RAZVOJ SISTEMA VSEBIN NA ZAHTEVO NA PLATFORMI XBMC

Transcription

1 Matej Mlasko RAZVOJ SISTEMA VSEBIN NA ZAHTEVO NA PLATFORMI XBMC Diplomsko delo Maribor, maj 2013

2 Diplomsko delo visokošolskega študijskega programa RAZVOJ SISTEMA VSEBIN NA ZAHTEVO NA PLATFORMI XBMC Študent: Matej Mlasko Študijski program: Visokošolski Elektrotehnika Smer: Telekomunikacije Mentor: izr. prof. dr. Matej Rojc Somentor: red. prof. dr. Zdravko Kačič Maribor, maj 2013 I

3 II

4 ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju, izr. prof. dr. Mateju Rojcu za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Prav tako se zahvaljujem somentorju, red. prof. Zdravku Kačiču. Posebna zahvala velja staršema, ki sta mi študij omogočila ter mi ob tem stala ob strani. Hvala tudi punci Jasmini za vso spodbudo tekom študija ter nastajanja diplomske naloge. III

5 RAZVOJ SISTEMA VSEBIN NA ZAHTEVO NA PLATFORMI XBMC Ključne besede: XBMC platforma, IPTV sistem, CoD sistemi, VoD sistemi, DVB sistemi, protokol RTSP, baza MySQL, UMB-SmartTV UDK: :004.77(043.2) Povzetek V diplomski nalogi predstavljamo razvoj sistema vsebin na zahtevo na XBMC platformi. V nalogi predstavimo infrastrukturo sistema IPTV, pripadajoče storitve ter module sistema. Za sistem UMB-SmartTV smo razvili tudi nov XBMC vtičnik za pregled lastnih vsebin. Vtičnik omogoča pregled in predvajanje različnih vsebin na sistemu UMB SmartTV, ki jih lahko uporabnik dodaja v bazo sistema. Podatke o vsebinah je mogoče pregledovati glede na želene kategorije: žanr, leto nastanka, režiser, igralci, avtor itd. Poudarek pri razvoju sistema smo namenili čim hitrejšemu iskanju vsebin, kar smo dosegli tudi z razvrščanjem vsebin v kategorije. IV

6 DEVELOPING OF THE CONTENT ON DEMAND SYSTEM ON THE XBMC PLATFORM Keywords: XBMC platform, IPTV system, CoD systems, VOD systems, DVB sytems, protocol RTSP, baza MySQL, UMB-SmartTV UDK: :004.77(043.2) Abstract The purpose of the diploma thesis is to introduce the development of a Content-on- Demand system on the XBMC platform. The thesis deals with the architecture of the IPTV system, the services that are delivered through this system and its modules. Furthermore we have developed a new XBMC plugin for the content review for the UMB-SmartTV system. The plugin allows the user to view and play various contents that can be added to the system s database on the UMB-SmartTV system. The user is able to review the information about the content by selecting between different categories like genre, director, actors, author etc. The main goal was to develop a system that provides fast search for specific content and the classification of the content into categories that can help us to access it. V

7 KAZALO 1 UVOD SISTEMI VSEBIN NA ZAHTEVO Arhitektura sistema vsebin na zahtevo Platforma za prenos vsebin DVB sistemi IPTV sistemi Interaktivne storitve sistemov Omrežna arhitektura sistemov Centralizirano omrežje Porazdeljeno omrežje Hibridna omrežja Sistemi IPTV in sistemi vsebin na zahtevo Pametni televizor in sistemi vsebin na zahtevo PROCESIRANJE VSEBIN Multimedijske vsebine Video posnetki Avdio Slike Ustvarjanje vsebin Zajemanje vsebin Urejanje vsebin Strujanje vsebin Strujanje z enim prejemnikom (ang. unicast streaming) Strujanje z več prejemniki (ang. multicast streaming) Kvaliteta strujanja Platforme za strujanje VI

8 3.3.5 Mpeg transportni tok Protokoli za strujanje vsebin HTTP protokol RTSP/RTMP Kodiranje vsebin MPEG MPEG Distribucija in dostava vsebin FUNKCIONALNA ZASNOVA SISTEMA VSEBIN NA ZAHTEVO PROGRAMSKA OPREMA ZA SISTEME VSEBIN NA ZAHTEVO Python MySQL PHP XBMC RAZVOJ SISTEMA VSEBIN NA ZAHTEVO Postavitev razvojnega okolja Aptana Studio programsko orodje WampServer XBMC vtičnik Kreiranje in upravljanje podatkovne baze za sistem vsebin na zahtevo Strežnik za strujanje in obdelavo vsebin Priprava spletnih strani za dostop do podatkovne baze na strani strežnika Priprava vtičnika za grafični prikaz okolja Definiranje kode v vtičniku za pregled vsebin v bazi VII

9 6.7 Integracija vsebin v okolje XBMC vtičnika Implementacija izbiranja in predvajanja vsebin v XBMC SKLEP LITERATURA PRILOGE Seznam slik Seznam tabel Naslov študenta Kratek življenjepis VIII

10 UPORABLJENE KRATICE IN OZNAKE AAC Multimedijski format (ang. Advanced Avdio Coding) ATSC Komite za napredne televizijske sisteme (ang. Advanced Television Systems Committee) AVC Napredno video kodiranje (ang. Advanced Video Coding) AVOD Avdio video na zahtevo (ang. Audio Video on Demand) CAS Sistem pogojnega dostopa (ang. Conditional Access System) CIF Splošni izmenjalni format (ang. Common Interchange Format) COD Vsebine na zahtevo (ang. Content on Demand) COFDM Kodirani ortogonalni frekvenčni multipleks (ang. Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex) CORBA Arhitektura posrednikov zahtev skupnih objektov (ang. Common Object Request Broker Architecture) DBMS Upravljavski sistem podatkovne baze (ang. Database Management System) DCOM Objektni model s porazdeljenimi sestavnimi deli (ang. Distributed Component Object Model) DLNA Standard, ki omogoča povezavo digitalnih naprav (ang. Digital Living Network Alliance) DRM Upravljanje z digitalnimi pravicami (ang. Digital Rights Management) DTH Neposredno do doma (ang. Direct to home) DVB Digitalna video radiofuzija (ang. Digital Video Broadcasting) DVB-C Digitalna kabelska televizija (ang. Digital Video Broadcasting Cable) DVB-H Ročna digitalna televizija (ang. Digital Video Broadcasting Handheld) DVB-S Digitalna satelitska televizija (ang. Digital Video Broadcasting Satellite) DVB-T Digitalna prizemna televizija (ang. Digital Video Broadcasting Terrestrial) DVD Digitalni pomnilniški medij (ang. Digital Versatile Disk) EPG Elektronski programski vodič (ang. Electronic program guide) FTP Protokol za prenos datotek (ang. File transfer protocol) HD Visoka ločljivost (ang. High definition) HDTV Televizija visoke ločljivosti (ang. High Definition Television) HFC Hibridno omrežje iz optičnih vlaken in koaksialnih kablov (ang. Hybrid Fibre Coax) HTTP Hipertekstovni prenosni protokol (ang. Hypertext Transfer Protocol) IFFT Inverzna hitra fourierova transformacija (ang. Inverse Fast Fourier Transform) IGMP Protokol za upravljanje v skupinah z več prejemniki (multicast) (ang. Internet Group Management Protokol) IP Internetni protokol (ang. Internet Protokol) IPQAM kvadraturno-amplitudna modulacija (ang. Internet Protokol Quadrature Amplitude Modulation) IPTV Internetni protokol za televizijo (ang. Internet Protokol Television) ISP Ponudnik internetnih storitev (ang. Internet Service Provider) JPEG Format slik ( ang. Joint photographic expert group) MP3 Multimedijski format MPEG layer 3 MPE-FEC Več-protokolno vstavljanje- vnaprejšnje popravljanje napak (ang. Multi-Protocol Encapsulation-Forward Error Correction) MPEG Zbirka standardov za kodiranje zvoka in slike (ang. Moving Picture Expert Group) MUX Multipleks (ang. Multiplexer) P2P Vsak z vsakim (ang. Peer to Peer) PAL Evropski standard (ang. Phase Alternate Line) PES Elementarni paketni tok (ang. Packetized Elementary Stream) PVR Osebni video snemalnik (ang. Personal Video Recorder) QOS Kakovost storitve (ang. Quality of Service) RMI Oddaljeni vpoklic metode (ang. Remote Method Invocation) RTCP Real Time Control Protocol RTP Real Time Protocol RTSP Protokol za prenos podatkov v realnem času (ang. Real Time Streaming Protocol) SAS Uporabniški avtorizacijski sistem (ang. Subscriber Authorization System) IX

11 SMS SQL STB SVOD TCP TS TV UDP UGC USB VOD WWW XBMC xdsl XML Sistem za upravljanje naročniških podatkov (ang. Subscriber Management System) Strukturirani jezik za delo z podatkovnimi bazami (ang. Structured Query Language) Televizijski komunikator (ang. Set-Top Box) Naročniški video na zahtevo (ang. Subscription Video on Demand) Podatkovni kontrolni protokol (ang. Transmission Control Protocol) Transportni tok (ang. Transport Stream) Televizija (ang. Television) Uporabniški datagramski protokol (ang. User Datagram Protocol) Ustvarjanje vsebin s strani uporabnika (ang. User Generated Content) Univerzalno serijsko vodilo (ang. Universal Serial Bus) Video na zahtevo (ang. Video on Demand) Svetovni splet (ang. World Wide Web) XBOX medijski center (ang. XBOX Media Center) Digitalna naročniška linija (ang. X Digital Subscriber Line) Razširljiv razčlenjevalni jezik (ang. Extensible Markup Language) X

12 1 UVOD Storitve sistemov vsebin na zahtevo se z razvojem informacijsko-komunikacijskih tehnologij hitro širijo in postajajo del ponudbe ponudnikov internetnih storitev (ISP Internet Service Provider). Video na zahtevo (VOD) dandanes predstavlja že zelo pomemben segment na področju IPTV sistemov, pri čemer za svoje delovanje potrebuje tudi zelo zmogljivo opremo, t.j. video strežnike s prilagojenimi operacijskimi sistemi. Ti dandanes vedno bolj podpirajo uporabo najrazličnejših vsebin ter večjemu številu uporabnikov omogočajo ogled različnih vsebin na zahtevo (ang. Content on Demand). Takšni sistemi, v nasprotju s predvajanjem video ali avdio vsebin v živo (kjer se predvaja sprotne vsebine), uporabniku ponujajo tudi kasnejši ogled vsebin, saj se shranjujejo na obstoječih strežnikih sistema in so tako na razpolago, ko jih potrebujemo. Ogled teh vsebin si lahko uporabnik izbira sam, brez omejevanja časa do dostopa teh vsebin (slika 1) [3]. Slika 1: Vsebine na zahtevo [3]. Internet je nedvomno eden izmed najbolj uspešnih rešitev na področju informacijske tehnologije. Na eni strani razvoj informacijskih in komunikacijskih tehnologij omogoča hitro povečevanje prenosnih zmogljivosti v žičnih in brezžičnih omrežij, po drugi strani pa uporabniki postajajo vse bolj zahtevni glede obstoječih in novih storitev, kar zahteva vedno večje prenose količin podatkov v multimedijskem okolju preko omrežij IP. V času porajanja interneta je bila pričakovana stopnja podatkov dejansko samo nekaj kbps. Dandanes pa se, tudi s prihodom multimedijskih komunikacij, pasovne širine merijo že v 1

13 nekaj Mbps in več. Razvoj informacijsko-komunikacijskih tehnologij je v zadnjih letih prinesel marsikaj novega. Širokopasovni dostop do interneta je postal nekaj običajnega, postal je cenovno ugoden in, lahko bi rekli, samoumeven. Poleg xdsl (angl. x Digital Subscriber Line) tehnologij dostopa do interneta in dostopa preko kabelskega omrežja je v zadnjih letih v Sloveniji čutiti močan porast optičnih priključkov, ki ponujajo še višje hitrosti prenosov podatkov. Takšna infrastruktura omogoča razvoj in uporabo kompleksnejših sistemov vsebin na zahtevo. V nalogi predstavljamo koncept in razvoj sistema vsebin na zahtevo, ki smo si ga zamislili, ter izvedbo hitrega iskanja posnetkov oziroma poljubne vsebine glede na čas, kdaj je vsebina nastala, lokacijo nastanka vsebine, žanr ali po opisu vsebine. V diplomski nalogi bomo naprej v uvodnih poglavjih predstavili arhitekturo sistemov za vsebine na zahtevo in podrobneje opisali njihove značilnosti in delovanje. Opisali bomo tudi posamezne platforme sistemov na zahtevo ter način delovanja sistemov vsebin na zahtevo na različnih arhitekturah. Predstavili bomo tudi interaktivne storitve, ki so del teh sistemov, in njihove lastnosti. V nadaljevanju naloge podajamo tudi omrežne arhitekture sistemov ter izpostavljamo njihove prednosti in slabosti. Predstavljamo tudi posamezna programska okolja za razvoj sistema na zahtevo v XBMC. V zadnjem poglavju predstavljamo še sam razvoj in implementacijo sistema vsebin na zahtevo za sistem UMB-SmartTV. Razvili smo tudi aplikacijski odjemalec za XBMC medijiski predvajalnik in postavili strežnik za strujanje in obdelavo vsebin, podatkovno bazo in spletni strežnik za razne vsebine. 2

14 2 SISTEMI VSEBIN NA ZAHTEVO Razvoj sistema vsebin na zahtevo na platformi XBMC Uporabniki želijo dostopati do različnih medijskih vsebin kjerkoli, kadarkoli in na katerikoli napravi, hkrati pa pričakujejo kvalitetno uporabniško izkušnjo. Vsebine morajo biti interaktivne ter ustrezati najsodobnejšim standardom kvalitete glede zvoka in slike (HD). Poleg digitalnih televizijskih sprejemnikov, ki postajajo ena najbolj pomembnih naprav potrošne elektronike, lahko uporabnikom poleg videa visoke ločljivosti ponudimo množico raznih multimedijskih vsebin ter možnost njihovega dostopa in ogleda tudi na drugih napravah (zlasti mobilnih) skratka, uporabniki si želijo interaktivno in personalizirano doživetje vsebin kjerkoli in kadarkoli [1]. Vsebine na zahtevo preko interneta postajajo vse bolj pomemben element številnih podjetij in ponudnikov. Dandanes postajamo vedno bolj odvisni od video vsebin preko interneta, ki so lahko namenjene učenju, prikazu novega izdelka, ali pa gre tudi za kompleksnejše pretočne vsebine, kot so na primer televizijski prenosi športnih dogodkov. Vsebine na zahtevo tako ponuja že več televizijskih in internetnih ponudnikov preko satelitskih, kabelskih, optičnih in ostalih sistemov. Vsebine na zahtevo so sistemi, ki omogočajo uporabnikom, da po želji izbirajo in si ogledajo poljubne video ali avdio vsebine. IPTV (ang. Internet Protocol Television) tehnologija se koristi za prenos vsebin do televizijskih sprejemnikov ali osebnih računalnikov. VOD (ang. video-on-demand) sistemi posredujejo vsebine preko televizijskega komunikatorja (ang. set-top box), računalnika ali druge naprave, ki omogoča ogled v realnem času. Večina ponudnikov ponuja tudi snemalnike, ki omogočajo, da vsebine posnamemo na trdi disk ali na video strežnik z zakupljeno kapaciteto. Ta storitev je pri ponudnikih plačljiva, in če želimo določeno vsebino pogledati, jo moramo zakupiti še preden se lahko na naši napravi predvaja. Interaktivna televizija ponuja storitve, ki so nam na voljo, če le imamo ustrezno internetno povezavo. Storitve preko spleta omogočajo različne načine ogleda video vsebin. Mednje sodijo npr. ogled videa s časovnim zamikom (ang. time-shifted),»live-video«oziroma»live TV«(slo. televizija v živo, v realnem času) in že omenjeni video na zahtevo. Vsebine na zahtevo večinoma srečujemo tudi pod kratico AVOD (ang. Audio Video on Demand) ali pa tudi CoD (ang. Content on Demand). Danes smo priča hitremu razvoju družabnih omrežij in spletnih medijskih centrov (ang. web media center), ki temeljijo na ustvarjanju vsebin, nalaganju in ogledu vsebin s strani končnih uporabnikov. Nekatere letalske družbe tako že ponujajo vsebine na zahtevo potnikom preko individualnih zaslonov, vgrajenih v naslonjala sedežev tudi med poletom. Takšni sistemi ponujajo izbiro med že shranjenimi vsebinami (video ali avdio vsebine) in njihovo predvajanje na zahtevo z možnostjo premora, previjanja naprej in nazaj [2]. 3

