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1. o do conte do ou servi o de acordo com a sele o do usu rio O portal de SRM Service Relationship Management respons vel pelas fun es que permitem aplica es externas plataforma se registrarem para prov servi os de entretenimento e conte do digital Al m disso permite fun es de relat rio de uso dos servi os pagamentos pelo uso de servi os e atividades de gerenciamento O Portal de VNO Virtual Network Operations essencialmente um portal que oferece um modelo de neg cios a ser adotado por entidades externas O portal prov um conjunto de funcionalidades de opera o de redes e aplica es dentro da plataforma Por exemplo uma empresa que deseje prover servi os de v deo sob demanda n o precisa desenvolver um portal ou possuir uma infra estrutura de distribui o CDN neste caso o portal atuaria em prover a infra estrutura e as aplica es necess rias e ent o a empresa vai operar virtualmente seus neg cios O portal de administra o oferece ao operador ou VNO o gerenciamento da plataforma disponibilizando fun es de publica o e revis o de aplica es multim dia submetidas plataforma resolve problemas entre consumidores e servi os e realiza opera es de manuten o e suporte 3 1 6 Servidores de Conte do Os servidores de conte do d o suporte a entrega de conte do al m da manuten o de direitos autorais e cobran a Entre os servi os disponibilizados est o jogos servi
2. 39 e Integra o com provedores de servi os e conte do e Rede de comunica o e integra o com os dispositivos dos consumidores Conforme podemos observar na Figura 7 os consumidores s o os usu rios que acessam a plataforma e se registram para acessar os v rios servi os ou conte dos entregues pela plataforma de entretenimento e m dia digital V rios dispositivos podem ser usados incluindo telefones celulares PDA laptops computadores pessoais e televisores com receptores digitais A entrega feira por redes sem fio 3G WiMax ou pela Internet Al m disso os consumidores interagem com a plataforma para realizar fun es de registro personaliza o e interatividade O provedor de servi o representa uma entidade respons vel por desenvolver e gerenciar aplica es para entrega de conte do e servi os ao consumidor O provedor de servi o acessa a plataforma para realizar fun es de requisi o e visualiza o de relat rios bem como registrar novos servi os A administra o da plataforma inclui servi os de aux lio aos consumidores al m de tarefas operacionais preven o e manuten o O provedor de servi o representa uma entidade respons vel por desenvolver e gerenciar aplica es para entrega de conte do e servi os ao consumidor O provedor de servi o acessa a plataforma para realizar fun es de requisi o e visualiza o de relat rios bem como registrar novos servi os A administra o da
3. o metadados do programa atualmente em exibi o no canal ver Figura 16 voc est assistindo e a programa o corrente do canal ver Figura 16 a seguir O Web EPG apresenta todos os canais cadastrados no servi o representados em dois pacotes Basic e Premium Canais Basic s o classificados como de resolu o baixa taxa de bits m xima de 300kbps e resolu o m xima de 320x240 mais aceit vel para visualiza o em uma tela menor como uma janela dentro do Portal J os canais Premium s o de melhor qualidade com resolu es a partir de Standard Definition SDTV at canais em High Definition HDTV recomendado para visualiza o em tela cheia ou conectado a uma TV Tamb m disponibilizada a busca dos programas dispon veis no servi o tanto de forma manual onde o usu rio entra com palavras chaves que deseja procurar ou buscas pr definidas por g neros como Computa o e Engenharia Educa o Sa de e Medicina etc 66 Voc est assistindo A seguir SharkTale o pela DreamW Unid Canais Basic cLanprv NE al TV SENADO Canais Premium Administrar Logout Buscar Programas pelo Nome v Ok Artes e Ci ncias Humanas Neg cios e Economia Computa o e Engenharia Sa de e Medicina Pesquisa por G neros ente q P Educa o Ci ncias Figura 16 P gina Inicial do RNPTV O Portal tem uma rea de autentica o atrav s de usu rio e sen
4. o de uma s rie de cen rios para aplica es como monitoramento de uso personaliza o troca de hist rico uso etc O TV Anytime permite o monitoramento de v rias a es executadas pelo consumidor busca filtragem sele o navega o e visualiza o As granularidades das a es gravadas dependem da aplica o e do tipo de conte do O receptor do consumidor fica encarregado de gravar o conte do da TV Digital baseado nos metadados dos consumidores A personaliza o e minera o de dados neste caso n o parte da especifica o do TV Anytime Por fim os metadados segmentados est o associados com metadados dos fluxos de udio e v deo Cada fluxo completo de udio e v deo dividido em segmentos ou grupo de segmentos que podem ser marcados com metadados espec ficos Neste caso poss vel o agrupamento e a constru o de descri o de metadados para qualquer tipo de segmento 34 Apesar da especifica o TV Anytime ser completa n o obrigat rio a defini o de todos os metadados O padr o determina um conjunto m nimo de metadados que devem ser especificados Uma descri o v lida de um programa conter sempre ao menos um t tulo Entretanto o padr o recomenda documentar por completo os seguintes elementos e atributos descritivos de um programa sinopse g nero idioma membro de lista de cr ditos 2 3 Distribui o de Conte do O crescimento das redes IP fez surgir uma demanda por novos se
5. 49 50 51 52 53 54 77 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa GT TV Digital 2 Online Acessado em Novembro de 2008 http www rmp br pd gts2006 2007 GT_TV_Digital html PostgreSQL The World s Most Advanced Open Source Database Online Acessado em maio de 2008 http www postgresql org Hibernate Hibernate Relational Persistence for Java and NET Online Acessado em junho de 2008 http www hibernate org VLC VideoLAN Client Online Acessado em Maio de 2008 http www videolan org University of Washington UWTV Online Online http www uwtv org Radiobr s Pelo Direito a Informa o Online http www radiobras gov br Motta Gustavo H M B e Furuie S rgio S MACA Uma Ferramenta de Autoriza o e Controle de Acesso para o Prontu rio Eletr nico de Pacientes VIII Congresso Brasileiro de Inform tica em Sa de 2002 Furuie S rgio S e Motta Gustavo H M B Um Modelo de Autoriza o Contextual para o Controle de Acesso Baseado em Pap is XX Simp sio Brasileiro de Redes de Computadores B zios RJ Sociedade Brasileira de Computa o 2002 pp 136 143 Motta Gustavo MACA Middleware de Autentica o e Controle de Acesso Maca Administrativo Manual do Usu rio S o Paulo s n Setembro de 2005 O Reilly Tim What Is Web 2 0 Design Patterns and Business Models for the Next Generation of Software Communications amp Strategies No 1 2007 p 17 Oliveira Felipe Soare
6. Fato este constatado na maneira com a qual o RNPTV trata as suas fontes de conte do Enquanto que o SGPD Research Channel utiliza suas fontes de conte do multim dia para alimentar um canal de TV o RNPTV usa v rias fontes inclusive canais de TV para a customiza o e oferecimento de seu conte do Uma vantagem do RNPTV oferecer o suporte a cria o de grades de programa o por qualquer usu rio do servi o que tenha a permiss o para tal caracter stica que n o encontrada nas demais propostas Essa funcionalidade importante sobretudo no mbito da Web 2 0 52 isto na evolu o do servi o para a inclus o do suporte colaborativo 6 2 Trabalhos Futuros 6 2 1 Personaliza o e Comunidades A Internet baseada em modelos que rompem com a linearidade carregando representa es de si mesma e do seu contexto Este cen rio prop cia novas solu es de interatividade e possibilita a constru o de um ambiente convergente e descentralizado que possa combinar a abrang ncia do mundo da televis o com a din mica inova o e 13 multiplicidade dos servi os encontrados na Internet Nesse sentido um trabalho futuro est no entrela amento dos servi os oferecidos pela Web 2 0 e os atuais padr es de TV Um exemplo disso est sendo desenvolvido no contexto do A3TV 53 que consiste em um canal de TV mantido e criado por uma comunidade na Internet onde o conte do produzido consumido por um grupo de usu ri
7. armazenamento ou buferiza o resolu o do v deo para reprodu o em dispositivos compat veis etc A harmoniza o desses par metros define a qualidade de uma t cnica Apresentaremos aqui algumas das t cnicas mais utilizadas principalmente e MPEG 1 utilizada nos VCDs Video CD qualidade comparada a de um v deo armazenado em VHS 4 e MPEG 2 utilizada nos DVDs Digital V deo Disc al m de na maioria das transmiss es de TV digital dispon veis 5 e MPEG 4 padr o MPEG que pode ser utilizado para internet transmiss o e armazenamento Possui codifica o orientada a objeto 6 e WMV Windows Media Video padr o da Microsoft adapt vel para v deos desde acess veis pela internet atrav s de conex o discada at v deos de alta resolu o HD High Definition Seu desenvolvimento foi baseado no MPEG 4 7 2 1 1 1 MPEG 1 O MPEG Moving Pictures Expert Group um grupo de trabalho da ISO Internation Organization for Standardization em parceria com a IEC International Electrotechnical Comission Esse grupo de trabalho foi encarregado pelo desenvolvimento de padr es de codifica o de udio de v deo Desde sua primeira reuni o em 1988 em Hanover na Alemanha o grupo cresceu ao ponto de incluir aproximadamente 350 membros de v rias institui es acad micas e n o acad micas O MPEG 1 utilizado nos VCDs possuindo qualidade similar de uma fita VHS As defini es MPEG 1 consistem de algu
8. es fornecidas ent o devem suprir 56 o requisito b sico de informar ao usu rio quais programas estar o dispon veis para uma determinada faixa de hor rio Al m destas informa es os metadados de eventos de programa o cont m todos os atributos sobre programas O modelo de metadados do TV Anytime descreve atrav s do lt ScheduleEventType gt v rios metadados no que diz respeito a eventos de programa o Cada entrada que comp e a programa o do servi o dever ser formada pelos seguintes atributos e Canal lt Program gt Canal associado a essa entrada e Programa lt ProgramURL gt Programa associado a essa entrada e Data e Hor rio de In cio PublishedStartTime gt Hor rio de in cio do programa na programa o e Data e Hor rio de Fim lt PublishedEndTime gt Hor rio de fim do programa na programa o A camada de adapta o recebe um conjunto de metadados originados da camada de fornecimento de conte do metadados esses que podem ser adaptados automaticamente ou fornecidos manualmente A adapta o basicamente consiste na equival ncia entre os atributos originais dos metadados recebidos aos atributos dos metadados definidos para o servi o Ap s a equival ncia esses metadados s o convertidos para os metadados relacionados a canal programa e programa o definidos para o servi o e ent o disponibilizados para a pr xima camada da arquitetura a camada de distribui o 4 4 Ca
9. incorpora conceitos de gest o de propriedade digital para propor uma arquitetura de entrega de conte do digital Esta arquitetura modelada e implementada no sistema DigitalWell 32 Para sumarizar os trabalhos relacionados a Tabela 6 apresenta uma an lise das propostas supracitadas em fun o das funcionalidades intr nsecas a sistemas de distribui o de conte do Para realizar este estudo observamos o atendimento ou n o dos crit rios de classifica o adotados Para isso quatro tipos de suporte foram definidos Indefinido Inexistente Parcial e Total 47 PDCM SGPD Suporte Entrega de conte do multim dia como v deo m sicas fotos Total Parcial telefonia entre outros em redes de dados como a Internet Sistemas de armazenamento massivo de dados Indefinido Total Gerenciamento do conte do metadados Total Total Sistema de autentica o autoriza o e controle de acesso Total Total Possibilidade de extens o do servi o com integra o de novos Total Total componentes Meios de intera o com o usu rio Total Parcial Suporte a conte dos Total Parcial Tabela 6 Comparativo entre os Sistemas Zz A funcionalidade de entrega de conte do multim dia definida como os tipos de conte do multim dia que o sistema suporta A PDCM tem suporte a diversos tipos de conte do multim dia como v deo udio m sicas jogos SMS toques para celular servi os de telefonia J no SGPD o suporte restrito aos ti
10. o espectador transforma se em co autor da programa o passando a ter mais autonomia sobre o que assiste sem precisar necessariamente ser uma audi ncia passiva esperando pelos hor rios dos programas A TV Digital presente em v rias partes do mundo hoje e no Brasil em sua fase inicial de implanta o permite ao telespectador o acesso a uma programa o mais variada e com conte do de maior defini o de imagem e som Ao somar a interatividade TV Digital uma nova gama de servi os inserida no contexto deste meio de transmiss o de informa o e conte do Muitos desses novos servi os est o dispon veis corriqueiramente para os usu rios da Internet Um usu rio t pico do servi o de TV vai busca do conte do que lhe apresentado por diversas emissoras de TV E por tr s da produ o desde conte do existem profissionais que analisam e fazem a sele o e produ o deste conte do O usu rio de TV geralmente tem suas op es de conte do limitado ao n mero de emissoras al m de n o ter op o de fazer uma 14 programa o adequada a seus gostos de acordo com os programas dispon veis pelas emissoras Ou seja o usu rio de TV um agente passivo apenas recebendo o conte do que foi selecionado por outros neste caso a emissora de TV Se partirmos para a Internet uma rede com vasta quantidade de conte do os usu rios t m muitas op es dispon veis Neste contexto os usu rios t m que ir a busca do conte
11. o proposto O Cap tulo 5 apresenta a implementa o de refer ncia da arquitetura proposta bem como sua an lise As conclus es sobre o trabalho proposto s o apresentadas no Cap tulo 6 16 2 FUNDAMENTA O TE RICA O desenvolvimento de um servi o de cria o e distribui o de canais de TV em redes IP que alcance os objetivos elencados na se o 1 1 requer a integra o de componentes multim dia desenvolvidos para atender solu es pontuais tais como redes de v deo sob demanda e ou v deo ao vivo cataloga o de metadados produ o e armazenamento de conte do digital entre outros Al m disso conceitos desenvolvidos para TV devem ser analisados e adaptados para um servi o que funcione no contexto da Internet Isto porque os telespectadores e ou usu rios de T V e Internet esperam comportamentos diferentes para cada tecnologia os telespectadores est o tipicamente acostumados a esperar o recebimento do conte do enquanto os usu rios de Internet buscam pela informa o que desejam 2 1 Video Digital Um v deo dito digital quando o sistema de grava o o codifica valendo se apenas de Os zeros e Is uns ou seja utilizando o alfabeto bin rio 3 A representa o do v deo codificada digitalmente e n o analogicamente Um v deo digital geralmente gravado em uma fita e depois redistribu do em sistemas de armazenamento tico H tamb m a possibilidade de se digitalizar um v deo anal gico assim
12. rio ado o de um sistema de metadados para esta entidade Nesse caso foram escolhidos alguns modelos da hierarquia do TV Anytime utilizando atributos da hierarquia lt ProgramInformationType gt e em um n vel abaixo com lt BasicDescription gt e lt AV AAttibutes gt Nome lt Title gt Nome do canal Descri o lt Synopsis gt Descri o do canal Bitrate lt BitRate gt Taxa m xima de bits por segundo do fluxo de v deo do canal Logotipo Imagem identificadora do canal URL Canal lt Program gt Endere o virtual de acesso ao canal Pa s lt ProductionLocation gt Pa s de onde o canal distribu do URL Metadados lt InstanceMetadatald gt Endere o virtual de acesso aos metadados do canal Aspect Ratio lt AspectRatio gt Raz o de aspecto do canal 4 3 16 9 55 Tamanho Horizontal lt HorizontalSize gt Tamanho horizontal do v deo em pixels Tamanho Vertical lt VerticalSize gt Tamanho vertical do video em pixels 4 3 2 2 Metadados para Programa Os dados que descrevem um programa devem suprir os seguintes requisitos identifica o do programa fornecer informa es acerca do programa sinopse classifica o etc J e Nome lt Title gt Nome do programa Sinopse lt Synopsis gt Sinopse do programa G nero lt Genre gt G nero do programa Tags lt Keywords gt Palavras chaves relacionadas ao programa Lingu
13. uma cole o de padr es baseados na SGML 17 SGML foi basicamente projetado para uso em publica o digital e se manifesta hoje em dia em muitas defini es de metadados baseadas em XML O W3C prev as seguintes funcionalidades b sicas para o XML 10 e Transforma o e representa o de metadados e Liga o e pesquisa de metadados e Linguagem de defini o de metadados 27 A instancia o de documentos XML pode ser feita a partir da cria o de esquemas XML Um esquema XML define a sa da as estruturas e tipos de dados de um documento XML A Tabela 1 apresenta os tipos de dados b sicos para definir esquemas e instanciar documentos XML Constru o Subconstru es Exemplo Identificador Namespace xmlns mpeg7 HTTPS refer ncias intra documentos lt id element10 Tipos tipos principais tipos simples elemento tipos complexos elemento com filhos e atributos tipos pr definidos float double integer tokens strings etc Estruturas Elementos lt element name Image gt lt element gt atributos lt attribute name ID type xs string gt lt extension base string gt lt extension gt tipos derivados lt group name contacts gt lt group gt construtores compostos Tabela 1 Constru o de Esquemas XML e Identificador identifica o n o amb gua de todo o esquema XML e os seus subcomponentes O esquema XML constru do atrav s de atribui o nica
