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DSM-CC

Centro de Informática Universidade Federal de Pernambuco Felipe Melo Leite. DSM-CC. História Introdução DSM-CC e DAVIC Protocolos PPP DSM-CC Download Protocol DSM-CC e TV Digital Carrosel de Dados e Carrosel de Objetos DSM-CC Encapsulamento multi-paradigma ACD/ACD e DDC

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Presentation Transcript

  1. Centro de InformáticaUniversidade Federal de PernambucoFelipe Melo Leite DSM-CC

  2. História Introdução DSM-CC e DAVIC Protocolos PPP DSM-CC Download Protocol DSM-CC e TV Digital Carrosel de Dados e Carrosel de Objetos DSM-CC Encapsulamento multi-paradigma ACD/ACD e DDC Controle de Sessão Controle “VCR” para Video Stream Referências DSM-CC – Sumário

  3. DSM-CC – História • No princípio, os trabalhos em DSM-CC tinham como finalidade prover as funções do VCR(Video Cassette Recording) como play, foward, rewind, etc ao MPEG-2 ISO/IEC 13818-1. • Depois foi expandido e definido no MPEG-2 ISO/IEC 13818-6 para prover o paradigma Cliente-Servidor com o intuito de fazer seleção, acesso e controle de fontes distribuídas de vídeo. • O ISO/IEC 13818-6 incluía o seguinte conjunto de funções: • User-Network Client Configuration(DSM-CC U-N)‏ • User-Network Session Protocol • User-User Directory, Stream Control, File Access(DSM-CC U-U)‏ • Broadcast Object Carousel • Switched Digital Broadcast Chanel Change Protocol

  4. DSM-CC – História • DSM-CC também é uma extensão do MPEG-4 ISO/IEC 14496-6, como o DMIF(DSM-CC Multimidia Integration Framework)‏ • DMIF extende o DSM-CC para permitir a convergência de interatividade, broadcast e conversational multimidia em uma especificação, que é a seguinte: • Uma seção fim-a-fim através de várias redes provendo implementações • Integração com múltiplas tecnologias de rede, como ATM e Internet • Integração com domínios específicos de objetos, como CORBA e JAVA • Simetria completa entre operações de produção e consumo em um único aparelho • O escalonamento e comutação/multiplexação em tempo real de bit streams

  5. DSM-CC – Introdução • Digital Storage Media Command and Control é um tool-kit para o desenvolvimento de canais de controle de fluxo MPEG-1 e 2 • Definido no MPEG-2 ISO/IEC 13818-6, usa o modelo Cliente-Servidor para fazer a seleção, o acesso e o controle de vídeos distribuídos. • Suporta protocolos PPP(Point-to-Point Protocol) e o protocolo de difusão para o download de dados. Eis os 5 protocolos definidos pelo DSM-CC • U-U(User-to-User)‏ • U-N(User-to-Network)‏ • User-to-Network Session Protocol • Broadcast Object Carousel • SDB(Switched Digital Broadcast) e CCP(Channel Change Protocol)‏ • Em uma implementação, não é necessário ter todos os 5 protocolos definidos, mas um subconjunto deles

  6. DSM-CC – Introdução

  7. DSM-CC e DAVIC • DAVIC(Digital Audio-Visual Council) é um conselho que envolve mais de 200 empresas de 20 países que tem atuado visando regulamentar o desenvolvimento de hipermídias. • Eles adotaram o DSM-CC como o protocolo de comunicação Cliente-Servidor, provendo funções de controle e operações específicas para o gerenciamento de áudio e vídeo. • SRM(Session and Resource Manager) é uma entidade definida pelo DSM-CC que centraliza a gerência de sessões e recursos • Sessão é uma coleção de recursos necessários para que um serviço execute.

