tv digital interativa - projeto teouvi

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Seminário - Redes sem fio - Seminário - Redes sem fio - 2010.1 2010.1 Sistema Sistema B B ra ra sile sile iro iro de de TV Digital Terrestre (SBTVD-T) TV Digital Terrestre (SBTVD-T) Lucas Augusto M. C. Carvalho [email protected] meadiciona.com/lucasaugustomcc Grupo de Pesquisa em Inteligência e Imagem Grupo de Pesquisa em Inteligência e Imagem Departamento de Computação Departamento de Computação Universidade Federal de Sergipe Universidade Federal de Sergipe 16 de set. 2010 16 de set. 2010

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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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Page 1: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Seminário - Redes sem fio - 2010.1Seminário - Redes sem fio - 2010.1

Sistema Sistema BBrarasilesileiro iro dedeTV Digital Terrestre (SBTVD-T) TV Digital Terrestre (SBTVD-T)

Lucas Augusto M. C. [email protected]/lucasaugustomcc

Grupo de Pesquisa em Inteligência e ImagemGrupo de Pesquisa em Inteligência e ImagemDepartamento de ComputaçãoDepartamento de Computação

Universidade Federal de SergipeUniversidade Federal de Sergipe

16 de set. 201016 de set. 2010

Page 2: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Conteúdo Padrão da TV Digital no Brasil Ginga, o Middleware Brasileiro Inovações brasileiras Aplicações para TV Digital Meu projeto de pesquisa Publicações e premiações Trabalhos Futuros Conclusão

Page 3: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Introdução

Televisão no Brasil: presente em 87% das residências no Brasil.

Page 4: TV Digital interativa - Projeto TeouVi
Page 5: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Padrão da TV Digital no Brasil

Padrão Japonês (ISDB) + Inovações brabrasilesileirasiras = ISDTV (International System for Digital Television)

Outros Padrões Americano (ATSC) Europeu (DVB) Brasileiro (MI-SBTVD)

Iniciou em 02 dez. de 2007 em São Paulo sem interatividade.

Em Aracaju: TV Atalaia TV Sergipe Canção Nova

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Sistema de TV Digital

Page 7: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Padrões de TV Digital

Page 8: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Escolha do padrão Japonês

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.

Permite a transmissões para dispositivos portáteis (como receptores em carros) e móveis (como celulares), mesmo em movimento.

Page 9: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Escolha do padrão japonês

Lobby das emissoras brasileiras. Isenção de royalties. Único que contempla a possibilidade de

transferência de tecnologia, admitindo até mesmo absorver inovações nacionais.

Possível produção local de semicondutores através de uma multinacional japonesa.

Page 10: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Discussões

SDTV (4 canais - multiprogramação) x

HDTV (1 canal)

Preços dos receptores

Page 11: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Transmissão

6 Mhz 19,3 Mbps MPEG-2 System Imagem

MPEG-4 H.264 HDTV 16:9 1920 x 1080 linhas

Áudio AAC 5:1 (multicanal)

Page 12: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Sistema de Codificação

MPEG-4 É um algoritmo assimétrico

custo da codificação muito maior que o da decodificação

É um algoritmo escalonávelpermite fazer a composição de diferentes arranjos de sinais de áudio e vídeo (um vídeo e dois áudios, um vídeo e cinco áudios, etc)

Page 13: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Sistema de Transporte

Multiplexação

Page 14: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Sistema de Transporte

MPEG-2 Transport Stream Possui uma divisão por pacotes

No receptor, a seqüência de pacotes será demultiplexada e as seqüências elementares de bits serão reconstruídas e entregues aos seus respectivos decodificadores

Page 15: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Sistema de Transporte

MPEG-2 Transport Stream informações contidas no cabeçalho

dos pacotes de transporte

realização de operações como sincronização do aparelho receptor, detecção e sinalização de erros.

Page 16: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Sistema de Transporte

Carrossel de Dados DSM-CC Sintonização de um canal pode ser realizada

a qualquer instante.

Um carrossel de objetos permite o envio de um sistema de arquivos.

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Page 18: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Correção de Erros

Ruído Impulsivo Rajada de erros em símbolos

consecutivos Efeito chuvisco na TV analógica

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Page 20: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Correção de Erros

Ruído Aleatório Código corretor Relação S/N: sinal perfeito ou sem sinal

Page 21: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Correção de Erros

Efeito de Múltiplos Percursos Sobreposição entre os bits recebidos. Pode inviabilizar recepção do sinal.

Page 22: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Receptor de TV Digital

Full-seg => HDTV 16:9 ex: set top box, computador e televisão

One-seg => SDTV 4:3 ex: celular

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Receptor de TV Digital

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Ginga, o middleware brasileiro

www.telemidia.puc-rio.brwww.lavid.ufpb.br

www.ginga.org.br

Page 26: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

O que é um middleware?

Camada de software

Esconde das aplicações a complexidade dos mecanismos definidos pelos padrões, protocolos de comunicação e até mesmo sistema operacional do equipamento.