14. Figura 14 Figura 15 Figura 16 Figura 17 Figura 18 Zona de redund ncia temporal real ada nos quadros de um v deo 17 Visualiza o das diferen as entre TV Anal gica e TV Digital eee 21 Exemplo de EPG Fonte www mythth org eee 23 Aplica o de Not cias da CNN para TV Melhorada Fonte www informitv com 24 Modelo de Refer ncia do TV Anytime e ereeererecerenaa 31 Rede de Distribui o de Conte do ss posssansiihentoraspesapaastaaBra Ananias Nas es aa aaa qhos ines 35 Plataforma de Refer ncia para Entrega de Conte do Multim dia 38 Plataforma para Entrega de Servi os de Entretenimento e M dia Digital 41 Arquitetura DigitalWell Fonte 35 essa sia td ected da ag 44 Modelo Conceitual asics a dis Ls SEas donas ak liso Sosa N Ge Seas ins nal i tas casi eects 49 Arg itetura do RNP EV ss cuido ini eri he eee esac pede ei Shes da ey Sanidade coms 62 Intera o entre as camadas do sistema rrenan 63 P gina Inicial do RNPT eae snaagesaa pa aid e A BECO Sea 66 Ferramenta de Gera o de Grade de Programacao cceesccecsseceesteceesteeeesteeeenes 69 Arquitetura da Demonstra o WRNP 2007 70 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Constru o de Esquemas XM susana oa eet qa Seade he AS E 27 Tabela 2 Esquema XML ShipOrdler xsq snsc se siena giant otccnes sdadeaneetdedves decade sessaatedeses 2
15. Um programa a constitu do por um v deo sob demanda ou ao vivo adquirido da camada de fornecimento de conte do Por fim uma programa o a organiza o temporal dos v rios programas que constituem um canal A Figura 11 ilustra as depend ncias entre as entidades canal programa e programa o Temos a possibilidade de cria o de N canais onde cada canal associado a uma ou mais programa es Por exemplo um canal pode ter uma programa o criada para o turno da manh tarde noite e madrugada sendo composto por quatro programa es Cada programa o composta de uma lista de programas e suas respectivas datas para exibi o 54 Efetivamente um canal exibe uma seqii ncia de programas baseando se nas programa es associadas ao canal Programa o 1 Programa 1 13 00h Programa 2 14 00h Programa 3 15 00h Canal 1 Programa N 23 00h Canal N Programa o N Figura 11 Depend ncia entre canal programa e programa o 4 3 2 1 Metadados para Canal Os dados que descrevem um canal no servi o dever o suprir os seguintes requisitos Identifica o do canal no servi o Fornecer informa es acerca dos programas veiculados no mesmo qual o tipo de programa o que o canal oferece Viabilizar a localiza o do fluxo de v deo em um canal Para a entidade canal o modelo TV Anytime n o especifica diretamente metadados correlacionados Contudo para o servi o proposto se faz necess
16. como tamb m existem equipamentos que gravam v deos digitais em outros dispositivos de armazenamento DVD em cart es de mem ria disco r gido etc 3 Classificar um v deo como digital n o determina que o mesmo tenha sofrido algum tipo de compress o simplesmente define que todas as informa es relacionadas ao mesmo est o codificadas em alfabeto bin rio Codificar um v deo digital significa utilizar um padr o de forma a gravar e recuperar um v deo digitalmente Dependendo da qualidade do v deo ou seja da quantidade de informa es que ser o armazenadas e ou transmitidas um v deo apenas convertido para forma bin ria pode demandar muita mem ria para armazenamento e largura de banda para transmiss o Para diminuir essa demanda faz se necess ria a compress o dos dados de um v deo Existem v rios m todos para compress o de dados digitalmente descritos por m um v deo possui caracter sticas espec ficas que podem ser exploradas para cria o de t cnicas mais eficientes de compress o visando fidelidade quando da recupera o dos dados comprimidos 17 Para compress o das imagens de um v deo podemos imagin lo como uma matriz de tr s dimens es de pixels coloridos Duas dimens es atendem as dire es espaciais das imagens e uma dimens o representa o dom nio tempo Dados referentes descri o de um v deo possuem redund ncia espacial e temporal Assim um m todo de codifica o inteligente ar
17. de namespaces contextos e identifica o intra documento a partir de um conjunto de identificadores e Tipos defini es podem ser divididas em tipos principais e tipos pr definidos Defini es de tipos principais pertencem a tipos simples que n o permitem elementos filhos ou atributos Tipos complexos permitem elementos filhos ou atributos Tipos pr definidos fornecem um conjunto b sico de ferramentas para criar defini es de tipos ou instanciar arquivos XML e Estruturas s o construtores para estender separar ou agrupar componentes j definidos em um documento de v rias maneiras Elementos s o atribu dos a um tipo e atributos s o atribu dos a um tipo de dado ou a uma parte dos elementos Tipos derivados podem estender ou restringir defini es de tipos e construtores compostos para agrupamento de elementos ou constru es Apesar da defini o de esquemas XML para instancia o de documentos XML n o necess rio um esquema de valida o Conhecendo se o conjunto de identificadores poss vel se instanciar um documento XML Contudo sem um esquema para validar as entradas 28 definidas o documento XML torna se inconsistente A Tabela 2 apresenta um exemplo de esquema XML e a Tabela 3 a instancia o de um arquivo XML baseado no esquema da Tabela 2 Na Tabela 2 a linha 1 especifica a codifica o do documento e o n mero de vers o do esquema XML A linha 2 especifica o namespace ou seja contexto par
18. digital ou anal gica atrav s de um sistema de radiodifus o terrestre cabo ou sat lite O fornecimento de conte do capturado desse meio de transmiss o requer hardware especializado na captura 52 da transmiss o bem como codifica o do v deo capturado A codifica o feita utilizando hardware ou software espec fico e de acordo com a necessidade pode ser armazenado para posterior distribui o ou transmitido em tempo real Vale salientar que entidades detentoras de um canal de TV possuem uma esta o de TV e tamb m um sistema de radiodifus o para transmiss o 4 3 Camada de Adapta o O acervo de v deos disponibilizado pelos fornecedores de conte do muitas vezes heterog neo existindo em uma diversidade de formatos de codifica o Al m disso as informa es sobre o v deo os metadados podem estar incompletas ou n o existirem A camada de adapta o ent o respons vel por reconhecer o formato e ou codifica o de v deo e dos metadados dos fornecedores de conte do e adapt los ao servi o de forma padronizada e eficiente 4 3 1 Codifica o O objetivo do componente de codifica o reconhecer o m ximo de padr es de v deo e udio Dentre in meros padr es existentes alguns t m maior destaque pela grande popularidade como o Windows Media Video DivX XviD Flash V deo MPEG 1 MPEG 2 Quicktime Movie MPEG Layer 3 MP3 Windows Media Audio dentre outros Tamb m necess
19. do de acordo com seus interesses A procura de conte do por si s torna se uma tarefa rdua para muitos usu rios Uma tend ncia na Internet s o os engenhos de busca que disponibilizam informa es agrupadas conforme os refinamentos da solicita o dos usu rios Contudo a situa o agravada quando a informa o que queremos buscar multim dia Hoje nos deparamos com sites especializados em buscar v deos como YouTube 1 Google Video 2 entre outros Esses locais virtuais se tornam pontos centrais de coleta de informa o de todo o tipo e para todos os gostos Por m o servi o de distribui o de v deo criado por essas redes de distribui o de conte do CDN muitas vezes n o contempla a sele o de v deos de maneira a formar uma programa o semelhante as das emissoras de TV Muitas vezes usu rios da Internet buscam locais onde exista um conte do pr selecionado que exija o m nimo de esfor o para assisti lo Nesse contexto a integra o de canais de TV com a Internet e tamb m dos conceitos inerentes a esses dois servi os tornam se relevantes A Rede de Nacional de Ensino e Pesquisa RNP desenvolveu projetos na rea de distribui o de v deo em Redes IP no Grupo de Trabalho de V deo Digital GTVD que tamb m viabiliza e potencializa as transmiss es de TV atrav s da Internet Dessa forma esta infra estrutura desenvolvida e dispon vel hoje o cen rio utilizado como refer ncia para o desenvolvimen
20. do produzido pela esta o de TV vai para a grade de programa o do canal de TV e ent o enviado por meios de transmiss o diversos como sat lite cabo ou radiodifus o O conte do transmitido pode ser tanto anal gico como digital e recebido por uma TV ou receptor de TV para ent o ser apresentado ao telespectador 4 1 2 Produ o Independente A produ o independente caracterizada geralmente por produ o de conte do n o realizada diretamente por esta es de TV como uma empresa de publicidade que produz um comercial ou empresas de desenhos animados Enquadram se como produtores independentes por exemplo acervos audiovisuais de centros de pesquisa museus bibliotecas universidades etc Para o servi o proposto consideram se tamb m como produ es independentes transmiss es ao vivo de qualquer g nero como eventos acad micos congressos simp sios feiras e etc 51 4 2 Fornecedor de Conte do A disponibiliza o do conte do das entidades produtoras feita atrav s dos fornecedores de conte do que s o respons veis por armazenar e disponibilizar o acesso ao acervo de conte do audiovisual 41 O conte do est dispon vel para acesso sob demanda ou ao vivo O armazenamento do conte do feito em formato digital ou seja o conte do audiovisual gerado na camada anterior passa por um processo de codifica o utilizando se software ou hardware espec fico para esta tarefa V rios padr es podem s
21. em um sistema baseado na Web para distribui o de conte do em redes de dados como a Internet A partir desse estudo foi concebida uma proposta arquitetural para a viabiliza o dos conceitos formulados Ent o foi poss vel implementar uma solu o tecnol gica para validar o conceito proposto No servi o RNPTV foram desenvolvidos componentes que atendem aos requisitos da arquitetura proposta como o Gerenciador de Metadados e o Portal RNPTV Outrossim foram incorporados ao servi o componentes j dispon veis como a Rede de V deo Digital da RNP Um dos principais componentes implementados foi a ferramenta de grade de programa o que atribui um fator inovador ao servi o al m do Web EPG e do Portal Outra contribui o a possibilidade de integrar v deos dispon veis na Internet em um nico e homog neo fluxo de v deo fun o essa de responsabilidade do sistema de transcodifica o As contribui es alcan adas na realiza o deste trabalho agregaram no cen rio das redes de distribui o de conte do novos tipos de aplica es Os resultados obtidos sobretudo no mbito pr tico nos permitem n o apenas posicionar a proposta ora apresentada no contexto mundial como tamb m apresentar novas possibilidades de servi os nesse contexto Isso fica evidente no quadro apresentado na Tabela 7 onde analisamos o RNPTV juntamente com a Plataforma de Distribui o de Conte do Multim dia PDCM 29 e o Sistema de Gest o de Propri
22. entre outras Entre suas funcionalidades desej veis ao servi o est a habilidade de criar listas de reprodu o a partir de diversos endere os na Internet O m dulo VLCCommander implementado no gerenciador de metadados respons vel por verificar periodicamente a base de dados por grades de programa o Caso existam grades de programa o o VLCCommander comunica se com o VLC configurando o com uma segii ncia de v deos ordenados cronologicamente de acordo com a programa o da grade A segii ncia de v deos composta por URLs contendo a localiza o dos fluxos de v deos oriundos de fontes externas radiodifus o ou da pr pria RVD Uma vez configurado o VLC inicia a grade de programa o no hor rio previamente agendado Nessa etapa o VLC busca o fluxo de v deo a partir da URL e realiza a transcodifica o em tempo real gerando um fluxo nico e homog neo de todos os v deos que comp em a grade de programa o de modo similar a um canal de TV O fluxo de v deo gerado durante o processo de transcodifica o enviado RVD para distribui o ficando acess vel atrav s de uma URL Caso o usu rio tenha a URL do canal poss vel utilizar um player de v deo instalado em um computador pessoal para a visualiza o Esta solu o particularmente interessante para canais fixos a URL n o muda Neste caso o 65 usu rio n o precisa acessar o Portal RNPTV basta abrir a URL que o canal j estar dispon
23. informa es sobre a programa o do canal corrente em exibi o no player Essas informa es s o relacionadas ao programa atualmente exibido voc est assistindo e informa es sobre a programa o do canal a seguir Al m disso o Web EPG exibe a lista de canais dispon veis no servi o classificados em dois pacotes canais Basic e Premium 5 4 2 Sistema de Autentica o O Sistema de Autentica o respons vel pela defini o das permiss es dos usu rios do Portal RNPTV Esse sistema utiliza o modelo de separa o de responsabilidades onde o usu rio tem pap is Cada papel representa um conjunto de permiss es de autoriza o para executar opera es dentro sistema de forma que o usu rio s ter permiss o de acessar as partes do sistema definidas em seu papel Para isso utilizado o Middleware de Autentica o e Controle de Acesso MACA 49 que disponibiliza servi os de autentica o de usu rios e controle de acesso um sistema independente de plataforma e linguagem de programa o que segue o modelo para controle de acesso baseado em pap is RBAC Role Based Access Control padronizado pelo National Institute Standards and Technology NIST 50 O RBAC tem caracter sticas adequadas para defini o e administra o vi vel de pol ticas de acesso particularmente em aplica es corporativas emergentes que demandam um controle com granularidade fina para um grande n mero de usu rio
24. os e conte do multim dia nico Servi os bin rios e sempre interatividade local 2 2 1 Servi os H in meras tentativas de categorizar a informa o a ser fornecida pelos servi os de TV Digital A maioria das classifica es baseia se no dom nio das aplica es ou no tipo de conte do Nesse contexto a informa o ser disponibilizada pelos servi os pode ser categorizada da seguinte maneira 11 22 e Informa o servi o de emerg ncia informa es tur sticas informa es governamentais jornais eletr nicos biblioteca guias eletr nicos e Navega o Guia Eletr nico de Programa o engenhos de busca e Entretenimento Transmiss es de R dio e TV v deo sob demanda VoD N VoD m sica sob demanda e Transa es Bancos servi os financeiros com rcio eletr nico e Comercial Cat logos eletr nicos p ginas amarelas informa es sobre produtos e Jogos Jogos sob demanda jogos em rede download de jogos e Educa o Tele learning bibliotecas ajuda com trabalhos de casa e Trabalho Trabalho em casa trabalho cooperativo groupware e Servi os de Comunica o E mail telefonia voz e v deo v deo confer ncia e Conectividade com a Internet Navega o na Web webcasting e Comunidades Conversa o grupos de not cias servi os de relacionamento mundos virtuais e Servi os sociais Informa o sobre sa de tele consultas agendamento de consultas e S
25. pode ser representada por uma transmiss o ao vivo de um evento como um congresso ou palestra O fornecimento de conte do feito de duas maneiras atrav s de v deos j codificados em formato digital ou por recep o de sinais de esta es de TV que s o codificados por software ou hardware Em ambos os casos os v deos acessados est o dispon veis no acervo de v deos da RVD em formato sob demanda ou ao vivo Uma transmiss o de um canal caracterizada por um fluxo cont nuo de v deos apresentados seguindo se uma linha cronol gica programa o Para prover um fluxo de v deo a partir da integra o de v rios v deos muitas vezes com formatos diferentes necess rio que a camada de adapta o reconhe a tr s tipos de dados formato de codifica o Windows Media V deo MPEG 1 MPEG 2 etc protocolo de transmiss o em rede HTTP UDP RTSP etc e metadados taxa de bits formato t tulo dura o etc Ent o para a camada de distribui o disponibilizado um fluxo nico de v deo em um nico padr o de codifica o e transmiss o com os metadados adaptados ao padr o descrito no cap tulo 4 A camada de distribui o respons vel por tornar os canais dispon veis aos usu rios do servi o O RNPTV cuja arquitetura apresentada na Figura 14 foi desenvolvido como uma aplica o que utiliza a RVD tanto como consumidor como produtor de conte do e usa essa rede para a distribui o do conte do Al m d
26. produtor de conte do Os metadados relacionados ao conte do podem ser t tulo codifica o classifica o descri o g nero l ngua etc I HI Iv VI VII Vil 32 Fornecimento de Conte do fun o do provedor de conte do prover o fornecimento do conte do para os usu rios al m de agregar o conte do das diversas fontes produtoras O provedor de conte do se utiliza de entidades chamadas provedores de acesso para dar suporte a esta transfer ncia de informa es Uma rede de TV pode ser um provedor de conte do e usar uma rede de distribui o broadcast para a distribui o dos objetos Neste caso os metadados poderiam conter informa es como informa es para busca e navega o grades de programa o hor rios de programa o etc Gerenciamento e Armazenamento Local Permite gravar exibir e apagar conte do e metadados relacionados Apresenta o do Conte do Tem a fun o de decodificar e apresentar o conte do para o usu rio Intera o com o Usu rio Interface entre o cliente e a aplica o que far a busca pelos conte dos Resolu o e Localiza o Produz uma lista de localiza es para que atrav s do CRID Content Reference Identifier o conte do possa ser acessado Essa localiza o pode ser um endere o URL na Internet apontando pra um canal de TV ou para servidores de distribui o de v deo Busca e Navega o Respons vel por disponibilizar para o usu ri
