Universidade Estadual de Campinas – UNICAMPFaculdade 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.

Laboratório de Processamento Digital de Sinais de Multimídia em Tempo Real – RTMDSPDECOM-FEE-UNICAMP Av. Albert Einstein, 400 – Cx. Postal 6101, 13083-852, Campinas-SP

Desenvolvimento do Middleware de Referência e extensões para Ensino a Distância para o SBTVD

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.

Figura 1: Arquitetura do Middleware de Referência do SBTVD

informações complementares ao conteúdo abordado em aula ou testes de conhecimento sobre o conteúdo exposto.

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.

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.

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.

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.

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 nativa implementada em ANSI C

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.

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Gerenciamento de Recursos

Figura 2: Extensões para EAD: Exibição de Informações Adicionais

Figura 3: Extensões para EAD: Exibição de Teste de Múltipla Escolha

5. Agradecimentos

Os autores agradecem o suporte da FINEP.

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.

3. Extensões do Middleware para Ensino a Distância

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

Davi Trindade dos Santos, Rodrigo Cascão Araújo, Rodolfo Miranda de Barros e Luís Geraldo Pedroso Meloni