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Technische Universität Ilmenau Technische Universität Ilmenau Technische Konzeption für die Darstellung eines vorgegebenen MPEG-4 Szenarios auf einem DVB-Endgerät. Institut für Medientechnik / Studiengang Medientechnologie Zwischenverteidigung der Diplomarbeit von Marc Willwacher 17.07.2002

Technische Universität Ilmenau Technische Konzeption für die Darstellung eines vorgegebenen MPEG-4 Szenarios auf einem DVB- Endgerät. Institut für Medientechnik

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Technische Universität IlmenauTechnische Universität Ilmenau

Technische Konzeption für die Darstellung eines vorgegebenen MPEG-4 Szenarios auf einem DVB-Endgerät.

Institut für Medientechnik / Studiengang Medientechnologie

Zwischenverteidigung der Diplomarbeit von Marc Willwacher17.07.2002

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Inhalt:Inhalt:

• Einleitung • Datenübertragung, -bereitstellung, -zugriff

– Übertragung– DMIF

• MHP• DVB-J vers. MPEG-J• Fazit• TODO

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DVB-EndgerätDVB-Endgerät

• Gerät das eine oder mehrere der DVB-Spezifikationen anwendet oder umsetzt.

aus FKTG, 07/2001, S. 426, Reimers

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DVB-EndgerätDVB-Endgerät

• einfachste Lösung: nur die Nutzung der „Übertragung zum Zuschauer“

• Erweiterung um: „Interaktive Dienste“

• Nutzung von: „SI, Datenrundfunk“

• Nutzung der Multimedia Home Platform (MHP)

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DVB-EndgerätDVB-Endgerät

• Technische Anforderungen (MPEG-4 Systems Decoder Model)

aus ISO/IEC 14496-1, 10/2001, S. 11

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MPEG-4 -- DVBMPEG-4 -- DVB

MPEG-4

ES

SL

DVB

Übertragung:

MPEG-2 TS

oder

DSM-CC OC

oder

IP

DVB/MPEG4

Endgerät:

DMIF

Decoding Buffer

Decoder

Composition Mem.

Compositor

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Datenübertragung,

-bereitstellung,

-zugriff

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Übertragung zum ZuschauerÜbertragung zum Zuschauer

• Die Möglichkeiten im DVB-Datenrundfunk– Data Piping (nicht synchronisierte Daten, eigenes

Empfangsmodell)– Data Streaming (bei synchronisierten

Elementarströmen oder hoher Genauigkeit der Datenrate)

– Multiprotocol Encapsulation (unterschiedliche Kommunikationsprotokolle gekapselt, spez. IP)

– Data Carousel (zyklische Datenfiles,empfangen und speichern bei Bedarf)

– Object Carousel (DC + Verzeichnisse + Datenströme)

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DMIFDMIF

• Delivery Multimedia Integration Framework• Session Protokoll für das Management von

Multimedia Streaming über beliebige Netzwerke.

• Ähnlich FTP – Unterschied:

• FTP gibt Daten zurück• DMIF gibt Pointer auf (gestreamte) Daten

• Jeder DMIF-Partner kann Server und Client sein

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DMIF - DAIDMIF - DAI

• Die Funktionalität von DMIF drückt sich im DMIF-Applikation Interface (DAI) aus

• Sie wird in „protocol messages“ übersetzt• Nur diese „protocol messages“ unterscheiden

sich, abhängig vom darunter liegenden Netzwerks

• DAI unterstützt QoS-Management

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DMIFDMIF

• Ablauf einer DMIF-Session– Setup der Session zwischen Client und Server– Streams werden ausgewählt und DMIF sendet

einen Request zum Streamen– Der DMIF-Partner gibt die Pointer auf die

Verbindungen zurück in denen die Streams ablaufen und

– etabliert die Verbindungen

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DMIF – Beispiel für Zugriff auf InhalteDMIF – Beispiel für Zugriff auf Inhalte- DA_ServiceAttach()

- Content Address als Parameter

- InitialOD wird zurückgegeben

- DA_ChannelAdd()- ES_IDs als

Parameter

- Handles oder Pointer auf die dazugehörigen Channels werden zurückgegeben

- DA_ChannelReady()- Zum Start der

Übermittlung (optional)

aus ISO/IEC 14496-1, 10/2001, S. 36

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DMIF - ArchitekturDMIF - Architektur

aus Overview of the MPEG-4 Standard, 03/1999, S. 10

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Multimedia

Home

Platform

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MHP - Funktionalitäten und FormateMHP - Funktionalitäten und Formate

aus FKTG, 01/2001, S. 3 , Sedlmeyer

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MHP - ApplikationenMHP - Applikationen

• DVB-JAVA– Später Vergleich mit MPEG-4-J

• DVB-HTML– ab MHP 1.1– nur optional in allen Profiles– auch als interoperables Plugin erhältlich

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MHP - PluginsMHP - Plugins

• Interoperable Plugin: Auf Basis von DVB-J• Implementation specific Plugin: Herstellung,

SmartCards, Netzupdate

aus ETSI TS 101 812, V1.1.2, 10/2001, S. 41

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DVB-J

vers.