15 2.1 Arhitektura sistema vsebin na zahtevo Razvoj sistema vsebin na zahtevo na platformi XBMC Za sistem vsebin na zahtevo potrebujemo kompleksno strojno in programsko opremo, ki poskrbi, da lahko kvalitetno sprejemamo in shranjujemo vsebino. Na sliki 2 so predstavljene vse komponente sistema vsebin na zahtevo [2]. Slika 2: Sistem vsebin na zahtevo [3]. DVB-IP prehod (DVB-IP gateway, Decoder+ Streamer): naprava, ki sprejema vsebine preko satelita, kabla ali prizemnega televizijskega signala (ang. Content Sources) in jih oddaja v IP omrežje več uporabnikom (ang. multicast). DVB-IP prehod opravlja naloge sprejemnika, dekodirnika, multiplekserja in usmerjevalnika. Prehod (ang. gateway) je skupek strojne in programske opreme, potrebne za komunikacijo dveh tehnološko različnih omrežij, in zagotavlja pretvorbo protokolov iz ene omrežne arhitekture v drugo. Naloga prehoda je, da različnim računalniškim sistemom, ki med seboj niso neposredno združljivi, da občutek, kot da komunicirajo z enakim sistemom na drugi strani. Prehod pogosto uporabljamo kot vhodno-izhodno točko pri povezovanju krajevnega omrežja z globalnim [28]. Vmesna programska oprema (Middleware): je programska oprema namenjena povezovanju dveh, sicer porazdeljenih aplikacij. Predstavlja pa vmesni sloj med uporabniškim programom (odjemalcem) in podatkovnim strežnikom. Povezovalna programska oprema (ang. midlleware) sprejme od odjemalca podatke o naročnikih in njegovih pravicah v omrežju. Nato preveri vse podatke ter vse skupaj posreduje naprej oz. zapiše v podatkovno bazo. Podatkovna baza je zbirka med seboj pomensko povezanih podatkov, ki so shranjeni v računalniškem sistemu. Dostop do njih je 4

16 centraliziran in omogočen s pomočjo sistema za upravljanje podatkovne baze DBMS (ang. database management system). Torej, odjemalec ne vzpostavi povezave direktno s podatkovno zbirko, ampak da zahtevo vmesnem sloju (aplikacijskem strežniku), ki lažje, in s pomočjo hitre omrežne povezave, pridobi vse možne informacije, jih zbere in posreduje nazaj odjemalcu. Vmesni sloji so ključen element pri sistemski integraciji (povezavi različnih sistemov v enotno celovito rešitev). Obstajajo številne tehnologije za realizacijo vmesnih slojev: CORBA, DCOM, RMI, XML [40]. Povezujejo različno programsko opremo na enem ali več operacijskih sistemih in napravah (porazdeljen sistem). Za delovanje porazdeljenih sistemov so navadno na voljo številne spletne storitve: HTTP kot protokol za izmenjavo podatkov, XML kot standard za zapis podatkov. Torej predstavlja osrednji del sistema za dostopanje naročnika do omrežja ponudnika storitev, ki določa uporabniški vmesnik in nabor vseh razpoložljivih storitev [41]. Uporabniški nadzorni sistem (Billing/SMS): sistem za upravljanje naročniških podatkov oz. SMS (ang. Subscriber Management System) vsebuje informacije o naročnikih. Upravlja z naročniki, skrbi za zaračunavanje (ang. billing) ter nadzoruje delovanje sistema CAS (Conditional Access System), npr. vklop/izklop uporabnika. SMS od sistema za avtorizacijo SAS (Subscriber Authorization System) pridobiva informacije o uporabniških pravicah. Ti parametri so lahko serijska številka kartice, unikaten identifikator kartice (ključ), dodeljene pravice in drugo. Uporabnik oz. njegova pametna kartica se naprej registrirata v sistem SAS in se šele nato vključita preko sistema SMS (serijska številka kartice). Po izvedbi postopka uporabnik že lahko dostopa do plačljivih vsebin. V primeru okvar služi kot pomožni oz. rezervni (ang. backup) sistem in prevzame tudi funkcije sistema SMS [41]. Strežniki vsebin na zahtevo (Vod/nVod servers): poskrbijo za shranjevanje vsebin na strežnik in možnost predvajanja teh vsebin kadarkoli kasneje. Ob zadostni kapaciteti diskov morajo imeti takšni strežniki zelo hitre datotečne sisteme, najbolj znani in uporabljeni so na Windows (NTFS, FAT32) in Linux (ext2, ext3, ext4, reiserfs, xfs) sistemih [42]. Vrsta datotečnega sistema je pomembna tako za zmogljivost kot tudi za stabilnost sistema. Najbolj preizkušen in stabilen, a hkrati tudi najmanj zmogljiv datotečni sistem za Linux je ext3 (tretja različica razširjenega datotečnega sistema). Sistem mora prav tako podpirati čimbolj preprost mehanizem vnosa novih vsebin, brez prekinjanja trenutnih tokov. Pri načrtovanju sistema vsebin na zahtevo je tako potrebno v izhodišču približno vedeti, za kakšno število končnih uporabnikov gre, saj 5

17 se lahko le tako zagotovijo strežniki z zadostno kapaciteto ter ustrezno hitrimi datotečnimi sistemi. Video strežniki morajo podpirati tudi ustrezne protokole za prenos podatkov. Imeti pa morajo tudi sistem za rezervacijo in razporeditev procesov, da lahko zagotavljajo nemoten prenos vsebin do končnih uporabnikov. Običajno se takšni strežniki postavljajo na rob hrbteničnega omrežja, to je čim bližje končnim uporabnikom. Na ta način se zmanjšajo potrebe po zahtevani pasovni širini omrežja. Takšno postavitev srečamo še posebej v večjih mestih in na območjih, kjer se nahaja veliko uporabnikov. Pri postavitvi sistema je vedno potrebno doseči kompromis med hranjenjem podatkov ter prepustnostjo omrežja. Prednost takšne postavitve (strežniki postavljeni blizu uporabnikov) je vsekakor zanesljivejši in kvalitetnejši prenos vsebin do uporabnika ter manjša obremenitev omrežja. Vendar pa je potrebno paziti, da strežnikov ne postavimo preblizu uporabnikom (odjemalcem). Vsebine moramo potem namreč podvajati, kar pa ni optimalno glede na velikost istoimenskih vsebin. Zato uporabljajo sistemi vsebin na zahtevo kompleksne algoritme za t.i. propagacijo (ang. propagation) vsebin glede na različne parametre, kot je npr. pogostost dostopa do določene vsebine. Za podporo sistemu zaračunavanja morajo video strežniki podpirati tudi administrativni nadzor izbranih vsebin. Ker je običajno na določeni lokaciji potrebnih več video strežnikov, se jih povezuje v grozde strežnikov (ang. cluster), kar lahko dodatno poveča zanesljivost delovanja sistema in ponudi podporo tudi večjemu številu uporabnikov (odjemalcev). Sistem mora nadzirati delovanje posameznih strežnikov in poskrbeti za njihovo enakomerno zasedenost [34]. Sistem s pogojnim dostopom CAS (Conditional Access System): je tehnologija, ki omogoča nadzorovan, selektiven in varen dostop do vsebin in drugih storitev, če so izpolnjeni določeni pogoji. Vsebine so zaščitene s šifriranjem. Ta sistem imenujemo»upravljanje digitalnih pravic«(ang. Digital Rights Management DRM). To je tehnologija, ki omogoča lastnikom, distributerjem in ponudnikom vsebin zagotavljati varno pot za dostavo vsebin do uporabnikov. DRM sistemi običajno vključujejo šifriranje, pogojni dostop, mehanizme za nadzor oz. preprečevanje kopiranja in mehanizme za prepoznavanje vsebine in sledenje, da lahko ugotovimo, kateri original je bil kopiran, in da lahko lastnika potem predamo pravnim organom. DRM sistem v osnovi deluje na enkripciji vsebine ali delov vsebine z namenom, da se prepreči nedovoljen (neavtoriziran) dostop, z dekriptiranjem vsebine ter s kontrolo dostopa glede na prilagodljiva pravila uporabe. Dostop do vsebin je možen z uporabo namenske strojne opreme, ki vsebuje dekodirni modul ali pametno kartico. Sistem s pogojnim dostopom je v osnovi razdeljen na dva dela: sistemski del (ang. Head-End) 6

18 in na uporabniški del (ang. User-End). Sistemski del vsebuje vse potrebne elemente za zaščito (kriptiranje) in distribucijo vsebin ter za nadzor nad sistemom in uporabniki. Uporabniški del je primarno namenjen avtentikaciji in avtorizaciji uporabnikov ter dekodiranju vsebin. Tipično je del uporabniške terminalske opreme (npr. TV komunikator), sestavljata ga dekodirni modul (ang. Decoding Module, Decoder) ter pametna kartica (ang. Smart Card) [41]. Vedno več uporabnikov lahko izkorišča prednosti širokopasovnih povezav visokih hitrosti. Storitve, ki zahtevajo visoke prenose podatkov, kot sta npr. internetna televizija in izmenjava video posnetkov, postajajo vedno bolj razširjene. Vse od začetka leta 2011 je prisoten trend večanja deleža priključkov digitalne televizije, ob tem se najbolj povečuje delež kabelske televizije in IPTV televizije. Povpraševanje po HDTV (ang. High Definition Television) v zadnjem letu še posebej močno narašča, vzrokov za to pa je lahko več. Najbolj bistvena sta zanesljivo večja in bolj raznolika ponudba ponudnikov interneta in pa želja uporabnikov, da si doma "pričarajo" domači kino. Na sliki 3 je prikazana globalna rast sistemov vsebin na zahtevo na DTH, Digital Cable in IPTV platformi ter delež njihovih prihodkov. Gre za napovedi za leto 2014 in naprej [3]. Slika 3: Globalna rast sistemov na zahtevo [21]. 2.2 Platforma za prenos vsebin V zadnjih letih je internet postal platforma za prenos vsebin. Vendar internetne televizije ne smemo enačiti s storitvami IP-televizije, ki jih kot del storitev ponujajo ponudniki dostopa do interneta. Televizijski kanali se do uporabnikov lahko posredujejo na različne načine. Poleg prizemnega oddajanja, ki ga lahko uporabimo z uporabo anten, satelitskega sprejema ter omrežij kabelskih operaterjev, digitalna televizija za transportno omrežje 7

19 uporablja tudi telekomunikacijska omrežja. Pri tem uporablja internetni protokol (IP), zaradi česar je tudi dobila značilno ime oziroma kratico IPTV. IP televizija navadno izkorišča širokopasovna omrežja, ponudnik pa pri tem zagotavlja ustrezno kakovost storitve (ang. QoS Quality of Service) [4]. To je nujno potrebno, saj uporabniška izkušnja ne sme biti slaba. Internetna televizija, imenovana tudi Web TV, po drugi strani kot transportno omrežje uporablja kar medmrežje samo; večina storitev televizijskih prenosov pa kot tehnologijo uporablja protokol UDP [29], ki je nepovezovalni protokol za prenašanje paketov. Nepovezovalni pomeni, da odjemalec in strežnik ne vzpostavita povezave, ampak strežnik pošilja pakete odjemalcu in ne preverja, če je odjemalec pakete tudi dobil. RTSP je nadzorni protokol, s katerim lahko uporabniki zahtevajo določeno multimedijsko vsebino. Protokol RTSP je že uporabljan v različnih komunikacijskih sistemih. RTSP tako uporabljamo za vzpostavitev in nadzorovanje seje, vzpostavljene med dvema končnima točkama (slika 4). Slika 4: UDP protokol [30]. V zadnjem času se pri posredovanju vsebin vse bolj uveljavljajo omrežja za izmenjavo podatkov med uporabniki (ang. peer-to-peer, P2P). Uporabniki v tem primeru do vsebin dostopajo preko internetnih domen/naslovov. Ker ponudnik vsebin seveda ne more nadzorovati svetovnega spleta, je kakovost storitve odvisna predvsem od kakovosti internetne povezave uporabnika. Poleg že omenjenih razlik obstaja tudi več tehničnih podrobnosti, po katerih se IP televizija loči od internetne. Ponudniki IPTV sistemov oddajajo več kanalov hkrati, internetna TV pa ponuja le po eno pretočno povezavo do uporabnika. Prav tako se storitve IPTV večinoma nanašajo na namenske naprave, sprejemnike, ki jih imajo uporabniki ob TV napravah - tako imenovani televizijski komunikator (ang. set-top-box-stb). Internetno televizijo spremljamo predvsem na računalniških zaslonih. Dalje, televizijski program na televizorju lahko spremlja tudi cela družina, medtem ko je internetna TV precej bolj zasebnega značaja, saj običajno za računalniškim zaslonom sedi le en uporabnik. Navade uporabnikov tudi potrjujejo, da je internetna TV le eno izmed opravil, ki jih uporabnik počne z računalnikom - med delom ali zabavo (občasno) spremlja še televizijski ali radijski program. V praksi 8

20 velja, da internetna TV ponuja predvsem vsebine s krajšim časom trajanja, saj njeni uporabniki iščejo predvsem odmor ali krajšo zabavo zanimajo jih posamezni videoposnetki, manj pa celotne oddaje, serije ali celo filmi, čeprav so ti uporabnikom prav tako na voljo. Računalnik tako po uporabnosti glede spremljanja vsebin ostaja druga naprava v gospodinjstvu, in zaenkrat še nič ne kaže, da bi si televizorji pustili prevzeti ta primat. Veliko bolj verjetno je, da bomo v prihodnje priča zlitju televizorjev in interneta, s tem pa si bo tudi internetna TV še dodatno povečala uporabnost. Pomembne razlike se kažejo tudi pri plačilu TV storitev. Ponudniki storitve IPTV zaračunavajo podobno kot vse tradicionalne TV platforme, torej z mesečnim plačilom naročnine za izbrani paket TV programov. Nasprotno pa internetna TV temelji na veliko bolj odprtem poslovnem modelu, ki ponuja več možnosti. Nekatere TV postaje na spletu oddajajo povsem brezplačno, predvsem s ciljem, da bi privabile čim več gledalcev. Bolj sveže, predvsem filmske vsebine pa so za pretok/prenos na voljo ob plačilu. Slika 5 prikazuje napovedi podjetja Cisco glede količine prometa video vsebin od leta 2009 do 2014, ki se naj bi povečal kar za 30% - en eksabajt (ang. Exabayt EB) je milijon terabajtov ali približno 250 milijonov DVD-jev. Slika 5: Internet promet [16] DVB sistemi DVB (ang. Digital Video Broadcasting) standard je mednarodno sprejet standard. Predstavlja osnovo oddajanja digitalne televizije. Obstaja več različic DVB standarda, ki so si med seboj podobne. Razlikujejo se predvsem po načinu prenosa podatkov. Predstavljamo standarde prvih generacij, čeprav se ponujajo že tudi standardi druge generacije, ki pa za sisteme vsebin na zahtevo v principu delovanja niso tako pomembni. Poznamo naslednje standarde [5]: 9

