DSM-CC
Centro de Informática
Universidade Federal de Pernambuco
Felipe Melo Leite
DSM-CC – Sumário

História

Introdução

DSM-CC e DAVIC

Protocolos PPP

DSM-CC Download Protocol

DSM-CC e TV Digital

Carrosel de Dados e Carrosel de Objetos DSM-CC

Encapsulamento multi-paradigma

ACD/ACD e DDC

Controle de Sessão

Controle “VCR” para Video Stream

Referências
DSM-CC – História



No princípio, os trabalhos em DSM-CC tinham como finalidade prover as
funções do VCR(Video Cassette Recording) como play, foward, rewind, etc
ao MPEG-2 ISO/IEC 13818-1.
Depois foi expandido e definido no MPEG-2 ISO/IEC 13818-6 para prover o
paradigma Cliente-Servidor com o intuito de fazer seleção, acesso e
controle de fontes distribuídas de vídeo.
O ISO/IEC 13818-6 incluía o seguinte conjunto de funções:

User-Network Client Configuration(DSM-CC U-N)

User-Network Session Protocol

User-User Directory, Stream Control, File Access(DSM-CC U-U)

Broadcast Object Carousel

Switched Digital Broadcast Chanel Change Protocol
DSM-CC – História


DSM-CC também é uma extensão do MPEG-4 ISO/IEC 14496-6, como o
DMIF(DSM-CC Multimidia Integration Framework)
DMIF extende o DSM-CC para permitir a convergência de interatividade,
broadcast e conversational multimidia em uma especificação, que é a
seguinte:

Uma seção fim-a-fim através de várias redes provendo implementações

Integração com múltiplas tecnologias de rede, como ATM e Internet

Integração com domínios específicos de objetos, como CORBA e JAVA

Simetria completa entre operações de produção e consumo em um
único aparelho

O escalonamento e comutação/multiplexação em tempo real de bit
streams
DSM-CC – Introdução




Digital Storage Media Command and Control é um tool-kit para o
desenvolvimento de canais de controle de fluxo MPEG-1 e 2
Definido no MPEG-2 ISO/IEC 13818-6, usa o modelo Cliente-Servidor para
fazer a seleção, o acesso e o controle de vídeos distribuídos.
Suporta protocolos PPP(Point-to-Point Protocol) e o protocolo de difusão
para o download de dados. Eis os 5 protocolos definidos pelo DSM-CC

U-U(User-to-User)

U-N(User-to-Network)

User-to-Network Session Protocol

Broadcast Object Carousel

SDB(Switched Digital Broadcast) e CCP(Channel Change Protocol)
Em uma implementação, não é necessário ter todos os 5 protocolos
definidos, mas um subconjunto deles
DSM-CC – Introdução
DSM-CC e DAVIC




DAVIC(Digital Audio-Visual Council) é um conselho que envolve mais de
200 empresas de 20 países que tem atuado visando regulamentar o
desenvolvimento de hipermídias.
Eles adotaram o DSM-CC como o protocolo de comunicação ClienteServidor, provendo funções de controle e operações específicas para o
gerenciamento de áudio e vídeo.
SRM(Session and Resource Manager) é uma entidade definida pelo DSMCC que centraliza a gerência de sessões e recursos
Sessão é uma coleção de recursos necessários para que um serviço
execute.
DSM-CC e DAVIC



DSM-CC provê protocolos da camada aplicação, logo integra uma aplicação
completa, como vídeo sob demanda ou home-shopping. Essas aplicações
podem ser entregue através de redes banda larga, como a MPEG-2 TS, a
Core ATM, etc.
DSM-CC preocupa-se em protocolos para:

Gerenciamento de Sessão e Controle de Recursos

Configuração de um Cliente

Downloading para um Cliente

Controle de Streams de Vídeo

Serviços de Aplicações Interativas Genéricos

Serviços de Aplicações Broadcast Genéricos.
Capaz de fazer download e de fácil configuração, DSM-CC é ideal para Settop boxes, pois o cliente sempre estará configurado com a informação mais
recente da rede, baixando os softwares mais atuais do servidor.
DSM-CC – Protocolos PPP


