Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP
Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação – FEEC
Projeto: “Middleware do Sistema Brasileiro de TV Digital”
Consórcio de pesquisa coordenado pela Unicamp. Participantes: UNICAMP-FEEC, IECOM, UEL, FITec e RCASOFT.
Desenvolvimento do Middleware de Referência e extensões para Ensino a Distância para o SBTVD
Davi Trindade dos Santos, Rodrigo Cascão Araújo, Rodolfo Miranda de Barros e Luís Geraldo Pedroso Meloni
Resumo
O Brasil vem estudando a definição de
seu padrão de TV Digital (TVD),
denominado STBVD (Sistema Brasileiro
de Televisão Digital). Além das melhorias
tecnológicas possibilitadas pelo sistema
digital, como melhor qualidade de som e
imagem, outro aspecto importante da
pesquisa é a possibilidade de realizar a
inclusão digital, visto que grande parcela
da população brasileira encontra-se
excluída
do
universo
digital.
O
middleware é uma camada de software
existente entre o hardware do set-top-box
de TVD e os aplicativos interativos.
Sendo assim, é importante que o país
possua capacitação tecnológica neste
componente de software de sistemas de
TVD. Este trabalho apresenta o
desenvolvimento de um middleware de
referência para o SBTVD, além de
aplicações residentes e extensões para
Ensino a Distância que irão integrar o
middleware desenvolvido.
1. Arquitetura do Middleware
A arquitetura do middleware é baseada sob
um sistema operacional que será executado
no set-top-box (STB). A interface entre estes
dois sistemas é realizada através da API
IOS, padronizada pelo fabricante do Terminal
de Acesso.
Como forma de prover o isolamento entre o
código das aplicações e a arquitetura do
receptor utiliza-se a Máquina Virtual Java
para a interpretação e execução das
aplicações
na
forma
nativa
de
processamento de cada equipamento. Deste
modo cumpre-se a principal função do
middleware, que é permitir que a mesma
aplicação seja distribuída para diferentes
modelos de receptores, sendo executada
independente do fabricante do STB.
O middleware pode ser dividido em duas
partes principais: A API do
middleware,
formada de código que gera binários Java e
o Código binário nativo, compatível com a
IOS, que faz a ligação entre as classes do
middleware e a API do sistema operacional.
A arquitetura do middleware foi dividida em
três grupos de acordo com a possibilidade
de execução de alicações: aplicações
residentes;
aplicações
remotas
(via
broadcast); e aplicações remotas com canal
de
retorno.
Esta
distribuição
de
disponibilidade de aplicativos pode ser
observada na Figura 1.
2. Aplicações Residentes implementadas
sobre a Máquina Virtual Java
As aplicações residentes têm a função de prover
soluções amigáveis e rápidas para tarefas onde
o tempo de resposta é um requisito importante
para a satisfação do usuário. Como deverão
residir na memória não volátil do Terminal de
Acesso, suas implementações deverão ser
otimizadas. São descritas a seguir a seguir as
aplicações que estão sendo desenvolvidas.
2.1 Guia Eletrônico de Programação
Este aplicativo possibilita a troca de canais
através de um menu que provê informações
(descrição, tipo, horário, etc.) de todos os
canais, dos programas transmitidos, de acordo
com as informações oriundas das tabelas de SI
(Informação de Serviço). Há também um método
de busca por assunto, faixa etária e temas, para
auxiliar na escolha de canais pelo usuário.
4.1 Exibição de Informações
A Figura 2 demonstra a exibição de
conteúdo adicional. Foi utilizada uma parte
da especificação SCORM, tendo sido
necessária uma adaptação para que o
sistema não demande muitos recursos, visto
que estes são escassos no set-top-box.
Para que o usuário não seja privado do
vídeo que estiver sendo exibido durante a
exibição de informações adicionais o vídeo
foi redimensionado e exibido no quadrante
superior direito.
2.2 Navegador HTML 1.1
Será implementado um interpretador HTML 1.1
para prover a funcionalidade de navegação
simplificada em portais específicos para TVD,
oferencendo suporte a links, exibição de
imagens e tabelas.
2.3 Correio Eletrônico
Este aplicativo permite ao usuário a
funcionalidade de envio e recebimento de
mensagens de texto. O mecanismo para
recebimento e envio de mensagens será
operacional com protocolos abertos de envio e
recebimento
de
mensagens
comumente
utilizados nos servidores de mensagens
eletrônicas (POP3, SMTP).
2.4 Criação e Configuração de Perfis de
Usuário
Através desta aplicação será possível que vários
usuários mantenham perfis diferenciados de
utilização do STB, possibilitando a indicação de
conteúdo
interativo
personalizado
e
autenticação, através do canal de interatividade,
visando a realização de tarefas em ambiente
seguro, como transações bancárias ou
realização de provas.
2.5.
Aplicação
Residente
implementada em ANSI C
Figura 2: Extensões para EAD: Exibição de
Informações Adicionais
4.2 Testes de conhecimento
Para que o usuário possa avaliar o
aprendizado realizado durante a aula através
da TV foram criadas APIs para exibição de
quatro tipos de testes: múltipla escolha,
preenchimento de lacunas, associativo e
verdadeiro ou falso.
Foi desenvolvida também suporte à exibição
de feedback, para que o aluno possa
interagir com o aplicativo conforme a
resposta fornecida.
nativa
Uma solução que vem sendo desenvolvida e
que se mostrou de grande importância é um
browser HTML 4.0 desenvolvido em ANSI C.
Este software utiliza a API DirectFB do terminal
de acesso e poderá ser exibido sem a utilização
da Máquina Virtual Java, que apresenta alguns
problemas com relação a utilização de recursos
do STB e pagamento de licensas pelo uso da
Máquina Virtual Java.
O browser possui suporte a JavaScript, frames,
links e download de arquivos, opções não
disponíveis no browser desenvolvido para
execução através da Máquina Virtual Java.
3. Extensões do Middleware para Ensino
a Distância
Figura 1: Arquitetura do Middleware de
Referência do SBTVD
informações complementares ao conteúdo
abordado
em
aula
ou
testes
de
conhecimento sobre o conteúdo exposto.
Estão sendo desenvolvidas extensões para
EAD (Ensino a Distância) através da TV
Digital que irão auxiliar em programas para
EAD através da televisão. O telespectador
poderá, através do controle remoto, executar
aplicativos interativos que irão disponibilizar
Figura 3: Extensões para EAD: Exibição de
Teste de Múltipla Escolha
4. Conclusões e Perspectivas Futuras
O middleware apresentado vem sendo
desenvolvido para servir como interface
entre o hardware do STB e os aplicativos
interativos. As extensões para EAD e as
aplicações
residentes
podem
ser
incrementadas
com
recursos
como
avaliações
através
do
Canal
de
Interatividade. O desenvolvimento de
aplicativos para TVD é uma área que deverá
apresentar
crescimento
quando
da
implementação da TVD no Brasil.
5. Agradecimentos
Os autores agradecem o suporte da FINEP.
Laboratório de Processamento Digital de Sinais de Multimídia em Tempo Real –
M
RT DSP
DECOM-FEE-UNICAMP Av. Albert Einstein, 400 – Cx. Postal 6101, 13083-852, Campinas-SP