Interactividad. Estándar MHP

Transcripción

1 Capítulo 2 Interactividad. Estándar MHP Este capítulo trata, en primer lugar, el proyecto DVB, organismo regulador encargado de proponer especificaciones para la televisión digital. Dicho organismo ha definido el estándar Multimedia Home Platform (MHP o, en español, Plataforma Multimedia Doméstica), con el propósito de dar soporte a los servicios interactivos. La incorporación de interactividad en la televisión trasforma al espectador, deja de ser un receptor pasivo de información para tomar un papel activo. Además, permite trasladar a la televisión las prestaciones que ya ofrece el ordenador como canal de servicios a través de Internet, una inagotable fuente de información. El objetivo de este capítulo es describir las características de la interfaz software (middleware 1 ) MHP. Los receptores compatibles con este estándar incorporan la capacidad de decodificar los contenidos interactivos y servirlos al telespectador, además de poder enviar y recibir información personalizada a través de un canal de retorno. El fin principal de MHP es establecer una solución estandarizada para las emisiones de servicios interactivos en la televisión digital que permita la máxima portabilidad e interoperatividad entre descodificadores y plataformas. Dicho objetivo pretende ser alcanzado con el establecimiento de un software abierto basado en Java. La especificación MHP cubre aspectos relacionados con las aplicaciones y el con- 1 Software de conectividad que ofrece un conjunto de servicios que hacen posible el intercambio de datos entre componentes aplicaciones heterogéneas [36] 25

2 26 CAPÍTULO 2. INTERACTIVIDAD. ESTÁNDAR MHP tenido de las mismas: formatos del contenido, modelo de aplicación (ciclo de vida de las aplicaciones, administración de recursos, etc.), señalización, APIs, etc El Proyecto DVB El Proyecto DVB (Digital Video Broadcasting) es un consorcio sectorial compuesto por más de 250 organizaciones (cadenas difusoras, fabricantes, operadores de redes, creadores de software, entidades normativas, etc.) de 35 países, todas ellas comprometidas en el diseño de normas mundiales para la transmisión de televisión digital y servicios de datos. Las normas DVB abarcan todos los aspectos de la televisión digital, desde la transmisión hasta la estructuración de interfaces, el acceso condicional y la interactividad para datos, audio y vídeo digitales [14]. Figura 2.1: Logotipo del consorcio DVB [14]. A finales de 1991, un grupo integrado por radiodifusores, operadores de red, fabricantes de equipos, consumidores de servicios de telecomunicación y organismos reguladores constituyeron un foro para apoyar el desarrollo y lanzamiento de la televisión digital en Europa. El grupo se expandió rápidamente y en 1993 incorporaba a las más relevantes entidades europeas, públicas y privadas, vinculadas en cualesquiera de sus facetas a la Radiodifusión Digital de Video (Digital Video Broadcasting) [9]. El Protocolo de Acuerdo o MoU (Memorandum of Understanding) firmado en septiembre de ese mismo año establecía las bases de lo que, en adelante, se llamaría proyecto DVB. El principal objeto de dicho proyecto es abordar las necesidades y estado del mercado del mundo de la televisión. Actualmente son muchos los servicios de difusión que utilizan normas DVB. En efecto, los éxitos de DVB han sido muy notables y han traspasado las fronteras europeas,

