La API MHP

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La API MHP

• Amaia Urtasun Garraza
• Leire Urriza Oiz

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Definición de la API MHP
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Definición de la API MHP (I)

• Interfaz entre una aplicación y una
  característica, función o recurso del MHP
• Toda la comunicación entre las aplicaciones y la
  plataforma MHP se hace a través de la API

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Definición de la API MHP (II)

• Por debajo de la API
• System Software ? gestión de recursos (escribir
  por pantalla, leer del mando a distancia)
• Application Manager ? encargado de cargar las
  aplicaciones y vigilar su ejecución

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Definición de la API MHP (III)

• La API actúa como frontera entre las aplicaciones
  y los elementos (HW y SW) del receptor
• La aplicación tiene acceso a través de la API a
  los bloques que rodean la línea. subAPIs

• Control de los mandos del decodificador pero
  no éste directamente
• Control del tunner
• Recibir datos del carrousel
• Acceso al canal interactivo

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Clasificación de las APIs
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Clasificación de las APIs

• La APIs pueden ser clasificadas en varias
  categorías
• Acceso de bajo nivel a MPEG
• Acceso a datos de broadcast
• Control de medios (media control) playback
• Gráficos e interfaces de usuario
• Comunicación con un servidor back-end u otras
  aplicaciones
• Acceso al HW del receptor o a periféricos como
  tarjetas inteligentes (smart cards) para
  accesos seguros
• Seguridad

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Clasificación de las APIs

• No todas las aplicaciones usarán todas las APIs
  pero incluso las aplicaciones más simples usarán
  un amplio número de ellas

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API para gestión de recursos (I)

• Los receptores de TV tienen normalmente recursos
  escasos disponibles para la aplicación y estos
  recursos deben ser compartidos
• Entre las aplicaciones que se están ejecutando
• Entre las aplicaciones y el middleware
• La gestión de recursos es una cuestión a tener en
  cuenta en
• Características de los receptores
• Diseño de aplicaciones

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API para gestión de recursos (II)

• Los recursos MHP típicos incluyen
• Procesador MPEG
• Dispositivos de entrada y salida
• CPU
• Memoria
• Sistema gráfico
• Los recursos de MHP, accesibles desde una
  aplicación, pueden estar contenidos en una serie
  de entidades físicas conectadas al terminal MHP.

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API para gestión de recursos (III)

• entidad ? cada una de las piezas independientes
  de hardware que forman parte de un cúmulo local
  (múltiple) de elementos que, como un todo,
  conforman una MHP.
• Una entidad es, por ejemplo
• STB
• Video Cassette Recorder (VCR) digital
• Módulo de acceso condicional

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API para gestión de recursos (IV)

• Una entidad contiene una serie de recursos
• Cada recurso provee cierta cantidad de funciones.

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API para eventos de entrada de usuarios (I)

• La mayoría de los receptores MHP reciben
  entradas de usuario desde un control remoto.
• Aunque la entrada desde teclado y ratón pueden
  estar disponibles, no se suelen usar porque no es
  la idea. Más cómodo con el mando a distancia.

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API para eventos de entrada de usuarios (II)
Key events that may be generated by an MHP receiver. Source TS 101 812 v1.3.1 (MHP 1.0.3 specification). Key events that may be generated by an MHP receiver. Source TS 101 812 v1.3.1 (MHP 1.0.3 specification). Key events that may be generated by an MHP receiver. Source TS 101 812 v1.3.1 (MHP 1.0.3 specification).
Constant name Key Key code (if standardized)
VK_UP up arrow not standardized
VK_DOWN down arrow not standardized
VK_LEFT left arrow not standardized
VK_RIGHT right arrow not standardized
VK_ENTER enter (also known as select or OK) not standardized
VK_0 to VK_9 number keys 48 - 57
VK_TELETEXT teletext key 459
VK_COLORED_KEY_0 first coloured key 403
VK_COLORED_KEY_1 second coloured key 404
VK_COLORED_KEY_2 third coloured key 405
VK_COLORED_KEY_3 fourth coloured key 406

