IX Congresso Norte Nordeste de Pesquisa e Inovao, 2014 1

DESENVOLVIMENTO DE UM PROPTIPO DE UM SET TOP BOX COM O MIDDLEWARE GINGA,

NO RASPBERRY PI COM UM SISTEMA EMBARCADO LINUX

A. B. Nunes (IC); N. Freitas (IC); R. Alcntara (IC); V. Silveira (IC); Jess P.(IC) A. M. B. Oliveira (PQ) 1 Instituto Federal do Cear (IFCE) - Campus Aracati

Empresa CRAFF Tecnologia

RESUMO

A TV digital est trazendo, alm de udio e vdeo em alta definio, um novo modelo de interao com o telespectador. Esse modelo baseado no Ginga, o middleware desenvolvido para o modelo brasileiro de TV digital, necessrio interatividade de programas enviados por uma operadora. Este artigo apresenta um prottipo do projeto METAL, um projeto que facilita comunicao de uma concessionria de energia eltrica com o seu cliente. A infraestrutura de hardware

utilizada no prottipo a Raspberry Pi onde foi embarcado o sistema Linux Raspbian, alm do middleware GINGA. Uma aplicao que disponibiliza interfaces ao cliente da concessionria descrita como prova de conceito do prottipo implementado.

PALAVRAS-CHAVE: TV Digital, Raspberry Pi, Ginga, Interatividade

DEVELOPMENT OF A PROPTIPO OF A SET TOP BOX WITH THE MIDDLEWARE GINGA, IN WITH

A RASPBERRY PI WITH EMBEDDED LINUX SYSTEM

ABSTRACT

Digital TV is bringing a new type of interaction with the spectator, besides combining audio and video in high definition. This model is based on Ginga, the middleware developed for the Brazilian Digital TV model, necessary for interactivity through programs sent by an operator. This paper presents a prototype of the METAL, a project that facilitates the communication

of a power company with its clients. The hardware infrastructure used in the prototype is the Raspberry Pi which was embedded Linux Raspbian system and the middleware Ginga. An application that provides interfaces to the customer utility is described as a proof of concept prototype implemented.

KEY-WORDS: Digital, Raspberry Pi, Ginga, Interactive TV

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DESENVOLVIMENTO DE UM PROPTIPO DE UM SET TOP BOX COM O MIDDLEWARE GINGA,

NO RASPBERRY PI COM UM SISTEMA EMBARCADO LINUX

INTRODUO

O decreto presidencial 5.820 de 29 de junho de 2006 dispe sobre a implantao do Sistema Brasileiro de Televiso Digital Terrestre (SBTVD-T) na plataforma de transmisso e retransmisso de sinais de radiodifuso de sons e imagens. Este decreto institui o SBTVD-T com o objetivo de substituir a tecnologia analgica pela digital, alm de agregar uma srie de servios sociais a serem disponibilizados populao de baixa renda, via TV. Essa transmisso se dar com a conexo de um set-top box (conversor A/D) TV analgica ou j includos na TV digital. Para tanto, o set-top box dever ter capacidade mnima de processamento e memria suficientes a permitir o acesso a esses servios a milhares de brasileiros, via o canal de retorno a Internet por exemplo. Concomitantemente, o setor de energia brasileiro tem tido elevados custos com a necessidade de orientar clientes e consumidores com informaes de desligamento programado, informaes essenciais de servios prestados, informaes sobre os programas sociais existentes, do uso racional de energia, da preveno de acidentes, etc., bem como enquetes e pesquisas diversas.

O projeto METAL agrega valor ao propsito do modelo brasileiro de TV digital, incluindo em sua arquitetura funcionalidades que permitem a comunicao interativa entre concessionrias e seus clientes. Assim, o projeto METAL aproveita as caractersticas tcnicas do set-top box a ser utilizado no SBTVD-T e cria um ambiente de desenvolvimento modelar e adaptativo que permite a comunicao interativa entre concessionrias e seus clientes. A tecnologia desenvolvida no projeto poder ser aplicada a qualquer cliente no Brasil que possua um set-top box, independente da classe social ou localizao geogrfica. Portanto, qualquer concessionria de energia ou de outros segmentos associados, poder usufruir da soluo proposta.

Um componente de hardware vai ser utilizado para a adequao ideia do projeto. Uma placa com circuitos integrados e um sistema Linux embarcado, formando um set-top box similar aos de hoje, mais com um poder de processamento surpreendente, com um set-top box desse porte ser possvel obter udio e vdeo em alta definio, e o desenvolvimento de aplicaes sofisticadas de diferentes categorias igualmente s usadas nos sistemas mobile.