3 2.1 El Proyecto DVB 27 siendo muchos los países que han adoptado ya alguno de los sistemas DVB disponibles. Además de las especificaciones propuestas por DVB, existen multitud de organismos encargados de desarrollar estándares para la televisión digital. Por ejemplo, para el formato de Televisión Digital Terrestre (TDT) también se encuentran disponibles en el mercado internacional los estándares ATSC, usado en Norteamérica y algunos países Centroamericanos, el ISDB de origen japonés, el ISDB-Tb (variante del ISDB-T) usado en Brasil y en la mayoría de los países latinoamericanos. Esta distribución de estándares se refleja en la Figura 2.2. Figura 2.2: Distribución de estándares de Televisión Digital Terrestre en el mundo [36] Estándares Antes de poder adoptar los estándares, estos son presentados en organismos de estandarización internacionales, entre los que destacan el ETSI (European Telecommunicaciton Standard Institute), la EBU (European Broadcasting Union) y el CEN- ELEC (European Committree for Electrotechnical Standardization), para que den su aprobación. Las normas DVB relativas a la televisión se dividen en dos partes principales: Codificación de fuente: regula el procesado de los programas después de su produc-

4 28 CAPÍTULO 2. INTERACTIVIDAD. ESTÁNDAR MHP ción y postproducción. Comprende la compresión del vídeo y del audio y su cifrado, además de los procedimientos de multiplexación y sincronización de estas señales en tramas de programa o de transporte. Todos los procedimientos de codificación de las fuentes de vídeo, audio y datos propuestos en los estándares se basan, en gran medida, en las normas de la ISO / IEC JTC MPEG 2. Codificación de canal: Una vez definida la trama de transporte es necesario definir los sistemas de modulación de señal que se utilizarán para los distintos tipos de radiodifusión (satélite, cable y terrenal), los tipos de códigos de protección frente a errores y los mecanismos de acceso condicional a los servicios y programas. El consorcio DVB define toda una familia de estándares para la transmisión de emisiones de televisión digital según diversas tecnologías, destacando los siguientes: Sistema de transmisión de televisión digital a través de Satélite Cable Terrestre Terrestre para dispositivos móviles Satelital para dispositivos móviles Normativas DVB-S y DVB-S2 DVB-C y DVB-C2 DVB-T y DVB-T2 DVB-H DVB-SH Estos estándares definen la capa física y la capa de enlace de datos de un sistema de distribución [13]. Debido a las diferentes restricciones técnicas, estos estándares se diferencian, principalmente, en los tipos de modulación utilizados. Además de los estándares anteriores, y de un amplio abanico de especificaciones con multitud de cometidos, en el presente Proyecto es imprescindible recalcar el estándar MHP para el desarrollo de servicios interactivos Qué es MHP? MHP es un estándar desarrollado por el proyecto DVB y estandarizado por la ETSI, que determina una plataforma común para aplicaciones interactivas a través de televisión 2 Conjunto de estándares de codificación de audio y vídeo.

5 2.2 Qué es MHP? 29 digital. La solución aportada por MHP es independiente del proveedor de servicios interactivos y del receptor de televisión digital utilizado (obviamente, ha de ser compatible con el estándar). De este modo se fomenta la aparición de un mercado horizontal en el que aplicaciones, red de transmisión y receptores MHP puedan ser proporcionados por proveedores y fabricantes independientes. El sistema MHP, de código abierto, utiliza el lenguaje de programación Java para sus aplicaciones y define las aplicaciones DVB-J, también denominadas Xlets, basadas en la Máquina Virtual de Java (Java Virtual Machine, JVM 3 ). Los equipos MHP tienen acceso a distintos flujos de información que deben procesar para poder presentarlos de forma adecuada. Básicamente gestiona flujos de entrada/salida de datos, vídeo y audio, además de procesar eventos de entrada del usuario y presentarlos de forma adecuada en el monitor de televisión. Su arquitectura para el procesado anterior queda definida en tres capas [27]: La capa de recursos: engloba todos los componentes del terminal receptor (CPU, memoria, sistema gráfico, etc.) y los dispositivos de entrada/salida, como son la interfaz con el televisor o con el dispositivo de control del usuario. La capa software: es una capa intermedia, que incluye el sistema operativo específico del terminal, los protocolos de transporte que soportan los canales de información: el de broadcast (unidireccional de red a usuario) y el de interacción con el usuario (bidireccional), así como el módulo encargado de administrar las aplicaciones y su ejecución, aislando dichas aplicaciones de los recursos del decodificador, de modo que éstas no accedan de manera directa a los recursos, impidiendo que la aplicación se comporte de forma no deseada. En esta capa se implementa la JVM [23] que ofrece las diferentes bibliotecas que 3 Plataforma capaz de interpretar y ejecutar instrucciones expresadas en un código binario especial (Java bytecode), el cual es generado por el compilador del lenguaje Java.