Deve oferecer as bibliotecas necessárias às aplicações através de uma API (Application Programming Interface) bem definida.

Page 27: TV Digital interativa - Projeto TeouVi
Page 28: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Arquitetura do Ginga

Page 29: TV Digital interativa - Projeto TeouVi
Page 30: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Perfis de acordo com recursos e características do dispositivo

Arquitetura Modular

Page 31: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Arquitetura Modular

Ginga-NCL é mandatório para todos receptores

Ginga-J é mandatório para receptores full-seg

Page 32: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Canal de Retorno

Opções Wimax Wifi Discada ADSL Cabo

Canal de retorno: Full-seg, opcional; one-seg, obrigatório

Page 33: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Norma Middleware Ginga

ABNT NBR 15606 - Middleware Ginga Middleware brasileiro de TV Digital É uma especificação X implementação

Parte 1: Codificação de dados o Estrutura geral do middleware, requisitos e integração com o hardware

Parte 2: Ginga-NCL para receptores fixos e móveis - Linguagem de aplicação XML para codificação de aplicações

Parte 3: Especificação de transmissão de dados Parte 4: Ginga-J — Ambiente para a execução de

aplicações procedurais Parte 5: Ginga-NCL para receptores portáteis –

Linguagem XML para codificação de aplicações

http://www.forumsbtvd.org.br/materias.asp?id=112

Page 34: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Aplicativos para TV Digital

TV Digital: A televisão torna-se interativa e com maior qualidade de som e imagem.

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Page 42: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Aplicativos para TV Digital

Page 43: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Inovações brasileiras

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

Page 44: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Inovações brasileiras

Permite que aplicações sejam salvas para serem utilizadas posteriormente (uso educacional, por exemplo)

A ponte entre o ambiente declarativo e procedural

Page 45: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Inovações brasileiras

Interação de múltiplos usuários com diversos dispositivos simultâneamente em uma aplicação de TV Digital

Possibilita a atualização de código em tempo de execução do middleware

Page 46: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Tecnologia do Ginga

Page 47: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

NCL

Baseada em XML Separação entre o conteúdo e a estrutura

da apresentação; Scripts na linguagem Lua como objetos de mídia Comandos de edição ao vivo.

Page 48: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

NCL

Foco na sincronização espaço-temporal;

Page 49: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Ferramentas de Desenvolvimento

http://www.gingancl.org.br/ferramentas.html

Page 50: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Demonstração

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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.brhttp://grupogingagoias.wordpress.com

www.forumsbtvd.org.br

Page 52: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Fontes de Referência

Relatórios Técnicos Normas da ABNT

Page 53: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Padrão brasileiro de exportação

Países que já adotaram: Argentina Chile Peru Equador Venezuela Filipinas Costa Rica Paraguai

Países com interesse: Moçambique, Namíbia, Angola e África do

Sul

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Meu projeto de Pesquisa

Tĩtulo TeouVi: Interação Vocal em Ambiente de TV

Digital Participantes

Adolfo Guimarães Nelson Luís Rodrigues Raphael Panta Leão

Orientador Hendrik Macedo

Page 55: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

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.

Page 56: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Comunicação

Page 57: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Projeto TeouVi

E como utilizar a voz como meio de interação na TV Digital no Brasil?

Gateway de Voz

TeouVi = TV Digital Interativa + voz

Page 58: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Projeto TeouVi

Motivação Usabilidade Acessibilidade Inclusão Digital

Proposta do governo para a TV Digital no Brasil Trabalhos

Iniciação Científica e Tecnológica TeouVi: Interação Vocal no Ambiente de TV Digital

Brasileiro Trabalho de Conclusão de Curso

Extração de Informação para Transcodificação de Documentos xHTML para VoiceXML no contexto do SBTVD-T

Page 59: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Financiadores

Programa BITEC – Programa de Bolsas de Apoio ao Desenvolvimento Tecnológico de Micro e Pequenas Empresas

http://www.pyxistec.com.br

Empresa financiadora com recursos próprios e com o programa BITEC

Page 60: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Gateway de voz e VoiceXML

•Interpretador VoiceXML

•Reconhecedor de Voz

•Sintetizador de Voz

Componentesprincipais

VOICE GATEWAY

Page 61: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

VoiceXML

Page 62: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Proposta Arquitetura 1

VoiceXML como objeto de mídia Gateway genérico Adaptador

Gateway de voz

TeouVi

Page 63: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Arquitetura 1

Vantagens Reutilização da arquitetura original do Ginga-NCL O desenvolvedor possui total controle sobre a

geração do diálogo de voz. Menor custo de implementação da arquitetura.

Desvantagens Falta de controle dos elementos da VoiceXML

utilizados na aplicação. Necessidade do conhecimento da linguagem

VoiceXML por parte do desenvolvedor.

