Middleware Ginga y sus Posibilidades Educativas

En materia de TV Digital Terrestre (TDT) en Chile sabemos que la norma elegida (ISDB-TB) posibilita el uso de middleware Ginga, para contenidos audiovisuales interactivos. Actualmente este middleware brasileño no forma parte de las especificaciones técnicas mínimas que deben cumplir los receptores de TV Terrestre en Chile. (Decreto 7219 del 30 de Diciembre 2009)

El sello de conformidad “TDT” que emitió la Subsecretaría de Telecomunicaciones (SUBTEL) en Diciembre 2010 -y con bastante atraso- No contempla la compatibilidad con contenidos interactivos.  SUBTEL no ha informado adecuadamente a la población sobre los riesgos de incompatibilidad.

Por Daniel Henríquez Ilic

La gran mayoría de receptores de TDT que se han vendido y se venden en Chile hasta hoy (fines de Agosto 2011) no son compatibles con este importantísimo middleware, que tiene potencialidades educativas y de alerta temprana que el país no debería estar dejando de lado.

SUBTEL fue notificada por escrito durante la Consulta Pública de Julio 2007,  por la Comisión Broadcasting Digital del Consejo Audiovisual (Consejo del Arte y la Industria Audioviosual, del Consejo Nacional de la Cultura y las Artes) sobre la existencia del middleware Ginga y sobre la necesidad de incluir este middleware en las pruebas técnicas de TVD-T.

4 años después, el middleware Ginga sigue siendo materia pendiente para SUBTEL, MTT y por lo tanto el Gobierno chileno, en circunstancia de que se trata de un asunto de primera importancia si se analiza desde la perspectiva del desarrollo estratégico del pais a corto, mediano y largo plazo.

¿Qué es el Middleware Ginga*?

Ginga es el nombre del middleware abierto del Sistema Brasileño de TV Digital (SBTVD), el cual es una capa de software intermedio (middleware), entre el hardware/Sistema Operativo y las aplicaciones, que ofrece una serie de facilidades para el desenvolvimiento de contenidos y aplicaciones para TV Digital, permitiendo la posibilidad de poder presentar los contenidos en distintos receptores independientemente de la plataforma de hardware del fabricante y el tipo de receptor.
El middleware abierto Ginga esta subdividido en dos subsistemas principales entrelazados, que permiten el desenvolvimiento de aplicaciones siguiendo dos paradigmas de programación diferentes. Dependiendo de las funcionalidades requeridas en cada aplicación, un paradigma será más adecuado que el otro. Estos dos subsistemas son llamados Ginga-J para aplicaciones de procedimiento Java y Ginga-NCL para aplicaciones declarativas NCL”.

Ginga-NCL es el subsistema lógico del sistema Ginga que procesa documentos NCL. Un componente clave de Ginga-NCL es el motor decodificador de contenidos declarativos (Programa intérprete NCL llamado Formateador). Otro de los módulos importante es el agente de usuario del modelo XHTML, el cual incluye un stylesheet (CSS), el interpretador ECMAScript, y la máquina Lua, la que es responsable de interpretar los Scripts Lua. La especificación de este subsistema se base en las normas ABNT NBR 15606-2  y ABNT NBR 15606-5.

Ginga-J es el subsistema lógico del sistema Ginga que procesa el contenido de los objetos Xlet. Un componente clave del ambiente de aplicaciones de procedimiento es el motor de ejecución de contenidos de procedimiento, compuesta por la máquina virtual de Java. La especificación de este subsistema se basa en la norma ABNT NBR 15606-4; y mantiene compatibilidad con la mayoría de middlewares de TV Digital  actuales, desde que se unió a la norma GEM.
Algunos requisitos importantes identificados en el contexto Brasileño no cumplían algunas de las funciones correspondientes a las definiciones de middleware internacionales establecidas, por tal motivo y con el fin de satisfacer los requerimientos de Brasil y al mismo tiempo mantener compatibilidad con el API de GEM, Ginga se basa en tres grupos de API’s llamados: Verde, Amarillo y Azul.

Ginga – Common Core Ginga-NCL y Ginga-J son construidos sobre los servicios ofrecidos por el modulo del núcleo común de Ginga (Ginga-Common Core), este subsistema es la interfaz directa con el sistema operativo, haciendo un puente estrecho con el hardware. Aqui es donde se accede al sintonizador de canales, sistema de archivos, terminal gráfico, entre otros.

