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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
Largura de banda: 6 MHz
TV Digital - Características
Definição
TV Digital - Características
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
Interatividade
TV Digital - Funcionalidades
TV Digital - Funcionalidades
Programas não-lineares
Interatividade X Sincronismo
TV Digital - Funcionalidades
Sincronismo com Interatividade
TV Digital - Funcionalidades
Hardware
Receptor
Aplicação: Player
Pré-requisitos:
Hardware;
Software de infraestrutura;
Funcionalidades básicas:
Reprodução;
Pausa;
Avanço;
Retrocesso;
Interface de controle;
Renderização de legendas;
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 EmbarcadasControlador 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
ProcessadoresProcessador 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 VideoDecodificador 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/GráficosProteção Contra Cópia
Proteção de Hardware sobre HDMI/HDCP; Compatível SVP; Proteção Macrovision® para saídas 480I, 480P, 576I, 576P; DTCP-IP; Proteção contra cópia sinal de analógico.
Características
Processamento de Vídeo
Compositor de Display
Planos Gamma MIX1
Compositor de Display
Planos Gamma MIX2
Características
Processador Display VídeoMixer 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 ÁudioDecodificador 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
Aplicações Básicas 2/4
Aplicações Básicas 3/4
Aplicações Básicas 4/4
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
Estrutura de dados serializada em arquivo;
Áudio (.wav, .mp3, ...);
Imagens (.tiff, .png, ...);
Legendas (.sub, .srt, ...);
Multimídia (.avi, .mp4, .mov, .mkv, ...);
Codec (coder-decoder)
Compressão;
Criptografia;
Com perda e sem perda;
DIVx;
H.264;
WMV;
VC-1;
MP3;
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.