21 DVB-T (Digital Video Broadcasting - Terrestrial) - standard, ki definira prenos digitalnega signala preko zemeljskih oddajnikov. DVB-S (Digital Video Broadcasting - Satellite) - standard, ki definira prenos digitalnega signala preko satelitov. DVB-H (Digital Video Broadcasting - Handheld) - standard, ki definira prenos videa in televizije na mobilne naprave. DVB-C (Digital Video Broadcasting - Cable) - standard, ki definira prenos signalov digitalne televizije preko kabelskega omrežja. Prizemeljski sistem ali DVB-T V tem primeru gre za prenos slike, zvoka ter drugih informacij v digitalni obliki preko radijskega signala. DVB-T sistem, poleg dodatnih storitev in boljšega izkoristka frekvenčnega prostora, zagotavlja predvsem kvalitetnejšo sliko in zvok, obenem pa zagotavlja tudi prenos slike v širokozaslonskem formatu (16:9) ter v visoki ločljivosti (HD). Prizemeljski pomeni, da signal oddajamo z oddajnikov na zemlji v enosmerni komunikaciji (pri tem gre načeloma za že obstoječe oddajniške točke). Omogoča prenos več programov v enem televizijskem kanalu (Mux), kjer smo v analogni tehniki prenašali samo en program. Kakovost slike in zvoka v digitalni televiziji je odvisna od učinkovitosti kodirnih postopkov ter količine bitnega pretoka, dodeljenega posameznemu programu. Digitalna televizija v primerjavi z analogno tehniko omogoča prenos slike in zvoka višje kakovosti. Vendar pa prenos večjega števila programov znotraj enega DVB-T kanala pomeni delitev skupne količine bitnega pretoka med posamezne programe. Manjši bitni pretok za posamezni program pa zahteva močnejšo kompresijo, kar znižuje kakovost slike. V enem frekvenčnem kanalu lahko prenašamo več različnih programov (štiri TV programe), in sicer zaradi postopkov modulacije COFDM (slika 6) [43]. Slika 6: Oddaja DVB-T signala [32]. Multiplekser (reception) je del telekomunikacijskega digitalnega radiodifuznega sistema, ki združuje več različnih vhodnih kanalov, programov, in jih nato prenaša po skupnem 10

22 prenosnem kanalu. Po izrazoslovju DVB se tako imenuje celotni sistem, ki deluje na enem frekvenčnem kanalu v omrežju in ponuja štiri ali več različnih programov. Ker smo omejeni le na televizijo v živo in majhno število televizijskih programov, so na razpolago tudi zunanji sprejemniki, ki omogočajo ogled lastnih vsebin preko USB vhoda. Vsebine na zahtevo so odvisne od komunikatorja ponudnika, da ga lahko priklopimo na medmrežje in si ogledujemo vsebine. Trenutno lahko na internetu zasledimo dokaj malo rešitev glede ponudb vsebin na zahtevo v prizemeljskem sistemu. Zasledili smo ponudnika, ki dodatno ponuja tudi video na zahtevo, vendar pa moramo imeti internetni priključek, da lahko dostopamo do strežnika v omrežju ponudnika. Zasledili smo še rešitev, ki ni odvisna od ponudnika DVB-T. Je na voljo kot televizijski komunikator, ki omogoča preko internetne povezave naslednje storitve: poslušanje glasbe, gledanje posnetkov, prebiranje novic, vremena, uporabo socialnega omrežja in tudi nalaganje novih aplikacij. Mogoč je tudi ogled lastnih vsebin preko vgrajenega multimedijskega predvajalnika [45]. Satelitski sistem ali DVB-S Satelitski sistem ali DVB-S je standard za sisteme satelitske digitalne televizije. Ta oblika digitalne televizije je najugodnejša med vsemi standardi DVB-T/C. Ne potrebuje dodatne infrastrukture za delovanje (kot so npr. kabelska omrežja) in dodatnih oddajnikov. Tako lahko tudi najbolj oddaljeni kraji dobijo kvalitetno digitalno televizijo. Podatki se pri DVB-S kodirajo s kodirnikom MPEG-2 ali z MPEG-4. DVB-S2 je standard druge generacije, ki je nastal marca Omogoča 30% hitrejši prenos podatkov. Uporablja kodni sistem MPEG-4. Zagotavlja tudi boljšo kvaliteto slike (HDTV visoko kvalitetna televizija) kot DVB-S. Slika 7: Satelitski sistem [33]. 11

23 Na sliki 7 je predstavljen satelitski sistem vsebin na zahtevo, kjer ponudnik storitev dostopa preko satelitske zveze ali interneta (dvosmerna komunikacija) do strežnika vsebin. Ko uporabnik zahteva določeno vsebino preko omrežja, se mu omogoči ogled vsebine ali tudi druge interaktivne storitve. Torej zahtevo pošlje preko interneta do ponudnika, vsebina pa se nato pošlje nazaj do uporabnika in ponudi možnost predvajanja na komunikatorju. Mobilni sistem ali DVB-H DVB-H (ang. Digital Video Broadcast - Handheld) je standard za ročno digitalno televizijo. Je razširitev obstoječega standarda za prizemno digitalno televizijo (DVB-T). Prenosni sistem DVB-T se je pokazal kot najbolj učinkovit sistem za prenos podatkov in multimedijskih pretočnih vsebin po omrežju na fiksne in mobilne naprave. Mobilni terminali so dokaj lahke naprave in so majhni porabniki energije. Slika 8: Mobilni sistem [32]. Prenos podatkov lahko poteka po istem omrežju kot za DVB-T, sočasno na istem kanalu. Vendar je takšna uporaba manj verjetna, ker sta sistem obdelave in način prenosa drugačna. Uporablja se sistem kodiranja MPEG-4.»Time-slicing«mehanizem v primeru podatkovnega prenosa IP pomeni, da prenos podatkov poteka v časovnih svežnjih in ne stalno. Potreben je zaradi omejene uporabe mobilnih naprav, in sicer z vidika porabe moči, zmogljivosti baterije. Uporablja se IFFT transformacija nosilcev (2K, 4K ali 8K), modulacija COFDM ter dodatna kodna zaščita MPE-FEC. Zmogljivost prenosa na posamezen kanal je odvisna od izbranih parametrov in je lahko med 5 in 25 Mbit/s [45]. V napravi vgrajen sprejemnik DVB-H omogoča sprejemanje digitalnih televizijskih oddaj. Z aplikacijo TV v živo lahko dostopate do mobilnih radijskih in televizijskih storitev (omrežna storitev) ali gledate in poslušate digitalne TV oddaje. Ko uporabljamo storitev TV v živo, lahko sprejemamo klice kot običajno. Ko sprejmemo klic, se avdio storitev TV v živo samodejno izklopi. Televizijski programi ali oddaje lahko ponujajo dodatne interaktivne 12

24 storitve. Storitev je lahko spletna povezava, možnost oddaje svojega glasu na določeno temo ali pa samo možnost namestitve in uporabe aplikacije, npr. Java [46]. Kabelski sistem ali DVB-C DVB-C (ang. Digital Video Broadcasting - Cable) je standard za sisteme digitalne televizije preko kabelskega omrežja. Ta metoda prenosa digitalnega signala je draga. Velike stroške predstavlja dodatna infrastruktura. Podobno, kot vsi ostali DVB-T/S, tudi ta sistem uporablja MPEG-2 ali MPEG 4 kodiranje. Poleg video signala se po omrežju pošiljajo tudi radijski signali. Odvisno od operaterja oz. ponudnika kabelskih storitev se lahko za internet uporablja tudi kabelsko omrežje. Ponudnik ponuja strežnike vsebin na zahtevo preko kabelskega omrežja, do njih pa lahko dostopamo z ustreznim sprejemnikom za gledanje vsebin na zahtevo [6]. Slika 9: Kabelski sistem [33]. Digitalna kabelska televizija (DVB-C) omogoča precej več kot analogna (večje število programov, elektronski vodič po programih (EPG), zaščito posameznih programov itd.). Ni omejitev glede prenosa, ki jih pozna IPTV, tako da programov ni potrebno dodatno kompresirati (in s tem običajno poslabšati kakovosti slike). Ker se vsi programi hkrati prenašajo po kablu, lahko gledamo več programov hkrati, seveda pa za vsak program potrebujemo svoj televizijski komunikator (STB) ali televizijski aparat. Obstajajo pa tudi sprejemniki, ki omogočajo hkratno gledanje (ali vsaj snemanje) več kanalov obenem. Dvosmerna tehnologija kabelskega ponudnika omogoča storitev vsebin na zahtevo. V nadaljevanju bomo tudi predstavili rešitev, ki se imenuje IPQAM. Je večfunkcijska naprava, ki vključuje multipleksiranje, kodiranje, moduliranje in frekvenčne pretvorbe. Multipleksira programe, ki se posredujejo preko IP hrbteničnega omrežja v obliki specifičnega transportnega toka, ki gre skozi QAM modulacijo in frekvenčno pretvorbo, predno se odda (slika 10) [35]. 13

25 Slika 10: Kabelski sistem vsebin na zahtevo [35]. IP omrežje se uporablja za dostop, za informacije o vsebinah, elektronski vodič po programih in prenos vsebin. Ko se dobi zahtevo preko omrežja, se vsebina (avdio ali video) za napravo IPQAM (ki ustrezno obdela podatke) modulira v ustrezen izhodni signal in nato prenese preko kabelskega omrežja (HFC) do sprejemnika, kjer se signal dekodira v želeno vsebino za predvajanje. Omrežno strukturo distribucijskega sistema za sistem vsebin na zahtevo lahko v celoti izkoristijo že obstoječa kabelska omrežja, potrebna je le nadgradnja omrežja za ponujanje vsebin na zahtevo IPTV sistemi IPTV (ang. Internet Protocol Television) je sistem, kjer uporabnik digitalni televizijski signal sprejema preko IP omrežja, npr. širokopasovnega internetnega dostopa. Običajno je IPTV del paketa storitev (npr. trojček: internet, TV, telefon), ki ga ponuja operater v okviru zaprte omrežne strukture, ki lahko zagotavlja visoko kakovost slike in zvoka. Uporabnik za sprejemanje načeloma še vedno potrebuje digitalni STB. Internetna televizija v nasprotju z IPTV pomeni, da digitalni televizijski signal potuje po celotnem javnem internetnem omrežju in ga lahko sprejema vsak uporabnik, ki ima nameščene ustrezne naprave. Uporabniku ni potrebno biti del zaprtega omrežja operaterja [37]. Slika 11: IPTV sistem [33]. 14

26 IPTV sistem zajema TV signal od ponudnika storitev vsebin (ang. Content Service Provider) in večinoma shrani vsebino v centralnem strežniškem centru ponudnika (IPTV Service Resellers). Predvajanje na IPTV sistemu se lahko zahteva bodisi preko osebnega računalnika ali preko televizijskega komunikatorja, ki je priključen na televizijo. Video vsebine se ponavadi kompresirajo z uporabo MPEG-2 ali MPEG-4 kodeka. V IPTV sistemu poznamo dva načina za strujanje vsebin:»unicast«in»multicast«.»unicast«je oddajanje k enem uporabniku (npr. vsebine na zahtevo),»multicast«pa je selektivno oddajanje več uporabnikom (npr. vsebine, ki se oddajajo v živo). Ponudniki IPTV za dostavo vsebin in storitev uporabljajo predvsem xdsl, optična ali druga omrežja. Dvosmerna komunikacija (IP protokol) omogoča, da lahko istočasno sprejemamo/ oddajamo podatke, in zagotavlja osnovne funkcionalnosti IPTV sistema. Preko IP protokolov potujejo številni paketi uporabniških podatkov, aplikacije in druge storitve (besedila, zvok, glasba, video). Za vse dane podatke veljajo določena pravila, osnovni protokol pa mora poskrbeti, da bo prenos paketov pravilen. Protokole za strujanje vsebin bomo opisali v poglavju 3.3 [49]. Sistemi IPTV uporabnikom omogočajo: takojšen dostop do aktualnih video vsebin in informacij, dostop do posnetih video vsebin oz. TV programov, iskanje po posnetih video vsebinah, avtomatsko snemanje na osnovi prednastavljenih urnikov, predvajanje posnetih vsebin kot npr. TV oddaje, glasba ali slike. Sistemi IPTV v šolstvu in zdravstvu omogočajo: spremljanje operacij oz. predavanj na daljavo v živo, interaktivno komunikacijo s profesorji, zdravniki ali kirurgi, asistenco pri izvedbi kiruškega posega, snemanje za dokumentacijo in arhiviranje, izdelavo izvlečkov in šolskih video posnetkov, oddajanje v izbranih časovnih terminih ali kot video na zahtevo, upravljanje video vsebin, urejanje dostopnih pravic do video vsebin. 15

27 Slika 12: Sistem vsebin na zahtevo [34]. IPTV je sistem (slika 12), preko katerega se storitve ponudijo z uporabo omrežne arhitekture preko internetnega protokola v podatkovnem omrežju. Tehnologija IPTV predstavlja zelo dober razvoj sistema vsebin na zahtevo, saj potrebujemo dostop do interneta, strežnike in drugo potrebno programsko opremo, ki si jo namestimo kar na osebnem računalniku [50]. Za implementacijo sistema vsebin na zahtevo bomo tako uporabili tehnologijo IPTV, saj ne potrebuje nobene dodatne opreme, le omrežno povezavo do strežnika. 2.3 Interaktivne storitve sistemov Opis storitev IPTV lahko najbolje definiramo s pomočjo kategorizacije osnovnih komponent, ki sestavljajo celotno rešitev. Podajamo seznam kategorij, ki se uporabljajo in ki se bodo uporabljale za IPTV storitve [7]. IPTV sistem običajno podpira naslednje storitve: oddajanje TV kanalov, TV s časovnim zamikom, osebni videorekorder (PVR), plačaj za ogled (ang. Pay-Per-View, PPV), vsebina na zahtevo (COD), bližnji CoD (ang. Near COD, ncod), interaktivna TV, pritisni za CoD (ang. Push CoD), avdio, ustvarjanje vsebin s strani uporabnika (ang. User Generated Content - UGC), personalizirane storitve. 16

28 Storitev»oddajanje TV«na platformi IPTV ustreza klasični televiziji, ki jo ponujajo kabelski, prizemeljski ter tudi ponudniki satelitskega oddajanja. Vsebina programa se prenaša po določenem časovnem razporedu, ki ga določa ponudnik in je namenjena za sprotno spremljanje s strani končnega uporabnika. V bistvu zagotavlja neprekinjen tok (ang. continuous stream) od ponudnika vsebine do naprave uporabnika, priključene v omrežje. Interakcija s spreminjanjem vloge gledalca iz pasivnega v aktivnega uporabnika prinaša povsem nov način zabave ter zagotavlja interakcijo in poseganje gledalca v samo dogajanje na TV zaslonu. Gre za združevanje tradicionalne televizije in komunikacijskih omrežij, kot je internet, kar pomeni uporabo interaktivnosti preko televizijskih sprejemnikov. Interaktivna televizija ponuja gledalcu možnost t.i. povratne poti (ang. return path), torej komunikacija ne poteka le na relaciji od operaterja do uporabnika, ampak tudi v nasprotni smeri. Uporabnik ima možnost povratne komunikacije z operaterjem, ki lahko glede na njegove želje tudi prilagaja vsebino. Splošno ločimo dva tipa interaktivnosti, in sicer interaktivnost preko različnih kanalov in interaktivnost preko istega kanala. Preko različnih kanalov pomeni, da gledalec spremlja televizijo preko enega kanala, povratne informacije pa operaterju sporoča preko drugega (npr. računalnik, klicni centri, telefon ipd). Zelo popularno je npr. telefonsko ali SMS glasovanje. Interaktivnost preko istega kanala pa pomeni, da so interaktivne možnosti gledalcu dosegljive preko uporabniškega vmesnika STB, daljinca ali vgrajenega STB v televizijskem sprejemniku [37]. Časovno preložena televizija (ang. Time Shift TV) je storitev, kjer ponudnik IPTV shrani vsebine v omrežje za kasnejši ogled. Funkcije časovno preložene televizije so uporabne zgolj za določene programe, ki jih ponudnik objavlja in omogoča, da si uporabnik ogleda televizijske vsebine. Na primer za 48 ur nazaj od trenutka predvajanja posamezne vsebine določenega programa v realnem času. Snemanja tako ni potrebno predhodno izbrati, ker se snemanje samodejno izvaja na strani ponudnika, vse, kar je potrebno, je, da po elektronskem vodiču po programih (EPG) poiščemo želeno vsebino [38]. Časovno preložena televizija vključuje naslednje funkcije [39]: Ponovitev - ponovni ogled že predvajane vsebine programa. Ponovitev naročnik nastavi tako, da preko grafičnega vmesnika v EPG poišče želeno vsebino programa, ki je že bila predvajana na programu, za katerega ponudnik nudi funkcije časovne preložene TV ter izbere možnost»predvajaj ponovitev«. 17