6 30 CAPÍTULO 2. INTERACTIVIDAD. ESTÁNDAR MHP conforman la API 4 a usar en los desarrollos de las aplicaciones interactivas. Asimismo, MHP también se encarga de definir el comportamiento de las aplicaciones (ciclo de vida), con el fin de poder controlar los diferentes estados por los que puede pasar una aplicación durante su ejecución. Con este objetivo se define un elemento más, denominado Gestor de Aplicación (Application Manager), incluido en esta capa. La capa de aplicaciones: constituye la parte superior de la arquitectura y es la encargada de descargar las aplicaciones y almacenarlas en la memoria del dispositivo. Dichas aplicaciones hacen uso de los servicios ofrecidos por las capas inferiores. Además, MHP también define: Cuestiones de seguridad: cubre la autenticación de las aplicaciones y la privacidad en el canal de retorno. Aspectos relacionados con la compatibilidad con otros sistemas abiertos u otros sistemas propietarios. Hay que tener en cuenta que MHP no considera los detalles de implementación, que deja en manos de los fabricantes. Por ello, con el objetivo de que cualquier receptor de televisor digital pueda incorporar MHP conforme a la norma, se encuentra publicado el denominado MHP Test Suite, consistente en un test oficial de comprobación para que los fabricantes puedan comprobar que sus productos cumplen los requisitos de MHP. Cada dispositivo MHP en el mercado que lleve el logotipo oficial MHP debe haber pasado este test en un proceso de auto-certificación aplicado por el fabricante. Figura 2.3: Logotipo de MHP [41]. 4 Conjunto de rutinas, estructura de datos, clases de objetos y protocolos proporcionado por librerías y servicios de sistemas operativos para construir aplicaciones

7 2.2 Qué es MHP? 31 A lo largo de la vida de MHP se han ido definiendo diferentes perfiles (versiones de MHP, ver Figura 2.4), que han ido incorporando funcionalidades cada vez más avanzadas. Cada perfil puede coexistir con los demás y se corresponde con un nivel de interactividad, estos son: MHP 1.0.: No incorpora canal de retorno. Se ejecutan las aplicaciones obtenidas por difusión (stream recibido) en cada canal de televisión, aportando interactividad de forma local, donde el usuario puede interactuar sólo con los datos almacenados en el Set Top Box (STB). MHP 1.1. Si incluye canal de retorno, lo que posibilita el acceso a Internet con el objetivo de descargar aplicaciones. Además: Permite almacenar aplicaciones en la caché 5 del receptor, con el propósito de minimizar los tiempos de carga de las aplicaciones. Se incorpora el soporte para gestionar Smart Card 6, tales como DNI electrónico. Define el soporte para crear interfaces de usuario en alta definición. Ofrece la posibilidad de obtener vídeo bajo demanda (Video On Demand, VOD). Capaz de soportar DVB-HTML, basado en la tecnología HTML y EC- MAScript 7. MHP 1.2. Principalmente añade soporte para recibir televisión sobre IP. 5 Sistema especial de almacenamiento de alta velocidad 6 Tarjeta de bolsillo con circuitos integrados que permiten la ejecución de cierta lógica programada [36]. 7 Define un lenguaje de tipos dinámicos inspirado en Java. Soporta algunas características de la programación orientada a objetos mediante objetos basados en prototipos y pseudoclases.

