Arquitetura da Implementação de Referência (GINGA)

Em reconhecimento à cultura, arte e contínua luta por liberdade e igualdade do povo brasileiro, Ginga foi escolhido como nome do middleware do Sistema Brasileiro de TV Digital.

Ginga oferece uma série de facilidades para o desenvolvimento de conteúdo e aplicativos para TV Digital, entre elas a possibilidade desses conteúdos serem exibidos nos mais diferentes sistemas de recepção, independente do fabricante e tipo de receptor (TV, celular, PDAs etc.).

No modelo de referência do Sistema Brasileiro, Ginga é uma camada de software interposta entre as aplicações e os outros módulos que compõem o Sistema Brasileiro, que são, usualmente, implementados por hardware.



Quando se busca os requisitos de um middleware, tendo por base as aplicações a serem desenvolvidas em um sistema de TV digital, quatro pontos chamam a atenção: o sincronismo de mídia, o suporte a múltiplos dispositivos, a adaptabilidade e o suporte ao desenvolvimento de programas ao vivo.

No caso especial do Brasil, o middleware deve também oferecer um bom suporte ao desenvolvimento de aplicações visando a inclusão social, como aplicações para ensino, saúde etc.



Com esses requisitos em foco, o universo das aplicações para TV digital pode ser particionado em dois conjuntos: o das aplicações declarativas e o das aplicações procedurais.

As linguagens declarativas são mais intuitivas (de mais alto nível) e, por isso, mais fáceis de usar, normalmente não exigindo um perito programador. Contudo, as linguagens declarativas têm de ser definidas com um foco específico. Quando o foco da aplicação não casa com o da linguagem, o uso de uma linguagem procedural não é apenas vantajoso, mas se faz necessário. O uso de linguagens procedurais usualmente requer um perito em programação. Uma aplicação não precisa ser , entretanto, puramente declarativa ou puramente procedural. Sem erro pode-se afirmar que, nos sistemas de TV digital, os dois tipos de aplicação coexistirão, sendo então conveniente que o dispositivo receptor integre o suporte aos dois tipos em seu middleware. Isso ocorre nos middlewares de todos os sistemas, incluindo o middleware Ginga.

A arquitetura da implementação de referência do middleware Ginga pode ser dividida em três grandes módulos: Ginga-CC (Common Core), o ambiente de apresentação Ginga-NCL (declarativo) e o ambiente de execução Ginga-J (procedural).



Ginga-CC oferece o suporte necessário aos ambientes declarativo e procedural, e tem como funções principais a exibição dos vários objetos de mídia, o controle do plano gráfico, o tratamento de dados obtidos do carrossel de objetos DSM-CC, o tratamento do canal de retorno, entre outras.



Quanto ao ambiente de apresentação Ginga-NCL, a única linguagem declarativa que oferece suporte a todos os requisitos mencionados para um middleware é a linguagem NCL (Nested Context Language), desenvolvida no Laboratório TeleMídia da PUC-Rio, e escolhida como base do Ginga. NCL é uma das principais linguagens existentes para a definição do sincronismo temporal.Como vantagem adicional, e imprescindível em um sistema de TV digital, NCL também provê suporte a variáveis, que podem ser manipuladas através de código procedural, entre eles o de sua linguagem de script Lua.

Lua, também desenvolvida no Departamento de Informática da PUC-Rio, constitui-se hoje em padrão internacional de fato na área de entretenimento, em especial jogos. Vários dos principais jogos lançados nos últimos anos utilizaram Lua em seu desenvolvimento. Lua é leve, fácil de usar e possui um altíssimo desempenho.

Para facilitar o desenvolvimento de aplicações Ginga-NCL, a PUC-Rio desenvolveu também a ferramenta Composer. Composer é um ambiente de autoria voltado para a criação de programas NCL para TV digital interativa. Nessa ferramenta, as abstrações são definidas em diversos tipos de visões que permitem simular um tipo específico de edição (estrutural, temporal, leiaute e textual). Essas visões funcionam de maneira sincronizada, a fim de oferecer um ambiente integrado de autoria.

Por sua vez, o ambiente de execução Ginga-J, desenvolvido no Laboratório LAVID da UFPB, utiliza a linguagem Java e é dividido em três partes: as APIs vermelhas, inovações que dão suporte às aplicações brasileiras, em especial as de inclusão social; as APIs amarelas, também inovações brasileiras, mas que podem ser exportadas para os outros sistemas; e as APIs verdes, que seguem o núcleo comum do padrão GEM (Globally Executable MHP).



Diferente dos outros sistemas, os ambientes de apresentação e execução do middleware Ginga se complementam, unidos por uma ponte em uma implementação sem nenhuma redundância, o que confere ao sistema uma ótima eficiência, tanto em termos de uso de CPU quanto de ocupação de memória. Ao contrário dos outros sistemas, Ginga, desde seu projeto inicial, foi desenvolvido tendo em mente os dois ambientes de programação.

Fonte: Comunidade Ginga