U-N(User-to-Network) – Usado por clientes e servidores, para comunicar-se
com a própria rede. É usado para configurar cliente DSM à rede. É uma
alternativa diferente de protocolos de configuração, como BOOTP e DHCP.
E também para protocolos de gerência de sessões, como RSVP.
U-U(User-to-User) – permite a comunicação entre usuários para a
manipulação de dados. É uma versão que engloba tanto os protocolos de
controle de mídia(RTP e RTSP) como os protocolos de acesso à
arquivos(FTP e HTTP)
DSM-CC Download Protocol


Comparado com outros protocolos de download, DSM-CC foi projetado para
operações rápidas e leves, visando suprir as necessidades de aparelhos
que contém pouca memória.
O download DSM-CC funciona em redes heterogêneas e é aplicado em
redes broadcast sem canais de upstream. Os mecanismos envolvidos no
download são:

Janela deslizante

Não usa pacotes ACKs

Mapas para MPEG-2 TS para multiplexação em hardware
DSM-CC Download Protocol

O protocolo de download DSM-CC é usado inclusive em sistemas de
ambiente Não-DSM-CC:

DVB(Digital Video Broadcasting) usa, como um de seus protocolos, um
esquema adaptado do protocolo de download DSM-CC

O padrão Data Broadcast(A-90) da ATSC(Advanced Television Systems
Comittee) usa o protocolo de download DSM-CC

A especificação OpenCable Common Download é baseada no protocolo
de download DSM-CC

Pegasus ISA(Interative Services Architeture), da Time Warner, usa um
protocolo de download baseado no protocolo de download DSM-CC
DSM-CC e TV Digital
DSM-CC e TV Digital
DSM-CC e TV Digital


TV Digital usa o método Data Carousel do padrão DSM-CC
Envia periodicamente dados de gerenciamento XML(Extensible Markup
Language) aos set-top boxes utilizando o canal broadcast
Carrosel de Dados






A especificação para Carrosel de Dados suporta serviços de broadcast de
dados que precisam de uma transmissão periódica de módulos de dados
através de uma rede DVB
Os módulos têm tamanho conhecidos e podem ser atualizados, adicionados
ou removidos do Carrosel de Dados.
Os módulos podem também ser agrupados em um grupo se isto for
requerido pelo serviço. Assim como estes grupos podem ser agrupados em
SuperGrupos.
Broadcast de dados, de acordo com a especificação, é transmitido em um
Carrosel de Dados DSM-CC que é definido no MPEG-2 DSM-CC
ISO/IEC 13818-6 define estruturas adicionais e descritores para serem
usados em uma rede DVB.
Este médoto não deixa explicitas referências a identificadores de pacotes
nem timing parameters enabling preparation de um conteudo off-line
Carrosel de Objetos DSM-CC




É um protocolo de transmissão cíclica de dados
Os dados são representados por objetos, que possuem seus respectivos
atributos
Usa o framework ORB(Object Request Broker), que provê uma estrutura
hierárquica dos objetos
Cada objeto é encapsulado em uma mensagem BIOP(Broadcast Inter-ORB
Protocol), sendo um tipo diferente de mensagem BIOP para cada tipo de
objeto. Exemplos de mensagem BIOP:

Mensagem de arquivo

Mensagem de diretório

Mensagens de Fluxo

Mensagens de Evento de Fluxo

Mensagens de Serviços Gateway
Carrosel de Objetos DSM-CC
Carrosel de Objetos DSM-CC