• Los Key code para eventos del teclado están
  definidos por la plataforma Java y son distintos
  que los Key code para eventos del mando a
  distancia.
• Estos últimos son únicos disponibles en cualquier
  receptor

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API para control de Xlets

• Permite
• Controlar el ciclo de vida (lifecycle ) de las
  aplicaciones.
• Permite que el gestor de aplicaciones
  (Application manager) actúe sobre el ciclo de
  vida cambiando su estado
• Permite a la aplicación informar al gestor sobre
  sus cambios de estado así como solicitarlos
• Dar contexto de ejecución a las aplicaciones
• Tarea imprescindible ? API obligada

Ciclo de vida de una aplicación
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API para comunicación entre Xlets

• Implementa la comunicación de una Xlet con otras
  Xlets que se están ejecutando en el sistema.
• Permite que tengan funciones comunes y puedan
  implementarse de modo client-server, de forma
  que esto aumenta la eficiencia en algunos casos.
• Presenta un problema a la hora de referenciar
  objetos en una Xlet que se encuentran en otra.
  El modelo de classloader en Java no nos lo
  permite ? MHP nos da un API que lo puede
  solucionar.

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API para presentación de texto (I)

• Casi todas las aplicaciones necesitan mostrar
  algún tipo de texto en pantalla.
• Pensar en cuestiones distintas que para PC
• 3 principales problemas a la hora de mostrar
  textos grandes
• Dificultad de leer texto en TV debido a la baja
  resolución y contraste de la pantalla si
  implementamos como para PC.
• Elegir tipo de fuente adecuado ? Tiresias
• Elegir el tamaño de fuente adecuado ? El número
  máximo de líneas en la pantalla debe ser 18.

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API para presentación de texto (II)

• Navegación
• Si el texto es demasiado largo el usuario
  necesitará algún medio para moverse por el texto.
• Scrollbar usado en PCs no es adecuado para TV. Es
  mejor usar saltos entre páginas
• Cuidado con que el método para movernos por el
  texto no interfiera con el método para navegar
  por la aplicación.

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API para gráficos

• Cuestiones a tener en cuenta
• Pixel Aspect Ratio En aplicaciones de vídeo y TV
  los píxeles no son cuadrados y en los gráficos
  para PC si ? difícil adaptación
• Video Aspect Ratio Formato (43) ó (169)
  influye en el diseño de la aplicación. El efecto
  de los gráficos e imágenes es distinto en ambos
  casos.
• Translucidez y transparencia
• Espacio de colores Mapear de RGB (usado por
  Java) a YUV (usado por la señal de TV)
• Window Manager No hay gestor de ventanas. Porque
  son demasiado complejos para los receptores MHP.
  Las aplicaciones necesitan otro medio para
  obtener un área de diseño.
• Interfaz con el usuario Diferentes interfaces de
  usuario. Si una aplicación está activa, puede que
  otra no pueda aparecer por pantalla ? uso de una
  nueva interfaz.

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API para vídeo y gráficos (I)

• La mayoría de los receptores de DTV tienen
  limitadas sus capacidades cuando empiezan a
  soportar vídeos y gráficos.
• Un STB no es un PC
• En un PC, vídeo y gráficos están administrados
  por el SW y eso hace fácil el escalar y
  posicionar vídeos. Es fácil integrarlos en el
  sistema de ventanas y que coexistan fácilmente
  con gráficos tan largos como la rapidez de la CPU
  permita.
• En un STB las cosas son diferentes. Un receptor
  MHP posee su propio
• Procesador de gráficos
• Demultiplexor y decodificador MPEG
• CPU
• integrados en el mismo chip. Este chip
  habitualmente tendrá capacidades gráficas que
  permiten el soporte de muchas tareas de propósito
  general. Sólo nos interesan aquellas tareas
  relacionadas con características que necesite el
  receptor de TV digital. Por eso, los STB tienen
  habitualmente subsistemas gráficos especializados
  que soportan varios planos gráficos, cada uno
  para un tarea específica.