27. rio flexibilidade no acesso aos meios de armazenamento e distribui o dos v deos disponibilizados pela camada de fornecimento de conte do Adicionalmente como os v deos s o fornecidos atrav s de redes de transmiss o de dados como a Internet existe a necessidade de reconhecer tamb m padr es de transmiss o de fluxo de v deos como HTTP RTP RTSP entre outros Basicamente o sistema de codifica o recebe um conjunto de v deos dispon veis localmente em disco ou atrav s de URL com o objetivo de gerar um fluxo nico de v deo com uma taxa constante de bits mesma codifica o mesmo tamanho e etc Isto feito atrav s de um processo de transcodifica o ou seja o v deo convertido do seu formato original para outro formato O fluxo de v deo fornecido pela camada de adapta o a camada subsegiiente do servi o 53 4 3 2 Metadados A converg ncia entre os servi os de televis o e web tem expandido o desenvolvimento das plataformas fornecedoras de servi os personalizados e de buscas baseadas em objetos entrega e recep o de informa es resultando em cada vez mais op es de escolha para os espectadores usu rios O detalhe que com o crescente n mero de canais e servi os interativos sendo disponibilizado dia ap s dia o p blico passa a ter acesso a grades de programa o armazenadas local e remotamente Para tornar este modelo de TV Digital poss vel necess rio um esquema de cataloga o de meta
28. s Decodificadores com suporte a MPEG 2 tamb m s o compat veis com MPEG 1 O MPEG 2 tamb m utilizado para codifica o de v deos de alta resolu o HDTV A parte 3 das defini es udio melhora defini es feitas no MPEG 1 permitindo a codifica o de programas de udio com mais de dois canais A compatibilidade retroativa com decodificadores de udio MPEG 1 permite que os mesmos decodifiquem os dois canais principais de udio 2 1 1 3 MPEG 4 MPEG 4 absorveu muitas das caracter sticas das defini es MPEG 1 e MPEG 2 e outros padr es relacionados adicionando novas funcionalidades tais como o suporte a VRML Virtual Reality Modeling Language para renderiza o 3D arquivos compostos orientados a objetos incluindo udio v deo e objetos VRML e v rios tipos de interatividade O sucessor na segii ncia l gica dos padr es ISO seria o MPEG 3 A id ia do MPEG 3 era produzir um padr o para v deo HDTV entre taxas de 20 a 40 mbits Contudo os resultados esperados para o MPEG 3 foram obtidos com modifica es no padr o MPEG 2 Ent o o padr o de v deo HDTV foi inserido no MPEG 2 e o MPEG 3 foi descontiuado A maioria das caracter sticas encontradas no MPEG 4 foi deixada para desenvolvedores independentes portanto prov vel que n o exista nenhuma implementa o completa das defini es MPEG 4 Para flexibilizar o uso das defini es s o criados conceitos como perfis profiles e n veis levels permitind
29. vel em sua rea de trabalho Outro procedimento para visualiza o atrav s do Portal RNPTV onde o canal est dispon vel Al m de ver o fluxo de v deo do canal o usu rio tem acesso a informa es adicionais sobre o v deo e a programa o como ser detalhado na se o 5 4 5 4 0 Portal RNPTV O Portal RNPTV a interface de intera o com os usu rios finais da aplica o Ele inclui buscas e visualiza o dos programas e canais dispon veis possibilita o cadastramento de usu rios gerenciamento de conte do e a cria o de canais Al m disso o Portal tamb m disponibiliza um guia de programa o respons vel por apresentar as grades de programa o dos canais criados permitindo que o usu rio consulte informa es sobre a grade quando desejar O Portal apresenta como principais funcionalidades a exibi o cont nua do fluxo de v deos do Canal de TV da RNP em um player multim dia em sua p gina principal o Web EPG que permite ao usu rio navegar pelo guia de programa o uma ferramenta desenvolvida para auxiliar gera o de grades de programa o de canais um sistema de administra o de conte do e um sistema de busca de v deos A Figura 16 apresenta a p gina inicial do Portal RNPTV A id ia principal da p gina inicial a exibi o imediata do Canal de TV da RNP Este canal permanente mantido e criado pela RNP com videos dispon veis na Rede de Video Digital da RNP poss vel ver a descri
30. 21 2 2 IRIA Guia de Programa o Eletr nico EPG 22 221 2 TV Melhorada Enhanced TV ccc siccade sides betas doa teat biti andgueletecueston 23 2 2 1 3 Conte do sob Demanda ssenpasaiai saga ad da ED ga a SE eee 24 2 2 1 4 TEV Personalizada vig siccsssacaavilessaccaeustaieiliseaats ua taass den canes a a n levees 24 2 2 o Internet OW APARADOR SN RR RR as 25 Do2 2 Metadados spas tiese r E a e a e Er a ie 25 De RPM e DOME arane a AR NR NO RAD RR RR 26 2 2 2 2 AUN ADY LING 3 250 staat rece hte tea a Sidi ale nda 30 2 2 2 2 1 Modelo de Refer ncia do TV Anytime 0 0 ceeeeeseceesseeeeeteeeenteeeeaees 31 22222 Defini o de Metadados do TV Anytime cccceescceesseceesteeeesteeeenaees 32 2 3 Distribui o de Conte do saiicccicsssccesiatoaveasvesdeacsdnsavaiaa sy soacenaensuess seceedbaavccaceeSebenentouvas 34 2 3 1 Redes de Distribui o de Conte do rear 34 2 3 2 Distribui o de Video ima seis iaaseaianted o nni eiia i 36 3 TRABALHOS RELACIONADOS aan end AN ev secede 38 3 1 Plataforma para Distribui o de Conte do Multim dia PDCM 38 3 1 1 N s Interconectados em Redes curada sal Ga ada etal ae 40 3 1 2 Servidor de AULENUCA O sos niraa asia dg TO AUG AUD 40 3 1 3 Gerenciador de SEss ES siiasasesesiciecedcatasschaaessessdadesapied aE 41 3 1 4 Gerenciador de SESsOCS SIP sisien tinni g o tieteis 41 S13 ILONA IAE EE EE dr Aa a EEA 42 3 1 6 Ser
31. 8 Tabela 3 Inst ncia do Esquema XML ShipOrder xml rea 29 Tabela 4 Categorias de Metadados do TV Anytime errar 33 Tabela 5 Tr fego de V deo na Internet entre 2006 e 2012 Fonte 25 36 Tabela 6 Comparativo entre os Sistemas ni eeeerereereeeeerer arara acenando 47 Tabela 7 Comparativo entre RNPTV e as plataformas de refer ncia 12 LISTA DE ABREVIA ES ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line BSP Broadcast Service Provider CDN Content Distribution Network DCT Discrete Cosine Transform DRM Digital Rights Management DVD Digital Video Disc EPG Electronic Program Guide GTTV Grupo de Trabalho de TV Digital GTVD Grupo de Trabalho de V deo Digital HTML Hyper Text Markup Language IP Internet Protocol LDAP Lightweight Directory Access Protocol MMS Multimedia Messaging Service MPEG Motion Picture Expert Group N VoD Near Video on Demand PKI Public Key Infrastructure PVR Personal Video Recorder PVR Personal Video Recorder RNP Rede Nacional de Ensino e Pesquisa SGML Standard Generalized Markup Language TV Televis o VCD Video Compact Disc VoD Video on Demand W3C World Wide Web Consortium WWW World Wide Web XML Extensible Markup Language 13 1 INTRODU O No contexto de converg ncia midi tica vivido nos dias de hoje o
32. Oriente M dio e Africa 2 6 9 14 20 28 35 42 Total PB por m s Consumo de V deo na Internet parao PC 269 647 1346 2196 3215 4501 6216 57 Tabela 5 Trafego de Video na Internet entre 2006 e 2012 Fonte 25 O volume de dados dado em Petabytes PB e organizado geograficamente V deo da Internet para o PC refere se aos v deos on line que s o baixados para visualiza o na tela do PC Isto exclui os v deos baixados por peer to peer para posterior visualiza o Muitos dos v deos s o pequenos e a maioria constitu da de clips epis dios ou outro conte do oferecido por produtores de conte do tradicionais como est dios de filmes e redes de televis o 25 1 Petabyte s o aproximadamente 1 milh o de Gigabytes 37 Basicamente podemos classificar os tipos de servi os de distribui o de v deo em dois v deos sob demanda VoD e v deo ao vivo Um servi o de V deo sob Demanda VoD t pico permite que usu rios remotos tenham acesso a uma colet nea de v deos variados Tipicamente os arquivos destes v deos s o armazenados em um conjunto centralizado de servidores e distribu dos atrav s de uma conex o de rede de alta velocidade para clientes dispersos geograficamente Ao receber uma requisi o de um cliente o servidor envia a resposta como um fluxo de v deo sem necessidade de sincroniza o pr via Para que o objetivo seja atingido necess ria uma infra estrutura de armazenamento e u
33. UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARA BA CENTRO DE CI NCIAS EXATAS E DA NATUREZA DEPARTAMENTO DE INFORM TICA PROGRAMA DE P S GRADUA O EM INFORM TICA Um Servi o de Suporte Cria o e Distribui o de Conte do de Televis o em Redes IP CARLOS EDUARDO SILVEIRA DIAS Jo o Pessoa PB Novembro de 2008 CARLOS EDUARDO SILVEIRA DIAS Um Servi o de Suporte Cria o e Distribui o de Conte do de Televis o em Redes IP Disserta o apresentada ao Centro de Ci ncias Exatas e da Natureza da Universidade Federal da Para ba como requisito parcial para obten o do t tulo de Mestre em Inform tica Sistemas de Computa o Orientador Prof Dr Guido Lemos de Souza Filho Jo o Pessoa PB Novembro de 2008 D541u Dias Carlos Eduardo Silveira Um servi o de suporte cria o e distribui o de conte do de televis o em Redes IP Jo o Pessoa 2008 77p il Orientador Guido Lemos de Souza Filho Disserta o Mestrado UFPB PPGI 1 Inform tica 2 Internet canais de TV 3 Cria o Distribui o Conte do de TV 4 Redes IP 5 Redes de V deo Digital UFPB BC CDU 004 043 DEDICAT RIA Dedico este trabalho aos meus pais Carlos Roberto de Ara jo Dias e Laise Tereza Silveira Dias em especial a minha m e que sempre me incentivou e aconselhou em todos os momentos a seguir vida acad mica AGRADECIMENTOS minha fam lia que mesmo distante deu o s
34. a a Gaia Ra LD GI dade niigs 56 4 4 1 Rede de V deo Digital as eassteasiressatersas fassa sida ninin dead debate aa a tada eed 56 4 4 2 Gerenciador de Metadados essas tgasads tas sess cecnstesetasdeanteceatseched asa ii 58 4 5 Camada de Apresenta o vias ivsssisdsvaciascvcisasedvadcaseacedsdscevedea cp ovaaea becca dhascveanesevsadeaantees 58 5 ESTUDO DE CASO RNPTV usar aia a Sateen ta TS aaa 60 Sabz BassdeDAdOS casas aaa ni cencenaceutstugecantataateatoteaaten O 61 52 Gerenciador de Metadados ss ES LG a ee 62 3 32 VEC ina a DS RREO RR IRD RD RR 64 Ss O Portal RNPIV pedr aa ano a E Se ada Adi gado A E dO Cneu nana 65 SA Web TPG sata DS E a 67 5 4 2 Sistema de AUtentiCaG ag inssin enaeen es lossaacandsbadsvangacevenedeaattdencac 67 5 4 3 Geracao de Canais enn aR aap a St Re le eee a E E a 68 do Demonstra o WRNP 2007 asas ba a Ea ada oats a RS 69 65 CONCLUS O cepa ca a e SR oho nana tennant 71 GL Resnltados e Contribui es assis quais ias asda Tau A a 71 6 2 Trabalhos Futuros 32 08s ccceecaseieia eseedvntisbaatiaiginn ni n a aid de S de 6 2 1 Personaliza o e Comunidades s ccscccsecaszgvasecesagegleoeasosecesacdaranaqaobecnsavestennennaet 12 7 REFER NCIAS BIBLIOGR FICAS u cccccccccsssssssscscsesesceccscscscsssevavacscscsceecacacsesesesavscsesees 74 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11 Figura 12 Figura 13
35. a Original lt Language gt Lingua que falada no programa op es de legenda para este programa quando da exist ncia de legendas L nguas lt SignLanguage gt Op es de udio para este programa ou seja op es de dublagens para o programa Data de cria o lt ProductionDate gt Data de cria o do programa Pa s lt ProductionLocation gt Pa s de lan amento do programa Data de lan amento lt DepictedCoordinates gt Data de lan amento do programa Cr ditos lt CreditsList gt Cr ditos de participa o e produ o do programa Avalia o lt ParentalGuidance gt Avalia o do programa por parte dos usu rios URI lt otherIdentifier gt Endere o do programa URL Dura o lt PublishedDuration gt Tempo em segundos da dura o do video este atributo pertence a lt ScheduleEventType gt foi adaptado para programa Ao Vivo lt Live gt Se o programa uma transmiss o ao vivo Coment rio lt ParentalGuidance gt Coment rio escrito sobre o programa feito pelos usu rios Canal lt Program gt Canal ao qual o programa pertence Classifica o Classifica o et ria para um programa Epis dios EpisodeOf Se o programa divido em partes como uma serie 4 3 2 3 Metadados para Programa o A programa o de um canal composta por programas organizados de acordo com suas datas e seus hor rios de in cio e de fim As informa
36. a as palavras nomes e termos utilizados para a cria o do esquema As linhas seguintes tratam da especifica o do esquema XML definindo alguns tipos elementos e estruturas descritos na Tabela 1 1 lt xml version 1 0 encoding ISO 8859 1 gt 2 lt xs schema xmlns xs http www w3 org 2001 XMLSchema gt 3 lt xs element name shiporder gt 4 lt xs sequence gt 5 lt xs element name orderperson type xs string gt 6 lt xs element name shipto gt 7 lt xs sequence gt 8 lt xs element name name type xs string gt 9 lt xs element name address type xs string gt 10 lt xs element name city type xs string gt 11 lt xs element name country type xs string gt 12 lt xs sequence gt 13 lt xs element gt 14 lt xs element name item maxOccurs unbounded gt 15 lt xs sequence gt 16 lt xs element name title type xs string gt 17 lt xs element name note type xs string minOccurs 0 gt 18 lt xs element name quantity type xs positiveInteger gt 19 lt xs element name price type xs decimal gt 20 lt xs sequence gt 21 lt xs element gt 22 lt xs sequence gt 23 lt xs attribute name orderid type xs string use required gt 24 lt xs element gt 25 lt xs schema gt Tabela 2 Esquema XML ShipOrder xsd Ainda na Tabela 2 a linha 3 define um elemento simples chama
37. ackbone da RNP Rede Regional Rede Institucional Figura 12 Arquitetura de distribui o de v deo da RVD Um proxy tamb m implementa uma cache armazenada em mem ria vol til para v deos ao vivo e em disco para v deos sob demanda utilizada por aqueles v deos de maior audi ncia A arquitetura permite a conex o em cascata de proxies configurando assim uma hierarquia de m ltiplos n veis de cache A principal vantagem desta abordagem a distribui o otimizada do tr fego no backbone da RNP redes regionais redes institucionais e at mesmo nas redes locais 42 Como entrada para o componente de distribui o de v deo tem se o fluxo gerado pelo sistema de codifica o Esse fluxo representa a inst ncia de um canal ou seja o fluxo gerado a partir de v rios programas v deos que s o organizados de acordo com uma programa o A programa o passada ao sistema de codifica o que adiciona os programas em segii ncia realizando a transcodifica o e gerando um fluxo nico a ser entregue pela RVD 58 Por fim a RVD foi escolhida como rede de distribui o por ser um projeto consolidado e aberto para distribui o de v deo possuindo todos os requisitos e infra estrutura necess rios ao desenvolvimento do servi o proposto 4 4 2 Gerenciador de Metadados O Gerenciador de Metadados respons vel pelo gerenciamento dos metadados do sistema como adi o remo o e inser o Al m disso pro
38. and Methodology 2007 2012 2008 p 15 Ma H e Shin H G Multicast Video on Demand Services ACM Computer Communication Review Janeiro de 2002 Vol 32 no 1 Pinho L B Ishikawa E e Amorim C L Glove A distributed environment for scalable video on demand systems International Journal of High Performance Computing Applications Maio de 2003 Vol 17 no 2 Sousa Filho G F de et al Uma Arquitetura Hier rquica e Distribu da para um Servi o de Distribui o de V deo ao Vivo X Simp sio Brasileiro de Sistemas Multim dia e Web WebMedia Sal o de Ferramentas 2004 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 76 Pavlovski Christopher J e Staes Polet Quentin Digital Media and Entertainment Service Delivery Platform MSC 05 First ACM International Workshop on Multimedia Service Composition 6 a 11 de Novembro de 2005 pp 47 54 Research Channel Online Acessado em Junho de 2008 http www researchchannel org DeRoest Jim DigitalWell Streaming Media Asset Management D Lib Magazine 2003 Vol 9 N mero 4 DigitalWell DigitalWell Asset Management System Online Acessado em Junho de 2008 http www digitalwell org DeRoest Jim Coalition for Networked Information Fall 2004 Task Force Meeting Online 6 de Dezembro de 2004 http www cni org tfms 2004b fall abstracts presentations CNI deroest DigitalWell ppt Dublin Core DMCI Dublin Core Meta
39. anipula es dos metadados inser es remo es e altera es e Prover o acesso base de metadados para o componente VLCCommander O Gerenciador de Metadados implementa uma interface de acesso base de metadados chamada de Data Access a partir da qual torna se poss vel os demais m dulos do sistema terem acesso base de dados O Data Access foi implementado utilizando o padr o Data Access Object DAO respons vel pela persist ncia de objetos grava o recupera o exclus o etc O DAO cria uma camada separando as rotinas de acesso a banco de dados gera o de SQL das rotinas de neg cio de tal modo que a grava o dos objetos feita de forma transparente Ent o os objetos podem utilizar base de dados sem a necessidade de saber detalhes espec ficos de sua implementa o Para a persist ncia da camada DAO foi utilizado o Hibernate um framework que permite a persist ncia de objetos em banco de dados relacionais de maneira transparente e para qualquer tipo de aplica o Java seja ela baseada na Web como o Gerenciador de Metadados ou aplica es para Desktop Na Figura 20 ilustrado como ocorre a intera o entre os elementos que comp em as camadas do DAO Encaminha dados p apresenta o Browser Figura 15 Intera o entre as camadas do sistema Podemos observar na Figura 15 que o browser executa a aplica o do RNPTV que por sua vez gera as requisi es de consulta rep
40. ase de dados do servi o Vale salientar que poss vel criar v rias grades de modo que o usu rio pode criar uma programa o di ria semanal ou mesmo mensal do seu pr prio canal Uma vez que as grades estejam cadastradas o m dulo VLCCommander do Gerenciador de Metadados fica encarregado de verificar a base de dados periodicamente e disparar a execu o de grades de programa o para o VLC O VLC realizar a transcodifica o em tempo real dos programas gerando um fluxo nico de v deo para o canal repassando o a RVD para distribui o 69 Voltar Logado como Rnptv Logout Data 03 07 2008 Hor rio 25 00 OK Limpar Finalizar Programa o Nome Inicio Fim 11 25 00 11 27 11 i 07 A Da Rad x 4 TheMatrixReloaded 02 07 19 03 07 08 03 07 08 Doom 00 01 15 11 SharkTale 03 07 08 x t 4 Capital Mundial das Redes 00 07 00 11 29 30 11 31 49 e dono ras SharkTale x t 4 Jarhead 00 02 11 03 07 08 03 07 08 y SharkTale 00 02 19 11 31 49 11 33 4 Madagascar x 03 07 08 03 07 08 Madagascar 00 01 54 11 33 43 13 41 02 TheMatrixReloaded x t BBC4 00 47 53 03 07 08 03 07708 ThankYouForSmoking 00 02 25 BEC 00 48 12 7 Sinopse Aaron Eckhart stars as Nick Naylor a sexy Nome do Programa Thanky ouForSmoking charismatic spin doctor for Big Tobacco who will fight te Dura o 149 protect America s right to smoke Base RNPTV Lingua Portugu s Lingua Original Portugu s Pais B