29 Premor pomeni ustavitev predvajanja vsebine programa ter nadaljevanje ogleda vsebine po koncu premora. Premor naročnik nastavi tako, da vsebino programa z daljinskim upravljalnikom ustavi ter po končanem premoru izbere možnost nadaljevanja ogleda. Začni znova naročnik lahko v vsebini programa, ki se predvaja, ali v vsebini programa, ki si jo ogleda z uporabo funkcije»ponovitev«, zaustavi sliko ter se vrne na začetek vsebine. Storitev osebni snemalnik omogoča različne možnosti shranjevanja vsebin za kasnejši ogled. Medtem ko so še ne dolgo nazaj za to poskrbele posebne ločene naprave (videorekorderji), so storitve snemanja dandanes vključene že v ponudbo številnih operaterjev IPTV. V industriji so te najpogosteje znane pod kratico PVR oziroma NPVR, možna pa so tudi različna druga poimenovanja (tržni naziv). Storitev uporabnikom ponuja bodisi lokalno (PVR), bodisi oddaljeno (NPVR) shranjevanje vsebin, ki se predvajajo na TV kanalih za kasnejši ogled. Izbor vsebin je v domeni uporabnika, ki znotraj EPG sporeda označi oddaje, ki ga zanimajo. Nadaljnjo shranjevanje vsebin na trdi disk na omrežje je popolnoma avtomatizirano. Kombinacija EPG in PVR oz. NPVR služi tudi delovanju nekaterih drugih storitev za poznejši ogled. Ta omogoča uporabniku ogled vsebin na način, da se lahko v določenem časovnem okviru premika po tej vsebini - podobno, kot to omogočajo DVD-predvajalniki. Storitev deluje na podobni osnovi kot časovni zamik, le da uporabniku omogoča zaustavitev trenutno posnete vsebine in nemoteno nadaljevanje ogleda v določenem časovnem okviru. Za plačljive vsebine se štejejo tiste, katerih ogled in uporaba se naročniku obračunata po ločenem ceniku. Je storitev, pri kateri si naročnik s potrditvijo izbora vsebine in potrditvijo nakupa ogleda izbranih vsebin omogoči ogled teh izbranih video vsebin za obdobje 24 ur od trenutka nakupa, pri čemer je naročnik dolžan poravnati vrednost nakupa ogleda, ki se bo zaračunala pri mesečnem računu za storitve skladno s cenikom izvajalca. Med najbolj priljubljene in razširjene sodi video na zahtevo ali vsebine na zahtevo. Ta uporabniku predstavlja možnost nakupa in ogleda vsebin, ki jih izbere v osnovnem televizijskem vmesniku. Celotna transakcija je opravljena preko TV zaslona, dejanske vsebine pa se predvajajo z oddaljenega strežnika. Uporabniku so preko menija na razpolago opcije kot npr. previjanje, zaustavitev, hitro predvajanje ter možnost večkratnega ogleda. Logično gledano gre pravzaprav za naslednjo razvojno fazo klasičnega izposojanja filmov, ki pa je za končnega uporabnika mnogo bolj priročna, udobnejša, cenejša in enostavnejša izkušnja. Tehnološke rešitve, ki običajno zagotavljajo delovanje sistemov video na zahtevo, praktično lahko ponudijo neskončno količino vsebin, saj je edina omejitev za njihovo shranjevanje oz. širitev njihove ponudbe kapaciteta strežnikov. Hkrati je 18

30 predstavitev vsebin, med katerimi uporabnik lahko izbira, (vse bolj pogosto) večpredstavnostna in interaktivna, saj je uporabniku na voljo vrsta dodatnih zaminivih vsebin (izvlečki, ocene filma, priporočila, podatki o igralcih ), ki obogatijo uporabniško izkušnjo. Video na zahtevo v praksi nastopa v več oblikah, ki odslikavajo različne poslovne modele. Najbolj pogosta je oblika transakcijskega videa na zahtevo (ang. transactional VOD), kjer uporabnik z nakupom vsebine pridobi pravico njenega ogleda za neko določeno obdobje (najpogosteje 24 ur). Prav tako uveljavljena je oblika SVOD (ang. Subscription Video on Demand), kjer se uporabnikom posreduje pakete vsebin za daljše naročniško obdobje. Ključni atribut vseh oblik vsebin na zahtevo je svoboda izbire, ki v taki obliki in ponudbi za uporabnika kakršnekoli televizijske storitve prej ni obstajala, medtem ko so določene oblike storitev video na zahtevo sicer že bile na voljo pred IPTV in delujejo na osnovi drugih tehnologij. Lahko trdimo, da IPTV pomeni korak naprej v ponujanju naprednih storitev in boljše uporabniške izkušnje [47]. Bližnji CoD je posebna oblika vsebin na zahtevo, čigar interaktivnost je omejena, saj lahko uporabnik izbira med manjšim številom vsebin. Začetek ogleda je omejen na določene časovne intervale ter tudi storitve s časovnim zamikom (hitro prevajanje naprej in nazaj). Po tem pristopu na nekaj kanalih nepretrgoma oddajamo isto vsebino z določenim časovnim razmikom, npr. 5, 10, 15 ali več minut. Prednost tega sistema je, da ne potrebuje povratnega kanala [48]. Med druge (interaktivne) aplikacije IPTV s komercialnega zornega kota sodi tudi TV prodaja, vendar ne v klasičnem smislu posebnega kanala, saj uporabniki spremljajo vnaprej pripravljene prodajne spote in izvajajo naročila oziroma nakupe želenih izdelkov s telefonskim klicem na objavljeno številko. IPTV tudi v tem smislu pomeni korak naprej, saj postane daljinski upravljalnik uporabnikovo osrednje komunikacijsko orodje. V novih oblikah TV nakupovanja uporabniki tako z navigacijo preko te izbirajo izdelke in opravljajo transakcije. Ponudniki IPTV so uporabnikom tako že ponudili raznolike informativne, razvedrilne in družabne storitve. Ker se, strogo tehnično gledano, v IPTV plasiranje informacij na TV zaslonu v bistvu ne razlikuje dosti od plasiranja vsebin na spletu ter ogledu na računalniškem zaslonu, so uporabnikom IPTV sposobni ponuditi tudi različne informacijske storitve, kot so vremenske napovedi in novice. Tehnološko razviti ponudniki prisegajo na dodatno poenostavitev, saj so uporabnikom omogočili ogled spletnih strani kar preko TV zaslona. Ena bolj priljubljenih internetnih storitev elektronska pošta je prav tako že našla pot na TV zaslone. Razvedrilne storitve, kot so preproste igre, radijske 19

31 postaje, uporaba telefonije, pregled šolskih ocen ali virtualni akvarij na TV zaslonu, so ene od mnogih variacij, ki so dandanes že realnost - tudi vse bolj priljubljeno izmenjevanje in objavljanje lastnih video vsebin bodisi preko lastnega TV kanala ali vsebin na zahtevo. S tem se dokončno zaključuje doba enosmerne televizije s pasivnim gledalcem. IPTV tako ni več zgolj platforma za plasiranje TV kanalov oziroma videa v splošnem, temveč zmogljiva, večpredstavnostna osnova, ki uporabnikom ponuja interaktivno in personalizirano izkušnjo ter možnost odločanja med aplikacijami [47]. Pri sistemu»pritisni za COD«se vsebina znotraj ene ali več datotek prenese k uporabniku, kjer je pripravljena na ogled. Vsebina se lahko pred ogledom prenese v celoti ali pa sistem omogoči prenos posameznih delov po želji. Zaradi velikosti datotek se za shranjevanje običajno uporabi trdi disk. Slaba stran tega načina so dragi odjemalci, čeprav se cene medijev za shranjevanje hitro znižujejo in se njihova zmogljivost povečuje. Slaba stran sistema je, da mora uporabnik počakati, preden lahko začne s predvajanjem. Samo predvajanje pa ni občutljivo na motnje in/ali prekinitve v distribucijskem kanalu. Zaradi načina distribucije lahko izkoristimo proste zmogljivosti prenosnih kanalov, ko so le-ti manj obremenjeni. Tako dosežemo večjo izkoriščenost pasovnih širin. Druga pomanjkljivost je, da je težje poskrbeti za zaščito vsebin, ker je ta shranjena lokalno pri uporabniku [48]. Avdio je oblika vsebine, ki jo lahko ponudijo ponudniki, podobno kot video vsebine. Na razpolago so lahko v naslednjih oblikah: glasbeni kanali (po glasbeni zvrsti), glasba na zahtevo, kupovanje v trgovini, internetne radijske postaje, spored o oddajah. 2.4 Omrežna arhitektura sistemov Ponudniki storitev iščejo najbolj ustrezne rešitve, da uporabnikom zagotovijo nove in kvalitetne širokopasovne storitve. V nadaljevanju predstavljamo primerjavo med različnimi arhitekturami, ki se dandanes uporabljajo tudi za storitve vsebin na zahtevo. Obstajajo načeloma tri pogosto uporabljene omrežne arhitekture: centralizirana, porazdeljena in hibridna. Znano je, da za govor ne potrebujemo visokih prenosov podatkov, medtem ko za prenos televizijske slike potrebujemo hitrejša omrežja. 20

32 2.4.1 Centralizirano omrežje Centralizirano omrežje je privlačna arhitektura omrežja za male in srednje velike ponudnike storitev na manjšem geografskem območju. Centralizirana omrežna arhitektura ima svoje prednosti predvsem v manjšem številu strežnikov, ki jih je treba namestiti, posledično pa to predstavlja tudi manjše stroške za vzdževanja celotnega omrežja. Glavne pomanjkljivosti te arhitekture so: zelo visoka zmogljivost povezav, potrebnih v jedru omrežja. Predvsem v primeru zagotavljanja storitev, kot je video na zahtevo. Zato se morajo uporabiti strežniki z veliko zmogljivostjo in visoko kvaliteto, kar pa je zelo draga arhitektura [14]. Slika 13: Centralizirano omrežje Porazdeljeno omrežje Distribuirana omrežna arhitektura (slika 14) je zelo primerna za zmanjšanje potreb po veliki zmogljivosti, zlasti v primeru prenosa vsebin na zahtevo. Strežniki so manj zmogljivi v primerjavi s strežniki, ki se uporabljajo v centralizirani arhitekturi, posledično pa so nižji tudi stroški. Glavna pomanjkljivost je število uporabljenih strežnikov, ki se nahajajo po omrežju. Upravljanje je posledično težje, prav tako tudi vzdrževanje. Zato je cena lahko celo višja kot v centralizirani arhitekturi. Vendar je v naslednjih letih ta arhitektura cenejša, saj se stroški omrežnih sredstev ne povečajo [15]. Slika 14: Porazdeljeno omrežje. 21

33 2.4.3 Hibridna omrežja Hibridna omrežja predstavljajo neko združeno rešitev obeh predhodnih. V tem primeru imamo več centralnih strežnikov in več predpomnilniških strežnikov (ang. cache server), ki pomagajo, da imamo večjo pasovno širino do glavnega strežnika in posledično tudi hitrejši dostop do vsebin. Rezultat pa so manjše zakasnitve v omrežju. Uporabljajo se na velikem geografskem območju ponudnika, kjer se mora zaradi razdalj omrežje razbremenjevati. Slika 15. Hibridna omrežja. Predstavljene arhitekture omrežja so odvisne od IPTV storitev, ki jih bomo ponujali na omrežju. Centraliziran pristop je bolj primeren za televizijo v živo, medtem ko je porazdeljen pristop bolj primeren za vsebine na zahtevo (glede na optimalno delovanje in vzdževanja omrežja). Pri hibridnih pa imamo nekakšno skupno rešitev obeh teh arhitektur, da lahko zagotovimo vse storitve v IPTV sistemih. Hibridna omrežja so v praksi zelo dobrodošla, saj zmanjšujejo stroške in ponujajo boljšo uporabniško izkušnjo. Največji ponudniki svetovnih spletnih multimedijskih strani že uporabljajo takšno arhitekturo. 2.5 Sistemi IPTV in sistemi vsebin na zahtevo Sistem IPTV ni samo televizija oz. običajno spremljanje televizijskih programov. Nova tehnologija prinaša namreč kar nekaj novih zanimivih lastnosti in storitev. Skupni imenovalec vseh je interaktivnost, ki bistveno izboljša uporabniško izkušnjo pri npr. spremljanju različnih vsebin. Zaradi povezanosti STB na internet lahko večina ponudnikov IPTV omogoča tudi dostop do e-pošte preko spletnega vmesnika, prilagojenega za uporabo na TV-sprejemniku. Poleg branja je mogoče tudi pisanje e-sporočil, pri čemer nekateri ponudniki za doplačilo ponujajo brezžično (IR) tipkovnico, prilagojeno za uporabo s STB. Naslednja zanimiva možnost je prikaz sporeda za trenutno izbrani kanal, ki je prilagojen dnevu in tudi uri spremljanja programa. To je sicer resda mogoče tudi ob 22

34 pomoči teleteksta na klasičnih starejših sistemih, vendar se takšna možnost zaradi funkcionalnih ovir in nefleksibilnosti sistema nikoli ni razširila. Bistveno bolj napredno delo s sporedom na sistemu IPTV omogoča sistem EPG (ang. Electronic Program Guide) [8]. Z EPG lahko tako na primer vtipkamo naslov naše priljubljene nanizanke ali filma, sistem pa nato sam poišče želeno vsebino na sporedih vseh kanalov, ki podpirajo omenjeno funkcijo. Dalje, sistem nas lahko ob začetku predvajanja izbrane oddaje opozori nanjo, čeprav takrat morda spremljamo kak drug program. Še več, če v času predvajanja nismo pred televizorjem, nam lahko STB (če ima vgrajen disk) celotno oddajo posname, in si jo ogledamo takrat, ko utegnemo [8]. V tem poglavju bomo spoznali sisteme IPTV ponudnika ter odprtokodne rešitve, ki omogočajo ogled vsebin ali drugih interaktivnih storitev. Uporabniška izkušnja je boljša, če imamo v enem sistemu možnost dostopa do različnih storitev v enem okolju. V Sloveniji ponuja IPTV televizija že veliko naprednih funkcij in zabave, nekatere storitve in vsebine bomo tudi podrobneje opisali. V nadaljevanju predstavljamo funkcionalnost, ki jo nudi ponudnik IPTV v Sloveniji, Telekom Slovenije [9]. Storitve Media center Opis (Siol Box sprejemnik) Media center na sprejemniku je osrednja točka, preko katere lahko na svojem televizorju predvajamo filme, domače posnetke, si ogledamo fotografije ali poslušamo glasbo. Sprejemnik nam omogoča, da preko brezžičnega (ali pa ožičenega) omrežja pobrskamo po svojem računalniku in kar z daljinskim upravljalnikom predvajamo vsebine, ki jih imamo shranjene na njem. Pa ne le na računalniku sprejemnik je prek USB-vmesnikov združljiv z vsemi napravami, na katerih shranjujemo svoje večpredstavnostne vsebine. Fotoaparat, videokamero, USB-ključek ali zunanje diske preprosto povežemo s sprejemnikom in že lahko gledamo posnetke na televizijskem zaslonu. Ogled nazaj Ogledamo si lahko vsebine priljubljenih TV-programov za 48 ur nazaj. Hitri preklop S storitvijo»hitri preklop«lahko na svojem sprejemniku preklapljamo med izbranimi programi 6-krat hitreje. 23