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API para vídeo y gráficos (II)

• Tipos de planos en los subsistemas gráficos y de
  vídeo
• Background plane ? muestra un color simple detrás
  de todos los demás planos gráficos
• Still image plane ? capacidad de mostrar una
  imagen estática detrás del vídeo decodificado u
  otros gráficos
• Video plane ? muestra el vídeo decodificado.
  Algunos procesadores pueden tener más de un plano
  de vídeo para soportar múltiples video streams o
  para soportar picture-in-picture
• Graphics plane ? muestra los gráficos de la
  aplicación o los subtítulos
• Cursor plane ? muestra el cursor HW
• No todos los receptores tienen todos los planos y
  algunos tienen más. Los receptores modernos
  tienen entre 5 y 13 planos en total, dependiendo
  de las características y del coste.

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API para vídeo y gráficos (III)

• Los receptores MHP agrupan los planos en 3 capas
• Background layer (una) ? para el color de fondo e
  imágenes estáticas también de fondo
• Video layer (una o más) ? para mostrar vídeos
  decodificados
• Graphics layer (una o más)? para mostrar gráficos
  

Background Layer
Video Layer
Graphics Layer
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API para vídeo y gráficos (IV)

• El mapeo entre los graphics planes del HW y las
  graphics layers de MHP no está estrictamente
  definido y por eso, más de un graphic plane
  físico puede estar dentro de una graphic layer
  simple de MHP.
• Recíprocamente, un sistema que usa software MPEG
  puede mapear un graphic plane físico tanto en
  la graphic layer como en la video layer en su
  implementación del middleware

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API para vídeo y gráficos (V)

• Limitaciones entre los distintos graphics
  planes
• Algunos graphics hardware soportan más colores
  y otros sólo un conjunto básico
• La forma de los píxeles puede ser diferente
• Vídeo pixeles no son cuadrados
• Graphic pixeles son cuadrados
• Resolución para PC con formato 43 ? 800x600
• Resolución para TV con formato 43 ? 720x625
• Los gráficos pueden no estar perfectamente
  alineados con el vídeo mostrado.
• El video plane impone sus propias limitaciones
• Algunos decodificadores MPEG tienen la limitación
  de que el vídeo sólo puede ser escalado a un
  determinado tamaño. Otros sólo pueden
  posicionarse en determinadas áreas

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API para vídeo y gráficos (VI)

• Otra limitación, los subtítulos. Algunos
  dispositivos
• Limitan el posicionamiento de éstos
• Limitan los colores disponibles para ellos.
• Reservan una cantidad de pantalla sólo para ellos
  y esta sección no puede ser utilizada para otros
  propósitos
• La interacción entre los diferentes planos
  también impone limitaciones
• Cambiar la configuración de otro planos puede
  afectar al graphics plane.
• Ejemplo Aunque la especificación MHP permite que
  el background plane contenga tanto un color de
  fondo como una imagen estática, algunos graphics
  hardware limitan esto. En muchos casos el
  hardware decodificador MPEG es necesario para
  decodificar la imagen de background y mientras se
  está realizando esto, no se puede decodificar el
  vídeo. Esto causa la interrupción de la
  decodificación del vídeo. Unas veces esta
  interrupción dura hasta que se acaba de
  decodificar la imagen de background, mientras que
  otros hardware reservan el decodificador MPEG
  hasta que dicha imagen se muestre.

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APIs para el control de medios

• Media control APIs
• MHP tiene dos APIs para controlar la forma de
  mostrar señales de vídeo y elegir qué señales
  mostrar al usuario
• JMF (Java Media Framework) API ? para controlar
  media clips individuales
• JavaTV service selection API ? permite a las
  aplicaciones cambiar de servicio. Es peligroso y
  puede que la aplicación no sobreviva???
• Relacionada tangencialmente Tunning API ?
  proporciona un medio a la aplicación para acceder
  a otro transport stream

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API para sonido

• Los sonidos son comunes en las aplicaciones.
• 2 medios para incluir el sonido en la aplicación
• Usando JMF API
• A través de la clase org.havi.ui.Hsound ?
  proporciona una API simple para reproducir audio
  playback pero no ofrece tanto control de medios
  como JMF

