aplicações
Java™ para celular.
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18. Desenvolvimento de aplicações
para TV digital
Áudio
Vídeo Multiplexador
Multiplexador Sinal de TV
Legenda
Carrossel
de dados
Canal de
Dados Servidor
Servidor retorno
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19. Desenvolvimento de aplicações
para TV digital
Aplicações Java™ para TVD
São chamados de Xlets;
São classes que implementam a interface
javax.tv.xlet.Xlet;
Possui ciclo de vida semelhante ao ciclo dos MIDlets
e Servlets;
Carregado Parado
Destruído Ativo
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20. Desenvolvimento de aplicações
para TV digital
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21. Contribuição
Desenvolvimento de uma biblioteca para
facilitar a criação de menus em um Xlet.
Detalhes
Desenvolvida na linguagem Java™;
Desenvolvida através da IDE Eclipse;
Total de três classes, totalizando 310 linhas
de código-fonte, aproximadamente.
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22. Contribuição
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23. Contribuição
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24. Trabalhos futuros
Comparação profunda entre aplicações declarativas e
procedurais, suportadas pelo Ginga;
Ginga-NCL versus Ginga-J
Extensão de componentes existentes nas bibliotecas
Java TV™ e HAVi;
Melhoraria no processo de desenvolvimento de aplicações de
interface rica
Realizar estudos sobre soluções de segurança
direcionadas ao Canal de Retorno de TV digital;
Extensão do capítulo “Desenvolvimento de aplicações”
abordado no trabalho.
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25. Conclusão
Trata-se de um campo novo e crescente, que necessita
de literatura específicas, ainda pouco difundido
academicamente;
Processo de desenvolvimento não foge da realidade
acadêmica;
Há muito ser desenvolvido para melhorar o processo de
desenvolvimento;
Bom grau de importância do trabalho;
Incentivo para continuar os estudos.
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Notes de l'éditeur
Sinal digital versus sinal analógico O processo de digitalização e sua transmissão faz com que o sinal digital tenha capacidade de chegar ao receptor com pouco ruído. A modulação tem um papel fundamental neste processo. O sinal analógico eventualmente perde forças e no meio do caminha existem muitas interferências.
Resolução da imagem (quantidade de pixels ) Atualmente um monitor analógico de boa qualidade apresenta entre 480 e 525 linhas. A televisão digital de alta definição deixa as imagens mais definidas, vivas e fiéis à realidade, chegando a apresentar 1080 linhas com o padrão HDTV ( High Definition Television ). Formato da imagem (enquadramento) Em relação ao novo formato da imagem , a tela dos monitores digitais passará do formato 4:3, típico da televisão analógica, para o formato 16:9. Som com dois canais (estéreo)
Na Interatividade Local , o conteúdo é transmitido unilateralmente para o receptor de uma só vez. A partir daí, o usuário pode interagir livremente com os dados que ficam armazenados no seu receptor. Interatividade com canal de retorno não-dedicado , a interatividade é estabelecida a partir da troca de informações por uma rede a parte do sistema de televisão, como uma linha telefônica. Na Interatividade com canal de retorno dedicado , é necessário desenvolver um meio específico para operar como canal de retorno. Com isso, o usuário necessitaria não apenas de antenas receptadoras, mas também de antenas transmissoras;
Sinal digital versus sinal analógico O processo de digitalização e sua transmissão faz com que o sinal digital tenha capacidade de chegar ao receptor com pouco ruído. A modulação tem um papel fundamental neste processo. O sinal analógico eventualmente perde forças e no meio do caminha existem muitas interferências.
Durante o envio do sinal de TV, cada mídia (aplicações, vídeo, áudio, legendas ou qualquer entidade) deve ser isoladamente codificada no formato MPEG. A cada mídia codificada dá-se o nome de fluxo elementar. Um programa de televisão contém uma ou mais mídias. Assim, antes de efetivamente transmitir é feita a multiplexação desses fluxos elementares em um único fluxo. O fluxo de transporte final é o conjunto de todas as mídias necessárias para a exibição de todos os programas de televisão naquele instante. Os fluxos elementares que contém aplicações possuem natureza diferente dos fluxos de áudio, de vídeo ou de legendas. As aplicações geralmente são pequenas, mas precisam ser transmitidas repetidamente para que um usuário que ligue o aparelho em qualquer instante possa receber essa aplicação.