Estas mensagens são transmitidas em módulos
Uma mensagem só pode pertencer a um módulo, mas um módulo pode ter
mais de 1 mensagem
Os módulos são divididos em Blocos de Dados, que por sua vez são
encapsulados em mensagens DDB(Download Data Block)
Os DDBs são encapsulados em seções DSM-CC, podendo ser adquiridos
diretamente do fluxo de transporte através de filtros
Carrosel de Objetos DSM-CC
Carrosel de Objetos DSM-CC
Carrosel de Objetos DSM-CC







Cada seção é transmitida no fluxo de transporte, uma após a outra
Assim que a última for transmitida, volta a transmitir a primeira. O que
resulta em uma transmissão cíclica
Cada instância do carrosel possue um identificador, que é o Service Domain
Todo Service Domain possui um Service Gateway, que tem referências a
todos objetos presentes na raiz do carrosel
É usada a estrutura de referências IOR(Interoperable Object Reference)
Uma IOR é composta pelo identificador do carrosel, seguida por um
identificador do módulo e pelo identificador do objeto
O Service Gateway é um objeto do carrossel cuja localização é transmitida
em uma mensagem DSI(Download Server Initiate), que pode ser encontrada
em um conjunto de tabelas de informações específicas do programa
PSI(Program Specific Information)
DSM-CC – Encapsulamento




DSM-CC suporta servirços de broadcast de dados que necessitam
transmissão de datagramas de protocolos de comunicação via rede DVB
a transmissão de datagramas é feita pelo encapsulamento de datagramas
em seções DSM-CC, que seguem o formado de seção privada MPEG-2
private section format
A especificação de broadcast de dados suporta um mecanismo padrão para
sinalização de serviços IP/MAC implantados nas redes DVB e permite a
implementação de receptores DVB que são completamente self-tuning
quando acessam streams IP/MAC em um ou mais streams de transporte
O mecanismo de sinalização é feito através INT(IP/MAC Notification Table) .
É especificado para transporte de dados no EN 300 468, TR 101 162 e
ISO/IEC 13818-6
DSM-CC – ACD/ACD
ACD/ACD(Application Control Data/Application Communication Data) via canal Broadcast
ACD/ACD via canal de Interação
DSM-CC – ACD/ACD





DSM-CC U-U é usado apenas para a API.
O Carrossel de Objetos DSM-CC descreve o transporte de objetos U-U(e
seus atribunos) na Broadcast.
Os objetos presentes no Carrossel de Objetos tanto podem ser enviados
pelo próprio carrossel quanto ser alocados em um servidor interativo
Se necessária, a identificação do servidor interativo(ex: PSTN/ISDN
telephone number) pode se comunicar ao STB incluindo a estrutura
ServiceLocationComponent(definida em DSM-CC U-U) no IOR do objeto
O ServiceLocationComponent deve conter um endereço E.164 NSAP de 20
Bytes que contenha a informação de identificação conveys the identification,
como definido no DVBEN 301 192
DSM-CC – DDC
DDC(Data Download Control) via canal Broadcast
DDC(Data Download Control) via canal de Interação
DSM-CC – Controle de Sessão






Controle de Sessão fim-a-fim é necessário para alguns serviços e
configurações de rede
Um subconjunto do protocolo DSM-CC U-N é usado
Normalmente, Resource management features do protocolo U-N não são
necessários para redes DVB
A sintaxe das mensagens U-N está definida no capítulo 4 do ISO/IEC
13818-6
No modelo DSM-CC, cliente e servidor usam o protocolo U-N para se
comunicar com com o SRM
Em um ambiente de serviço simples, o SRM pode ser integrado ao servidor
pois apenas a gerência de sessão é necessária
DSM-CC – Controle de Sessão

A pilha do protocolo deve estar no seguinte formato
DSM-CC – Estabelecendo sessão


Depois de garantir a conexão, o STB estabelece uma conexão fim-a-fim
usando o DSM-CC U-N set-up sequence
O objeto referente ao diretório raiz do serviço é retornado com a mensagem
de confirmação
DSM-CC – Finalizando sessão