Está compuesto por los decodificadores de contenido común y por procedimiento para obtener contenidos transportados en el MPEG-2 TS y a través del canal de interactividad. Los Decodificadores de contenido común sirven tanto a las aplicaciones de procedimiento como a las declarativas que necesiten decodificar y presentar tipos comunes de contenidos como PNG, JPEG, MPEG y otros formatos.

GINGA y la Producción de Contenidos Audiovisuales

En TV Analógica Terrestre, se puede transmitir un canal de video (definición estándar, aprox 0.5 Megapixels de resolución), dos canales de audio (stereo) y datos de Closed Caption (subtitulos para discapacitados), en un ancho de banda de 6MHz (canalización de radiodifusión de TV vigente en Chile).

Con la norma ISDB-TB de TV Digital Terrestre, se puede transmistir actualmente al menos un canal de video (alta definición, aprox 2 Megapixels de resolución), sonido multicanal (como por ejemplo mezclas envolvente 5.1) y contenidos informáticos funcionales con el middleware GINGA.

Gracias al middleware Ginga, se utilizan digitos binarios (bits) disponibles en un ancho de banda de 6MHz para proveer a la audiencia , de aplicaciones informáticas sincronizadas (o no) con el contenido audiovisual principal. Tambien es posible proveer todo  tipo de datos informáticos (como archivos de música, de imagenes, de texto etc).
Esto puede ser muy útil para aplicaciones formativas por ejemplo.

Desde el punto de vista técnico audiovisual, Ginga es muy avanzado ya que la profundidad de bit es de 32 bit por pixel lo que permite que el contenido Ginga tenga 256 niveles de transparencia, lo que sin duda permite armonizar el contenido interactivo con el contenido audiovisual primario.    Además los lenguajes del middleware Ginga permiten utilizar recursos como animación (2D), video, audio, fotografía y textos.

Como la norma ISDB-TB permite recepción en receptores fijos, portátiles y móviles, es posible acceder a los contenidos Ginga en prácticamente cualquier circunstancia, lo que puede ser además muy útil frente a situaciones dificiles como terremotos etc.

En definitiva el middleware Ginga permite convertir el Televisor en un pequeño computador pero que es muy fácil de utilizar.

Niveles de Interactividad

Existen dos niveles de interactividad para el usuario, a través del control remoto (u otro dispositivo)

a) Interactividad con el receptor (ya sea Televisor Integrado DTVi o STB DTVi es decir compatibles con GINGA)
Aquí la interactiva se realiza en forma similar a la que es posible con un DVD; es decir el usuario podrá interactuar con los recursos que tenga la aplicación , descargada (la cual de todos modos podría ser actualizada periodicamente)

b) Total interactividad
En este caso, se requiere que el receptor tenga un canal de retorno hacia el broadcaster (o un intermediario definido por el broadcaster). El canal de retorno permite tener bi-direccionalidad lo que permite al usuario navegar internet y el portal del Broadcaster con el fín de acceder a total interactividad con los contenidos disponibles.  Todos los contenidos son presentados en la pantalla de televisión, donde ocurre de esta forma la convergencia (entre broadcaster y broadband (IPTV internet))

El canal de retorno, puede ser via SMS (celular) , cableado de Internet/TV cable, incluso a través de la red eléctrica, según como se defina el Broadcaster y la regulación chilena en la materia.

Si el canal de retorno no es gratuito, entonces no se podrá tener INTERACTIVIDAD y GRATUIDAD. Sin embargo, los servicios públicos deberían tener asegurado un canal de retorno completamente gratuito.

Surge la pregunta de si el país está preparado en su infraestructura telecomunicacional para tener canales de retornos de contenido GINGA de gran parte de la población.

Cabe indicar que este tipo de interactividad permite realizar sondeos y consultas de manera relativamente sencilla, lo que es extremadamente interesante para la TV Publica y también para los canales privados de TV.