41. assadas ao Servlet Este por sua vez gera as requisi es de consulta a camada de neg cios utilizando o padr o DAO Ent o o DAO comunica se com o framework de persist ncia de objetos Hibernate que efetivamente faz a consulta ao banco de dados Os resultados s o retornados ao Servlet para encaminhamento a camada de apresenta o e exibi o pelo browser 64 5 3 VLC O servi o RNPTV trabalha com integra o de v deos o que implica uma base de v deos heterog nea com diversos padr es de codifica o taxa de bits formato etc Al m disso para o processo de gera o de canais necess rio um fluxo composto por v rios v deos com uma sa da homog nea ou seja com o mesmo padr o de codifica o taxa de bits formato etc Neste contexto para a gera o de um fluxo de v deo com essas caracter sticas necess rio um sistema de transcodifica o Para o RNPTV os seguintes requisitos para o sistema de transcodifica o foram utilizados e Reconhecimento da maior quantidade de padr es poss veis de codifica o de v deo e udio e Reconhecimento da maior quantidade de fontes de v deos acesso a disco e acesso pela rede HTTP RTP RTSP UDP etc e C digo fonte livre Open Source Para atender a estes requisitos o software escolhido foi o VideoLAN VLC 46 O VLC consegue decodificar a maioria dos formatos de v deo existentes a partir de diversas fontes como discos r gidos HTTP RTP RTSP UDP
42. ative OAD 39 iniciativa de interoperabilidade de padr es para dissemina o de conte do e Storage Resource Browser SRB referente ao acesso do conte do armazenado nos sistemas de armazenamento da camada 1 Por fim na camada 7 s o desenvolvidas as aplica es usu rias do sistema DigitalWell Entre os tipos de aplica es encontram se bibliotecas digitais Digital Libraries Broadcast de canais tanto em redes IP quanto por outros meios como cabo sat lite ou terrestre ensino a dist ncia eLearning entre outras aplica es que necessitem de um sistema de gest o de propriedades Adicionalmente existe o suporte a interopera o com outros sistemas de gest o de propriedade atrav s de Federa es O Research Channel atua como uma aplica o usu ria do sistema DigitalWell provendo a interface de acesso ao acervo de conte do gerenciado pelo sistema de gest o propriedades 3 3 An lise Comparativa Os trabalhos relacionados apresentados nas se es 3 1 e 3 2 s o propostas de arquitetura para a integra o e distribui o de conte do multim dia A proposta de Pavlovski et al 29 trata de uma plataforma para distribui o de conte do multim dia propondo uma arquitetura de refer ncia que a uni o de v rios conceitos desenvolvidos isoladamente para resolver problemas de entrega de conte do multim dia como sistemas de v deo sob demanda telefonia aplica es entre outros J a proposta de DeRoest 31
43. cal Mass Storage HSM fornecem infra estrutura de armazenamento confi vel e seguro permitindo r pida recupera o de conte do A natureza distribu da do servi o de armazenamento suporta separa o geogr fica e duplica o de conte do para fins de recupera o de desastres e escalabilidade Por fim o conte do pode ser armazenado e recuperado a partir de bases de dados locais em sistemas de arquivos dispon veis em Windows ou Unix Linux A camada 2 atua como uma camada de abstra o para acesso aos sistemas de armazenamento da camada 1 de tal forma que o sistema n o necessita conhecer todos os tipos de bases de dados dispon veis Isto facilita a manuten o do sistema bem como a escalabilidade de ades o a novas bases de dados de forma transparente A camada 3 chamada de Middleware do sistema DigitalWell e concentra os servi os de Metadados de Gerenciamento de Estado dos V deos e de Servidores de Entrega de Fluxo O servi o de Metadados respons vel por catalogar o conte do usando o perfil Dublin Core 34 e MPEG 7 35 O esquema extens vel e suporta outros tipos de metadados como o Open Archives Initiative Protocol for Metadata Haversting OAI PMH e o esquema PBCore 36 para suportar programa o PBS J o Gerenciamento de Estado dos V deos respons vel por rastrear o estado do conte do dentro do sistema e inicializar a movimenta o de dados entre os dispositivos de armazenamento e servidores de entre
44. cia a partir do esquema ir reportar erros lt xml version 1 0 encoding ISO 8859 1 gt lt shiporder orderid 889923 xmlns xsi http www w3 org 2001 XMLSchema instance xsi noNamespaceSchemaLocation shiporder xsd gt lt orderperson gt John Smith lt orderperson gt lt shipto gt lt name gt Ola Nordmann lt name gt lt address gt Langgt 23 lt address gt lt city gt 4000 Stavanger lt city gt lt country gt Norway lt country gt lt shipto gt lt item gt lt title gt Empire Burlesque lt title gt lt note gt Special Edition lt note gt lt quantity gt 1 lt quantity gt lt price gt 10 90 lt price gt lt item gt lt item gt lt title gt Hide your heart lt title gt lt quantity gt 1 lt quantity gt lt price gt 9 90 lt price gt lt item gt lt shiporder gt O O IO UMA WUMNH WNHOVOISNUMEBWUNHO DOS Ne Si OTS a 7 O NRO R NEED Se AMAM nn nn nv nr rm RRR E E E E E E E E E ND MN NM 1 Tabela 3 Inst ncia do Esquema XML ShipOrder xml O que a inst ncia XML apresenta basicamente uma ordem de compra e envio 2 composta de um comprador 5 um endere o de entrega 6 ao 10 contendo dois itens 12 ao 22 Na Tabela 3 a linha 1 define o esquema de codifica o utilizado na inst ncia XML De maneira semelhante a um arquivo de esquemas necess ria a especifica o de um namespace que feito na linha 3 e adicionalmente a especifica o de um es
45. crescimento da demanda de aplica es multim dia foi quase que natural Podemos observar esse fato nos meios de comunica o de todo o mundo que na busca pela satisfa o de sua clientela lan aram m o dos mais variados recursos multim dia ao inv s de se limitar ao uso nico de textos ou fotos A exig ncia de servi os que aliem texto imagens est ticas udio e v deo tornaram se comuns no mercado mundial de comunica o que se ap ia hoje cada vez mais na tecnologia digital e no oferecimento de novos servi os como garantia de sucesso Dessa forma podemos visualizar a Internet como sendo candidata natural a receber o fluxo oriundo da converg ncia digital de servi os que estamos passando Entre tantos um dos servi os que se destaca nessa empreitada justamente a televis o que em sua dita fus o com a Rede alia dois fatores mais relevantes para o sucesso m tuo a quantidade de espectadores envolvidos no mercado televisivo e as possibilidades de velocidade e alcance dos servi os da Internet A transmiss o de um canal de TV tem sua abrang ncia limitada por fatores f sicos Com o advento da Internet surge a possibilidade de emissoras disponibilizarem sua programa o atrav s da Rede o que em teoria potencializa seu poder de audi ncia Com uma estrutura de grade de programa o n o linear com a incorpora o de servi os como o v deo sob demanda ou a possibilidade de cria o de grades de programa o personalizadas
46. dados para os objetos multim dia facilitando assim seu acesso por parte dos usu rios Uma vantagem da padroniza o dos metadados justamente garantir a portabilidade entre sistemas que fazem uso de tais ferramentas de descri o 41 Cada v deo em um servi o de distribui o possui metadados de cataloga o e identifica o associados Estes metadados podem ter sido fornecidos pelo propriet rio do v deo como nome autor data de cria o mas tamb m s o dados inerentes do pr prio v deo como quadros por segundo resolu o tamanho taxa de bits por segundo A regra de se conhecer o maior n mero de padr es de metadados existentes v lida aqui por m com cautela pois os padr es de metadados s o em maior n mero por exemplo do que os padr es de codifica o de v deo e tamb m s o mais flex veis Deve haver uma avalia o criteriosa quanto necessidade de conhecimento de determinados metadados A proposta de descri o para os metadados do servi o aderente s especifica es de metadados do TV Anytime Este padr o de descri o de metadados foi escolhido por ser flex vel e de f cil adapta o s descri es de metadados da arquitetura proposta bem como pela interoperabilidade que o TV Anytime oferece As seguintes entidades definidas no TV Anytime foram utilizadas canal programa programa o Um canal uma composi o de v rios programas que s o organizados de acordo com uma programa o
47. data Initiative Online Acessado em Junho de 2008 http www dublincore org documents demi terms Mart nez Jos M MPEG 7 Overview Online Acessado em Maio de 2008 http www chiariglione org MPEGy standards mpeg 7 mpeg 7 htm PBCore Public Broadcasting Metadata Dictionary Project Online Acessado em Junho de 2008 http www pbcore org PBCore index html Internet 2 WebISO WebISO Target Side Integration Models Online Acessado em Junho de 2008 http middleware internet2 edu webiso docs draft internet2 webiso target side models 01 html Shibboleth System A Project of the Internet Middleware Initiative Online Acessado em Junho de 2008 http shibboleth internet2 edu Lagoze Carl et al O A PMH The Open Archives Initiative Protocol for Metadata Harvesting Online Document Version 2004 10 12T15 31 00Z Acessado em Junho de 2008 http www openarchives org OAI 2 0 openarchivesprotocol htm Project Liberty Alliance Online http www libertyproject org Dias Carlos Eduardo Silveira et al RNPTV Um Servi o para Integra o e Distribui o de Canais de TV atrav s da Internet Brazilian Symposium on Multimedia and the Web Webmedia Gramado RS ACM 2007 Vol 1 pp 174 181 Batista Carlos Eduardo Coelho Freire et al Big Videos on Small Networks In MSAN First International Conference on Multimedia Services Access Networks Orlando FL s n 2005 pp 15 19 43 44 45 46 47 48
48. deo Roteador d Atualiza o de Estado Servidor Original ebi a Requisi o da Origem Requisi es Principal a gt Requisi o do Secund rio lt Dados de Gerenciamento Publicador de Conte do Servidores Servidor de Secund rios Gerenciamento Roteador de _ Requisi es I amp E g Roteador de l Requisi es Cliente 1 Cliente n Figura 6 Rede de Distribui o de Conte do A CDN apresentada na Figura 6 considerada uma rede de overlay isto uma rede virtual criada sobre uma rede existente por exemplo a Internet e sua infra estrutura IP A rede overlay cria uma arquitetura com n vel mais alto de abstra o de modo a poder solucionar v rios problemas que em geral s o dif ceis de serem tratados no n vel dos roteadores da rede subjacente 22 Alguns desses problemas s o falhas de configura o perda de conex o entre os roteadores sobrecarga das conex es entre outros 23 Diante do conceito de redes overlay surgem diversas novas redes dentre elas as redes peer to peer Redes peer to peer s o redes virtuais overlay que funcionam com o objetivo 36 de compartilhar recursos entre os participantes peers de forma a completar uma tarefa ou objetivo sendo que por princ pio n o h diferencia o entre os seus participantes 22 24 As redes peer to peer incorporam caracter sticas interessantes como auto organiza o config
49. do shiporder que por sua vez define uma seqii ncia 4 e um tipo obrigat rio pr definido string 23 chamado orderid A seqii ncia elemento shiporder composta por tr s elementos orderperson 5 shipto 6 e item 14 O elemento orderperson do tipo string enquanto que os tipos shipto e item s o novas segii ncias de elementos A primeira segii ncia de shipto definida na linha 7 e cont m quatro elementos simples do tipo string name 8 address 9 city 10 country 11 A outra segii ncia item possui um atributo adicional chamado maxOccurs que define o n mero m ximo de ocorr ncias de um elemento em um documento XML Aqui maxOccurs est definido como unbounded o que implica n o existir um n mero m ximo de ocorr ncias de item Seguem se quatro elementos que comp em a seqii ncia item title 16 e 29 note 17 do tipo string sendo que o elemento note tem o atributo adicional minOccurs identificando o n mero m nimo de ocorr ncias do elemento Finalizando a sequ ncia temos quantity 18 do tipo inteiro positivo e price 19 do tipo decimal As linhas 20 21 22 24 e 25 concluem a defini o do esquema XML A Tabela 3 apresenta uma inst ncia do esquema XML descrito pela Tabela 2 Uma inst ncia de um esquema apresenta elementos e valores associados de acordo com a especifica o do esquema Caso algum elemento ou valor esteja em desacordo com o especificado a valida o da inst n
50. do usu rio e senha Por fim est o armazenadas as grades de programa o com as informa es dos hor rios de in cio e fim de execu o da grade e os v deos que a comp em Para gerenciar estes dados o sistema gerenciador de bancos de dados SGBD escolhido foi o PostgreSQL 44 Visando facilitar a intera o entre o SGBD e a aplica o foi adicionada ao sistema uma camada de persist ncia que gerenciasse a imped ncia objeto relacional gerada pelo uso de diferentes paradigmas objetos JAVA e tabelas relacionais no SGBD implementada pelo framework Hibernate 45 5 2 Gerenciador de Metadados O Gerenciador de Metadados GM o n cleo central do sistema respons vel por dar suporte s manipula es dos metadados inser es remo es e altera es dos metadados al m de gerenciar as buscas e requisi es feitas pelos usu rios atrav s de um guia de programa o eletr nica EPG para a Web Ainda no Gerenciador de Metadados est implementado um m dulo de comunica o respons vel por configurar as grades de programa o no VLC VideoLAN Client 46 chamado VLCCommander O VLC respons vel pela transcodifica o da grade de programa o em um fluxo cont nuo e ser detalhado na se o 5 4 Temos como fun es do Gerenciador de Metadados 63 e Gerenciar as buscas e requisi es feitas pelos usu rios atrav s do Web EPG base de metadados e Prover o acesso base de metadados suportando as m
51. e o hor rio da exibi o 2 2 1 4 TV Personalizada A personaliza o de TV consiste de um grupo de aplica es ou de recursos interativos combinados de maneira a fornecer aos usu rios meios de alterar a apresenta o do conte do transmitido 11 25 A personaliza o pode existir de v rias maneiras diferentes Um sistema de PVR Personal Video Recorder atua como um meio de personaliza o na medida em que permite ao usu rio parar o fluxo normal da programa o como por exemplo um filme agendar grava o de programas dentre outros recursos Outra manifesta o de personaliza o vem da maneira como o usu rio pode alterar em tempo real a visualiza o do conte do que est sendo transmitido Mudan as de ngulos de c mera d o liberdade ao usu rio de atuar como o diretor escolhendo como visualizar o conte do recebido Em sistemas mais complexos a personaliza o pode ser feita por sistemas adaptativos ou seja as intera es do usu rio s o armazenadas e analisadas pelo sistema de forma a sugerir conte do adequado ao perfil do usu rio Este um tipo de personaliza o guiada pela emissora J sistemas em que o usu rio quem explicitamente seleciona o conte do s o classificados como personaliz veis 11 2 2 1 5 Internet O TV A Internet pela TV torna poss vel ao usu rio usufruir pela TV de recursos dispon veis normalmente atrav s do uso de um PC conectado Internet como e mail mensage
52. edades Digitais SGPD 31 72 PDCM SGPD RNPTV Suporte Entrega de conte do multim dia como v deo m sicas fotos telefonia entre outros em redes de dados como a Internet Total Pavdal Parcial Sistemas de armazenamento massivo de dados Indefinido Total Re Gerenciamento do conte do metadados Total Total Total Sistema de autentica o autoriza o e controle de acesso Total Total Total Possibilidade de extens o do servi o com integra o de novos Total Total Total componentes Meios de intera o com o usu rio Total Parcial Parcial Suporte a conte dos Total Parcial Parcial Tabela 7 Comparativo entre RNPTV e as plataformas de refer ncia O servi o proposto foi comparado as duas plataformas de refer ncia PDCM e SGPD analisadas do ponto de vista de funcionalidades oferecidas importante ressaltar que a PDCM uma arquitetura de refer ncia e n o possui implementa o J o SGPD a base para a implementa o do portal ResearchChannel 30 De maneira semelhante ao SGPD o RNPTV oferece entrega de conte do multim dia gerenciamento de conte do metadados sistema de autentica o autoriza o e controle de acesso possibilidade de extens o do servi o meios de intera o com o usu rio e suporte a conte dos No quesito armazenamento massivo de dados o RNPTV n o atende essa funcionalidade uma vez que partimos da premissa que o servi o integra conte do dispon vel em redes de dados como a Internet
53. ede de distribui o o sistema de gerenciamento d suporte a medi o do conte do distribu do bem como das atividades da rede A Figura 6 ilustra a arquitetura de uma CDN t pica O publicador de conte do respons vel pela entrada de conte do em uma CDN como um v deo A partir do momento em que o conte do publicado para um servidor Publicador de Conte do este se encarrega de manter a c pia original do conte do Servidor Original e replic lo para outros servidores A replica o pode ser feita assim que o conte do inserido ou sob demanda ou seja quando algum cliente faz uma requisi o 35 O cliente Cliente 1 faz uma requisi o CDN que direcionada atrav s do sistema de roteamento Roteador de Requisi es A escolha da rota correta para o conte do requisitado depende do conhecimento de toda a CDN atrav s de uma hierarquia de roteamento Roteador de Requisi es Principal O cliente ent o direcionado a um servidor na CDN de onde o conte do ser adquirido Servidores Secund rios Dependendo da localiza o do cliente Cliente N e do esquema de roteamento o conte do pode ser adquirido a partir do servidor que tem uma c pia permanente do conte do Servidor Original Permanentemente a CDN atualizada para manter o estado das conex es e dos fluxos de conte do Todo o procedimento de gerenciamento realizado pelos administradores da CDN Servidor de Gerenciamento Fluxo de Vi