  8. DSM-CC e DAVIC • DSM-CC provê protocolos da camada aplicação, logo integra uma aplicação completa, como vídeo sob demanda ou home-shopping. Essas aplicações podem ser entregue através de redes banda larga, como a MPEG-2 TS, a Core ATM, etc. • DSM-CC preocupa-se em protocolos para: • Gerenciamento de Sessão e Controle de Recursos • Configuração de um Cliente • Downloading para um Cliente • Controle de Streams de Vídeo • Serviços de Aplicações Interativas Genéricos • Serviços de Aplicações Broadcast Genéricos. • Capaz de fazer download e de fácil configuração, DSM-CC é ideal para Set-top boxes, pois o cliente sempre estará configurado com a informação mais recente da rede, baixando os softwares mais atuais do servidor.

  9. DSM-CC – Protocolos PPP • U-N(User-to-Network) – Usado por clientes e servidores, para comunicar-se com a própria rede. É usado para configurar cliente DSM à rede. É uma alternativa diferente de protocolos de configuração, como BOOTP e DHCP. E também para protocolos de gerência de sessões, como RSVP. • U-U(User-to-User) – permite a comunicação entre usuários para a manipulação de dados. É uma versão que engloba tanto os protocolos de controle de mídia(RTP e RTSP) como os protocolos de acesso à arquivos(FTP e HTTP)‏

  10. DSM-CC Download Protocol • Comparado com outros protocolos de download, DSM-CC foi projetado para operações rápidas e leves, visando suprir as necessidades de aparelhos que contém pouca memória. • O download DSM-CC funciona em redes heterogêneas e é aplicado em redes broadcast sem canais de upstream. Os mecanismos envolvidos no download são: • Janela deslizante • Não usa pacotes ACKs • Mapas para MPEG-2 TS para multiplexação em hardware

  11. DSM-CC Download Protocol • O protocolo de download DSM-CC é usado inclusive em sistemas de ambiente Não-DSM-CC: • DVB(Digital Video Broadcasting) usa, como um de seus protocolos, um esquema adaptado do protocolo de download DSM-CC • O padrão Data Broadcast(A-90) da ATSC(Advanced Television Systems Comittee) usa o protocolo de download DSM-CC • A especificação OpenCable Common Download é baseada no protocolo de download DSM-CC • Pegasus ISA(Interative Services Architeture), da Time Warner, usa um protocolo de download baseado no protocolo de download DSM-CC

  12. DSM-CC e TV Digital

  13. DSM-CC e TV Digital

  14. DSM-CC e TV Digital • TV Digital usa o método Data Carousel do padrão DSM-CC • Envia periodicamente dados de gerenciamento XML(Extensible Markup Language) aos set-top boxes utilizando o canal broadcast

  15. Carrosel de Dados • A especificação para Carrosel de Dados suporta serviços de broadcast de dados que precisam de uma transmissão periódica de módulos de dados através de uma rede DVB • Os módulos têm tamanho conhecidos e podem ser atualizados, adicionados ou removidos do Carrosel de Dados. • Os módulos podem também ser agrupados em um grupo se isto for requerido pelo serviço. Assim como estes grupos podem ser agrupados em SuperGrupos. • Broadcast de dados, de acordo com a especificação, é transmitido em um Carrosel de Dados DSM-CC que é definido no MPEG-2 DSM-CC • ISO/IEC 13818-6 define estruturas adicionais e descritores para serem usados em uma rede DVB. • Este médoto não deixa explicitas referências a identificadores de pacotes nem timing parameters enabling preparation de um conteudo off-line

  16. Carrosel de Objetos DSM-CC • É um protocolo de transmissão cíclica de dados • Os dados são representados por objetos, que possuem seus respectivos atributos • Usa o frameworkORB(Object Request Broker), que provê uma estrutura hierárquica dos objetos • Cada objeto é encapsulado em uma mensagem BIOP(Broadcast Inter-ORB Protocol), sendo um tipo diferente de mensagem BIOP para cada tipo de objeto. Exemplos de mensagem BIOP: • Mensagem de arquivo • Mensagem de diretório • Mensagens de Fluxo • Mensagens de Evento de Fluxo • Mensagens de Serviços Gateway