Sobre los Receptores de TDT

Para que podamos imaginarnos una implementación de TV Digital Terrestre con recursos interactivos, en Chile, se requiere que los receptores de TV Digital Terrestre que se vendan en Chile (ya sean fijos, móviles o portatiles) sean compatibles y funcionales con el middleware GINGA

Características (salvo error u omisión) que deberían tener los STB y televisores integrados:

•    HD + Ginga
•    Memoria RAM (para que se pueda desplegar los contenidos y las aplicaciones)
•    Memoria de Alamacenamiento (para mantener los datos durante un tiempo en el equipo)
•    Uso de Servicios Públicos
•    Browse con Conexión Internet
•    Entrada USB (para actualización, upload) y Salida USB (para copiar datos de download)
•    Salida de Sonido 5.1
•    Salida HDMI
•    Salida RF (para compatibilizar el STB con todos los televisores disponibles en Chile, incluso los antiguos en B/N)
•    Ser compatible con NTSC 59.94i (29.97 cuadros entrelazados por segundo)

Para los equipos receptores portatiles, la resolución de imagen es muy inferior a HD (es QVGA, 320×240) y no se requiere sonido 5.1 etc … pero deberían ser compatibles con Ginga aún con recursos técnicos limitados.

Creación de Proyectos GINGA

En un proyecto GINGA se trabaja con un equipo profesional dividido en tres áreas:

Designer: Especialista en usabilidad de insumos (concepto aplicación , usabilidad y identidad visual)
Developer: Programa la aplicación.
Tester Quality Assurance: test

Las fases de un proyecto GINGA son :

Fase 1: Levantamiento Diseño 25% del tiempo

Fase 2: Codificación 50 a 60% del tiempo

Fase 3: Test y corrección de bug (25 a 30% del tiempo)

Antecedentes del Caso Brasileño

El Gobierno de Brasil, en el Congreso SET 2010,  menciona que en hardware es difícil competir con Asia, pero hay mucho que hacer desde América Latina en materia de software.

El desafío es el aumento de la oferta de TV y receptores con middleware en el mercado, antes de llegar a la masa crítica. (similar problemática en Chile)

Otro desafíos son :
•    Mano de obra especializada,
•    Escasez de herramientas de autoria
•    La optimización tiempos de carga de aplicación (relacionado con el bit rate disponible en el ancho de banda)
•    La continuación de los test (herramientas completas para facilitar y agilizar las implementaciones del código y los tests de aplicación) para asegurar mismo comportamiento en diferentes implementaciones de middleware, ambiente para homologación de las aplicaciones y no perjudicar la imagen del “padrao” interactivo.

La experiencia de los primeros meses de radiodifusión en Brasil nos entregan más detalles. Las aplicaciones Interactivas deben ser funcionales en Dispositivos fijos y Moviles, deben ser de fácil uso, con interfaz amigable y de calidad, se menciona la importancia del tiempo de respuesta, se debe considerar la optimización de tamaño y la relevancia del contenido presentado. La información y la interfaz suelen ser dinámica, animada y el contenido exclusivo.
En definitiva se debe permitir al tele-espectador la mejor experiencia posible.

En 2011: Al parecer Brasilia, estaría ad-portas de exigir que todos los receptores de TDT que se venden en Brasil sean totalmente compatibles con GINGA, lo que eliminaría problemas de compatibilidad.

GINGA y la TV Educativa en Chile

1. Debido a que el único canal de TV estatal en Chile, es un canal de corte comercial (TVN) es legitimo exigir que el Estado de Chile reserve varias frecuencias en UHF para futuros canales de TV Pública, específicamente para Tele-Educación y Tele-Cultura.

2. Más allá de las señales de audio y video, estos canales podrían ofrecer contenidos interactivos (que también pueden ser audiovisuales), con un alcance masivo e inmediato.

3. En momentos en que se está debatiendo en Chile, sobre la calidad de la Educación, la gratuidad de la misma, me parece extremadamente oportuno y relevante que el middleware GINGA sea adoptado en forma oficial y muy clara y que se levanten señales de TV pública para Tele-Educación y Tele-Cultura entre otros canales públicos. Los receptores deberían ser subsidiados para asegurar que todos los hogares puedan contar con receptores capaz de operar perfectamente con middleware GINGA.

Nuestro país tiene los recursos suficientes para realizar este desarrollo estratégico.

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* Contenido consultado desde la Comunidad Ginga de Ecuador