54. eguran a e Controle Preven o contra roubo automa o residencial Baseado na categoriza o das informa es a TV Digital oferece v rios servi os aplica es que permitem que o usu rio de TV acesse e interaja com as informa es e ou conte do televisivo Dentre outras aplica es da TV Digital podemos destacar Guia de Programa o Eletr nico EPG TV Melhorada Enhanced TV Conte do sob Demanda TV Personalizada e Internet TV 11 2 2 1 1 Guia de Programa o Eletr nico EPG EPG s o guias eletr nicos que disponibilizam as informa es dos programas na tela da TV Os EPGs s o baseados em t cnicas de computa o gr fica ou interfaces avan adas O modelo mais comum de interface de EPG utiliza v rios menus e procuras r pidas de programas atuais ou futuros Now and Next o que auxilia os telespectadores na navega o de canais e na identifica o do conte do desejado Figura 3 Portanto o EPG permite ao usu rio obter uma lista de programas organizado por tempo canal categoria g nero t picos atores etc ou visualizar a descri o individual de programas 11 EPGs avan ados podem conter e Mecanismo de busca e Agendamento de programas 23 e Grava o autom tica de programas e Interface customiz vel e Agentes inteligentes que sugerem programa o ao usu rio te Law amp Order Kid Pro Quo Wed Apr 30 10 00 pm 11 00 pm Several people are suspects when the head of ad
55. enta de Cria o de Grade de Programa o Para criar o fluxo de v deo do canal o sistema de transcodifica o converte os v deos da Grade de Programa o do canal em um fluxo nico cont nuo e homog neo que distribu do pela Rede de V deo Digital da RNP Por fim apresentamos os resultados provenientes de um estudo de caso realizado na Rede de V deo Digital RVD da RNP o RNPTV Nesse estudo de caso a intera o com o servi o feita atrav s do Portal RNPTV onde poss vel criar os canais atrav s da Ferramenta de Cria o de Grade de Programa o al m de acessar os canais dispon veis atrav s de um Web EPG Electronic Programming Guide ABSTRACT Currently the networks and in a more evident form the Internet are receiving more and more streams of multimedia contents derived from the wave of digital convergence of services Besides the traditional services of video and audio television has stood out as a new resource linked to the Internet This research presents a proposal for architecture that can allow the creation of a distribution service of TV channels integrating content available in the Internet and television The proposed service integrates and adapts heterogeneous content where there exists a diversity of video formats The service also handles information about videos that is the metadata Besides this an infra structure of software and hardware that supports the creation of the TV channels for the I
56. er utilizados para armazenar o conte do contudo alguns padr es espec ficos s o utilizados dependendo do produtor de conte do Por exemplo para esta es de TV o padr o de armazenamento utilizado geralmente o MPEG 2 que permite uma codifica o com qualidade alta J para produtores independentes que podem incluir conte do produzido de maneira amadora em baixa qualidade formatos como Windows Media Video ou MPEG 4 s o mais adequados Esta camada apresenta tr s componentes Distribui o de Conte do Fontes Externas e Radiodifus o 4 2 1 Distribui o de Conte do A distribui o de conte do respons vel pela entrega de conte do audiovisual em formato digital codificado Utilizando se um modelo cliente servidor o cliente faz a requisi o do v deo e o servidor responde com um fluxo cont nuo streaming Para melhor escalabilidade uma rede de distribui o de conte do CDN pode ser utilizada A Rede de V deo Digital da RNP 42 foi utilizada na implementa o de refer ncia como fornecedora de conte do e parte essencial para o funcionamento do servi o 4 2 2 Fontes Externas Al m da RVD outras formas de distribui o de conte do podem ser integradas ao sistema As chamadas fontes externas integram servi os de distribui o de conte do j existentes como por exemplo Google V deo 2 ou YouTube 1 4 2 3 Radiodifus o Este componente trata especificamente de transmiss es de canais TV
57. fica o de canais de TV a cabo O canal da RNP gerado durante o evento para demonstra o foi composto de v deos sob demanda dispon veis na RVD e da transmiss o ao vivo do evento WRNP2007 gt Camera HDTV Transmiss o de TV Codificador MPEG 2 HDTV Codificador MPEG 2 SDTV Rede de Video Digital RVD Oo Servidor de videos Servidor de canais de TV sob demanda ou ao vivo Transmiss o de Canais Tv HDTV Transmiss o Premium Portal de TV Digital Transmiss o B sica Figura 18 Arquitetura da Demonstra o WRNP 2007 71 6 CONCLUSAO Este trabalho prop s um servi o de cria o e distribui o de canais de TV em redes IP Foram apresentados conceitos relacionados a televis o v deo digital redes de transmiss o de dados e das possibilidades de integra o de destas tecnologias Para valida o da proposta foi implementado uma arquitetura de refer ncia onde foi modelada a integra o de canais de TV e v deo na Internet como um servi o de distribui o de conte do A valida o da arquitetura proposta deu se atrav s da implementa o do servi o RNPTV onde foi priorizada a distribui o de v deo O desenvolvimento do RNPTV foi suportado pela Rede Nacional de Ensino e Pesquisa RNP atrav s do projeto do Grupo de Trabalho de TV Digital 6 1 Resultados e Contribui es Uma das contribui es do presente trabalho foi o estudo de como integrar conceitos de televis o
58. ga de conte do Por fim os Servidores de Entrega de Fluxo est o encarregados de distribuir o conte do solicitado aos clientes O Request Director um componente presente na camada 4 respons vel por interceptar as requisi es de conte do dos clientes controlar a mudan a de estado dos conte dos e redirecionar as requisi es dos clientes ao servi o de entrega de conte do apropriado Isto inclui os servi os de transcodifica o transcoding cria o e administra o de metadados Broadcast de TV e R dio e entrega de conte do como webcasting e v deos em diversos formatos WMV Quicktime Real etc A camada 5 respons vel pelas APIs Application Programming Interface de acesso ao sistema S o fornecidas APIs espec ficas do sistema DigitalWell para administra o 4 i baer ms A a Public Broadcast Service uma rede p blica de broadcast n o comercial que prov conte do para 355 redes de televis o n o comerciais nos Estados Unidos e Canad atrav s de transmiss es terrestres e on line 46 DW Admin e acesso usando Web Services WS API como tamb m APIs de controle de acesso autoriza o e autentica o ao sistema A camada 6 ent o coordena todo o acesso utilizando as APIs dispon veis na camada 5 como WebISO 37 Shibboleth 38 ACLs PKI e LDAP respons veis por autoriza o autentica o e controle de acesso Al m dessas outras APIs s o fornecidas como o Open Archives Initi
59. grupo de desenvolvimento do TV Anytime focou em diferentes aspectos do padr o modelo de neg cios sistema interfaces de transporte e refer ncia de conte do metadados prote o e gerenciamento de direitos Por quest es de interoperabilidade o F rum do TV Anytime adotou o XML eXtensible Markup Language como formato de representa o dos metadados devido s suas vantagens em permitir extens es dar suporte separa o entre dados e aplica o ser largamente utilizada e a exist ncia de diversas ferramentas para tratamento e desenvolvimento A defini o formal da sintaxe dos metadados dada por meio de esquema XML desenvolvido com a linguagem XML Schema da W3C 13 O esquema desenvolvido pelo TV Anytime utiliza alguns esquemas especificados no padr o MPEG 7 principalmente no que se refere descri o de m dias 18 O TV Anytime baseado nas seguintes caracter sticas e funcionalidades 10 e Defini o de metadados orientada ao consumidor para interc mbio de metadados entre o provedor de servi os SP provedor do servi o de distribui o BSP e a rede consumidora dos servi os multim dia com ou sem canal de retorno e Grande aceita o em processos de padroniza o comuns ex DVB ETSD incluindo implementa es de refer ncia e experimentos e As fases do TV Anytime publica o busca sele o localiza o aquisi o visualiza o e finaliza o permitem f cil integra o nos fluxos de t
60. ha acess vel a partir do link Fazer Login O acesso ao Portal controlado pelo sistema de autentica o descrito na se o 5 4 2 Ao efetuar login de acordo com os pap is associados a cada usu rio ser o apresentadas as op es de acesso ao sistema que s o gerenciamento de usu rios gerenciamento de programas gerenciamento de canais e gerenciamento de grade de programa o O gerenciamento de usu rios possibilita a cria o remo o altera o de pap is senhas e os dados associados aos usu rios O gerenciamento de programas possibilita a adi o exclus o e altera o de programas no servi o Os programas cadastrados no servi o s o utilizados como fontes de v deos para a cria o de grades de programa o Caracterizamos um programa no servi o como sendo um fluxo de v deo sob demanda O gerenciamento de canais tem as mesmas funcionalidades do gerenciamento de programas contudo um canal no servi o caracterizado por um fluxo de v deo ao vivo Exemplos desse tipo de fluxo s o transmiss es de v deo ao vivo pela RVD ou outros canais dispon veis na Internet como UW TV 47 ou NBR 48 Por fim o gerenciamento de grade de programa o possibilita ao usu rio a cria o de uma grade de programa o a partir dos programas e canais cadastrados no servi o 67 5 4 1 Web EPG O Web EPG implementa o conceito tradicional de Guia Eletr nico de Programa o em um formato para a Web Consiste em exibir as
61. ia de receber conte do televisivo O conte do da RTD focado na integra o entre v deo digital proveniente de diversas fontes como transmiss es de TV Digital v deos em redes de distribui o de conte do CDN entre outros Al m disso poss vel a cria o de programa es a partir da base de dados dispon vel no servi o de maneira que o usu rio tanto administrador como o cliente tenham a experi ncia de trabalhar com programa es de conte do an logo ao que acontece em um canal de TV Para suportar a infra estrutura de cria o da RTD foi desenvolvido o servi o RNPTV modelado como uma inst ncia da arquitetura proposta no cap tulo 4 Todas as camadas do servi o est o contempladas no RNPTV como podemos ver na Figura 13 Fornecedor de Conte do Produtor de Camada de Camada de Conte do Distribui o Apresenta o A I 1 I I I I I I l I 1 Esta o de TV 1 I 1 I I I I I l I I I 1 I I Player 1 Codifica o Protocolo Servi o Player N de Metadados N Video ao vivo Captura e Codifica o de Transmiss es I I I I I I I I I I I I I I i Metadados Figura 13 Modelo Conceitual do RNPTV 61 Na camada de produ o de conte do temos a representa o de conte do de v deo gerado por esta es de TV como produtores de conte do A produ o independente
62. iariglione org mpeg standards mpeg 4 mpeg 4 htm Windows Media Video 9 overview and applications Srinivasan Sridhar et al 19 s l Elsevier 2004 Signal Processing Image Communication Batista Carlos Eduardo Coelho Freire TVGrid Computa o em Grid em uma Rede de TV Digital Disserta o de Mestrado 2008 Morris Steven e Smith Chaigneau Antony Interactive Television Standards Oxford Elsevier 2005 0 240 80666 2 Lugmayr Artur Niiranen Samuli e Kalli Seppo Digital interactive TV and metadata Future broadcast multimedia Tampere Springer 2004 0 387 20843 7 Brown Alan e Picard Robert G Digital Terrestrial Television in Europe Mahwah Lawrence Erlbaum Associates 2005 0 8058 5387 1 Vellucci Sherry L Metadata Annual Review of Information Science and Technology 1998 Vol 33 W3C World Wide Web Consortium HTML 4 0 1 Specification Online W3C Consortium Acessado em Maio de 2008 http www w3 org TR html4 XML Extensible Markup Language XML Online W3C Consortium Acessado em Maio de 2008 http www w3 org XML ISO IEC MPEG 7 Overview International Organization for Standartization 2002 JTCI SC29 WGII N4980 16 7 18 19 20 21 22 23 24 25 26 2T 28 75 Hill Keith e Bormans Jan MPEG 21 Overview Online Acessado em Maio de 2008 http www chiariglione org mpeg standards mpeg 21 mpeg 21 htm ISO IEC 8879 Information Processing Text and Off
63. ibilidade de receberem URLs por exemplo por e mail com endere os para canais ou v deos do servi o e ent o utilizarem players instalados em seus computadores para o acesso ao v deo Alguns exemplos de players s o o VLC Windows Media Player Quicktime Player entre outros 59 4 5 2 Portal Web O Portal Web a interface de intera o com os usu rios finais do servi o respons vel por manter o controle de acesso apresentar o conte do dispon vel no servi o suportar buscas inser es e altera es de conte do administra o do sistema ou seja todo o modelo de neg cios da aplica o usu ria do servi o de distribui o Dentre as v rias funcionalidades providas pelo Portal Web para a arquitetura proposta destacamos os seguintes sistema de autentica o ferramenta de grade de programa o Web EPG player de v deo canais e administra o do sistema O sistema de autentica o necess rio ao suporte das funcionalidades de gera o de canais grade de programa o e administra o e manuten o do sistema A ferramenta de grade de programa o respons vel por auxiliar na gera o de canais para o sistema apresentando ao usu rio os v deos dispon veis e os meios para a cria o das grades de programa o dos canais O Web EPG respons vel por apresentar a grande de programa o dos canais dispon veis no servi o O player de v deo utilizado no portal de forma embutida no portal exibindo
64. ice Systems Standard General MarkUp Languagem SGML International Organisation for Standardisation ISO IEC 1986 TV Anytime Forum Specification Series S2 on Systems Decription Final Specification Metadata Version 1 1 Corrigendum 2 Online Fevereiro de 2003 Citado em 2 de Mar o de 2007 http www tv anytime org Oliveira Felipe Soares de RNPTV Servi o de Ger ncia e Disponibiliza o de Conte do em uma Plataforma IPTV Centro Universit rio de Jo o Pessoa UNIP Jo o Pessoa s n 2007 Relat rio de Conclus o de Curso de Gradua o Coppers Jan et al Design and Performance of a Self Organizing Adaptive Content Distribution Network IEEE 2006 Zhang Yiping Ma Shilong e Huang Jun A Simple Approach of Improving DNS based CDN Video Sharing System ICOIN 2008 The International Confernce on Information Networking 23 de Janeiro de 2008 pp 1 5 Rocha Jo o et al Peer to Peer Computa o Colaborativa na Internet Simp sio Brasileiro de Redes de Computadores Minicurso Gramado RS SBC Editora 2004 Andersen David et al Resilient Overlay Networks SIGOPS Operating Systems Review ACM 2001 Vol 35 n 5 Mushtaq Mubashar Ahmed Toufik e Meddour Djamal Eddine Adaptive Packet Video Streaming Over P2P Networks ACM INFOSCALE 06 Proceedings of the First International Conference on Scalable Information Systems Junho de 2006 Vol 152 Cisco Systems Cisco Visual Networking Index Forecast
65. icialmente desenvolvido pela Microsoft em 1992 como parte da tecnologia Video for Windows Arquivos AVI cont m dados tanto de udio quanto de v deo de forma que possam ser simultaneamente executados Arquivos AVI podem empacotar v deo puro raw full frames Motion JPEG MJPEG MPEG 4 XviD DivX etc O ASF uma tecnologia propriet ria da Microsoft especialmente desenvolvida para transmiss o streaming de m dia ASF parte do Windows Media framework Esse formato container n o especifica como v deo deve ser codificado o que significa que basicamente um ASF pode conter v deos em qualquer formato codec A Microsoft submeteu a vers o 9 do codec para a Society of Motion Picture and Television Engineers SMPTE para aprova o como padr o internacional o nome utilizado para o draft do padr o para revis o foi VC 1 Essa nova vers o d suporte a codifica o de v deos de alta resolu o que a Microsoft chama de WMV HD 2 2 TV Digital De forma geral um sistema de Televis o Digital consiste de uma esta o transmissora um meio f sico sobre o qual o sinal transmitido que pode ser o ar ou atrav s 21 de meios f sicos guiados cabo coaxial fibra ptica etc e um receptor respons vel por receber o sinal transmitido decodific lo e exibi lo 8 De forma mais detalhada a TV Digital usa t cnicas de codifica o digital para transportar informa es de udio e v deo bem como dados para o recepto
66. lvida como uma aplica o Web acess vel atrav s do Portal RNPTV A ferramenta fornece uma interface intuitiva ao usu rio para a configura o e publica o de uma grade de uma grade de programa o a partir dos programas cadastrados no servi o A Figura 17 apresenta a interface de usu rio da ferramenta de gera o de grade de programa o Pela interface poss vel definir a data e hora do in cio da grade de programa o direita est o dispon veis todos os programas e canais cadastrados no servi o Por padr o existem duas bases de v deo RNPTV e Ao Vivo contudo o sistema suporta v rias bases simult neas de v deos Para a cria o da grade necess rio selecionar os programas Para tanto o usu rio deve clicar no cone fazendo com que o programa seja adicionado na grade de programa o esquerda Automaticamente s o calculados os hor rios de in cio e fim dependendo do tamanho do programa Uma vez que v rios programas tenham sido inseridos para compor uma grade o usu rio pode reorganizar os programas utilizando as setas para cima e para baixo Tamb m poss vel apagar os programas da grade clicando se no cone x Ao adicionar um programa ao vivo necess rio especificar a dura o do v deo ao vivo a ser inserido na grade programa o Por fim para encerrar a cria o da grade necess rio clicar no cone Finalizar Programa o Nesse momento a programa o gravada na b