35 Snemalnik Časovni zamik Opomnik DVB-T programi Sprejemnik nam omogoča, da medtem ko gledamo določen program, snemamo oddajo, ki se predvaja na drugem. Tako bodo izpolnjene različne želje gledalcev pred televizorjem. Snemanje nastavimo lahko kar iz TV sporeda (EPG), sprejemnik pa bo poskrbel za ustrezen čas začetka in konca snemanja. Seveda pa lahko snemamo oddajo tudi takrat, ko je televizor ugasnjen izberemo snemanje, in ko se naslednjič usedemo pred televizor, nas bo želeni film, tekma ali nadaljevanka že čakala med posnetki na kanalu Moj TV. Ob tem nam prostora zlepa ne bo zmanjkalo, saj je trdi disk v komunikatorju dovolj zmogljiv, da shrani do 160 ur programa standardne ločljivosti. S to storitvijo lahko v vsakem trenutku ustavimo trenutno predvajan program. Sprejemnik bo oddajo sproti snemal in nam jo predvajal s časovnim zamikom. Časovni zamik nam hrani do dve uri programa, kar pomeni, da si lahko vsebine, ki smo si jih ogledali pred dvema urama, ogledamo znova. Pri tem si lahko posneto oddajo prevrtimo naprej in nazaj, določene dele si lahko ogledamo še enkrat, kakšen del tudi preskočimo. Že med brskanjem po vsebini programov v TV sporedu si lahko označimo, katere oddaje si želimo ogledati. Sprejemnik nas bo pred začetkom oddaje na to opozoril s posebnim obvestilom seveda le, če ne bomo gledali programa, na katerem oddaja tudi bo. Če se na obvestilo ne odzovemo, pa bo sprejemnik ob začetku oddaje samodejno preklopil na program, na katerem bo izbrana oddaja predvajana. Sistem nam poleg slovenskih programov, glede na območje, kjer živimo, omogoča tudi ogled italijanskih, madžarskih, avstrijskih in hrvaških programov preko digitalnega signala DVB-T. Tabela I: Storitve Vsebine TV programi Videoteke Opis Ogled različnih programov (dokumentarni, filmski, otroški, športni, zabavni itd.). Velik nabor filmov v videotekah. 24

36 Nogomet Facebook dostop Tvitt dostop Šport Vreme Igre Spletni dostop Izbiramo lahko npr. med tekmami UEFA Lige prvakov, pri čemer se lahko sami odločimo, katero si želimo ogledati! Do zelo razširjenega družabnega medija lahko dostopamo kar preko TV. S tvitt dostopom na sprejemniku smo lahko vedno v stiku z dogajanjem, hkrati lahko svoje misli delimo z drugimi. Rezultati aktualnih tekem v živo preko kanala, dostopni tudi medtem ko gledamo film ali televizijsko oddajo na drugem kanalu. Desetdnevna vremenska napoved po vsem svetu in Sloveniji. Tu najdemo tudi zadnje podatke o temperaturah, zračnem pritisku, vlagi, vetru, vidljivosti, oblačnosti in UV indeksu. Pestra izbira iger, kart, namiznih in družabnih iger ter kvizov, ki jih lahko odigramo na svojem televizorju. Internet portali iz Slovenije in sveta: življenja zvezdnikov, športnih dogodkov, sveta avtomobilizma in tehnologije lahko spremljamo kar preko televizorja. Tabela II: Vsebine. Večpredstavni predvajalniki, s katerimi lahko vsebino prikazujemo na domačem televizorju, so v zadnjem času ena izmed "vročih" tehnologij na področju zabavne elektronike. Namesto teh lahko uporabimo tudi televizijo povezano z računalnikom, ki je opremljen z ustreznimi programi. Obilica vsebin, ki jih hranimo na različnih digitalnih nosilcih, in čedalje večja vloga prenosa večpredstavnih vsebin preko interneta, že omogoča, da si tudi v domačem okolju organiziramo svoje zbirke in zasnujemo rešitve, ki jih skupno lahko imenujemo "domači kino" [10]. Specializiran predvajalnik je običajno manjši, lažji, cenejši, tišji in preprostejši za rabo od kombinacije računalnika in programske opreme. Nekako bolj sodi v okolje dnevne sobe, kjer ga običajno uporabljamo. Poleg tega to pomeni, da bomo lahko filme, glasbo ali slike spremljali tudi takrat, ko nekdo drug uporablja računalnik. Po drugi strani pa statistike kažejo, da se v domačih okoljih uporablja več kot zgolj en računalnik. To pomeni, da razpoložljivost v prihodnje prav gotovo ne bo težava. Vse bolj pogosto se tudi dogaja, da nam ostane npr. starejši model kot višek, s katerim pravzaprav ne vemo, kaj bi. Če je še dovolj zmogljiv, ga lahko zlahka uporabimo tudi kot večpredstavni predvajalnik. Poleg tega ima danes vse več ljudi tudi prenosnike, ki jih lahko zelo preprosto postavimo k televizorju in uporabljamo kot priložnostne predvajalnike. Vse, kar potrebujemo, je primeren program in morda nekaj dodatne zunanje opreme. 25

37 XBMC XBMC je pravzaprav nastal kot odprtokodni projekt za prvo generacijo Microsoftove konzole Xbox. Razvijalci platforme so želeli konzolo uporabiti še za kaj drugega kot zgolj za igranje iger, strojna oprema pa je to tudi omogočala. Danes je XBMC na voljo tudi za okolja Windows, Mac OS (Leopard, Tiger, tudi predvajalnik Apple TV) in Linux. Na voljo je tudi posebna "Live" različica, pri kateri lahko operacijski sistem in program zaženemo neposredno s CD-ja ali USB ključa. Kot odprtokodni projekt je pomemben tudi zato, ker je na podlagi tega programa nastalo tudi precej zanimivih derivatov, na primer Boxee [26]. XBMC je bil tudi prvi, ki je močno stavil na razširljivost platforme, kjer razvijalci po svetu lahko dodajajo funkcionalnosti, ki jih v osnovi na krovnem programu niso predvideli. XBMC se danes lahko najbrž pohvali z najbogatejšo zbirko dodatkov, med katerimi so na primer tudi takšni za snemanje TV programov, čeprav npr. osnovni program tega ne podpira. V zadnjem času, tako kot pri nekaterih konkurenčnih izdelkih, prevladujejo dodatki za predvajanje pretočnih vsebin preko interneta. Media Portal Media Portal je tudi eden od prostodostopnih programov, ki izhajajo iz projekta XBMC, vendar je kot eden prvih derivatov doživel doslej morda najkorenitejše spremembe. Ponaša se s povsem izvirnim uporabniškim vmesnikom, ki podpira ovojnice, te pa so med vsemi programi za multimedijske predvajalnike morda med bolj dodelanimi. V oči padejo predvsem tisti z izrazito usmerjenostjo k 3D prikazu podatkov o vsebinah, kot so naslovnice, albumi fotografij in tako naprej. V primerjavi z drugimi nasledniki projekta je XBMC eden redkih, ki ima že v osnovi vgrajen modul za snemanje TV programov preko vgrajenih ali priključenih TV tunerjev, podprti pa so različni standardi, od čisto analognih preko vseh različic DVB in celo sprejemnikov za video v visoki ločljivosti. Avtorji so tudi zagotovili podporo zelo širokemu krogu daljincev in nekaterim drugim posebnostim, kot so kartice z radijskimi sprejemniki [10]. Boxee Boxee je razmeroma nov odprtokodni program, ki temelji na osnovni kodi XBMC, tej pa so dodali marsikatero zanimivo in koristno novost. Platforma je dobila tudi nekaj nagrad, med katerimi izstopa naziv za "najboljši izdelek" v kategoriji na sejmu CES leta 2009 v Las 26

38 Vegasu. V primerjavi z izhodiščnim programom ima specifičen uporabniški vmesnik, ki združuje funkcije medijskega centra in družabnih omrežij. Za uporabo platforme se moramo najprej prijaviti na spletno storitev, ki je brezplačna. Preko te storitve se lahko povežemo s prijatelji in z njimi delimo informacije, kot so ocene filmov ali glasbe, od drugih pa dobivamo tudi priporočila. Boxee zna te informacije deliti preko lastnega omrežja, pa tudi drugih, kot sta Twitter in FriendFeed [10]. Boxee je sprva postal znan po tem, da deluje kot alternativni program na (vsaj v ZDA) priljubljenih večpredstavnih predvajalnikih Apple TV. Ker koda deluje tudi na operacijskem sistemu Mac OS X, ki ga podpira Apple TV, so avtorji naredili dodatek, ki je omogočil predvajanje vsega tistega, kar Apple v osnovi ni podprl, torej posnetkov DivX, Xvid in drugih. Poleg tega je zanimivo, da tudi Apple TV podpira aplikacijske storitve. To pomeni, da lastniki naprave ničesar ne zavržejo. Od poletja 2009 program deluje tudi na platformah Windows in Linux [31]. Moovida Moovida je odprtokodni predvajalnik, ki se je razvil najprej za Linux, obstaja pa tudi različica za okolje Windows. V prihodnje naj bi avtorji naredili tudi različico za Mac OS. Moovida ima zelo samosvoj uporabniški vmesnik, ki zaradi svoje strukture na prvi pogled nekoliko razočara, vendar se v končni fazi izkaže za precej funkcionalnega in grafično dovršenega tam, kjer je najbolj potrebno. Osnovni meniji so nenavadni, prav tako navigacija med različnimi nivoji. Npr. zapomniti si moramo, da je za korak nazaj treba pritisniti tipko za presledek in ne tipko Esc kot pri večini drugih programov [10]. 2.6 Pametni televizor in sistemi vsebin na zahtevo Izraz Smart TV je prvi uporabil Intel septembra leta 2009, s predstavitvijo varčnega atoma procesorja CE4100. Smart TV se lahko imenuje samo takšen TV, ki ima vgrajen ta procesor, ali nadgradnjo tega procesorja, to je CE4200. Leta 2011 so Samsung, LG in Philips prvič predstavili nove modele televizorjev, ki so imeli vgrajen procesor, zato so televizije poimenovali Smart TV. Enaki procesor je vgrajen tudi v televizorje z oznako Google TV, ki pa jih za ameriško tržišče izdeluje Sony. Kljub temu danes v industriji, vsaj uradno, ni kategorizacije Smart TV, saj različni izdelovalci različno tržijo in oglašujejo svoje izdelke. Sony tako svoje pametne televizorje poimenuje z Internet TV. Seveda gre prav tako za televizorje, ki omogočajo povezavo v splet in uporabo različnih aplikacij [11]. 27

39 Slika 16: Smart TV [36]. Kot rečeno, gre za televizorje z možnostjo povezovanja v internet, in to jim omogoča ne zgolj brskanje po spletu, temveč tudi uporabo različnih spletnih storitev ter dostop do spletnih vsebin. V takšne televizorje je vgrajen mini računalnik, ki uporabniku omogoča prenos in zagon različnih namenskih aplikacij, ogled pretočnih vsebin (video, avdio, fotografije...), brskanje po spletu, igranje iger in celo ogled programa IPTV. IPTV je internetni video standard, ki se danes uporablja tudi za prenos video vsebin preko spleta na televizor, pri čemer nam lahko rabi tako za oglede kratkih video posnetkov, kot tudi za spremljanje TV kanalov. Vse naštete funkcionalnosti niso nove, saj so se v televizorje in namenske komunikatorje vgrajevale že od leta Pametni televizorji torej nakazujejo na novo revolucijo z vidika uporabniške izkušnje, podobno tisti, ki so jo pred dvema desetletjema prinesli video snemalniki. Ti so namreč uporabniku omogočili ogled vsebin (seveda posnetih) v času, ki mu je ustrezal. Na podobno karto uporabniške svobode in moči odločitve danes igrajo tudi ponudniki IPTV s svojimi funkcijami časovnega zamika. Pametni televizorji pa v to enačbo vnašajo še internetne in druge vsebine. Že dostop do spleta preko velikega zaslona je svojevrstna izkušnja, o kateri podrobneje pišemo v nadaljevanju. Večina televizorjev, opremljenih z omrežno povezavo, zna najti tudi že druge naprave in vire v omrežju. Tehnologija DLNA [51] tako omogoča, da kar z daljinskim upravljalnikom poiščemo vsebine na domačem računalniku, mobilnem telefonu, kameri ali fotoaparatu, ne da bi jih pred tem kopirali na prenosni disk ali ključek USB. 28

40 3 PROCESIRANJE VSEBIN Multimedijske vsebine (video in zvok) se dandanes običajno posredujejo preko radijskih in televizijskih zemeljskih oddajnikov, satelitov ter kabelskih omrežij. Oprema za takšne prenose je zelo draga, sami prenosi pa so v domeni specializiranih IT podjetij. Sodobna komunikacijska tehnologija, ki omogoča velike prenosne hitrosti, primerne tudi za prenos multimedijskih vsebin, pa tudi velika globalna razširjenost interneta, omogočajo, da prenos multimedijskih vsebin izvajamo tudi preko interneta [12]. Slika 17: Multimedijski predvajalnik [37]. Za prenos multimedijskih vsebin preko interneta ali lokalnega omrežja je potrebno uporabiti ustrezno tehnologijo za zajemanje, procesiranje in distribucijo vsebin. Dandanes strujanje že omogoča distribucijo multimedijskih vsebin v realnem času, tako v primeru prenosov v živo ali prenosov na zahtevo. 3.1 Multimedijske vsebine Če pogledamo nazaj v zgodovino interneta, lahko vidimo, da so takrat spletna mesta izgledala zelo preprosto. Spletne strani so imele preprosto zasnovo, ki je omogočala le vnos besedila in njegovo oblikovanje. Šele sčasoma so spletne strani omogočile tudi vključevanje slik, zvoka, videa, kar je omogočilo dostopanje do bolj multimedijsko bogatih vsebin [52]. K porastu uporabe interneta so pripomogle prav multimedijske vsebine, ki so lahko ponudile uporabnikom mnogo bolj zanimive spletne strani. In z napredkom mrežnih tehnologij lahko uporabljamo tudi vedno bolj izpopolnjene spletne strani. Video vsebine si lahko danes ogledamo kar neposredno na izbrani spletni strani, poslušamo radijske postaje ali brskamo po galerijah slik. 29