8 32 CAPÍTULO 2. INTERACTIVIDAD. ESTÁNDAR MHP Figura 2.4: Versiones del estándar MHP. Para la realización del proyecto se ha utilizado la versión MHP 1.1 que, como se ha mencionado, permite tener acceso a Internet a través del canal bidireccional MHP-GEM MHP permite extender el estándar definido a otras redes de transmisión a través de la definición del Globally Executable MHP (GEM), que posibilita reutilizar gran parte de la misma tecnología que no cumple con las normativas DVB. GEM constituye la base de otros estándares: OCAP/ACAP (OpenCable Application Platform y Advanced Common Application Platform): especificaciones para el desarrollo de servicios interactivos en los operadores de cable de Estados Unidos. ARIB (Association of Radio Industries and Businesses): organismo de estandarización japonés que ha definido el ARIB B.23 para la provisión de servicios interactivos. BD-Java: define la interactividad avanzada para el formato de disco óptico Blu- Ray.

9 2.2 Qué es MHP? 33 Figura 2.5: Estándar GEM API subyacente. Nociones de DVB-Java En cuanto a la API especificada por MHP, se ha optado por adoptar el lenguaje Java y la máquina virtual que especifica las librerías estándar desarrolladas por la empresa Sun Microsystems como punto de partida para definir el entorno MHP; convirtiendo al terminal MHP en una máquina virtual, en lo que a las aplicaciones se refiere, es decir, las aplicaciones no estarán desarrolladas en el código nativo del microprocesador de la plataforma de ejecución, sino que serán compiladas a un código intermedio, bytecode, que será interpretado por dicha máquina virtual en el momento de su ejecución [19]. Una aplicación DVB-J es un programa escrito en Java que cumple dos requisitos principales [25]: Hace uso únicamente de las librerías y APIs de clases Java definidas expresamente en la norma MHP. Genera y atiende a una serie de señales que implementa un ciclo de ejecución (ciclo de vida) perfectamente especificado en la norma MHP, y que permite que una aplicación sea fácilmente controlada por el gestor de aplicaciones de la máquina MHP.

10 34 CAPÍTULO 2. INTERACTIVIDAD. ESTÁNDAR MHP La interfaz que un terminal MHP proporciona a una aplicación, desarrollada según esta norma, esta implementada por distintos servicios que, en gran parte, resultan de la combinación de interfaces preexistentes, como son [25]: La versión 1.1 de la plataforma Java y el entorno de aplicación PersonalJava, que proporcionan el núcleo y el entorno básico de ejecución. Java Media Framework, que extiende las capacidades multimedia de Java, permitiendo añadir audio, vídeo y otros formatos de información. JavaTV, que ofrece funcionalidades para servicios de televisión interactiva, como por ejemplo guías electrónicas de programación o vídeo bajo demanda. HAVi (Home Audio/Video Interoperability Architecture User-Interface), interfaz gráfica de usuario especializada en dispositivos domésticos como la televisión. DAVIC (Digital Audio Video Council), interfaces que ofrecen interoperabilidad para información audiovisual interactiva y para comunicaciones multimedia. El conjunto de tal combinación conforma una pila software que es representada en la Figura 2.6. Figura 2.6: Proceso de petición y emisión de contenidos. Se encuentra más información de las aplicaciones DVB-J en el Apéndice A.

