Construindo uma Aplicação de TV Digital

Construindo uma Aplicação de TV Digital

Agenda • Visão Geral • TV Digital • Características • Arquitetura • Funcionalidades • Hardware • Aplicações Básicas • Software de infraestrutura

Visão Geral • A televisão é um dos meios de comunicação mais utilizados no mundo. • Em 2006, o governo brasileiro criou o Sistema Brasileiro de Televisão Digital (SBTVD). • Assim a TV passa por um processo de substituição das plataformas analógicos por plataformas digitais.

Visão Geral

Visão Geral • Além dos benefícios de imagem e som trazidos com a chegada da TV Digital, o usuário deixa de ser um mero espectador e passa a interagir com a programação. • O objetivo deste trabalho é utilizar o conhecimento em diversas tecnologias para construir uma aplicação de TV Digital.

Visão Geral

TV Digital - Características Largura de banda: 6 MHz

TV Digital - Características Definição

TV Digital – Características Integração à diversas redes de comunicação

TV Digital – Características Sistema MPEG-2

TV Digital - Arquitetura Arquitetura em camadas dos padrões para TVDI

TV Digital - Funcionalidades Interatividade

TV Digital - Funcionalidades Programas não-lineares

TV Digital - Funcionalidades Interatividade X Sincronismo

TV Digital - Funcionalidades Sincronismo com Interatividade

Hardware Receptor

Aplicação: Player Pré-requisitos: Funcionalidades básicas: Reprodução; Pausa; Avanço; Retrocesso; Interface de controle; Renderização de legendas; • Hardware; • Software de infraestrutura;

Componentes Básicos de Hardware • Processador • Decoder • Demux • Interfaces • Subsistema de transporte (roteador + multiplex) • Subsistema de vídeo • Subsistema de áudio

Decodificação Decoder A/V de alta definição: Suporte a H.264; CPU compatível com Linux; Decodificador de Vídeo: H.264 (MPEG-4 parte 10) e MPEG-2; Compatível com SVP (Secure Video Processor); Suporte Windows Media DRM; Dispositivo gráfico e dual display: padrão(SD) e alta definição(HD); Decodificador de áudio (incluindo WMA-9 e WMA-9 Pro); Restauração e decodificação de dados de DVD;

Interfaces internas Interfaces Embarcadas Controlador USB 2.0/ interface PHY; Saída DVI/HDMI; Entradas auxiliares de áudio e vídeo digital; Modem de baixo custo; Controlador Ethernet 100BT com MAC integrado e interface MII/RMII para PHY externo; Serial ATA;

Processamento Processadores Processador 32-bit RISC 266Mhz, 2 caches (16KB instruções e 32KB dados)‏; MMU; Pipeline de 5 estágios, suporte a atraso; Unidade ponto flutuante, suporte operação com matriz; Porta de debug e controlador de interrupção. Processador (decoder) de 400Mhz Delta (H.264 video); Áudio.

Demux & Merger Subsistema de transporte (demux e merger) TS roteador e merger; 2 entradas serial/paralela; 1 interfade bidirecional; Combinação de 3 transport streams externos; Suporte a transport streams da memória; Interface módulo NRSS-A; Roteamento TS para módulos DVB-CI e CableCARD™; Programmable transport interfaces (PTIs)‏ 2 demultiplexadores para transport stream: DVB, DIRECTV®, ATSC, ARIB, OpenCable, DCII Decodificar integrado para DES, AES, DVB e Multi2; Compatível com NDS RASP;

Saídas e Formatos de Vídeo Subsistema de Video Decodificador de Video H.264 Avançado cancelamento de erro e suporte a trick modes Decodifica dual MPEG-2@HL Saída de video digital SD (pacote padrão) ou HD/SD (pacote extendido); Display HD com suporte a vários formatos (1080i, 720p, 480p/576p, 480i/576i): Saida HD analógica RGB ou YPbPr; Saída codificada HDMI; Display com definição padrão: Saída analógica SD: YPbPr ou YC e CVBS

Segurança Subsistema de Video/Gráficos ProteçãoContra Cópia Proteção de Hardware sobre HDMI/HDCP; Compatível SVP; ProteçãoMacrovision® para saídas 480I, 480P, 576I, 576P; DTCP-IP; Proteção contra cópia sinal de analógico.

Características Processamento de Vídeo

Compositor de Display Planos GammaMIX1

Compositor de Display Planos GammaMIX2

Características Processador Display Vídeo Mixer digital de 7 canais para saida de HD; Mixer digital de 2 canais para saida SD; 3 planos de display gráfico; Vídeo scaler;

Características Subsistema de Áudio Decodificador áudio digital Suporte a mais populares padrões de áudio (WMA-9, WMA-9 Pro, MPEG-1layer I/II, MPEG-2 layer II, MPEG-2 AAC, MPEG-4 AAC LC 2-channel/5.1 channel MPEG-4 AAC+SBR 2-channel/5.1 channel, Dolby® Digital EX, Pro Logic® II, MLP™ e DTS®; Mixagem de PCM de fontes internas e externas e conversão taxa de amostragem; 6 a 2 canais para downmixing; Entrada de áudio PCM; Saída multicanal PCM independente, saída S/PDIF e saída analógica; DAC de 24 bits de áudio estéreo para saída analógica; Interface S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format); Hardware de proteção contra cópia CSS/CPxM;

Arquitetura Típica

Aplicações Básicas 1/4

Software de Infraestrutura • Firmware; • Sistema Operacional Embarcado (Linux); • API do Hardware; • Player monolítico; • Pipeline de renderização; • Formatos / Contêineres; • Codecs; • API gráfica;

Contêiner x Codec Contêiner Codec (coder-decoder) Compressão; Criptografia; Com perda e sem perda; DIVx; H.264; WMV; VC-1; MP3; • Estrutura de dados serializada em arquivo; • Áudio (.wav, .mp3, ...); • Imagens (.tiff, .png, ...); • Legendas (.sub, .srt, ...); • Multimídia (.avi, .mp4, .mov, .mkv, ...);

A Arquitetura de uma aplicação multimídia • Monolítica x Pipeline

Player Monolítico

Pipeline • “um conjunto de elementos de processamento conectados serialmente, onde a saída de um elemento é conectada à entrada do próximo.” • Estrutura baseada em grafo.

Componentes de um Pipeline • Elementos • Produtor (src) • Consumidor (sink) • Portas (src + sink) • Filtros • Bin (conjunto de elementos) • Barramento • Buffers

Pipelines de áudio

Pipeline de áudio e vídeo

GStreamer • Framework para desenvolvimento de pipelines multimídia;

Editor de Pipelines A figura mostra um pipeline para tocar DVD e enviar seu áudio para a saída de som do computador, e para um arquivo.

Obrigado. Eriko Werbet eriko@atlantico.com.br

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