67. ma rede de distribui o com banda passante suficiente para que uma transmiss o de v deo cont nua seja poss vel 26 Um sistema de VoD composto basicamente por tr s entidades um servidor VoD que armazena o acervo de v deos clientes remotos que fazem requisi es e exibem o conte do dos v deos e finalmente uma rede de distribui o de conte do respons vel por interconectar clientes e servidores 27 O servi o de v deo ao vivo similar ao sistema sob demanda por m o acervo de v deos gerado em tempo real utilizando se c meras de captura de udio e v deo O fluxo capturado direcionado aos servidores que se encarregam de distribuir o v deo em tempo real para os clientes 28 Formatos utilizados para transmiss o ao vivo geralmente s o desenvolvidos com base em alguns aspectos inerentes s transmiss es O fato de que um cliente pode acessar uma transmiss o em andamento ao contr rio de um arquivo sob demanda onde geralmente o acesso feito no in cio cria a necessidade de segmenta o do fluxo Esses segmentos s o marca es temporais que viabilizam a sincroniza o do fluxo da transmiss o Para viabilizar a sincroniza o a partir dos segmentos mecanismos s o inseridos no transporte do fluxo Esses mecanismos podem ser implementados na forma de protocolos de transmiss o ou de sinaliza o na codifica o do v deo 3 TRABALHOS RELACIONADOS 3 1 Plataforma para Distribui o de Conte do M
68. mada sendo eles Esta o de TV Produ o Independente Distribui o de Conte do Fontes Externas Radiodifus o Codifica o Metadados Rede de V deo Digital Gerenciador de Metadados Player de V deo e Portal Web 50 Embora a arquitetura apresentada defina os componentes listados na Figura 10 para a implementa o de refer ncia no escopo deste trabalho desenvolvemos apenas um subconjunto desses componentes Isto porque j existem solu es dispon veis que realizam a fun o de alguns dos componentes da arquitetura e que foram integrados na implementa o de refer ncia Al m disso os componentes apresentados nas cinco camadas n o s o est ticos permitindo que novos componentes sejam criados e o servi o possa ser estendido As pr ximas se es detalham as camadas do servi o proposto bem como os componentes de cada camada 4 1 Produtor de Conte do Para alimentar o servi o proposto necess ria a parceria com entidades de produ o de conte do audiovisual Essas entidades s o principalmente esta es de TV e produtoras independentes de programas 4 1 1 Esta o de TV Uma esta o de TV possui toda a infra estrutura de cria o e produ o de conte do das mais diversas formas como programas de audit rio telejornais programas infantis s ries telenovelas etc Uma esta o de TV precisa de uma concess o de canal de TV para transmitir sinais de radiofrequ ncia com informa o O conte
69. mada de Distribui o A camada de distribui o respons vel pela entrega dos conte dos adquiridos da camada de adapta o v deo adaptado pelo sistema de codifica o e metadados traduzidos para o padr o definido para o servi o 4 4 1 Rede de V deo Digital O servi o utiliza a Rede de V deo Digital da RNP 28 respons vel por prover a infra estrutura de distribui o de conte do multim dia sob a forma de v deo ao vivo ou sob demanda utilizando se diversos meios de difus o da informa o pela rede A arquitetura da RVD 28 baseia se em uma estrutura de m ltiplos n veis de distribui o servidor proxy proxy proxy e proxy cliente podendo existir diversos n veis de distribui o proxy proxy A Figura 12 ilustra a arquitetura de distribui o de v deo 57 Os servidores de v deo atuam como fontes para os fluxos de v deo digital fluxos estes que podem advir de arquivos armazenados localmente v deo sob demanda ou de dispositivos de captura v deo ao vivo A id ia que as institui es colaboradoras provedoras de conte do respons veis pelas aplica es usu rias do servi o mantenham seus pr prios servidores e recursos associados Opcionalmente para incrementar os requisitos de toler ncia a falhas uma institui o poder utilizar diversos servidores de v deo onde cada servidor de v deo poder possuir atribui es espec ficas armazenar parte de um acervo de v deos por exemplo B
70. mas partes s o elas Sincroniza o e multiplexa o de v deo e udio Codec de compress o para sinais de v deo n o entrela ados Codec de compress o para codifica o perceptual de sinais de udio dividido em tr s camadas procedimentos de teste de conformidade e softwares de refer ncia O padr o MPEG 1 foi inicialmente desenvolvido para suportar taxas de 1 5 Mbit s com resolu o de 352 x 240 pixels Melhorias feitas mais tarde aumentaram a taxa m xima para 4 Mbit s com intuito de melhoria na qualidade do v deo Atualmente o MPEG 1 o formato mais compat vel de v deo que existe sendo poss vel de ser reproduzido em qualquer computador pessoal e tocadores de DVD VCD 19 2 1 1 2 MPEG 2 MPEG 2 tipicamente usado para codificar udio e v deo para transmiss o incluindo transmiss o via sat lite e TV a cabo O padr o MPEG 2 com algumas modifica es tamb m utilizado para codificar v deo em DVDs MPEG 2 inclui uma parte de Sistemas MPEG 2 Systems parte 1 que define um mecanismo de transporte Transport Streams para transmiss o de udio e v deo atrav s de m dia n o confi vel utilizado em transmiss es digitais broadcast A parte 2 das defini es de video do MPEG 2 similar ao MPEG 1 por m tamb m d suporte a v deo entrela ado formato esse utilizado para transmiss o de TV MPEG 2 n o otimizado para baixas taxas menos de 1 Mbit s mas supera o MPEG 1 em taxas superiores a 3 Mbit
71. mazena as diferen as em um quadro redund ncia espacial e entre quadros redund ncia temporal Figura 1 Tempo ei pr Figura 1 Zona de redund ncia temporal real ada nos quadros de um v deo Para eliminar essas redund ncias e assim diminuir a quantidade de informa o facilitando armazenamento e transmiss o do v deo usa se compress o com perda T cnicas de compress o de imagens como a DCT Discrete Cosine Transform s o aplicadas nos quadros do v deo a fim de reduzir a redund ncia espacial compress o intra quadro e t cnicas como a de compensa o de movimento s o utilizadas para diminuir a redund ncia temporal compress o inter quadro Para a compress o do udio em um v deo t cnicas como sampling e quantiza o s o utilizadas e tem como par metro a qualidade do udio desejada visto que s o t cnicas onde informa es podem ser perdidas 2 1 1 Formatos de V deo Existem diversos tipos de padr es de compress o de dados por m podemos classific los em duas categorias distintas padr es de compress o para armazenamento e padr es de compress o para transmiss o streaming Al m disso alguns m todos de compress o atendem a caracter sticas espec ficas de um determinado ambiente exemplo v deo para 18 celulares Alguns dos par metros para avalia o de uma determinada t cnica s o carga de processamento para compress o e descompress o disponibilidade de mem ria para
72. missions for a private school is killed 10 23 pm Wed 10 00 pm 10 30 pm 11 00 pm 11 30 pm mm 70 The World s Worst Driver The Practice Crime ma FX T3 lt World Poker Tour Travel Top Ten Predators Up Clo TRAV 3 Law amp Order Crime Channel 3 Ne TheT gt KYC Action News at Te Sp Seinfeld O Seinfeld O Extreme Makeover M Newschanne Nighflin Figura 3 Exemplo de EPG Fonte www mythth org 2 2 1 2 TV Melhorada Enhanced TV A TV Melhorada refere se a qualquer tipo de conte do textos gr ficos ou v deos que exibido sobre o fluxo de v deo principal do servi o e acessado interativamente 11 Pode conter elementos sincronizados com o fluxo da programa o de maneira que os usu rios possam acessar dados durante a programa o ou em diferentes pontos da programa o como estat sticas de programas de esportes ou informa es sobre atores em filmes ou shows J o conte do incrementado chamado independente de programa o inclui servi os como previs o do tempo not cias ou cat logo de produtos A TV Incrementada pode ser considerada um exemplo de interatividade local ou seja a intera o feita entre o usu rio e o conte do baixado para o receptor 11 Por exemplo a aplica o da CNN para TV Melhorada Figura 4 permite servi os de not cias interativos apresentando as ltimas not cias e imagens do site cnn com em conjunto com a programa o de televis
73. ns instant neas navegar pela web conversas eletr nicas chats entre outros 11 O uso da Internet pela TV acrescenta TV Digital grande quantidade de informa o e servi os fornecidos pela Internet Tamb m est diretamente relacionado com servi os de comunica o chat e mensagens dispon veis atrav s de servi os e aplica es para T V Digital 2 2 2 Metadados Metadados segundo Velluci um dado que descreve atributos de um recurso caracteriza suas rela es ap ia sua descoberta e uso efetivo e existe em um ambiente eletr nico Usualmente consiste em um conjunto de elementos cada qual descrevendo um atributo do recurso seu gerenciamento ou uso 12 Os padr es atuais de TV Digital est o focados puramente na defini o de metadados r gidos sem flexibilidade de mudan a ou adapta o f ceis de manipular analisar criar 10 Contudo para a TV Digital fornecer servi os mais complexos do que simples EPGs novos tipos de metadados mais flex veis precisam ser utilizados O W3C um f rum criado para estudar e moldar o futuro desenvolvimento da World Wide Web WWW O f rum respons vel por v rias especifica es de metadados garantindo interoperabilidade Dentre as linguagens para especifica o de metadados mais 26 comumente usadas est o a HTML 13 e XML 14 Devido ado o generalizada do padr o XML este se tornou a base para outros padr es de metadados para TV Digital c
74. nternet was developed through the use of a tool for Creating Programming Guides To create the video stream for the channel the transcoding system converts the videos of the Programming Guide of the channel into a single continuous and homogeneous stream which is distributed by RNP s Digital Video Network Finally we present results from a case study made on the Digital Video Network DVN of RNP the RNPTV In this case study the interaction with the service is done through the RNPTV Portal where it is possible to create channels through a tool for Creating Programming Guides besides accessing the channels available through a Web EPG Electronic Programming Guide SUM RIO j INTRODU O ta act estes stated atest a RSA acetate coats aad 13 e yO SUEY OS series A soe E a aes ana GR da 14 E 4 SEALE A senado nae tea ceases og xs east as geo aa SRS RE aa aa 15 2 FUNDAMENTA O TE RICA ceccscscsscescssessesssssssesssssssssessesessessesessessesssssssesssnessessses 16 DME Video DIAL screens persa nie GE Stes EAST AC Sd neues 16 2 1 1 Formatos DE VIDEO js pnass eita Lay saecs datadas Hadi ara lossaaea aaa mates andes 17 244 1 MPE ss RD dO a eee CD a 18 211 2 MPEG a dd A E E cee ae at 19 2 1 1 3 MPEG Arenada ena a Sa aa 19 2 1 1 4 Windows Media Video WMV c sccccccccecsessrseceeeccceeeesssteseceeeeeeseees 20 22 EV Dial assis nianna ennnen a a A USAR tada 20 2 2 1 SEVI COS anet e RE DRDS O a a ORAS RE OES OEE
75. o a possibilidade de realizar buscas e selecionar o conte do desejado utilizando o maior n mero de fontes produtoras poss vel Acesso Representado pela nuvem fornece o meio de transmiss o por onde trafegar o todas as informa es entre as unidades funcionais possibilitando que cada uma possa desempenhar sua fun o 2 2 2 2 2 Defini o de Metadados do TV Anytime As categorias de metadados do TV Anytime s o definidas pelo padr o em quatro categorias para prop sitos diferentes como mostrados na Tabela 4 18 Os metadados para descri o de conte do t m o prop sito de fazer uma descri o completa de programas incluindo varia es e requisitos b sicos definidos na especifica o TV Anytime 18 As varia es s o relacionadas a diferentes g neros de programas exemplo adultos filmes para crian as subdivis es de publica o exemplo filme com cinco partes agrega o de programas exemplo m ltiplos criadores s ries de programas exemplo 33 epis dios cole es de s ries exemplo sucessos de ver o e atribui es exemplo filme tributo Os metadados para descri o de inst ncia designam vers es finais instanciadas da m dia a ser entregue ao consumidor que precisam ser dotados de mecanismos de localiza o e an ncio de servi os como no EPG Defini es de metadados t m o prop sito de localiza o e determina o dos itens agendados al m de descri o dos tipos de
76. o da CNN 24 L SN NUME CNN SHOWBIZ HEALTH o SPORTS THEMI SIDEEDGE Zs nervo To view full screen video press ne es DISH HOME Figura 4 Aplica o de Not cias da CNN para TV Melhorada Fonte www informitv com 2 2 1 3 Conte do sob Demanda Ao contr rio do modelo tradicional de TV onde o usu rio espera o conte do apresentado pela emissora o conte do sob demanda inverte esse papel ou seja o usu rio pode interagir com o conte do atrav s de mecanismos de busca disponibilizado pela TV Dessa forma o usu rio passa a ter poder de decis o sobre o conte do que ele deseja ver Como conte do sob demanda dispon vel para os meios de transmiss o da TV destaca se o Video sob Demanda Video on Demand VoD e o Quase V deo sob Demanda Near Video on Demand N VoD V deo sob demanda a recep o de um conte do de v deo de acordo com a solicita o individual do usu rio o que permite o acesso ao conte do em qualquer momento O conte do entregue para o usu rio diretamente sem per odos de espera 11 J o quase v deo sob demanda trata da transmiss o cont nua da mesma programa o em m ltiplos canais ou em intervalos de tempo alternados 11 Isto o que acontece nos canais Pay Per View onde a programa o cont nua por m o usu rio compra o programa de um determinado hor rio Neste caso necess rio esperar um intervalo de tempo por isso o quase entre a compra do programa
77. o que um conjunto de defini es possa ser utilizado separadamente por aplica es O uso prim rio previsto para o MPEG 4 a transmiss o na web streaming aplica es conversacionais v deo confer ncia e transmiss es de televis o 20 A parte 2 das defini es MPEG 4 Visual possui mais de vinte perfis destacando se dois o Simple Profile e o Advanced Simple Profile O Simple Profile voltado para dispositivos com baixo poder de processamento como celulares O Advanced Simple Profile usado como base para compress o de v deo em codecs como DivX XviD WMV etc A parte 10 das defini es do MPEG 4 referem se a codifica o de v deo H 264 Basicamente o H 264 permite a codifica o de v deo com a mesma qualidade do MPEG 2 por m usando menos bits A menor necessidade de bits para representa o do v deo torna poss vel o uso do H 264 em novas aplica es e servi os como IPTV 2 1 1 4 Windows Media Video WMV Windows Media Video WMV 7 o nome dado ao conjunto de tecnologias de transmiss o e armazenamento de v deo da Microsoft como parte do framework Windows Media A implementa o do padr o utiliza desde sua vers o 7 uma implementa o pr pria do MPEG 4 Parte 2 O fluxo de v deo comumente combinado com um fluxo de udio Windows Media Audio WMA Arquivos WMV podem ser empacotados utilizando os formatos container AVI Audio Video Interleave ou ASF Advanced Systems Format O AVI foi in
78. o v deo diretamente ao usu rio Os canais devem ser apresentados ao usu rio de maneira expl cita e direta uma vez que o foco do servi o a apresenta o de canais Podem ser apresentados como pacotes de canais ou seja agrupamento de canais com caracter sticas semelhantes como g nero ou classifica o et ria semelhante ao que acontece em sistemas de T V a cabo ou sat lite Por fim temos o sistema de administra o respons vel por fornecer o acesso s fun es de cadastramento de usu rios administra o de v deos e canais adi o cria o remo o entre outras 60 5 ESTUDO DE CASO RNPTV No intuito de validar a arquitetura do servi o proposto no cap tulo 4 foi desenvolvido um estudo de caso aplicado a Rede de V deo Digital RVD da Rede Nacional de Ensino e Pesquisa RNP O trabalho foi desenvolvido no contexto do Grupo de Trabalho de TV Digital da RNP 43 criado para desenvolver uma plataforma que n o s viabilize mas potencialize as transmiss es de TV atrav s da Internet com recursos dispon veis no mbito de TV digital Dessa forma a inten o que a infra estrutura desenvolvida em conjunto com as aplica es seja utilizada para transmiss o de canais de interesse da RNP e de suas institui es parceiras criando a Rede de Televis o Digital da RNP RTD da RNP ou simplesmente RTD 41 A RTD foi desenvolvida com o intuito de apresentar ao usu rio de Redes IP como a Internet a experi nc
79. omo MPEG 7 15 e MPEG 21 16 O W3C elaborou a seguinte classifica o para defini o de metadados de acordo com a funcionalidade e prop sito 10 e Uso para Internet implementa o de servi os em receptores com canal de retorno como por exemplo para uso de servi os na Internet exemplo browser HTML em um receptor de TV Digital e Servi os de difus o encapsulamento de servi os em um fluxo de difus o de conte do exemplo inst ncia de um arquivo XML para ser usado como par metros de configura o de um servi o e Conjunto de ferramentas b sicas para outros padr es de metadados as defini es de metadados do W3C podem ser usadas como fonte para novos padr es de metadados exemplo esquemas XML foram selecionados como a base para o padr o MPEG 7 Em geral a utiliza o dos padr es de metadados do W3C focada em servi os que necessitam de canal de retorno nos receptores ex modem cabo ADSL etc Tamb m muitos dos padr es exploram diferentes tipos de servi os e cen rios de aplica es Contudo algumas caracter sticas s o comuns a eles s o estas 10 e Incluem tipos de dados pr existentes ou definidos pelo usu rio e Identifica o nica atrav s da sinaliza o de namespaces n o amb guos e Reusabilidade e f cil integra o em arquiteturas baseadas em XML e Eventos e representa o em rvore da representa o dos metadados ou interc mbio de metadados 2 2 2 1 XML XML 14
