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Protótipo de Segunda Tela para usuários de TV Digital Aberta no Padrão ISDB-Tb

Nº 150 – Abril/Maio 2015

por Cláudio Henrique Albuquerque Rodrigues*

ARTIGO

O presente artigo descreve uma proposta de uma solução para o uso da tecnologia de Second Screen (Segunda Tela) para disposição de conteúdos interativos para o Sistema Brasileiro de Televisão Digital – SBTVD na qual os usuários possam, de forma síncrona com o conteúdo exibido na programação da TV digital, acessar informações auxiliares e interagir com conteúdos relacionados à programação por meio da internet.

arquitetura fez uso de um formato específico de protocolo de Broadcast Transport Stream – BTS que contem as informações necessárias para permitir que o receptor de sinal de TV digital possa sinalizar sobre a disponibilidade de segunda tela para múltiplos dispositivos como, por exemplo, smartphones, tablets e PDA’s – Personal Digital Assistant. A motivação deste trabalho é disponibilizar os recursos da tecnologia de segunda tela aos usuários de TV digital aberta. Estes usuários, de posse de um dispositivo móvel que contenha o nosso aplicativo de segunda tela, serão capazes de acessar informações complementares sincronizadas com a programação transmitida ao vivo.

Introdução
O Second Screen ou segunda tela é uma tecnologia criada para oferecer ao telespectador a possibilidade de interagir com o conteúdo apresentado na tela da TV, utilizando aplicativos criados para este fim [1]. Com a evolução dos dispositivos móveis e a mudança da TV analógica para digital surgiram, além da interatividade, outros desafios que refletem diretamente na disponibilização do conteúdo e na percepção do que é televisão por parte do telespectador.
Dentre algumas vantagens proporcionadas pela segunda tela, existe a possibilidade do telespectador interagir com o conteúdo sem perturbar a privacidade dos demais. Permitindo a interação de um ou mais telespectadores simultaneamente ao mesmo conteúdo exibido, através de diferentes dispositivos móveis, aptos para efetuar o acesso, oferecendo novas possibilidades de interação, melhorando a experiência do usuário.
Este trabalho propõe isto para os provedores de conteúdo em broadcast, em um cenário adequado para uso no SBTVD, também conhecido como ISDB-Tb (Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial Brazil) [2].
Para isto, serão necessárias alterações no sinal gerado pelos provedores de conteúdo para inclusão da opção de segunda tela (BTS) e a criação de um cenário que possibilite a detecção, sincronização e utilização desta tecnologia pelo usuário final. Este mecanismo deve ser automático para o cliente, o telespectador em sua residência.

Segunda Tela
Com o intuito de validar a proposta, e avaliar os resultados do sistema de segunda tela entre dispositivos móveis e receptores de sinal digital padrão ISDB-Tb, foi desenvolvido um protótipo funcional do sistema proposto. O protótipo é composto de duas partes.
A simulação de uma TV com receptor digital embarcado na forma de uma aplicação para computador, que recebe, decodifica e exibe o conteúdo que é gerado pelas emissoras, contendo a informação da disponibilidade e identificação de conteúdo para segunda tela.
Uma aplicação para dispositivos móveis, desenvolvida tanto para smartphones quanto para tablets, capaz de identificar a disponibilidade de segunda tela, os receptores conectados e dispor o conteúdo interativo em sincronia com o conteúdo exibido na primeira tela.
A solução proposta garante a interação com conteúdo televisivo digital através das suas três principais categorias [3]: Interatividade Local (o recebimento e consumo de informações na segunda tela); Interatividade com canal de retorno não dedicado (interação com as informações dispostas na segunda tela através de conexão com a internet) e Interatividade com canal de retorno dedicado (utilização da segunda tela como uma extensão de funcionalidades de conteúdo de televisão digital já presentes no dispositivo alvo).
Através da interconexão de múltiplos dispositivos diferentes em uma rede local, torna-se possível agregar funcionalidades adicionais ao aparelho receptor de sinal digital. Por exemplo, a capacidade de adquirir características de computação ubíqua e pervasiva [4], através de informações específicas adquiridas pelo dispositivo móvel que abriga a segunda tela. Noções de sensibilidade ao contexto, sem necessitar uma intervenção do usuário ou uma adição de novos componentes no aparelho.
Para realização desta proposta é necessário a configuração desde a geração do conteúdo até a recepção mostrada na Figura 1.
Os componentes principais envolvidos no sistema são: um ou múltiplos provedores de conteúdo de segunda tela, representados através de receptores de sinal digital de televisão (player), um ou múltiplos consumidores de conteúdo de segunda tela, representados através de aplicações em dispositivos móveis e uma rede local sem fio que interconecte esses dispositivos com suporte ao uso do protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol).
No lado da geração do sinal de conteúdo, o Encoder irá encapsular os dados de áudio e vídeo em pacotes de TS (Transport Stream) que serão multiplexados pelo Mux ISDB-Tb. Os cabeçalhos destes pacotes de TS contém informações para a decodificação, identificação – PID (Packet ID – IDentificador de Pacote) e sincronismo de transmissão, padronizadas pela iniciativa ISO/IEC [5]. Existem também informações que são exclusivas em cada país ou até mesmo para cada geradora de conteúdo, estas informações são transmitidas em tabelas e estruturadas conforme a Figura 2, que por sua vez também são transportadas como payload do pacote de TS.