41 3.1.1 Video posnetki Predno se je postavil YouTube, je bilo običajno potrebno video posnetke prenesti, preden smo si jih lahko ogledali. S tehnološkim napredkom in večjimi hitrostmi interneta pa se je omogočilo tudi ogled videa v živo kar preko omrežja. Danes so video vsebine na spletnih straneh nekaj običajnega, enostavno jih lahko delimo tudi preko svojega profila na socialnih omrežjih ali forumih Avdio Medtem ko video vsebine zahtevajo veliko več pasovne širine in strežniških virov, avdio vsebine glede tega niso tako zahtevne. Danes je spletna stran z avdio vsebinami nekaj običajnega; na veliko spletnih straneh lahko poslušamo različne avdio vsebine, ki so se naložile na spletni strežnik kar s pomočjo preprostega predvajalnika Slike Slike so bili prve multimedijske vsebine, ki so hitro postale tudi nepogrešljiv del spletnih strani. Glede na to, da imajo slike zelo majhno velikost, posledično zavzamajo tudi zelo malo prostora na disku oz. zelo majhen del pasovne širine. So idealne za vključevanje v spletne novice portalov, ki vedno bolj nadomeščajo tiskane časopise. Slike na spletnih straneh so pogosto urejene v obliki galerij - spletne strani, ki so posebej razvite za vključevanje in prikazovanje različnih slik ali fotografij. Današnje slike so večinoma v formatih GIF, JPG, PNG in TIFF [50]. 3.2 Ustvarjanje vsebin Minimalna oprema, potrebna za kreiranje lastnih multimedijskih pretočnih vsebin je: računalniška platforma (dovolj zmogljiv osebni računalnik ali strežnik), avdio/video kartica za zajemanje, program za urejanje vsebin, programska oprema za stiskanje vsebin (kompresijo) in za strujanje, digitalizirane vsebine (kaseta, videokamera, splet) Zajemanje vsebin Zajem vsebin je prvi in hkrati najpomembnejši del procesa kreiranja multimedijskih vsebin. Izbira kvalitetne kartice za zajem vsebin zagotavlja tudi ustrezno kvaliteto samih vsebin za predvajanje. Velja pravilo: slaba kvaliteta pri zajemu vsebin pomeni slabo kvaliteto tudi pri predvajanju vsebin. Sama kvaliteta zajema vsebin pa je odvisna od cene in zmogljivosti 30

42 kartic. Izbira ustrezne kartice za zajemanje je odvisna od vhoda za zajemanje. V primeru, ko je vhod SVHS ali VHS, uporabimo kartico za zajemanje z analognim kompozitnim ali S-Video vhodom. V primeru, ko je na vhodu digitalni predvajalnik ali digitalna kamera, pa je potrebno uporabiti kartico za zajemanje z digitalnim avdio in video vhodom. To omogoča največjo možno kvaliteto pri zajemanju vsebin Urejanje vsebin Urejanje vsebin je opcijsko. V primeru zajemanja vsebin v živo ali v primeru, ko digitaliziramo že obstoječe video vsebine direktno v format za strujanje, dodatno urejanje ni potrebno. Urejanje običajno pomeni dodajanje ali spreminjanje vsebin (efekti, naslovi, filtri ). 3.3 Strujanje vsebin Danes že vsi ponudniki multimedijskih vsebin uporabljajo tehnologijo strujanja za prenos multimedijskih vsebin preko interneta. Novice, športni in kulturni dogodki ter druge različne oblike zabave se posredujejo v živo ali na zahtevo iz arhiva. Te vsebine so na voljo vsem uporabnikom interneta. Tehnologijo strujanja se uporablja tako pri produkciji vsebin kot pri distribuciji do končnih uporabnikov [12]. Slika 18: Pretočni mediji [38]. Strujanje je način prenosa multimedijskih vsebin, ki omogoča, da se predvajanje prične takoj, ko prispe prvi podatkovni paket multimedijske vsebine do uporabnika. Strujanje je alternativa načinu predvajanja vsebin shrani in predvajaj, pri katerem se vsebina najprej v celoti shrani in šele potem predvaja. Strujanje torej omogoča sprotno predvajanje multimedijskih vsebin. Pred pričetkom predvajanja se tudi pri strujanju del vsebine najprej shrani in se šele potem prične s sprotnim predvajanjem. Začetno shranjevanje se izvaja zato, da se prepreči morebitne zakasnitve na začetku predvajanja zaradi zasičenja v 31

43 omrežju, ki običajno povzročijo zakasnitve pri prenosu vsebin na željen cilj. Ta zakasnitev na začetku predvajanja običajno traja le nekaj sekund. Strujanje je zelo primerno za manjše, lokalne ponudnike multimedijskih vsebin (lokalne radijske in TV postaje), ker jim omogoča na enostaven in sorazmerno poceni način multimedijske vsebine posredovati tudi širokemu krogu uporabnikov interneta. Podjetja in ustanove lahko strujajo različne vrste vsebin (reklamna sporočila, predstavitve, izobraževalne vsebine, nadzor prostorov in opreme) in tudi delovnih procesov. Prav tako ponudniki interneta (ISP) poleg osnovnega dostopa na internet nudijo tudi storitve posredovanja multimedijskih vsebin do uporabnika v različnih sistemih vsebin na zahtevo Strujanje z enim prejemnikom (ang. unicast streaming) Strujanje z enim prejemnikom je način, kako se pri vsakem pretoku vzpostavi povezava med strežnikom in odjemalcem. To pomeni, da dobi vsak uporabnik svoj video tok in gre za povezavo točka-točka (P2P), kjer se paketi vedno pošiljajo od izvora proti določeni lokaciji. V sistemih IPTV je to lahko način za posredovanje vsebin na zahtevo (slika 19), saj ima uporabnik le tako možnost izbirati vsebine ter se odločati, kdaj jo bo tudi začel gledati. S tehničnega vidika pa je rešitev zelo neučinkovita zaradi precej večje porabe pasovne širine. Slika 19: Oddajanje enemu prejemniku [40] Strujanje z več prejemniki (ang. multicast streaming) Strujanje z več prejemniki omogoča oddajanje od ene točke do več točk. Prenos vsebine več kot enemu uporabniku hkrati se v IP-omrežjih večinoma že uporablja za vse konferenčne zveze (avdio/video) in vsebine, ki se oddajajo v živo (IPTV televizija in internetni radii). 32

44 Slika 20: Oddajanje več prejemnikom [40]. Takšno strujanje je v osnovi komunikacija med strežnikom in velikim številom uporabnikov, ki vsebino seveda zahtevajo. Strežnik uporablja en IP naslov, uporabniki pa nato lahko do njega dostopajo s potrditvijo. Vsi prejmejo enako vsebino in ne morejo vplivati na samo predvajanje. V osnovi takšen prenos znižuje potrebno pasovno širino za strujanje preko omrežja in zmanjšuje potrebno procesiranje na strežnikih Kvaliteta strujanja Najpomembnejši faktorji, ki vplivajo na kvaliteto strujanja so: razpoložljiva prenosna pasovna širina, hitrost prenosa strujanih podatkov in ločljivost pri predvajanju. Razpoložljiva pasovna širina, ki je na razpolago za posredovanje vsebin, je najpomembnejši parameter. Čim večja je razpoložljiva pasovna širina (propustnost), boljša je lahko kvaliteta strujanja, ki ga oddajamo v omrežje. Večja, kot je propustnost prenosa, več video in avdio podatkov z višjo ločljivostjo lahko posredujemo. Za določitev potrebne pasovne širine moramo izhajati iz zahtev uporabnikov. Opredeliti je potrebno, kakšno ločljivost, in posledično kvaliteto, predvajanja zahteva uporabnik. Standardizirane ločljivosti za pri nas uporabljeni standard PAL so: polna ločljivost : 720 x 576 točk, CIF ločljivost : 360 x 288 točk, QCIF ločljivost : 180 x 144 točk [57]. Za televizijo visoke razločljivosti HDTV obstaja več ločljivosti (od 1366 x 768 do 1920 x 1080 točk, pa tudi višje) v prepletenem (ang. interlace) in neprepletenem (ang. progressive) načinu. 33

45 3.3.4 Platforme za strujanje Najbolj znani ponudniki aplikacij za strujanje so: RealNetwork, Microsoft in Apple [56]. RealNetwork je bil pionir z aplikacijo RealAudio, ki jo je ponudil že leta 1995 in je omogočala strujanje avdio vsebin. Leta 1997 je RealNetwork prvi ponudil RealVideo aplikacijo, ki je omogočila strujanje video vsebin. RealNetworks nudi zelo kvalitetne aplikacije za strujanje na nivoju strežnikov (Helix Universal Server) in predvajalnikov (RealPlayer) na opremi uporabnikov (osebni računalnik, notesnik, dlančnik, mobilni telefon). Microsoft postaja dandanes najpomembnejši ponudnik aplikacij za strujanje. Predvajalnik Windows Media Player [58], ki je sestavni del operacijskega sistema Windows, postaja na ta na način najbolj razširjeni predvajalnik za strujanje. Poleg predvajalnika Microsoft nudi tudi strežnik za strujanje, ki je sestavni del operacijskega sistema Windows Server in tako pravzaprav brezplačen. Glede kvalitete in funkcionalnosti sta rešitvi podjetij RealNetworks in Microsoft primerljivi. Apple je tretji ponudnik platforme za strujanje s svojo QuickTime platformo za strujanje. Quicktime omogoča zelo visoko kvaliteto videa pri nizki prenosni hitrosti. Trenutno sta najbolj popularna naslednja zapisa vsebin na zahtevo: avdio tok je stisnjen z avdio kodekom, kot so MP3, AAC ali Vorbis [53]. video tok je stisnjena z uporabo video kodeka H.264 ali kot VP8 [54] Mpeg transportni tok Je komunikacijski protokol (MPEG Transport Stream,MPEG TS) oz. standard za prenos avdio/video vsebin in podatkov. Uporablja se pri oddajnih sistemih, kot so DVB, ATSC in IPTV [17]. Slika 21: Transportni protokol [41]. Prenos enega ali več tokov (televizijski programi) v MPEG-2 transportnem formatu se uporablja za oddajanje satelitske, kabelske, IPTV televizije. Pri vsebinah na zahtevo je potreben en sam tok (ang. stream). Pri prenosu podatkov torej zahtevamo točno določeno vsebino, ki se bo na zahtevo tudi predvajala. Uporablja se MPEG kodek, ki vključuje avdio/video signal in ga imenujemo elementarni tok (ang. Elementary Stream). Format 34

46 elementarnega toka je odvisen od kodeka ali samih podatkov v toku, ki se zaradi obdelave razbije na bloke določene velikosti (MPEG-2 Elementary Encoder). Tok je razdeljen na paketke (ang. Packetized Elementary Stream, PES), ki vsebujejo meta informacije kot npr. čas (potreben za sinhronizacijo), program, dodatne informacije (EPG) itd. PES omogoča funkcionalnosti, kot so npr. odprave napak pri prenosu preko nezanesljivega medija. Deluje tako, da multipleksira zvok in video v združeno obliko TS (Transport Stream). Vključuje segmentiranje skupine bitov v elementarnem toku in dodajanje paketne glave k podatkom. Tako lahko preko transportnega toka prenašamo video, avdio in podatkovne vsebine, kot lahko to vidimo tudi na sliki 22. Slika 22: MPEG transportni tok [42]. 3.4 Protokoli za strujanje vsebin Za strujanje vsebin na zahtevo se trenutno uporabljajo predvsem naslednji protokoli [44]: HTTP (HyperText Transfer Protocol), RTSP/RTP (Real Time Streaming Protocol/RealTime Transport Protocol), RTMP (Real Time Messaging Protocol). Slika 23: Protokoli za strujanje vsebin [45]. 35

47 Strujanje vsebin morda deluje kot zelo problematičen prenos do končnega uporabnika. Vendar pa je zelo učinkovit način prenosa za vsebine, pri katerem se prenos videa izvaja od strežnika do uporabnika. Trije osnovni transportni protokoli, ki se danes uporabljajo za strujanje multimedijskih vsebin, so: HTTP, RTSP in RTMP. Seveda ima vsak protokol svoje prednosti in slabosti HTTP protokol HTTP (ang. HyperText Transfer Protocol) je protokol za prenos hiperteksta. To je protokol, ki skrbi za ustrezen prenos informacij preko spleta. Je glavni način standarizirane komunikacije med različnimi sistemi oz. računalniki. Sprva je bil namenjen prenašanju in posodabljanju HTML strani. Spada na aplikacijsko plast internetnega nabora protokolov (ang. Internet Protocol Suite). Je množica komunikacijskih protokolov, uporabljenih na internetu in drugih podobnih omrežjih. Protokoli so formalni opisi pravil, dogovorov in postopkov, ki jih morajo računalniki poznati, da je med njimi možna komunikacija. HTTP je protokol za komunikacijo med odjemalci in strežniki. HTTP odjemalec je ponavadi kar spletni brskalnik [65]. Slika 24: HTTP protokol [47]. Večinoma spletne aplikacije delujejo na naslednji način: ko uporabnik izda novo zahtevo, bodisi preko skripte na strani odjemalca ali s klikom na gumb, se podatki iz spletne strani pošljejo po protokolu HTTP na spletni strežnik. Strežnik procesira zahtevo (npr. izvede ustrezno funkcijo, shrani podatke v podatkovno bazo itd.) in vrne odjemalcu dokument HTML, ki ga spletni brskalnik naloži in tako nadomesti prejšnjo vsebino RTSP/RTMP RTSP je nadzorni protokol, namenjen za uporabo v zabavnih in komunikacijskih sistemih za vzpostavljanje in posredovanje vsebin do odjemalca. RTSP omogoča uporabniku, da skoči iz ene točke v pretoku do druge točke. Vsebuje tudi podporo za ustavljanje, hitro previjanje naprej in nazaj, omogoča skok na izbrani položaj na časovnici in lahko omogoča tudi snemanje z namenskim programom [44]. 36

48 Slika 25: RTSP protokol [48]. Strujanje samo po sebi ni naloga RTSP protokola, saj večina strežnikov RTSP v realnem času uporablja transportni protokol RTP v povezavi s krmilnim transportnim protokolom (RTCP). RTP ima na voljo naslednje storitve: časovna rekostrukcija, detekcija izgub, varnost, identifikacija vsebin. Prvotno je bil razvit za oddajanje več prejemnikom (ang. multicast), možno pa ga je uporabljati tudi za oddajanje enemu uporabniku (ang. unicast). Uporablja se za enosmeren transport (npr. vsebine na zahtevo) ali pa za dvosmerne komunikacije (npr. VoIP, videokonference). RTP je bil razvit skupaj z RTCP protokolom, ki zagotavlja prenos povratnih informacij o kvaliteti podatkovnega prenosa in o udeležencih trenutne seje. Ko se preko omrežij prenešajo IP paketi, imajo nepredvideno zakasnitev, zato večpredstavne aplikacije zahtevajo časovno usklajen prenos podatkov. RTP zagotavlja prenos podatkov v pravilnem vrstem redu in ostale mehanizme za prenos podatkov v realnem času. RTMP je protokol, ki so ga zasnovali pri Adobe in se uporablja samo na platformi Flash. Za komunikacijo uporablja povezave TCP in je namenjen za uporabo preko IP omrežij. Uporaba RTMP protokola ima določene prednosti pred HTTP, predvsem glede dvosmerne komunikacije. Zasnovan je kot protokol za splošno komunikacijo med računalnikom uporabnika in strežnikom. Opredeljuje več virtualnih kanalov, na katerih se paketi pošiljajo in prejemajo, in ki delujejo neodvisno drug od drugega (različni video/avdio prenosi). Poleg tega se omogoča signalizacijo ter sinhronizacijo objektov na daljavo in vsebuje možnosti za oddaljeni klic procedur RPCs (ang. remote procedure calls). RTMP tudi omogoča multipleksiranje več različnih tokov preko ene same povezave. TCP (ang. Transmission Control Protocol) je protokol transportnega sloja in se uporablja za zanesljiv pretok podatkov med gostitelji in omrežji. TCP podatke razdeli na segmente, jim doda informacije, ki so potrebne, da podatki najdejo pot do destinacije, in nato na koncu povezave segmente ponovno sestavi. Segmenti se imenujejo datagrami. TCP doda k podatkom aplikacijskega sloja v datagram 37