  17. Carrosel de Objetos DSM-CC

  18. Carrosel de Objetos DSM-CC • Estas mensagens são transmitidas em módulos • Uma mensagem só pode pertencer a um módulo, mas um módulo pode ter mais de 1 mensagem • Os módulos são divididos em Blocos de Dados, que por sua vez são encapsulados em mensagens DDB(Download Data Block)‏ • Os DDBs são encapsulados em seções DSM-CC, podendo ser adquiridos diretamente do fluxo de transporte através de filtros

  19. Carrosel de Objetos DSM-CC

  20. Carrosel de Objetos DSM-CC

  21. Carrosel de Objetos DSM-CC • Cada seção é transmitida no fluxo de transporte, uma após a outra • Assim que a última for transmitida, volta a transmitir a primeira. O que resulta em uma transmissão cíclica • Cada instância do carrosel possue um identificador, que é o Service Domain • Todo Service Domain possui um Service Gateway, que tem referências a todos objetos presentes na raiz do carrosel • É usada a estrutura de referências IOR(Interoperable Object Reference)‏ • Uma IOR é composta pelo identificador do carrosel, seguida por um identificador do módulo e pelo identificador do objeto • O Service Gateway é um objeto do carrossel cuja localização é transmitida em uma mensagem DSI(Download Server Initiate), que pode ser encontrada em um conjunto de tabelas de informações específicas do programa PSI(Program Specific Information)‏

  22. DSM-CC – Encapsulamento • DSM-CC suporta servirços de broadcast de dados que necessitam transmissão de datagramas de protocolos de comunicação via rede DVB • a transmissão de datagramas é feita pelo encapsulamento de datagramas em seções DSM-CC, que seguem o formado de seção privada MPEG-2 private section format • A especificação de broadcast de dados suporta um mecanismo padrão para sinalização de serviços IP/MAC implantados nas redes DVB e permite a implementação de receptores DVB que são completamente self-tuning quando acessam streams IP/MAC em um ou mais streams de transporte • O mecanismo de sinalização é feito através INT(IP/MAC Notification Table) . É especificado para transporte de dados no EN 300 468, TR 101 162 e ISO/IEC 13818-6

  23. DSM-CC – ACD/ACD ACD/ACD(Application Control Data/Application Communication Data) via canal Broadcast ACD/ACD via canal de Interação

  24. DSM-CC – ACD/ACD • DSM-CC U-U é usado apenas para a API. • O Carrossel de Objetos DSM-CC descreve o transporte de objetos U-U(e seus atribunos) na Broadcast. • Os objetos presentes no Carrossel de Objetos tanto podem ser enviados pelo próprio carrossel quanto ser alocados em um servidor interativo • Se necessária, a identificação do servidor interativo(ex: PSTN/ISDN telephone number) pode se comunicar ao STB incluindo a estrutura ServiceLocationComponent(definida em DSM-CC U-U) no IOR do objeto • O ServiceLocationComponent deve conter um endereço E.164 NSAP de 20 Bytes que contenha a informação de identificação conveys the identification, como definido no DVBEN 301 192

  25. DSM-CC – DDC DDC(Data Download Control) via canal Broadcast DDC(Data Download Control) via canal de Interação

  26. DSM-CC – Controle de Sessão • Controle de Sessão fim-a-fim é necessário para alguns serviços e configurações de rede • Um subconjunto do protocolo DSM-CC U-N é usado • Normalmente, Resource management features do protocolo U-N não são necessários para redes DVB • A sintaxe das mensagens U-N está definida no capítulo 4 do ISO/IEC 13818-6 • No modelo DSM-CC, cliente e servidor usam o protocolo U-N para se comunicar com com o SRM • Em um ambiente de serviço simples, o SRM pode ser integrado ao servidor pois apenas a gerência de sessão é necessária

  27. DSM-CC – Controle de Sessão • A pilha do protocolo deve estar no seguinte formato

  28. DSM-CC – Estabelecendo sessão • Depois de garantir a conexão, o STB estabelece uma conexão fim-a-fim usando o DSM-CC U-N set-up sequence • O objeto referente ao diretório raiz do serviço é retornado com a mensagem de confirmação