80. omo s o realizados diversos registros de autentica o por consumidores e aplica es externas um modelo de autentica o deve ser utilizado Neste caso o modelo proposto o Federated Identity Model desenvolvido pelo projeto Liberty Alliance 2 O objetivo do grupo Parlay a defini o de APIs de programa o em rede para dar suporte a cria o de servi os de telecomunica es gt Este modelo especifica como organiza es independentes podem compartilhar identidades para acesso confi vel a aplica es fio Provedor de Servi os s Mensagem Aplica es Multim dia Z Servidor de Autentica o Gateway WAP Gerenciador de Sess es Servidor de Telefonia eae Localiza o 2 Portal VNO Portal de Administra o Portal do Consumidor Portal SRM Gerenciador de Sess o SIP Gateway de Web Services Administrador 41 Cat logo OO OE Servidor de ervidores Streaming de Conte do Servidor de Jogos contabilidade Sistemas Legados BEE Figura 8 Plataforma para Entrega de Servi os de Entretenimento e M dia Digital 3 1 3 Gerenciador de Sess es O gerenciador de sess es 2 Zz respons vel basicamente por duas fun es transferir sess es entre redes sem que a sess o seja perdida e o gerenciamento de conex es concorrentes em redes 3G de dispositi
81. os com interesses comuns que podem interagir entre si e fornecer um feedback sobre o conte do em tempo real para os produtores e veiculadores da informa o Ainda a integra o do servi o com conte do recebido de canais de TV inclusive TV Digital possibilita o oferecimento de v deos com interatividade Essa possibilidade pode ser vislumbrada no contexto do OpenGinga 54 implementa o de refer ncia do Middleware Ginga do padr o brasileiro de TV Digital Interativa Uma vez que poss vel integrar estrat gias para empacotar e decodificar as aplica es interativas no fluxo de v deo transmitido na rede A 10 11 12 13 14 15 14 REFER NCIAS BIBLIOGR FICAS YouTube Broadcast Yourself Online Acessado em Maio de 2008 http www youtube com Google Video Online Acessado em Maio de 2008 http video google com Keith Jack Video Desmystified A Handbook for the Digital Engineer 5a Edi o s l Elsevier 2007 p 920 978 0 7506 8395 1 Chiariglione Leonardo ISO IEC JTC1 SC29 WG11 MPEG 1 description Online Acessado em maio de 2008 http www chiariglione org mpeg standards mpeg 1 mpeg 1 htm ISOMEC JTC1 SC29 WG11 MPEG 2 Generic coding of moving pictures and associated audio information Online Acessado em Junho de 2008 http www chiariglione org mpeg standards mpeg 2 mpeg 2 htm Koenen Rob Overview of the MPEG 4 Standard Online Acessado em junho de 2008 http www ch
82. os de distribui o de v deo cobran a e gerenciamento de direitos autorais A plataforma extens vel a ades o de servidores para prover novas capacidades e servi os Associados aos servidores de conte do est o bases de dados para gerenciar perfis cat logos de servi os SRM 43 Service Relationship Management e conte do como v deos sob demanda ou jogos para download 3 1 7 Sistemas Legados Os sistemas legados n o fazem parte formalmente da plataforma contudo exercem um papel importante para aumentar as capacidades disponibilizadas pela plataforma O suporte feito atrav s de uma camada intermedi ria middleware que atua como um ponto de converg ncia para a integra o dos sistemas Essas fun es s o especialmente disponibilizadas para as aplica es multim dia como web services 3 1 8 Gateway de Web Services O Gateway de Web Services GWS respons vel por prover interfaces p blicas para a comunica o entre aplica es multim dia Basicamente tr s entidades da plataforma colaboram com o GWS para completar requisi es a servi os os n s interconectados em redes os sistemas legados e os servidores de conte do Al m disso os web services disponibilizam um ambiente de r pido desenvolvimento e testes para novos servi os de entretenimento e m dia digital 3 2 Research Channel O Research Channel um cons rcio de institui es acad micas e de pesquisa para compartilhar conte do audio
83. os v deos um servi o de disponibiliza o de metadados foi desenvolvido nessa camada O gerenciador de metadados respons vel por inserir remover editar e disponibilizar os metadados do servi o Neste caso os metadados s o apresentados ao usu rio pelo portal o qual integra a camada de apresenta o Por fim a camada de apresenta o possui as interfaces de acesso ao servi o disponibilizadas atrav s de um portal O portal respons vel pela apresenta o ao usu rio dos meios para criar e acessar o conte do do servi o Pelo portal poss vel cadastrar v deos metadados programas canais criar programa es e ter acesso ao conte do de maneira que o usu rio possa experimentar o conceito de TV visualizada pela Internet 5 1 Base de Dados A base de dados do RNPTV armazena os metadados dos programas e canais funcionando como um reposit rio de metadados para objetos multim dia Al m destas tamb m s o mantidas as informa es dos usu rios e grades de programa o 62 hai a Web EPG Gerenciador de Metadados Sistema de Usuario Base de eg Qu Autentica o 2 Metadados CAEG Rede de dos V deos KU Video CAEG Figura 14 Arquitetura do RNPTV Dentre as informa es pertinentes est o presentes os metadados especificados na se o 4 3 2 como o t tulo dura o g nero e l ngua do v deo dentre outras Tamb m est o presentes dados relativos aos usu rios como nome
84. plataforma inclui servi os de aux lio aos consumidores al m de tarefas operacionais preven o e manuten o As aplica es multim dia cont m a l gica de neg cio para prover em particular um servi o de entretenimento ou m dia digital Para completar o servi o a aplica o pode fazer consultas plataforma para obter informa es sobre localiza o do consumidor ou enviar mensagens A plataforma de refer ncia apresentada na Figura 6 ilustra as entidades envolvidas num contexto de entrega de conte do multim dia como consumidores e aplica es multim dia A integra o ger ncia monitoramento entrega e diversas outras fun es essenciais ao funcionamento de um servi o de entrega e ou distribui o de conte do e m dias digitais est alicer ado em uma plataforma de entrega Ent o a abordagem para a constru o da plataforma de entrega a hospedagem de um conjunto de aplica es que ser o respons veis por prover um conjunto de servi os espec ficos por m relacionados uns com os outros 29 Por exemplo uma aplica o respons vel pelo servi o de distribui o de v deo ao vivo ou sob demanda enquanto que 40 outra aplica o prov o servi o de jogos A plataforma encarrega se de prover o conjunto de servi os comuns a essas aplica es A Figura 8 ilustra a arquitetura para uma plataforma de entrega de servi os de entretenimento e m dia digital conforme apresentado em Pavlovski et al 29 A
85. pos v deo udio documentos imagens e m sica Sistemas de armazenamento massivo de dados referem se quantidade de conte do multim dia que pode ser armazenado pelo servi o O SGPD tem um suporte completo que inclui sistemas de armazenamento storage de grande porte at armazenamento em discos locais J o PDCM n o especifica explicitamente como os conte dos multim dia ser o armazenados dependendo de qual tipo de conte do multim dia ser distribu do O gerenciamento dos metadados do conte do uma funcionalidade inerente aos sistemas de distribui o de conte do multim dia e suportado em sua totalidade ou seja inser o remo o altera o dos metadados Outra funcionalidade tamb m suportada totalmente a autentica o autoriza o e controle de acesso Ambas as propostas seguem modelos baseados em Federa es do ingl s Federated 40 que especifica como organiza es independentes podem compartilhar identidades para acesso confi vel a aplica es As arquiteturas em componentes do PDCM e do SGPD foram desenvolvidas com a caracter stica de extensibilidade isto permite que novas tecnologias e funcionalidades sejam agregadas O suporte extensibilidade total e est presente em todos os n veis das arquiteturas Os meios de intera o com o usu rio disponibilizados pelo PDCM oferecem suporte a aplica es para intera o com dispositivos que v o desde receptores de TV Digital a celulares
86. quema de valida o definido na linha 4 A inst ncia XML come a na linha 2 com a defini o shiporder e o tipo obrigat rio orderid associado a um valor neste caso 889923 Logo em seguida s o instanciados elementos orderperson 5 shipto 6 e item 12 e 18 e seus respectivos valores Em shipto 6 temos os campos name 7 address city 9 e country 10 A inst ncia composta de dois itens possibilidade garantida pelo esquema quando foi 30 definido maxOccurs para o elemento item na linha 14 da Tabela 2 O primeiro item 12 tem todos os elementos definidos no esquema XML title 13 note 14 quantity 15 e price 16 enquanto que o segundo item 18 n o possui o elemento note Isto porque o esquema da Tabela 2 define atrav s do atributo minOccurs que o elemento note pode n o ser instanciando em um esquema XML Como a inst ncia do esquema XML possui refer ncia a um esquema de valida o os dados inseridos s o validados de acordo com o esquema XML Por exemplo colocar no campo price 16 o valor dez ponto noventa causar um erro durante uma valida o 2 2 2 2 TV Anytime A proposta do TV Anytime criar novas possibilidade para as aplica es em receptores de TV Digital explorando armazenamento e persist ncia locais envolvendo entrega independente da rede interoperabilidade integra o em sistemas existentes e ainda a especifica o das estruturas de seguran a necess rias 18 O
87. r do telespectador Apesar dos sinais usados para transmiss o serem anal gicos a informa o contida nessas transmiss es consiste somente de dados digitais modulados em uma portadora de sinal anal gica 9 Em uma an lise mais superficial os sistemas de TV Digital n o introduzem muita diferen a em rela o ao anal gico do ponto de vista do telespectador uma vez que o mesmo tem acesso a um canal e a uma programa o Contudo a TV Digital revela um novo conceito de servi os de televis o que eleva as possibilidades de intera o do telespectador Esse cen rio ilustrado na Figura 2 Nas transmiss es anal gicas os servi os programas de TV s o apresentados linearmente de acordo com um mapa de programa o fixo A TV Digital quebra este paradigma de programa o linear permitindo a reserva e o uso de servi os independentemente do agendamento dos programas pela emissora de TV 10 Servi o de TV anal gica Servi o de TV Digital Canal de TV Servi o de Tv Possibilidade de mapas de programas de TV independentes entre os servi os Estruturas flex veis de servi os e conte do multim dia diverso Servi os com v rios estados e interatividade n o local Servi o de TV Servi os Interativos Integrados Servi o de Canal de TV TV Figura 2 Visualiza o das diferen as entre TV Anal gica e TV Digital Servi os agendados linearmente em um mapa de programas de TV Estruturas r gidas de servi
88. ra o de conte do televisivo nesse contexto v deo programa es canais e etc permitindo uma experi ncia de entretenimento semelhante ao telespectador que assiste TV ainda restrita A proposta deste trabalho foca em um servi o de cria o e distribui o de conte do de TV em redes IP incorporando conceitos presentes na TV juntamente com a experi ncia de usu rios de Internet para dar o suporte necess rio a cria o de programa es canais personaliza o e comunidades relacionadas aos conte dos disponibilizados pelo servi o Para melhor alcan ar os objetivos deste trabalho foi elaborada uma arquitetura que dividida em camadas onde cada camada prov servi os para a camada subseqiiente Esta abordagem oferece flexibilidade e independ ncia pois cada camada funciona como um subsistema independente 41 As cinco camadas apresentadas na Figura 10 modelam o servi o Camada de Camada de Camada de Adapta o Distribui o Apresenta o Produtor de Fornecedor Conte do de Conte do i Distribui o de Conte do i Esta o de TV l l Rede de Video Digital Metadados Gerenciador de Portal Web Metadados Figura 10 Modelo Conceitual Codifica o Player de V deo Fontes Externas Produ o Independente R diodifus o Cada camada possui componentes que ser o respons veis por prover os servi os desempenhados pela ca
89. rabalho dos modelos atuais de sistemas de transmiss o digital 31 e Aplic vel tanto em padr es focados para TV Digital quanto em esquemas mais avan ados de metadados 2 2 2 2 1 Modelo de Refer ncia do TV Anytime O processo de cria o e evolu o de metadados para um item de conte do individual pode envolver muitas organiza es no decorrer da cria o distribui o e entrega ao consumidor Ent o h uma clara necessidade de definir um modelo comum de metadados e um conjunto padr o de elementos de metadados como meio de assegurar um alto n vel de interoperabilidade desde o conte do de cria o at o conte do de entrega 18 A Figura 5 ilustra como o TV Anytime especifica seu modelo funcional de refer ncia em que cada unidade funcional representada pelos ret ngulos o acesso ilustrado atrav s da nuvem dando id ia de conectividade entre as unidades 19 VIII Acesso Usu rio 1 Metadados 2 Provedor Figura 5 Modelo de Refer ncia do TV Anytime O fluxo b sico segue de acordo com as setas as indicadas por 1 s o os fluxos dos metadados e as indicadas por 2 representam o fluxo proveniente de um provedor de servi os As unidades funcionais do TV Anytime podem ser descritas como se segue I Cria o de Conte do est ligada diretamente a cria o do programa e dos metadados do conte do Uma produtora de v deo que tem a fun o de produzir um programa de televis o pode ser um
90. rasil Tag Artes e Ciencias Humanas URI home gttv ThankY ouForSmoking avi Figura 17 Ferramenta de Gera o de Grade de Programa o 5 5 Demonstra o WRNP 2007 O objetivo da demonstra o foi apresentar ao p blico o servi o de distribui o de TV da RNP que consiste na cria o de um canal de TV da RNP a partir de fontes diversificadas de v deo ao vivo sob demanda canais de TV convencional e v deo HDTV bem como da configura o de uma grade de programa o Al m disso um dos focos da demonstra o foi o Portal de TV Digital atrav s da visualiza o de canais e v deos dispon veis no servi o este ltimo atrav s do Web EPG e de ferramentas respons veis pela recupera o da grade de programa o e exibi o dos canais de TV Os objetivos principais da demonstra o foram a Demonstrar a montagem de uma grade de programa o de um canal de TV para a Internet A cria o do canal foi feita a partir de v rios v deos e eventos ao vivo dispon veis na Rede de V deo Digital RVD e de outros locais na Internet incluindo a pr pria transmiss o do WRNP b Navega o pela grade de programa o atrav s do Web EPG A interface do guia de programa o acessada atrav s da Internet foi respons vel por carregar a programa o dos diversos canais dispon veis na Rede de distribui o de TV da RNP e exibir ao usu rio c Exibi o dos canais dispon veis no Web EPG pelo navegador ou pela TV Os conte dos di
91. rvi os multim dia como v deo m sica e voz VoIP Para suportar essa nova gama de servi os foram propostas e desenvolvidas v rias infra estruturas de distribui o de conte do Muitos dos servi os baseiam se no tradicional esquema cliente servidor Uma entidade chamada de servidor hospeda o conte do a ser disponibilizado e uma ou mais entidades chamadas de clientes em geral representada por usu rios buscam o conte do armazenado nesses servidores Para uma grande quantidade de usu rios e poucos servidores a abordagem cliente servidor pode degradar um servi o de distribui o de conte do 2 3 1 Redes de Distribui o de Conte do Uma abordagem para a distribui o de conte do eficiente a cria o de Redes de Distribui o de Conte do Content Distribution Networks CDN Em uma CDN o conte do replicado de um servidor original para servidores secund rios de maneira a melhorar a qualidade do servi o pelos usu rios finais e diminuir a carga na rede 20 Adicionalmente a CDN cont m um sistema de distribui o roteamento e monitoramento 21 Os servidores secund rios recebem requisi es de conte do a partir dos clientes Ent o o sistema de distribui o encarregado de mover o conte do publicado dos servidores originais para um ou mais servidores secund rios O cliente que fez a requisi o direcionado ao servidor secund rio pelo sistema de roteamento Para manter a qualidade e m tricas da r
92. s de Batista Carlos Eduardo e Souza Filho Guido Lemos A3TV Anytime Anywhere and by Anyone TV MindTrek Conference 7 9 de Outubro de 2008 OpenGinga Implementa o de Ref ncia do Middleware Brasileiro de TV Digital Online http www openginga org
93. s e recursos 51 Para o RNPTV foram definidos tr s pap is principais usu rio administrador de programas e administrador de grade O papel de usu rio d privil gios simples no sistema para fins de contabilidade e classifica o dos programas Pode ser utilizado tamb m em servi os de personaliza o e colabora o J o papel de administrador de programas fornece permiss es de acesso aos m dulos de gerenciamento de programas e gerenciamento de canais descritos na se o 5 4 Com esse papel poss vel adicionar alterar e excluir canais e programas do servi o Por fim o administrador de grade tem permiss es de adi o altera o e exclus o de grades de programa o do sistema O modelo de acesso baseado em separa o de pap is atribui uma caracter stica importante ao servi o a defini o de usu rios especializados Por exemplo um usu rio pode ter apenas a permiss o de gerenciamento de programas e outro usu rio apenas a permiss o de 68 gerenciamento de grades de programa o O primeiro especialista em conte do selecionando programas de interesses diversos e adicionando os ao sistema enquanto o segundo especialista em programa o utiliza a base de dados criada pelo primeiro usu rio para organizar os programas em uma programa o consistente e atrativa 5 4 3 Gera o de Canais A gera o da grade de programa o auxiliada pela Ferramenta de Gera o de Grade de Programa o desenvo