A arquitetura do modelo SBTVD-T permitir, ento, novos cenrios de servios interativos dedicados do setor de energia com um prottipo baseado em um modelo de interatividade que a TV digital brasileira proporciona utilizando o middleware Ginga. No cenrio mais simplificado tem-se apenas os servios relativos s aplicaes residentes no set-top box, alm de servios disponibilizados via transmisso broadcast de programas de TV como orientaes do uso racional de energia, ECOELCE, aviso de desligamentos, dicas de primeiros socorros, etc. O cenrio com o canal de retorno (conexo Internet) permite servios on-line, bem como a atualizao de informaes em tempo real. Percebe-se neste cenrio, tpicos de um modelo cliente-servidor, que o processo interativo do cliente com a concessionria pleno. Exemplos de servios: Enquetes, informao personalizada para determinado usurio (aviso diversos), servio de atendimento ao consumidor (SAC), oferta e comercializao de novos servios. Cenrio com o

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middleware GINGA: a interatividade do cliente com a concessionria se estende tambm s aplicaes veiculadas via broadcast, ou seja, enviadas pela operadora de TV. Exemplos de servios: cenrio anterior adicionado de programas interativos enviados por uma emissora (broadcast) com resposta em tempo real (enquetes ao vivo, orientao para a populao com feedback online, etc.)

Este trabalho apresenta um prottipo do projeto METAL que facilita comunicao entre a concessionria de energia eltrica e o seu cliente. O prottipo utiliza a Raspberry Pi, uma infraestrutura de hardware com o sistema Linux embarcado Raspbian, alm do middleware GINGA e a interface de media center. Ele disponibiliza servios ao cliente e aos funcionrios da empresa concessionria. Estes servios chegam ao dispositivo receptor trazendo, alm de udio e vdeo em alta definio, um novo modelo de interao com o telespectador. Esse modelo, baseado no Ginga, desenvolvido para o modelo brasileiro de TV digital, um componente de software essencial interatividade via programas enviados numa transmisso broadcast por uma operadora.

O artigo esta organizado da seguinte forma: a seo 2 apresenta o contexto da tecnologia da TV digital brasileira aplicado na soluo que o projeto Metal fornece. A seo 3 descreve o prottipo do projeto METAL que est sendo implementado. A concluso discute a importncia da soluo de TIC utilizada no projeto METAL.

A TECNOLOGIA DA TV DIGITAL BRASILEIRA

A TV digital a digitalizao da transmisso do sinal televisivo, trazendo inmeras vantagens sobre o tratamento de dados, som e imagem que s possvel anteriormente apenas em computadores. Uma grande vantagem da TV digital a preservao da qualidade do sinal, mas a maior vantagem da transmisso digital sobre a transmisso analgica a possibilidade da comunicao bidirecional, que possibilita ao usurio utilizar a interatividade do canal emissor, tendo maior controle da experincia de assistir TV.

Uma importante contribuio da TV digital a capacidade de expandir as funes do sistema para aplicaes construdas sobre a base do padro de referncia do sistema. Tais aplicaes so programas computacionais residentes em um dispositivo receptor, o Set-Top Box. Novos servios esto disponveis, como guias electrnicos de programas, servios bancrios (T-banking), servios de sade (T-health), servios educacionais (T-learning), servios Governamental (T-government), etc, mas as caractersticas mais importantes da tecnologia de TV digital a interao com o usurio. GINGA o middleware desenvolvido para o modelo de TV Digital brasileiro e tornou-se, recentemente, a Recomendao H.761 da Unio Internacional das Telecomunicaes (ITU-T). Na verdade, a presente recomendao fornece a especificao do Nested Context Language (NCL) e de uma mquina de apresentao NCL chamado GINGA-NCL para oferecer interoperabilidade entre os frameworks de aplicativos multimdia.

Com a grade ofertada na radio difusora, e o ginga instalado no set-top box ser possvel uma interatividade que proporcionar uma apropriao e personalizao dos dados de forma

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que o usurio escolha o que ir assistir, baseado na grade de programao. A interatividade permitir por exemplo escolher a cmera de exibio do jogo, ampliao da imagem, fazer uma pausa na execuo dos programas ao vivo e depois poder continuar a assistir a programao de onde o telespectador parou de assistir como se fosse uma mdia sendo executada localmente.

Do ponto de vista tcnico a interatividade proposta pela TV digital deve-se presena de trs elementos: Gerador de Carrossel, Multiplexador e Set-Top Box Interativo. A ampliao deste modelo possibilita o envio de informaes do receptor para o operador possibilitando a interatividade remota que dependendo do canal de retorno pode ser intermitente e permanente. A TV interativa possibilita a veiculao de vrios tipos de servios; alguns, que exploram a interatividade bsica, com possibilidade de aplicao com tecnologias mais simples e outros a interatividade mais avanada e que requer um Set-Top Box dotado de reas de armazenamento, com memria, com processador e canal de retorno.

A ideia bsica do Set-Top Box a converso de sinais digitais para uma televiso analgica convencional. Para que este procedimento acontea ser preciso o uso de um receptor que pod