49 glavo, ki vsebuje tiste informacije, ki so potrebne zato, da podatki pridejo do mesta, na katerega so bili poslani. Najpomembnejše informacije v glavi so: številka vrat, začetno število datagrama in kontrolna vsota (ang. checksum) [55]. 3.5 Kodiranje vsebin Kodiranje je postopek stiskanja vsebin, pogosto v različne formate. Stiskanje je tako del procesa zajemanja vsebin v primeru strujanja avdio ali video vsebin v živo ali pa ko zapišemo vsebine na disk. V primeru, ko urejamo, se vsebina najprej zajame v obliki nekompresiranega formata, nato pa se preoblikuje v kompresirani zapis. Ker so video vsebine v svoji prvotni obliki zelo velike, npr. velikosti 25 MB/s, je stiskanje nujno potrebno, da lahko tudi uporabnikom z manjšimi pasovnimi širinami omogočimo dovolj kvalitetno predvajanje različnih multimedijskih vsebin. Poznamo različne tehnologije stiskanja, ki jih izbiramo glede na zahtevano kvaliteto, razpoložljivo pasovno širino, razpoložljivo kapaciteto za shranjevanje in možne prenosne hitrosti. Sodobne tehnologije stiskanja lahko imajo faktor stiskanja do 500 X. Če imamo digitalno vsebino v formatu, ki podpira izbrani program za strujanje, se lahko ta neposredno shrani na medijski strežnik. Kadar je vsebina v analogni obliki, npr. VHS kaseta, ali v kakšnem drugem digitalnem formatu, npr. DVD, je vsebino potrebno kodirati v ustrezno obliko. Pred shranjevanjem vsebine na medijski strežnik moramo preveriti, ali je oblika ustrezna tudi za ciljne uporabnike. Vsebine, ki so namenjene za pretakanje na internet, shranimo v ustrezni kakovosti (stiskanje podatkov), saj moramo uporabnikom zagotoviti ustrezno kvaliteto vsebin [18]. Velikost in kakovost prikazane vsebine določa pasovna širina omrežja. Za video na zahtevo je potrebna pasovna širina za vsak posamezen podatkovni tok na uporabnika. Najpogosteje se uporabljata dva formata digitalnega videa, in sicer MPEG-2 in MPEG-4 [12]. MPEG izhaja iz»moving Picture Experts Group«. Sta video in avdio kompresijska standarda. MPEG-2 in MPEG-4 sta dve različici standarda kodiranja, ki se uporabljata za stiskanje avdio in video datotek, podatkov. Stiskanje podatkov je proces kodiranja podatkov, pri katerem je rezultat manjše število bitov, kot jih je imela izvorna informacija. Stiskamo s pomočjo programov (Video/Audio Converter), ki so namenjeni za pretvorbo avdio in video vsebin. Stiskanje podatkov je pomembno, saj nam pomaga zmanjšati stroške. Na disku potrebujemo manj prostora (in zato manjši disk), pri prenosu podatkov pa potrebujemo manjšo pasovno širino. Stiskanje lahko poteka v brezizgubnem ali izgubnem načinu, pri čemer je prvi primernejši za arhiviranje in ohranitev prvotne kvalitete zapisa, drugi pa je smiselnejši za masovno prenašanje preko spleta in učinkovito varčevanje s prostorom [19]. 38

50 3.5.1 MPEG 2 MPEG-2 je industrijski standard in je nadgradnja formata MPEG-1. Sprva je ta format zahteval večje bitne (podatkovne) hitrosti (4-9 Mb/s). Večje hitrosti pomenijo manjše stopnje kompresije in s tem tudi večjo kvaliteto slike. Dodani postopki omogočajo uporabo različnih načinov vzorčenja, različno ločljivost slike - oba formata slike (4:3 in 16:9). Kodiranje avdio signala v MPEG-2 formatu ni bilo deležno večjih sprememb. Format se je najprej uporabljal pri gledanju TV programov preko satelitskih komunikacij. MPEG-2 se veliko uporablja tudi na področju zabavne industrije. MPEG-2 kodiranje uporablja DVD format za zapise slike, zvoka in podatkov na optične diske. Video posnetki, ki ji gledamo na DVD-ju in digitalni televiziji, so kodirani v MPEG-2 standardu. Kakovost pri MPEG-2 je brezhibna, vendar ta oblika formata ni predvidena za omrežne multimedijske aplikacije. Prav tako ni predvidena za predvajanje video posnetkov na telefonu in na spletu, ker zelo zmanjša kakovost vsebine. MPEG-2 profil: Tipične ločljivosti okvirja so: PAL (720 x 576, 352 x 576) x 25 fps (sličič na sekundo), NTSC (720 x 480, 352 x 480) x 30 fps (sličic na sekundo) MPEG 4 Osnovne zahteve MPEG-4 kodiranja so: nižje bitne hitrosti slike in zvoka, integracija slikovne, zvočne in podatkovne informacije v multimedijsko vsebino, kompatibilnost z drugimi obstoječimi MPEG standardi. MPEG-4 ima zelo široko območje bitnih hitrosti, ki segajo od 4.8 kb/s do 10 Mb/s. Z zmanjševanjem ločljivosti slike lahko dosegamo nizke bitne hitrosti. V MPEG-4 formatu sta uporabljena dva standarda za kodiranje slike: MPEG-4 Part 2 oz. H.263, iz katerega izhajata DivX in Quicktime video kodeka. MPEG-4 Part 10 oz. H.264, iz katerega izhaja AVC (ang. Advanced Video Coding). Video kodeki, ki izhajajo iz standarda MPEG-4 Part 2, so namenjeni multimedijskim aplikacijam, za katere je zahtevana zelo nizka bitna hitrost pri relativno nizki ločljivosti slike. AVC kodek je namenjen kompresiji slik v visoki ločljivosti in pri nižji bitni hitrosti, ki pa jo dosegajo MPEG-2 kodeki. Vsebuje izboljšane postopke in mehanizme, ki znatno izboljšajo kakovost kodirane vsebine. Njegova učinkovitost je dvakrat boljša kot pri MPEG-2 kodiranju [19]. Grafikon prikazuje primerjavo med H.264, H.263, MPEG-2 in 39

51 MPEG-4. Iz grafikona se vidi, da H.264 daje najboljšo kvaliteto pri nižjih podatkovnih hitrosti v primerjavi z ostalimi standardi. Grafikon 1: Kvaliteta in bitna hitrost [20]. 3.6 Distribucija in dostava vsebin Po kreiranju, urejanju in stiskanju video vsebin je potrebno distribuiranje preko spleta ali zasebnih omrežij. Najbolj primeren način je, da naložimo vsebine na strežnik za strujanje, ki močno poveča interaktivnost, hitrost in uporabnost do končnih uporabnikov. Strežnik za strujanje izvaja tudi komunikacijo s predvajalnikom uporabnika v smislu določitve optimalne kvalitete in prenosne hitrosti strujanja. Gostovanje video vsebin lahko izvedemo na lastnem strežniku, na spletni strani ali pa se odločimo za gostovanje (ang. outsourcing) pri ponudniku interneta (ISP). Predvajalniki so naprave na strani uporabnikov, ki omogočajo predvajanje multimedijskih vsebin. Te naprave so lahko npr. osebni računalnik, prenosnik, dlančnik, spletni telefon, mobilni telefon, televizijski aparat priključen preko STB itd. Odjemalci imajo vgrajeno programsko opremo za predvajanje multimedijskih vsebin (Windows Player, RealPlayer). V primeru, ko želimo uporabiti kot odjemalca kar standardni TV sprejemnik, ga moramo povezati z omrežjem preko posebnega komunikacijskega vmesnika, ki pretvarja strujano vsebino v standardne analogne video TV signale. Za uporabniško prijazno spremljanje multimedijskih vsebin mora biti v komunikator vgrajen učinkovit uporabniški portal. Slika 26: Dostava vsebin [50]. 40

52 4 FUNKCIONALNA ZASNOVA SISTEMA VSEBIN NA ZAHTEVO Sistem vsebin na zahtevo lahko razumemo predvsem kot platformo za izmenjavo podatkov med strežniškimi in uporabniškimi točkami. Pri tem gre pravzaprav bolj za izmenjavo vsebin kot zbiranje podatkov, saj vsebine potekajo v obeh smereh. Ko vsebino zahtevamo za predvajanje, se začne ta strujati do uporabnika. Pri tem potrebujemo v funkcionalni zasnovi vse tiste komponente sistema, ki smo jih predstavili v prejšnjih poglavjih. V nadaljevanju predstavljamo sistem vsebin na zahtevo za UMB-SmartTV sistem ter opisujemo strojno opremo, ki jo potrebujemo za sam razvoj sistema. Slika 27 prikazuje predlagani model sistema vsebin na zahtevo. Slika 27: Arhitektura sistema CoD za UMB-SmartTV sistem. Izvedbo sistema vsebin na zahtevo CoD, torej od izbire s strani uporabnika pa do samega predvajanja izbrane vsebine, lahko povzamemo v naslednjih 8 korakih: 1. Iskanje vsebine preko STB vmesnika s strani uporabnika, 2. Posredovanje zahteve, ki vsebuje iskani niz, preko spletnega strežnika. 3. Strežnik izvede poizvedbo o izbrani vsebini v podatkovni bazi. 4. Seznam najdenih vsebin se pošlje nazaj na STB vmesnik. 5. Uporabnik izbere željeno vsebino. 6. Vzpostavi se seja za prenos vsebine preko RTSP in RTCP protokola. 7. Strujanje vsebine do STB vmesnika preko RTP protokola. 8. Uporabnik predvaja vsebino. 41

53 Za strujanje vsebin potrebujemo kompleksen sistem ter zmogljive strojne in programske podsisteme. Večina današnjih spletnih aplikacij temelji na uporabi n-nivojske arhitekture 'odjemalec-strežnik'. Poleg podatkovnega in aplikacijskega strežnika ta arhitektura vključuje še spletni strežnik. Tako je sistem odjemalca lahko maksimalno razbremenjen. N-nivojska arhitektura je omogočila tudi silovit razvoj mobilnega poslovanja [22]. Na sliki 28 predstavljamo predlog sistema vsebin na zahtevo na strojnem nivoju: strežnik za podatkovno bazo, strežnik strujanja, strežnik za iskanje vsebin, omrežno stikalo in odjemalec. Strežnike lahko tudi postavimo na enem samem dovolj zmogljivem računalniku za domačo uporabo, za večje sisteme pa je najbolje, da te strežnike ločimo in jih uporabimo kot posamezne strežnike, saj bo zaradi dostopa večjega števila odjemalcev povečan pretok podatkov v omrežju in bo zmanjšana obremenitev posameznega strežnika. Odjemalec je STB vmesnik, ki ima nameščeno programsko opremo za predvajanje vsebin. Slika 28: N-nivojska arhitektura sistema CoD za UMB-SmartTV sistem. Glavni problem delovanja v omrežnih okoljih je visoka stopnja ranljivosti sistema. Zato je potrebno zagotoviti kompleksno (večnivojsko) varovanje. Varnostni nivoji in načini varovanja so naslednji [59]: Omrežni nivo: za dostop se uporablja uporabniško ime in geslo. Aplikacijski nivo: uporabljajo se varnostni mehanizmi, vgrajeni v aplikacijo. Nivo podatkovnega strežnika: za vsakega uporabnika ali skupino uporabnikov se kreirajo njihove vloge' in se jim dodelijo ustrezna dovoljenja za dostop do podatkov. Varna komunikacija med odjemalcem in strežnikom: uporaba enkripcije / dekripcije podatkov, certifikatov. 42

54 Prednosti arhitekture odjemalec/strežnik : Razvoj sistema vsebin na zahtevo na platformi XBMC Medsebojna povezljivost (ang. interoperability) - ključne komponente delujejo neodvisno po skupnem protokolu. Skalabilnost (ang. scalability) - vsako od ključnih komponent lahko zamenjamo brez večjih sprememb v drugih delih sistema. Prilagodljivost (ang. adaptability) - enostavno vključevanje novih tehnologij. Podatkovna integriteta (ang. data integrity) - vzdržuje se le na podatkovnem strežniku, zato je vzdrževanje enostavno. Dosegljivost (ang. accessability) - podatki so enostavno dosegljivi s pomočjo omrežja in aplikacij odjemalca. Učinkovitost (ang. performance) - učinkovitost se lahko optimizira z optimizacijo strojne opreme in procesov. Redundančnost (ang. redundancy) - kljub izpadu določenih komponent lahko delovanje sistema omogočimo z vgradnjo redundančnih komponent. 43

55 5 PROGRAMSKA OPREMA ZA SISTEME VSEBIN NA ZAHTEVO V tem poglavju predstavljamo programsko opremo, ki jo lahko uporabimo za razvoj sistema vsebin na zahtevo na platformi XBMC. Programski jezik Python [60], ki ga uporablja XBMC Media center za razvoj vtičnikov, lahko uporabimo za poizvedovanje po informacijah o vsebinah na strežniku s podatkovno bazo MySQL. Do vsebin se potem dostopa preko spletnega strežnika PHP, ko uporabnik izbere željeno vsebino preko vtičnika. V nadaljevanju bomo podrobneje predstavili tudi programska orodja in okolja, kot so Python, MySQL, PHP, XMBC ter komunikacijske poti v sistemu vsebin na zahtevo. Strežnik za strujanje vsebin smo predstavili že v tretjem poglavju, v implementacijskem poglavju pa bomo predstavili še samo izvedbo strežnika za pretočne vsebine. V sklopu rešitve za razvoj sistema vsebin na zahtevo potrebujemo več programskih jezikov, baze in ustrezno okolje za gradnjo vmesnika. 5.1 Python Slika 29: Nabor programskih orodij in okolij za razvoj vsebin na zahtevo. Python je programski jezik, ki postaja v zadnjih letih vedno bolj atraktiven. Njegova priljubljenost raste predvsem zaradi dejstva, da je zelo zmogljiv jezik. Je enostaven in pregleden pri pisanju daljše kode. Sama skripta je preprosto berljiva, saj je sintaksa kode enostavna. Deluje na vseh operacijskih sistemih, brez da bi morali spreminjati kodo, kar ga bistveno razlikuje od recimo podobnega programskega jezika C++, ki uporablja specifične ukaze za DOS, Windows, Linux in ostale operacijske sisteme. Je tudi zelo dinamičen jezik [23]. Za pisanje in editiranje kode ne potrebujemo nič drugega kot Python Interpreter. Nekatere osnovne značilnosti kode v Python jeziku: Ves tekst za lojtro (#) je komentar, ki je namenjen razvijalcu oziroma programerju, in ga kot takega bere tudi računalnik. 44

56 V kodi presledki med števili in operatorji niso potrebni, edina razlika je v tem, da je koda s presledki lažje berljiva. Razredi v Python jeziku: Programi tradicionalno vključujejo spremenljivke in funkcije, pri čemer pogosto uporabljamo en nabor funkcij za delo z eno skupino podatkov, drug nabor funkcij za delo z drugo skupino podatkov itd. Objektno programiranje vpeljuje objekte, ki že vsebujejo tako spremenljivke kot tudi funkcije. Tudi v Pythonu poznamo razred (ang. class), ki je abstraktna definicija objekta. Če hočemo uporabiti razred, moramo ustvariti vsaj eno njegovo instanco. Vsaki ustvarjeni instanci pa pravimo objekt. Če hočemo v Pythonu uporabiti objekte, moramo najprej ustvariti razred za objekte, ki jih bomo uporabljali. V Pythonu ga ustvarimo kar s ključno besedo class, na naslednji način: Slika 30: Kreiranje razreda Oseba. V sam razred lahko poleg spremenljivk dodajamo tudi metode, ki so funkcije, specifične za objekt, kot je to prikazano v naslednjem primeru razreda»vozilo«. Slika 31: Razred z dodanimi metodami. Metode razreda lahko preprosto kličemo na naslednji način: ime_razreda.metoda ( ). V zgornjem primeru bi posledično lahko klicali Vozilo.pospesuj() in Vozilo.premakni(). Bolj običajno je sicer klicanje metod preko kreiranih objektov. Uporabimo torej klice objekt.metoda( ). 45