11 2.3 Historia de MHP. Objetivo: Normalización Historia de MHP. Objetivo: Normalización El potencial de la televisión digital puede aumentar mediante la inclusión de interactividad, por ello han ido surgiendo en el mercado diferentes soluciones API en forma de sistemas propietarios e incompatibles (desarrollados por compañías como OpenTV, NDS, Canal +, PowerTV, y Microsoft, entre otras). Se crea, por consiguiente, un mercado sin desarrollo horizontal. En 1997, el proyecto DVB amplió su ámbito de estandarización de televisión digital a la complejidad de la televisión interactiva con la creación del grupo de trabajo MHP, con el objetivo de desarrollar un único estándar API a utilizar por los proveedores de aplicaciones interactivas en sus desarrollos. La primera versión ETSI del estándar fue el DVB-MHP 1.0 accesible a partir de julio de 2000, especificación adoptada por el ETSI con la referencia TS El estándar ha continuado evolucionando a través de los diversos perfiles que DVB-MHP define, como el publicado por la ETSI en noviembre de 2001, con referencia TS , que corresponde a lo que se ha denominado MHP 1.1 o la última especificación publicada en febrero de 2010, con referencia TS , correspondiente al perfil MHP En la página oficial del estándar se encuentran todas la especificaciones que han tenido lugar Normalización La falta de normalización ha provocado que se creara un modelo de mercado vertical. Ante esta situación nace el trabajo realizado por DVB-MHP, que pretende conseguir un aislamiento de las aplicaciones interactivas respecto de los recursos de los descodificadores. Con ello, se ha optenido una API de programación unificada, con la que la que las aplicaciones son intercambiables. Es lo que se conoce como aplicaciones interoperativas, es decir, capaces de ser ejecutadas en la plataforma de cualquier operador. El uso de un middleware abierto estándar para la televisión interactiva crea una situación en la que fabricantes de receptores pueden dirigirse a mercados múltiples, en lugar de desarrollar productos específicos a las especificaciones de un radiodifusor

12 36 CAPÍTULO 2. INTERACTIVIDAD. ESTÁNDAR MHP u operador particular. Por lo que, además, el espectro de potenciales clientes de una empresa proveedora de servicios interactivos se ensancha enormemente. Figura 2.7: Mercado objetivo [20]. Existen otras propuestas abiertas para aplicaciones interactivas, a continuación se citan algunas de ellas: ACAP: desarrollado por el ATSC (Advanced Television Systems Commitee), organismo encargado de estandarizar la transmisión de Televisión Digital en Estados Unidos. OCAP: diseñado por la empresa CableLabs para las redes de cable de América del Norte. MHEG-5 (o ISO/IEC ): desarrollado por el MHEG (ISO Multimedia and Hypermedia information coding Expert Group) y el Digital Audio Video Council (DAVIC) desde Ginga NCL: middleware abierto para el Sistema Brasileño de televisión digital (SBTVD, también denominado ISDB-Tb).

13 2.4 Situación a nivel nacional Situación a nivel nacional Durante los últimos años, los principales esfuerzos de la industria y de las administraciones públicas han estado centrados en el despliegue de la nueva red digital y en la adaptación de los sistemas de captación y recepción de la TDT en los hogares, siendo necesario poner en marcha de manera inminente actuaciones encaminadas a la explotación de las cualidades y potencialidades de esta tecnología, entre ellas, especialmente, la interactividad. Así lo recoge el Plan Avanza 2 del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, cuya recientemente aprobada Estrategia aboga por el fortalecimiento del sector de los contenidos digitales y de la TDT interactiva, recogiéndose como una de las prioridades tecnológicas del sector para los próximos años [10]. La escasa implantación que hasta ahora han tenido las aplicaciones MHP se deben a diversos motivos, entre los que destacan: Receptores compatibles La existencia de una base de equipos receptores MHP es fundamental para el asentamiento de la televisión interactiva. Sin embargo, los propios fabricantes no dan el primer paso para emplear el estándar MHP en todos los receptores, de ahí que se oferten pocos modelos. La Figura 2.8 muestra la venta de STB compatibles con MHP en el pasado mes de febrero. Figura 2.8: Comparación de ventas [11]. Según [12], "los sintonizadores externos que aportan alguna funcionalidad adicional a la simple conversión de la señal digital en un televisor analógico siempre se han