Figura 1. Cenário para o sistema de Segunda Tela proposto

No sistema de transmissão proposto de segunda tela é necessário a inclusão de informações sobre o provedor de conteúdo na tabela AIT. A sua identificação no TS, o PID, é informada indiretamente pela tabela PMT (Program Map Table), ou seja, definida pela emissora no campo table_id. Os demais campos devem ser configurados com valores fixados pela norma do padrão [6], com exceção do campo de dados privados, também denominado de descritor, onde estarão as informações utilizadas pela aplicação de segunda tela desenvolvida para os móveis. Este descritor, chamado de IBB Application, tem que obedecer a uma sintaxe de formação indicada pelas Recomendações ITU-T J.205 e ITU-T J206, conforme indicado na Figura 3.

Figura 2. Estrutura de Tabelas

Code é o código binário para executar o descritor. Resources é o campo de informações relativo à aplicação, em conformidade com a Norma ISO/IEC 8859-15. O campo Meta-data é composto por informações associadas à aplicação. Control é um campo utilizado para prover os controles da aplicação disponibilizada. E por final, o campo User settings são alguns outros parâmetros de configuração que a emissora pode disponibilizar.

O receptor de sinal digital será o responsável pela decodificação do sinal recebido através do BTS e por sinalizar na rede a existência de conteúdo interativo disponível de modo passivo. O receptor ISDB-Tb possui bibliotecas de extensão com funcionalidades de comunicação em rede, através das camadas de rede TCP e UDP e da capacidade de conexão do hardware do receptor de sinal digital. A biblioteca LuaSocket [7] é utilizada para implementação da interface de comunicação e pode ser facilmente incluída e adaptada no player.

Figura 3. Sintaxe de Formação Indicada pelas Recomendações ITU-T J.205 e ITU-T J206

Como a interface de comunicação faz parte da proposta do sistema de segunda tela, através de uma aplicação no receptor de sinal digital, os dispositivos móveis estarão aptos a receber e utilizar os devidos avisos da emissora. Um endereço específico de rede disponibilizará as informações em formato organizado, para serem disponibilizadas nos dispositivos.

Conclusão
Esta proposta foi criada visando à facilidade de uso do cliente final, de modo invisível, sem a necessidade de conhecimentos específicos para realizar configurações nos dispositivos envolvidos. As emissoras não terão que fazer alterações na distribuição do conteúdo, a mudança necessária é a criação de um provedor de conteúdo que forneça as informações a serem disponibilizadas para a segunda tela. Pode ser usada em qualquer padrão, desde que este permita sinalizar a disponibilidade de segunda tela através do BTS.

Referências
[1] Cesar, Pablo, Dick CA Bulterman, and A. J. Jansen. “Usages of the secondary screen in an interactive television environment: Control, enrich, share, and transfer television content”. Changing television environments. Springer Berlin Heidelberg, 2008. 168-177.
[2] Costa, Laisa Caroline de Paula, et al. “A technical analysis of digital television broadcasting in brazil.” Broadband Multimedia Systems and Broadcasting (BMSB), 2013 IEEE International Symposium on. IEEE, 2013.
[3] NBR 15607-1, ABNT: “Norma para Televisão Digital Terrestre- Canal de Interatividade-Parte 1: Protocolos.” Interfaces Físicas e Interfaces de Software”. Avaiable in: http://www.forumsbtvd.org.br/materias.asp.
[4] Edwards, W. Keith. “Discovery systems in ubiquitous computing.” Pervasive Computing, IEEE 5.2 (2006): 70-77.
[5] Rec, I. T. U. T. “H. 222.0| ISO/IEC 13818-1.” Information Technology— Generic Coding of Moving Pictures and Associated Audio Information: Systems, ITU-T/ISO/IEC (2007).
[6] NBR 15603-1, ABNT. “ABNT NBR 15603-1, Multiplexação e serviços de informação (SI) Parte 1: SI do sistema de radiodifusão.” ABNT, 1. ed. (2007).
[7] Tuler, Diego. “Lua Socket”. Available in: http://luasocket.luaforge.net.

Cláudio Henrique Albuquerque Rodrigues professor da Faculdade FUCAPI, Manaus.

Eliel de Lima Reis da Faculdade FUCAPI, Manaus.

Vicente Ferreira de Lucena Jr., do PPGEE – Programa de Pós Graduação Engenharia Elétrica, da UFAM – Universidade Federal do Amazonas, Manaus.