Page 64: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

23/07/2007A Pragmatic Look At Symfony (The PHP5 framework) for Skillswap

Bristol by Darren Beale ([email protected])

TEOUVITEOUVI

1. Os objetos de mídia e a aplicação NCL são enviados pela emissora.

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23/07/2007A Pragmatic Look At Symfony (The PHP5 framework) for Skillswap

Bristol by Darren Beale ([email protected])

TEOUVITEOUVI

1. Os objetos de mídia, inclusive o VoiceXML, e a aplicação NCL são enviados pela emissora.2. A aplicação NCL inicia.3. Um ou mais objetos VoiceXML são preparados.4. A TeouVi envia os VoiceXML para execução no gateway de voz.

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23/07/2007A Pragmatic Look At Symfony (The PHP5 framework) for Skillswap

Bristol by Darren Beale ([email protected])

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?

Page 67: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Arquitetura 2

Extensão da linguagem NCL com incorporação de elementos da linguagem VoiceXML

VNCL = NCL + VoiceXML

TeouVi

Adaptador para manter a arquitetura indepentende do Gateway

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23/07/2007A Pragmatic Look At Symfony (The PHP5 framework) for Skillswap

Bristol by Darren Beale ([email protected])

TEOUVITEOUVI

1. Os objetos de mídia e a aplicação NCL são enviados pela emissora.

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23/07/2007A Pragmatic Look At Symfony (The PHP5 framework) for Skillswap

Bristol by Darren Beale ([email protected])

TEOUVITEOUVI

1. Os objetos de mídia e a aplicação NCL são enviados pela emissora.2. A aplicação com a NCL estendida inicia.3. A TeouVi faz o parse da NCL e gera o VoiceXML.4. A TeouVi envia o VoiceXML para o gateway executar.

Page 70: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Arquitetura 3

Geração do documento VoiceXML a partir da própria NCL

TeouVi

Uso do elemento <meta> da NCL para obter informações sobre os objetos de mídia.

Page 71: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

23/07/2007A Pragmatic Look At Symfony (The PHP5 framework) for Skillswap

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TEOUVITEOUVI

1. Os objetos de mídia e a aplicação NCL são enviados pela emissora.

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23/07/2007A Pragmatic Look At Symfony (The PHP5 framework) for Skillswap

Bristol by Darren Beale ([email protected])

TEOUVITEOUVI

1. Os objetos de mídia e a aplicação NCL são enviados pela emissora.2. A aplicação NCL inicia.3. A TeouVi faz o parse da NCL e gera o VoiceXML.4. A TeouVi envia o VoiceXML para o gateway executar.

Page 73: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Arquitetura 3

Objetos de mídia xHTML

Page 74: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Estudos de Caso

Arquitetura do ambiente Ginga-NCL Emulator v2.1.1 JvoiceXML

API de criação de documentos VoiceXML. Voxeo Prophecy

Page 75: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Emulador do Ginga-NCL

Page 76: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Conclusão

Três arquiteturas propostas Mais uma opção de meio de

interatividade Uso de comandos semânticos para

interação. Viabilidade das propostas Aplicabilidade das propostas

Page 77: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Trabalhos Futuros

Testes de usabilidade Comandos de edição ao vivo para os

elementos da extensão; Desenvolvimento da arquitetura no

ambiente Linux com C++; Suporte para diálogos de voz em

português; Suporte para navegação em objetos de

mídia xHTML.

Page 78: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Publicações e Premiações

Aprovados EATIS 2008 - “Architectures for interactive

vocal environment to the Brazilian Digital TV middleware”

IX ERBASE 2009 - “Extensão da Linguagem NCL para um Ambiente de Interação Vocal no middleware de TV Digital Ginga”

X WSL (Workshop de Software Livre) - “Geração automática de Interações Vocais na TVDi utilizando o Ginga, NCL e VoiceXML”

Page 79: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Publicações e Premiações

Aprovados (continuação) Webmedia 2010 (Simpósio Brasileiro de Sistemas

Multimídia e Web) EATIS 2010 (Euro American Conference on Telematic

and Information System) Semana de Iniciação Científica da UFS em 2008

Futuras publicações Periódico

Apresentação de Palestra “Middleware de TV Digital Brasileiro” no II ENSL (Encontro

Nordestino de Software Livre) em 2007.

Page 80: TV Digital interativa - Projeto TeouVi

Publicações e Premiações

Prêmios “Ação Coletiva” da Comunidade Ginga no

Portal do Software Público na categoria “Contribuições Técnicas”.

“Menção Honrosa” no Prêmio BITEC - Regional Sergipe com o projeto “TeouVI: Interação Vocal em ambiente de TV Digital Brasileiro”.

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Seminário - Redes sem fio - 2010.1

Sistema Sistema BBrarasilesileiro iro dedeTV Digital Terrestre (SBTVD-T) TV Digital Terrestre (SBTVD-T)

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Grupo de Pesquisa em Inteligência e ImagemGrupo de Pesquisa em Inteligência e ImagemDepartamento de ComputaçãoDepartamento de Computação

Universidade Federal de SergipeUniversidade Federal de Sergipe

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