MPEG-J

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DVB-J und MPEG-JDVB-J und MPEG-J

• DVB-J benutzt– Java Virtual Machine: zur Ausführung der MHP-

Anwendungen– Personal Java 1.2: Grundwortschatz der Sprache Java– Java Media Framework 2.0: Funktionen zur Steuerung von

Medien wie Audio, Video oder Bildern– Java TV 1.0: Funktionen zur Verarbeitung eines Broadcast-

Datenstroms– DVB.ORG-Pakete: Funktionen zur Verarbeitung von

Serviceinformationen des DVB-Datenstroms– HAVI Widget-Set 1.0: Grafikfunktionen zur Darstellung von

Anwendungen– DAVIC-1.4-Pakete: Funktionen für den Zugriff auf den DVB-

Datenstrom

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DVB-J und MPEG-JDVB-J und MPEG-J

• MPEG-J besitzt dagegen nur folgende Packages:– org.iso.mpeg.mpegj.scene

(Szenengraph API)– org.iso.mpeg.mpegj.resourceManager

(Ressourcen Manager API)– org.iso.mpeg.mpegj.decoder

(Media Decoder API)– org.iso.mpeg.mpegj.net

(Network API)

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MPEG-JEin-/Ausgabe

NW API MD API SG API RM API

DMIF

Demux

BIFS Decoder Szenengraph

Media Decoder

CompositionRendering

Einführung DMIFAudioVisual Systems Profilesaus Projektgruppe„Verteilte Multimedia-Serversysteme“, WS 00/01, Paderborn Center for Parallel Computing

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DVB-J und MPEG-JDVB-J und MPEG-J

• Unterschiedliche Ansprüche:– MPEG-J:

• spezifiziert ein API für das Zusammenwirken von MPEG-4 Playern und Java Code.

• Java Code wird in Mediadaten eingebunden, ist Teil des MPEG-4 Streams

• zweckmäßig für das intelligente Managen der MPEG-4-Session.

• unter Umständen interessant für DMIF

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DVB-J und MPEG-JDVB-J und MPEG-J

• Unterschiedliche Ansprüche:– DVB-J:

• spezifiziert ein API für den Zugriff, die Verwaltung, Steuerung, Darstellung, etc. auf der MHP

• wesentlich komplexer und mächtiger als MPEG-J

• hängt nicht an einzelner Applikation• kann die MHP als Plugin erweitern

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FazitFazit

• DMIF ist zu nutzen

• MHP ist zu nutzen

• MPEG-J nur geeignet für direktes Managen einer Session, daher nur bedingt zu nutzen

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TODOTODO

• Konzeption DMIF für MHP– Basis Franks Stream– Untersuchung der Plugin-Schnittstellen, speziell

„Implementation specific“– Untersuchung der Eignung von Applikationen

• Untersuchung der Decodierung auf dem Endgerät• Untersuchung der Composition auf dem Endgerät• läuft heraus auf Untersuchung von möglichen MPEG-

4 Playern (IM1, ..?)• Konzeption der Einbindung eines Players in MHP

– Untersuchung der Plugin-Schnittstellen, speziell „Implementation specific“

– Untersuchung der Eignung von Applikationen

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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Fragen?

Diskussion!

Anmerkungen?

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Beispiel 2:Beispiel 2:

• DSM-CC Object Carousel

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MPEG-4 Szenario - OD-FrameworkMPEG-4 Szenario - OD-Framework

aus ISO/IEC 14496-1, 10/2001, S. 17

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Beispiel 1:Beispiel 1:

• MPEG-4 Inhalte über MPEG-2 Transport Stream– Program Map Table identifiziert die PID der TS-

Pakete die die InitialOD-Section transportieren durch die Festlegung, „stream_type=MPEG-4“.

– InitialOD wird in einer „Private Section“ übermittelt. Diese enthält den InitialOD und den Stream Map Table.

– Stream Map Table verknüpft die ES-Descriptors mit der PID des entsprechenden Kanals.

– Object Descriptor Stream wird in OD-Stream-Sections übermittelt.

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Beispiel 1:Beispiel 1:

• MPEG-4 Inhalte über MPEG-2 Transport Stream– Scene Desription Stream wird unterschieden in

• BIFS-Command Informationen• BIFS-Anim Informationen

– BIFS-Command Informationen werden übertragen in BIFS-Command Sections

– BIFS-Anim Informationen werden, genauso wie Audio- oder Videoobjekte, in separaten ES übertragen.

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MHP - FähigkeitenMHP - Fähigkeiten

• Empfang und Verarbeitung von – Video/Audio (MPEG-2, ...)– Daten (beliebige für Apps)– Applikationen (DVB-J, DVB-HTML)

• Besitzt einen Navigator• Applikationen

– unsignierte– signierte

• Plugins– Interoperable– Implementation specific

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Warum Multimedia Home Platform?Warum Multimedia Home Platform?

• ist ein DVB-Endgeräte-Standard• interaktiver Standard für digitale TV- und

Multimediaübertragung• Einigung auf diesen Standard

– sowohl von Programmanbietern– als auch von Anbietern von Hardware

• wird mittlerweile von mehr als 300 DVB-Mitgliedern aus 37 Ländern unterstützt