Quando o STB deseja finalizar a sessão, é usada a client-initiated session
release sequence
Depois disso, a sessão é finalizada
DSM-CC – Finalizando sessão

Quando o servidor quer finalizar a sessão, é usada a server-initiated session
release sequence
DSM-CC – Status inquiry

O SRM pode checar se o cliente continua conectado enviando uma
mensagem de indicação de status e checando a resposta do cliente
DSM-CC – Conexão resetada




Em situações anormais, o cliente pode fechar todas sessões e resetar a
conexão enviando uma mensagem ClientResetRequest ao SRM.
As sessões podem ser finalizadas através da session release sequence
A mensagem de reset deve ser usada apenas na situação do cliente ter
uma sessão aberta e, por algum motivo, a perdeu
O SRM também pode resetar a conexão enviando uma mensagem
ClientResetIndication. Também só deve ser usada em situações anormais
Controle “VCR” para Video Stream






O padrão de codec MPEG-2 não controla questões de vídeo em execução
Streams de MPEG-2 incluem seu próprio clock interno nos streams de
decodificação relacionanado a decodificação de vídeo com a de áudio,
permitindo a sincronização de ambas
Video playback necessita mais que isso. E para suportar posicionamento
aleatório em um stream e uma variedade de taxas de execução, as
interfaces de stream de mídia DSM-CC usam o esquema de endereçamento
temporal, também conhecido como NPT(Normal Play Time)
NPT é o "clock" que o viewer associa ao "programa"
NPT avança normalmente quando está no modo normal play, avança
rapidamente quando o usuário seleciona fast forward, ou retorna
rapidamente quando rewind é selecionado
Como se vê, DSM-CC introduziu o conceito de máquina de estado de
stream
Controle “VCR” para Video Stream

A figura mostra as transições de uma máquina de estado de stream básica,
usando apenas os métodos de stream resume() e pause()
Legenda
P
Pause
ST
Search Transport
T
Transport
TP
Transport Pause
STP
Search Transport
Pause
PST Pause Search Transport
Controle “VCR” para Video Stream






No estado Pause, o servidor não está transportando o stream de mídia
No estado Search Transport, o servidor está procurando por start NPT.
Quando NPT = start NPT, o servidor irá transportar o stream de mídia.
Desde que não tenha rStop, o servidor continuará avançando o stream e
pausa no fim do stream
No estado Transport, o servidor está transportando o stream de mídia e
pausa no fim do stream
No estado Transport Pause, o servidor está transportando o stream de
mídia e pausa no stop NPT
No estado Search Transport Pause, o servidor está procurando o start NPT.
Quando NPT = start NPT, o servidor irá transmitir o stream de mídia até stop
NPT
No estado Pause Search Transport, o servidor está transportando o stream
de mídia até stop NPT, então ele irá procurar pelo start NPT para voltar a
transportar
DSM-CC – Referências

Interactive TV Standards, Steven Morris, 2005

MONTEZ, C.; BECKER, V. TV Digital Interativa: Conceitos e Tecnologias

DUTRA ÖS, M.; BRESSAN, G. Uma arquitetura Aberta para Gerenciamento de Set-top boxes e Serviços em Redes de TV Digital

FERNANDES, J. Uma Arquitetura de Acesso a Arquivos de Vídeo Digital

MORENO, M.; RODRIGUES, R.; SOARES, L. Mecanismo de Identificação de Recursos para Aplicações Interativas em Redes de TV Digital por
Difusão

ANDREATA, J. InteraTV: Um Portal para Aplicações Colaborativas em TV Digital Interativa Utilizando a Plataforma MHP

ETSI. Digital Video Broadcasting (DVB); Network-independent protocols for DVB interactive services

BALABANIAN, V.; CASAY, L.; GREENE, N. An Introduction to Digital Storage Media - Command and Control (DSM-CC)

http://www.chiariglione.org/mpeg/tutorials/papers/dsmcc/dsmcc.htm