94. servi os providos Tipo de Descritor Exemplo Metadados para Descri o de Conte do B sico CRID TVAID Descritivo t tulo sinopse g nero Informa o de udio V deo formato de arquivo atributos de A V taxa de bits Informa o de Programa varia o do tipo de programa Informa o de Grupo epis dios de uma opera Descritores de Cr tica de M dia classifica o cr ticas em jornais de filmes Defini es Opcionais de Metadados metadados obrigat rios ou opcionais Metadados para Descri o de Inst ncia Entidades de Localiza o de Programa agendamento de programas EPG completo Localiza o de Programa entrada em um EPG Informa o de Servi o canal de TV canal 1 ci ncia Metadados do Consumidor Hist rico de Uso e Prefer ncias do Usu rio dados coletados implicitamente ou explicitamente do ou sobre o usu rio usu rio assiste notici rio todo dia as 9 00h Metadados Segmentados Descri o B sica Segmentada t tulos segmentados ou sinopse Informa o Segmentada localiza o temporal de um segmento Informa o de Grupo Segmentada compila o de segmentos Tabela de Informa o Segmentada tabela com todos os segmentos de metadados Tabela 4 Categorias de Metadados do TV Anytime Os metadados do consumidor definem estruturas para identifica o de hist rico e perfil de usu rios bem como os usu rios e os grupos de usu rios Os metadados do consumidor permitem a cria
95. solu o prop e a integra o entre as entidades presentes em solu es de distribui o de servi os e conte do multim dia estas por sua vez s o integradas a plataforma e passam a ser vistas como provedoras de servi os A topologia f sica da plataforma proposta em Pavlovski et al 29 contempla diversos subsistemas tais como n s interconectados em redes servidor de autentica o gerenciador de sess es gerenciador de sess o SIP portais servidores de conte do sistemas legados e gateway de Web Services que ser o detalhados nas subse es seguintes 3 1 1 N s Interconectados em Redes Os n s interconectados em redes de transmiss o de dados fazem interface direta com servi os de telecomunica es Isto inclui gateways Parlay de mensagens SMS MMS WAP e servidores de localiza o e telefonia 3 1 2 Servidor de Autentica o O servidor de autentica o um ponto de acesso consolidado para que todas as entidades externas que acessam a plataforma possam tornar dispon veis seus servi os V rias fun es s o realizadas por este componente o que inclui autentica o de usu rios autoriza o de requisi es a servi os single sign on para o acesso aos canais de rede wireless como Internet WiMax 3G etc Para escalabilidade o servidor de autentica o pode ser particionado assim servidores dedicados atendem requisi es de web services autentica o SIP requisi es de consumidores etc C
96. spon veis na Rede de distribui o de TV da RNP s o vari veis existindo conte dos de baixa qualidade at alta defini o HDTV sendo 70 classificados em pacotes de programa o A exibi o dos canais do pacote b sico Basic de programa o foi realizada pelo navegador enquanto conte dos de defini o padr o e alta Premium foram exibidos em uma TV de alta defini o A demonstra o utilizou os seguintes equipamentos um computador Intel Celeron 2 66Ghz com mem ria RAM de 512MB interface de rede Ethernet 10 100Mbits e disco r gido de 200GB rodando o sistema operacional Linux Esse computador atuou como servidor de v deo HDTV e SDTV utilizando uma placa de codifica o SDTV em hardware Hauppauge WinPVR 500 conectada a rede local de TV a cabo e uma placa com interface de conex o FireWire para recebimento do v deo HDTV da c mera Outro computador Intel Pentium IV 2 8Ghz com 512MB de RAM interface de rede 10 100Mbits e Windows XP Professional instalado foi usado para a demonstra o do Portal RNPTV A rede interna instalada foi Gigabit Ethernet com um ink externo de 1 Gbps O esquema da demonstra o apresentado na Figura 18 Para ilustrar as v rias fontes de v deo suportadas para cria o de canais foi disponibilizada uma fonte de v deo HDTV gerada a partir de uma c mera HDTV fontes de v deo ao vivo sob demanda canais de TV dispon veis na Internet e fontes de v deos SDTV a partir da captura e codi
97. to de um servi o que suporte a cria o e distribui o de canais de TV em redes IP alvo do presente trabalho 1 1 Objetivos Os usu rios se relacionam de forma diferente com os servi os de TV e de Internet O usu rio de TV mais passivo apenas assiste uma programa o fornecida por uma emissora J o usu rio da Internet vai procura do seu conte do udio visual fazendo a sele o do que mais lhe interessa em um determinado momento Nesse contexto o objetivo geral deste trabalho propor um servi o de suporte a cria o e distribui o de conte do de televis o em Redes IP o qual integra a filosofia dos canais de TV com os novos servi os inerentes ao ambiente Web especialmente no que tange 15 a distribui o de video Para atingir esse objetivo foram definidos os seguintes objetivos espec ficos e Definir conceitos relacionados a integra o de servi o de distribui o de TV e de v deo na Internet e Definir uma arquitetura que modele a integra o de canais de TV e servi o de distribui o de v deo na Internet e Validar os principais m dulos dessa arquitetura atrav s de uma implementa o de refer ncia priorizando a distribui o de v deo 1 2 Estrutura Esta disserta o est organizada como se segue o Cap tulo 2 apresenta a fundamenta o te rica necess ria ao desenvolvimento do trabalho O Cap tulo 3 apresenta os trabalhos relacionados O Cap tulo 4 apresenta a arquitetura do servi
98. ultim dia PDCM m vel e fixo a aplica es que demandam grandes quantidades de tr fego Um fator decisivo para o aumento da demanda por banda passante nas redes a entrega de servi os multim dia As redes em banda larga continuam se expandindo provendo aos seus usu rios acesso como udio e v deo 29 Disponibilizar servi os de v deo sob demanda requer uma infra estrutura desenvolvida especialmente para atender esse tipo de aplica o Esse princ pio pode ser aplicado a outros tipos de servi os como jogos ou telefonia Inicialmente vemos essas solu es como pontuais ou seja s o desenvolvidas para atender especificamente a um tipo de servi o 29 Uma solu o mais estrat gica utilizar uma arquitetura que atue como uma plataforma de entrega de servi os integrando v rias solu es Um exemplo mostrado na Figura 7 que apresenta a plataforma de refer ncia para entrega de conte do multim dia sugerida por Pavlovski et al 29 eS Dispositivos y dos Consumidores Provedor de Servi os Plataforma para Entrega de Servi os de Entretenimento e M dia Digital Aplica es Sistemas Multim dia Legados Figura 7 Plataforma de Refer ncia para Entrega de Conte do Multim dia Como proposto por Pavlovski et al 29 a solu o composta por diversas entidades Plataforma para entrega de servi os de entretenimento e m dia digital Integra o com sistemas legados
99. uporte necess rio e em especial a minha irm Larissa pela ajuda e apoio em Jo o Pessoa minha namorada Milena Lins pelo suporte emocional e compreens o durante minhas aus ncias meu orientador Guido Lemos de Souza Filho por acreditar na minha compet ncia e a Tatiana Aires Tavares pela inestim vel ajuda durante a escrita deste trabalho Felipe Soares Greg rio Enrico Anselmo Lacerda e Thiago Falc o pelo excelente trabalho realizado no Grupo de Trabalho de TV Digital Aos amigos do LAVID e da Mopa e a todos que direta e indiretamente ajudaram na conclus o deste trabalho RESUMO Atualmente as redes de dados e de forma mais evidente a Internet est o recebendo cada vez mais os fluxos de conte dos multim dia oriundos da onda de converg ncia digital de servi os Al m dos tradicionais servi os de v deo e udio a televis o tem se destacado como um novo recurso vinculado Internet Este trabalho prop e uma arquitetura que viabilize a cria o de um servi o de distribui o de canais de TV integrando conte do dispon vel na Internet e televis o O servi o proposto integra e adapta conte do heterog neo onde existe uma diversidade de formatos de codifica o de v deos O servi o tamb m trata informa es sobre v deos ou seja os metadados Al m disso foi desenvolvida uma infra estrutura de software e hardware que suporta a cria o dos canais de TV para a Internet atrav s do uso de uma Ferram
100. ura o e adapta o o que as fazem candidatas a atuarem como redes de distribui o de conte do Atualmente j s o muito usadas para compartilhamento de conte do multim dia como v deos fotos e m sicas Um exemplo disso s o os servi os de entrega de conte do multim dia que necessitam de requisitos temporais mais r gidos como v deo ao vivo ou v deo sob demanda 2 3 2 Distribui o de V deo A distribui o de v deos um servi o que cresce atualmente em redes IP notadamente a Internet Como o v deo um conte do que demanda grandes capacidades de armazenamento e largura de banda ele est geralmente associado a uma rede de distribui o de conte do V deo aproximadamente um quarto de todo o tr fego consumido da Internet com um crescimento anual de 12 em 2006 22 em 2007 e alcan ar 32 at o final de 2008 25 A Tabela 5 apresenta o tr fego de v deo na Internet entre 2006 e 2012 projetado Consumo de V deo na Internet para o PC entre 2006 e 2012 CAGR 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2007 1012 Geograficamente PB por m s Am rica do Norte 59 156 270 389 505 635 771 38 Europa Ocidental 83 227 571 975 1459 2062 2852 66 sia e Pac fico 99 210 414 686 1028 1469 2137 59 Jap o 13 25 36 53 73 100 121 37 Am rica Latina 9 14 29 50 17 115 161 64 Europa Centro Oriental 4 9 16 30 53 91 138 74
101. utilizando para isso redes de dados como a Internet al m de redes sem fio WiMax Plataforma para Distribui o de Conte do Multim dia 29 Sistema de Gest o de Propriedades Digitais 31 48 e redes 3G J as aplica es no SGPD seguem um modelo apenas de intera o com usu rios em redes de dados como a Internet e por isso est o mais focadas em aplica es baseadas em Web Por fim o suporte a conte do no PDCM abrangente pois essa arquitetura foi modelada para a integra o de qualquer tipo de conte do multim dia tais como v deo udio imagens SMS jogos servi os de telefonia entre outros Para o SGPD temos uma variedade mais restrita de conte dos digitais tais como v deo udio documentos e imagens Sendo assim podemos concluir que a plataforma para distribui o de conte do multim dia PDCM e o sistema de gest o de propriedades digitais SGPD possuem equival ncia funcional A PDCM modelada a partir de v rios servi os para criar uma plataforma de refer ncia para entrega de conte do multim dia enquanto que o SGPD um sistema que resolve o problema espec fico da gest o de propriedades digitais 49 4 ARQUITETURA DO SERVI O PROPOSTO A maneira como o usu rio experimenta video pela Internet muitas vezes implementada utilizando se uma CDN e portais de conte do onde existe a sua disposi o uma s rie de v deos e o usu rio precisa ir busca dos v deos que deseja A integ
102. v a funcionalidade de acesso e distribui o dos metadados para a camada de apresenta o Todo o gerenciamento est de acordo com o padr o de metadados baseado no TV Anytime especificado na se o 4 3 2 4 5 Camada de Apresenta o Nesta camada os servi os t m por finalidade a intera o dos servi os das outras camadas com o usu rio final Ao usu rio devem ser apresentadas interfaces de acesso ao sistema com a apresenta o do conte do visual atrav s de players sistemas de busca de personaliza o de gerenciamento entre outros 4 5 1 Player de V deo A distribui o de v deo atrav s de redes de distribui o de conte do dar se atrav s de URLs de acesso ao conte do que possuem uma sintaxe definida pela rede de distribui o de conte do empregada O acesso a essas URLs geralmente feito por um Portal Web onde apresentado ao usu rio as URLs de acesso aos v deos Essas URLs muitas vezes est o embutidas no pr prio portal que oferece as facilidades de visualiza o dos v deos atrav s do uso de players embutidos Uma vez que se possua uma URL de acesso aos v deos o mesmo pode ser acessado a qualquer momento atrav s de um player de v deo isolado ou seja n o necess rio sempre ir ao Portal visualizar os v deos Os fluxos de v deos gerados pela camada de distribui o t m o objetivo de serem o mais compat veis com os diversos players de v deo dispon veis Ent o os usu rios tem a poss
103. vidores d Contedini e SD DT de eae 42 3 1 7 Sistemas LC SACOG sax dao l naie a R a a NE a T tadeeetiade 43 3 1 8 Gateway de Web Services ma anesarantasad oa Int suscan ss dossgncasdsbadevansecevasoavaatedaneee 43 3 2 Research Channel seis SE EEN O ua o OS Fivela Seu UA Gata Cacoa se Does Sade E eai 43 3 2 1 Sistema de Gest o de Propriedade Digital SGPD cc eeeeeeeeeeesseeeenteeeeees 43 3 3 An lise Comparativas esnias a a aaa TSE ESSA SU TA a 46 4 ARQUITETURA DO SERVI O PROPOSTO en erre 49 dido Produtor de COMU ss a E a Beko ee ea 50 4 1 1 FEST Ae TV spa os a Essa NTE A E Ra 50 4 1 2 Produ o Independente nccisss ssssisievsscanss coeisanvssaceety Seaeeatensactesevnceassnecesetedenanereuses 50 4 2 Fornecedor de Conte do caicnesseeeidesncatencareadi gues ad EINS QUA a LAU aq 51 4 2 1 Distribui o de Conte do susana dasssecizarediaas sexs susiaans foro sai adiada adia sita alga 51 4 2 2 Pontes Externas a id E E as gv 51 4 2 3 RAMOS O ra a Ee a 51 Ade Camada OSAdADLa O a lee a a etapa Gas ea 32 4 3 1 COGINIC AC AG cars ias ai UG UA a a 52 4 3 2 MetadadoSisisinnssinnsns ninsi Gaia asa ei i Ea asies 53 4 3 2 1 Metadados para Canal nesie es rnet as ee a o eiiis 54 4 3 2 2 Metadados para Prostata joss sdctcus cisccsisaana coll scosayeacesegcsdtsoasessaansavaseeadoeboctae 55 4 3 2 3 Metadados pata PrOsTAMA O is snciiacsuotieticededn baie a 55 4 4 Camada de DisinDUI O quais ca asd r
104. visual 30 O sistema de distribui o de v deo enfoca uma grande variedade de banda passante capacidades e usos como por exemplo transmiss o de v deos imagens ou conte do de televis o em bandas passantes baixas 56kbps passando por v deo HDTV 19 2 Mbps e atingindo transmiss es de v deo n o comprimido da ordem de 1 5 Gbps O Research Channel est baseado em um sistema de gerenciamento de DigitalWell 31 32 que respons vel por prover as solu es de captura e distribui o de conte do multim dia pela Internet 3 2 1 Sistema de Gest o de Propriedade Digital SGPD O Research Channel utiliza um Sistema de Gest o de Propriedade Digital Digital Asset Management System chamado DigitalWell 32 Este sistema respons vel pela gest o e entrega de propriedades digitais provendo uma solu o escal vel para aquisi o coleta 44 classifica o armazenamento e entrega de grandes cole es de m dia digital sobre redes IP 31 Para distribui es em broadcast a captura e tratamento do conte do digital s o feitas de forma autom tica O conte do adquirido bem como os metadados associados a eles mantido em sistemas de armazenamento robustos proporcionando maior escalabilidade O sistema DigitalWell possui os seguintes objetivos e Integra o de distribui o de conte do broadcast e Automa o de conte do fim a fim end to end e Qualidade baixa padr o e alta com suporte a redes das pr
105. vos m veis 3 1 4 Gerenciador de Sess es SIP O SIP Session Initiation Protocol uma protocolo de aplica o que gerencia o estabelecimento controle e encerramento de sess es multim dia Um gateway SIP d suporte ao uso de aplica es multim dias como VoIP Voice over IP v deo confer ncia e outros servi os peer to peer provendo um conjunto de servi os como redirecionamento e mapeamento de nomes para interligar aplica es Por exemplo poss vel usar um sistema PVR Personal Video Recorder para assistir a uma grava o e ligar para outros usu rios e ent o compartilhar experi ncias ao assistir o mesmo conte do 42 3 1 5 Portais Os portais prov em a interface pela qual os usu rios da plataforma acessam os servi os multim dia Dependendo dos servi os providos pela plataforma portais dedicados e diferenciados podem ser necess rios para suportar cada tipo espec fico de servi o Portais de consumidor s o os meios pelo qual todos os consumidores acessam os servi os multim dia A interface deste portal est dispon vel atrav s da Web ou WAP disponibilizando o acesso a dispositivos fixos computadores laptops set top boxes ou m veis celulares PDA Contudo alguns servi os podem ser dependentes do dispositivo do consumidor como servi os de IPTV pela Web As fun es mais comuns a este tipo de portal s o registro de novos usu rios personaliza o armazenamento de perfil e a distribui
106. ximas gera es e Independ ncia do tipo de conte do gerenciado documentos fotos udio v deo dados e Middleware metadados DRM API de integra o e Arquitetura escal vel e plug vel capacidade de agregar novas tecnologias e Interopera o com outros sistemas de gest o de propriedades e Armazenamento e preserva o de conte do A arquitetura do sistema foi desenvolvida em camadas numeradas de 1 a 7 Figura 9 contemplando os objetivos elencados Authorization Authentication Access Control WebISO Shibboleth PKI Request Director Metadata Data Stream State Manager Transport Streams WS API Metadata Abstraction Storage Pool Abstraction Databases Broadcast Windows Unix HSM DB2 SQLServer Automation Filesystems HPSS ADSM Figura 9 Arquitetura DigitalWell Fonte 33 Na camada 1 temos as diversas bases de dados utilizadas pelo sistema que ser o usadas pelos componentes da camada 2 As bases de dados DDB2 e SQLServer s o respons veis pelo armazenamento dos metadados do servi o As demais bases de dados est o 45 associadas ao armazenamento storage do conte do gerenciado pelo DigitalWell A parte de Broadcast Automation integra bases de dados para automa o de conte dos como sistemas de armazenamentos magn ticos comandados por bra os mec nicos rob s Al m disso sistemas de armazenamento de alta performance High Performance Storage System HPSS como o Tera scale Hierarchi

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