14 38 CAPÍTULO 2. INTERACTIVIDAD. ESTÁNDAR MHP mantenido como una elección minoritaria de los usuarios en el mercado español". Entre ellos, los terminales con capacidades interactivas basadas en el estándar MHP han sido adquiridos desde el inicio del proceso de migración digital por muy pocos usuarios españoles (algo más de ) [11]. Por otro lado dentro del propio mercado de la televisión digital, las plataformas IPTV, de cable y satélite no utilizan el sistema MHP para los servicios interactivos, por lo que supone una barrera más para la creación de contenidos interactivos y la fabricación de receptores. Cadenas de televisión A pesar del escaso desarrollo del mercado de sintonizadores que incorporan el estándar MHP, una gran parte los operadores de televisión mantienen una oferta de este tipo de servicios. Sin embargo, salvo excepciones, se puede disfrutar de básicamente los siguientes servicios nacionales: guía de programa de radio y televisión, teletexto digital, información meteorológica, información bursátil y sobre el estado del tráfico. Se citan a continuación la oferta de los principales canales generalistas [12]: RTVE cuenta con una guía de programación, un teletexto mejorado y aplicaciones de información sobre meteorología, tráfico y mercados bursátiles. El operador público mantiene también Emplea-T, un servicio de búsqueda de empleo asociado al programa de La 2 Aquí hay Trabajo. La oferta de Telecinco comprende una guía de programación, complementada con módulos de información general y especializada en tiempo, tráfico y bolsa. Antena 3 ofrece a sus usuarios interactivos una guía de programación de sus canales en TDT, un servicio de noticias superpuesto a la emisión del canal en la parte inferior de la pantalla, una herramienta de chat, y una herramienta de votaciones y juegos. Recientemente, Antena 3 ha asociado al canal Neox

15 2.4 Situación a nivel nacional 39 el servicio T-Seniority, con información y asistencia para personas mayores o con dependencia. Por su parte, los canales de Prisa-Sogecable permiten el acceso a un servicio de noticias de CNN+ y a un foro de participación a través de SMS. Cuentan además, como el resto de operadores, con una guía electrónica de programación. Es apreciable que las cadenas de televisión prefieren reservar sus recursos para emitir contenidos en alta definición, ain centrar sus esfuerzos en desarrollar más aplicaciones que puedan atraer al público. Todo ello hace que gran parte de los usuarios no sepan de esta tecnología, augurando un lento despegue de MHP. Según [26], sólo alcanzará un 12 por ciento del total de despliegues digitales en el mundo para finales de este año Sin embargo, se prevé que para el 2011 el cable sea la plataforma MHP dominante, con 2/3 del mercado, mientras que el satélite gozará de un 27 por ciento. Sin embargo, en un país vecino como Italia, este servicio ha tenido una excelente acogida y el resultado es bastante atractivo y variado. Una causa importante de este alza es la subvención por parte del gobierno de aparatos receptores compatibles con el estándar. Según [12], desde 2004 hasta diciembre de 2009 se habían vendido 28,8 millones de receptores. De ellos, el 59,8 % eran descodificadores externos (17,2 millones) en su inmensa mayoría dotados de capacidad interactiva con MHP y otros 11,6 millones eran receptores integrados, principalmente televisores. La financiación pública de parte del coste de descodificadores con MHP y un modelo de acceso condicional a contenidos a través de tarjetas prepago, hacen destacable el dato de penetración de los sintonizadores que incorporan el estándar MHP para el acceso a contenidos interactivos. Suscribiendo lo dicho en [10],. En España la presencia de la TDT en la práctica totalidad de los hogares y de la Banda Ancha en el 54 %, favorece la aparición de servicios y contenidos digitales prestados sobre la infraestructura de banda ancha de acceso a Internet. El reto que se plantea es el aprovechamiento de las posibilidades que

16 40 CAPÍTULO 2. INTERACTIVIDAD. ESTÁNDAR MHP ofrece la TDT para ofrecer a los hogares españoles servicios avanzados y contenidos enriquecidos que exploten las capacidades de la interactividad".