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API para sincronizar aplicaciones y media (I)

• Puede ser necesario sincronizar el comportamiento
  de la aplicación con la acción en pantalla. Xej
  subtítulos
• No podemos usar media time como mecanismo de
  sincronización porque no existe una referencia
  temporal en la trama MPEG-2
• En vez de eso se usan los DSM-CC stream events,
  (marcas que viajan embebidas en secciones
  privadas del flujo MPEG-2)

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API para sincronizar aplicaciones y media (II)

• Cada marca consiste en
• Un identificador ? permite que cada stream event
  sea identificado unívocamente
• Una referencia temporal (NPTNormal Play Time) ?
  indica en que punto del stream debe disparase el
  evento
• Esta marca es introducida por el broadcaster

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API para sincronizar aplicaciones y media (III)

• El transport stream también contiene un Object
  Carousel que contiene un conjunto de streams
  events objects.
• streams events objects ? identifica cada evento
  con un nombre textual y permite el mapeo de ese
  nombre al identificador contenido en el evento
  mismo

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API para sincronizar aplicaciones y media (IV)

• Podemos recibir varios Stream Events en el
  broadcast stream que se correspondan con un mismo
  Stream Event en el Object Carousel

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Java TV service selection API

• Permite cambiar el vídeo que está siendo mostrado
  pero esto es sólo un efecto lateral de usar esta
  API. Por eso hay que ser muy cuidadosos a la hora
  de usar esta API porque puede provocar efectos
  dramáticos en nuestras aplicaciones
• Service selection cambiar de canal.
• En TV analógica ? mostrar diferentes audios y
  videos
• En TV digital ? mostrar diferentes audios, vídeos
  y aplicaciones. El nuevo set de aplicaciones
  puede no incluir la aplicación actual ? la
  aplicación debe finalizar autodestruyéndose
• Nota No es necesario cambiar de servicio para
  mostrar distintos audios, vídeos y aplicaciones.

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API para la información sobre servicio

• Permite a la aplicación acceder a la mayoría de
  las tablas transportadas en el transport stream
• Servicios disponibles
• Hora de inicio
• Hora de final
• A la tabla AIT no se puede acceder utilizando
  esta API por razones de seguridad y
  funcionalidad. Para acceder a ella se logra a
  través de la API para control de Xlets.

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API para filtrado de secciones MPEG-2

• Permite que las aplicaciones puedan acceder a las
  secciones privadas del flujo MPEG-2
• Acceso al carrusel
• Acceso a información sobre servicios

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API para el acceso a ficheros

• Una aplicación no puede hacer gran cosa sin
  acceder al sistema de ficheros.
• En MHP las aplicaciones sólo pueden acceder al
  sistema de archivos de broadcast en el que fueron
  transmitidas.
• También pueden acceder a un sistema de archivos
  persistente usado para guardar la configuración y
  preferencias de usuario en el receptor MHP
  (Acceso a través de Persistent Storage API)

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API para el canal de retorno (I)

• Los perfiles interactive broadcast e internet
  access incluyen soporte para usar un canal de
  retorno en el receptor MHP para comunicarse con
  el mundo exterior.
• Tipos de canales de retorno
• PSTN modem
• Cable modem
• ADSL
• GPRS
• MHP no se preocupa, lo único que se define en las
  especificaciones MHP es que la conexión debe
  soportar TCP/IP.

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API para el canal de retorno (II)

• La conexión soporta DNS pero no son necesarios
  otro protocolos como HTTP, SMTP o IMAP, que son
  implementados por la aplicación.
• MHP usa el paquete java.net para conectar con el
  mundo exterior con algunas restricciones.
• La diferencia entre usar el canal de retorno en
  MHP y usar la API java.net es que ésta última
  asume una conexión a internet permanente y esto
  no es aplicable a un receptor MHP conectado vía
  PSTN modem ? necesaria session management API,
  que se usa también para impedir que aplicaciones
  no deseadas por el usuario usen el canal de
  retorno sin permiso de éste