  29. DSM-CC – Finalizando sessão • Quando o STB deseja finalizar a sessão, é usada a client-initiated session release sequence • Depois disso, a sessão é finalizada

  30. DSM-CC – Finalizando sessão • Quando o servidor quer finalizar a sessão, é usada a server-initiated session release sequence

  31. DSM-CC – Status inquiry • O SRM pode checar se o cliente continua conectado enviando uma mensagem de indicação de status e checando a resposta do cliente

  32. DSM-CC – Conexão resetada • Em situações anormais, o cliente pode fechar todas sessões e resetar a conexão enviando uma mensagem ClientResetRequest ao SRM. • As sessões podem ser finalizadas através da session release sequence • A mensagem de reset deve ser usada apenas na situação do cliente ter uma sessão aberta e, por algum motivo, a perdeu • O SRM também pode resetar a conexão enviando uma mensagem ClientResetIndication. Também só deve ser usada em situações anormais

  33. Controle “VCR” para Video Stream • O padrão de codec MPEG-2 não controla questões de vídeo em execução • Streams de MPEG-2 incluem seu próprio clock interno nos streams de decodificação relacionanado a decodificação de vídeo com a de áudio, permitindo a sincronização de ambas • Video playback necessita mais que isso. E para suportar posicionamento aleatório em um stream e uma variedade de taxas de execução, as interfaces de stream de mídia DSM-CC usam o esquema de endereçamento temporal, também conhecido como NPT(Normal Play Time)‏ • NPT é o "clock" que o viewer associa ao "programa" • NPT avança normalmente quando está no modo normal play, avança rapidamente quando o usuário seleciona fast forward, ou retorna rapidamente quando rewind é selecionado • Como se vê, DSM-CC introduziu o conceito de máquina de estado de stream

  34. Controle “VCR” para Video Stream • A figura mostra as transições de uma máquina de estado de stream básica, usando apenas os métodos de stream resume() e pause()‏ Legenda P Pause ST Search Transport T Transport TP Transport Pause STP Search Transport Pause PST Pause Search Transport

  35. Controle “VCR” para Video Stream • No estado Pause, o servidor não está transportando o stream de mídia • No estado Search Transport, o servidor está procurando por start NPT. Quando NPT = start NPT, o servidor irá transportar o stream de mídia. Desde que não tenha rStop, o servidor continuará avançando o stream e pausa no fim do stream • No estado Transport, o servidor está transportando o stream de mídia e pausa no fim do stream • No estado Transport Pause, o servidor está transportando o stream de mídia e pausa no stop NPT • No estado Search Transport Pause, o servidor está procurando o start NPT. Quando NPT = start NPT, o servidor irá transmitir o stream de mídia até stop NPT • No estado Pause Search Transport, o servidor está transportando o stream de mídia até stop NPT, então ele irá procurar pelo start NPT para voltar a transportar

  36. Interactive TV Standards, Steven Morris, 2005 MONTEZ, C.; BECKER, V. TV Digital Interativa: Conceitos e Tecnologias DUTRA ÖS, M.; BRESSAN, G. Uma arquitetura Aberta para Gerenciamento de Set-top boxes e Serviços em Redes de TV Digital FERNANDES, J. Uma Arquitetura de Acesso a Arquivos de Vídeo Digital MORENO, M.; RODRIGUES, R.; SOARES, L. Mecanismo de Identificação de Recursos para Aplicações Interativas em Redes de TV Digital por Difusão ANDREATA, J. InteraTV: Um Portal para Aplicações Colaborativas em TV Digital Interativa Utilizando a Plataforma MHP ETSI. Digital Video Broadcasting (DVB); Network-independent protocols for DVB interactive services BALABANIAN, V.; CASAY, L.; GREENE, N. An Introduction to Digital Storage Media - Command and Control (DSM-CC)‏ http://www.chiariglione.org/mpeg/tutorials/papers/dsmcc/dsmcc.htm DSM-CC – Referências

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