57 5.2 MySQL MySQL je sistem za upravljanje s podatkovnimi bazami. MySQL je odprtokodna implementacija relacijske podatkovne baze, ki za delo s podatki uporablja jezik SQL. MySQL deluje na principu odjemalec - strežnik, pri čemer lahko strežnik namestimo kot sistem, porazdeljen na več strežnikov. Obstaja veliko število odjemalcev, zbirk ukazov in programskih vmesnikov za dostop do podatkovne baze MySQL [24]. Slika 32: Logotip podatkovne baze MySQL [51]. Lastnosti MySQL baze: Napisana je v jezikih C in C++. Deluje na različnih operacijskih sistemih (Windows, Linux...). Za prenosljivost med operacijskimi sistemi uporablja GNU Automake, Autoconf in Libtool orodja. Obstajajo programski vmesniki za C, C++, Eiffel, Java, Perl, PHP, Python, Ruby in Tcl. Bistvene programske niti mreže so večopravilne. Zna izkoristiti toliko centralnih procesnih enot, kolikor jih je na voljo. Uporablja zelo hitre diskovne tabele MyISAM, s stiskanjem indeksov. Programska koda je testirana z orodji Purify in Valgrind. MySQL podatkovne baze nam omogočajo enostavno shranjevanje različnih informacij. Same MySQL podatkovne baze niso enostavne za branje, vendar pa so nepogrešljive pri velikem številu spletnih aplikacij. MySQL baza podatkov je relacijska podatkovna baza, s katero lahko upravljamo z uporabo MySQL tehnologiije. Podatki v bazi so strukturirani v obliki dvodimenzionalne tabele. Vzemimo kot primer naslednje tabele: tabela s študenti in njihovimi podatki, tabela s profesorji in njihovimi podatki, tabela z izpiti in njihovimi podatki. Podatke urejamo in do njih dostopamo preko MySQL poizvedb programskih ukazov, napisanih v jeziku MySQL. Včasih je potrebno v poizvedbi dostopati do dveh ali več tabel hkrati; npr. ko želimo izpisati vse študente, ki so pri profesorju z imenom Janez opravljali izpit matematika. V takšnih primerih morajo biti tabele med seboj povezljive. MySQL za to povezljivost poskrbi tako, da so vse informacije predstavljene kot podatkovne vrednosti 46

58 z relacijami. Zato je MySQL relacijska podatkovna baza, kjer so tabele medsebojno povezane s ključi. Tudi informacije v sami tabeli so med seboj predstavljene kot n-terice z relacijami. MySQL podatkovne baze uporabljajo praktično vsi svetovno znani odprtokodni CMS sistemi [62] (Content Management System), razviti v programskem jeziku PHP in Java, in pa mnogi CMS sistemi, razviti v drugih programskih jezikih [27]. Prednosti podatkovnih baz: imamo pregled nad vsemi podatki in uporabniki, lahko ustvarimo ali izbrišemo podatke in uporabnika, lahko določimo ali spremenimo pravice, ki jih ima določen uporabnik do določenih podatkov, lahko spremenimo gesla obstoječim uporabnikom. Upravljanje s podatkovno bazo je omogočeno le administratorjem sistema, ki med drugim urejajo podatkovne baze, podatke drugih uporabnikov in dodeljujejo pravice uporabnikom. Prijava v bazo podatkov se izvede tako, da vnesemo uporabniško ime in geslo. Da ustvarimo novo zbirko podatkov, kreiramo najprej novo ime baze»create database vod;«, za izpis vseh podatkovnih baz pa izvedemo»show databases;«. Informacije o vsebinah v ustvarjeni podatkovni bazi vnašamo v različne tabele, pri čemer si lahko pomagamo z grafičnim orodjem. Z orodjem lažje upravljamo s celotno bazo, pri čemer ni potrebno izvajati ukazov za urejanje, kot je prikazano na sliki 33. V vmesniku Orodja tako hitreje vnašamo in spreminjamo tabele, večinoma kar s klikanjem gumbov. Slika 33: Vmesnik za kreiranje in dostopanje do podatkovne baze. 47

59 Stavki skupine SQL: SELECT (izbira) INSERT (dodajanje) DELETE (brisanje) UPDATE (spreminjanje). Pogosto uporabljen SQL stavek je SELECT (»SELECT ime_polja FROM ime_tabele«). Če hočemo npr. pridobiti vsa imena filmov v tabeli»filmi«, uporabimo naslednji stavek:»select Ime FROM Filmi«. SQL stavki ne razlikujejo med velikimi in malimi črkami, tako da je zgornji SQL stavek enako obravnavan kot:»select ime from filmi«. Id Ime Žanr Leto Režiser 1 Dolina miru drama, vojni 1956 France Štiglic 2 Ne čakaj na maj romantični 1957 František Čap 3 Tistega lepega komedija 1962 France Štiglic dne 4 Outsider drama 1997 Andrej Košak Tabela III: Prikaz tabele s»filmi«v ustvarjeni SQL bazi. 1. V SELECT stavek lahko vključimo tudi več imen polj, pri čemer imena polj ločimo z vejico. V primeru, da želimo poleg imena filma dobiti tudi žanr, uporabimo naslednji stavek: (sintaksa: SELECT ime, žanr FROM Filmi). 2. V kolikor želimo pridobiti vsa polja iz tabele, pa lahko uporabimo znak *: (sintaksa: SELECT * FROM Filmi) 3. Po navadi želimo dobiti samo podatke, ki izpolnjujejo določen pogoj. V tem primeru uporabimo ključno besedo WHERE. (sintaksa: SELECT ime_polja FROM ime_tabele WHERE ime_polja pogoj 'vrednost'). 4. Če želimo recimo izpisati vse režiserje, ki jim je ime France: (SELECT * from Filmi WHERE Režiser=France'). 5. Pogojev lahko navedemo tudi več: (SELECT * from Uporabniki WHERE ime='andrej' OR >Žanr='Drama'). Zgornji stavek bo tako izpisal vse uporabnike, ki imajo ime Andrej ali pa je žanr filma drama. Namesto >>OR<< (ALI) lahko uporabimo tudi >>AND<< (IN). Podatkovne baze imajo zanimivo funkcionalnost, da znajo vrnjene podatke tudi sortirati. V tem primeru preprosto uporabimo ključno besedo ORDER BY (sintaksa: SELECT ime_polja FROM ime_tabele WHERE ime_polja pogoj 'vrednost' ORDER BY ime_polja). Če želimo izpisati vse filme, ki bodo sortirani po njihovem imenu, uporabimo naslednji stavek: SELECT * from Filmi ORDER BY Ime. 48

60 5.3 PHP PHP je orodje za izdelavo dinamičnih spletnih strani. Kratica PHP pomeni: Hypertext Preprocessor. Je odprtokodna programska oprema, ki je dostopna na strani PHP datoteke se izvedejo na strežniku in prikažejo v brskalniku v obliki HTML in podpirajo veliko podatkovnih baz, kot so: MySQL, Informix, Oracle, Sybase, Solid, PostgreSQL, Generic ODBC. PHP deluje na različnih platformah (Windows, Linux, Unix) in je združljiv skoraj z vsemi strežniki Apache, SII. V nadaljevanju predstavljamo nekaj osnovnih značilnosti PHP kode in njeno uporabo za dostop do informacij o vsebinah [25]. Začetek in konec kode: PHP kodo vedno začnemo z <?php in končamo s?>. Na koncu vsake funkcije, spremenljivke postavimo dvopičje ( ; ). Primer: <?php echo "Pozdravljen svet";?> Komentarji Komentarje v kodi lahko postavljamo na dva načina: Način 1: <?php //to je komentar v eni vrsti?> Način 2: <?php /* to je komentar v več vrsticah */?> Spremenljivke V spremenljivke shranimo vrednosti za kasnejše in lažje upravljanje s podatki. Primer deklariranja spremenljivke z besedilom»pozdravljen svet«: <?php $naslov = "Pozdravljen svet"; $stevilka = ;?> Iz primera vidimo, da vsaka spremenljivka vključuje znak $, ki mu sledi poljubno ime spremenljivke. 49

61 PHP - MySQL povezava s podatkovno bazo Predno pričnemo delati z zbirko podatkov, se moramo povezati s strežnikom. PHP za to nudi funkcijo mysql_connect. Funkcija lahko prejema do tri argumente. Ti argumenti so nizi: ime_strežnika, uporabniško ime in geslo. Če argumente izpustimo, funkcija predvideva, da je gostitelj»localhost«, ter da geslo in uporabniško ime v kodi PHP nista uporabljena. Če je povezava do vira uspešna, lahko izberemo s funkcijo msql_select_db() npr. zbirko podatkov, ki se imenuje»vod«. Če takšna podatkovna zbirka ne obstaja, se povezava MySQL do strežnika prekine oz. se konča izvajanje. Spodaj predstavljamo skripto PHP-MySQL, ki izvaja povezovanje s podatkovno bazo: <?php $ime_streznika="localhost"; //dostop do strežnika $uporabnisko_ime="root"; //uporabniško ime $geslo="*****"; //geslo //poveže se na strežnik mysql_connect("$ime_streznika","$uporabnisko_ime","$geslo") or die ("Ne morem se povezati z mysql"); //izbere določeno podatkovno bazo $ime_podatkovne_baze="vod"; //ime baze mysql_select_db("$ime_podatkovne_baze") or die ("Podatkovna baza ne obstaja");?> 5.4 XBMC XBMC Media Center (prvotno imenovan Xbox Media Center) je prosto dostopna in odprtokodna platforma za predvajanje digitalnih medijskih in zabavnih vsebin. Grafični uporabniški vmesnik omogoča preprosto upravljanje z vsebinami. Pred konkurenco ga postavljata pri uporabnikih priljubljen grafični vmesnik in podpora številnim standardom ter formatom, razširjen pa je predvsem zaradi podpore številnim operacijskim sistemom. Seznam podprtih formatov in medijev je predstavljen v tabeli 5. Teče na operacijskih sistemih Windows, Linux, OSX in na konzoli Xbox, za katero je bil prvotno tudi zasnovan. Posebna verzija XBMC Live za delovanje ne potrebuje operacijskega sistema, ampak deluje samostojno iz zagonskega nosilca. Trenutna verzija 11 podpira večino aktualnih video in avdio datotečnih formatov. Osnovna ideja je bila predvajati medijske vsebine iz naprav lokalnega omrežja ali pa neposredno iz medmrežja preko standardnih protokolov [5]. Hkrati s prikazovanjem video in avdio vsebin je XBMC s pomočjo skript in vtičnikov, ki temeljijo na programskem jeziku Python, razširljiv tudi na druga področja uporabe. Prikazuje lahko npr. vremensko napoved, RSS-vire, omogoča snemanje TV programov, igranje iger (slika 34) [26]. 50

62 Slika 34: XBMC [52]. XBMC podpira Python Script Engine ter Windows XML framework. Skripte, katerih zbirka je zaradi odprtokodnosti že zelo obširna, uporabnikom omogočajo dodajanje novih funkcionalnosti. Vtičniki omogočajo enostavno predvajanje vsebin preko obstoječega grafičnega vmesnika. Najpogosteje so to vsebine iz spletnih virov ali lokalnih nosilcev podatkov. XBMC ob namestitvi vsebuje upravljalnik vtičnikov SVN Repo Installer, s pomočjo katerega je mogoče preko medmrežja prenesti nekatere aktualne vtičnike in skripte, lahko pa jih ročno namestimo v mapo, iz katere jih nato platforma zaganja. XBMC je preveden že v več kot 30 jezikov, zanj je na voljo tudi širok nabor preoblek (ang. skins), omogoča pa tudi upravljanje z mobilnimi napravami. S pomočjo namenske aplikacije je tako omogočeno tudi upravljanje preko mobilnih telefonov. Poleg vgrajenih in standardnih knjižnic lahko XBMC Phyton vključuje nabor dodatnih knjižnic, ki prenesejo XBMC funkcionalnost v Python. Predstavljamo nekaj modulov, ki jih lahko v okviru XBMC uporabljamo (tabela 4), ter njihovo funkcijo na XBMC platformi [61]. Modul Xbmc Opis posameznega modula Vključuje tiste razrede in funkcije, ki se lahko uporabijo za pridobivanje informacije o tem, katera vsebina se trenutno predvaja, in ki tudi omogočajo upravljanje s predvajalnikom vsebin (npr. začetek predvajanja nove pesmi). Z uporabo funkcij v tej knjižnici lahko poiščemo tudi sistemsko informacijo 51

63 Xbmcgui xbmcplugin xbmcaddon xbmcvfs Vključuje razrede in funkcije, ki upravljajo z grafičnim uporabniškim vmesnikom (okna, dialogi in različni drugi vizualni gradni (ang. widgets)). Vključuje razrede in funkcije, ki omogočajo razvijalcem, da predstavijo informacije preko standardne strukture menija XBMC-ja. Vtičniki sicer nimajo takšne fleksibilnosti kot skripte, vseeno pa se bistveno hitreje razvijajo in omogočajo boljšo uporabniško izkušnjo. Vključuje razrede in funkcije za upravljanje z nastavitvami dodatkov, informacijami in lokacijami. Vključuje razrede in funkcije, ki omogočajo dostop do virtualnih strežniških datotek (VFS), ki jih lahko uporabljamo za upravljanje in spreminjanje datotek in map. Tabela IV: Razvojne knjižnice. XBMC zagotavlja bogato multimedijsko izkušnjo in razpolaga z mnogimi vtičniki za ogled raznih vsebin in možnosti spreminjanja uporabniškega vmesnika. V nadaljevanju predstavljamo nameščanje vtičnika in skripte ter opisujemo, v čem se razlikujeta. XBMC ima vgrajen Python programski jezik, ki omogoča razvijalcem, da pišejo svoje skripte ali vtičnike (ang. plugins). Na sliki 35 je arhitektura platfome, kjer vidimo sestavo celotnega sistema po ločenih segmentih. Za razvijalce je najbolj pomemben aplikacijski vmesnik (ang. interfaces), kjer se nahajajo Python vtičniki in skripte. Slika 35: XBMC jedro [26]. 52

64 XBMC se lahko uporablja za predvajanje in ogled mnogih multimedijskih standardov preko podatkovnega ali omrežnega vira, lahko dekodira veliko različnih avdio in video formatov in podpira številne protokole za predvajanje vsebin. Tabela 5 prikazuje seznam vseh protokolov in formatov, ki jih podpira XBMC. Mediji Omrežni protokoli Nosilni formati Video formati Avdio formati Formati slik Podnapisi Metapodatki Blu-ray Disc (nešifriranih), CD-je, DVD-je, DVD-Video, Video CD (VCD / SVCD, vključno z / XVCD), Audio-CD (CDDA), USB flash pomnilniki in trdi diski HDD. Airplay / AirTunes, [41] [42] UPnP / DLNA, SMB / Samba / CIFS, AFP, DAAP, ZeroConf / Avahi / Bonjour, NFS, HTTP, HTTPS, FTP, RTSP (RTSPU, RTSPT), MMS (MMSU, MMST), Podcasting, TCP, UDP, SFTP, RTP in RTMP (vključno z RTMP, RTMPT, RTMPE, RTMPTE, RTMPS, DHCP, NTP). AVI, MPEG, WMV, ASF, FLV, MKV/MKA (Matroska), QuickTime, MP4, M4A, AAC, NUT, Ogg, OGM, RealMedia RAM/RM/RV/RA/RMVB, 3gp, VIVO, PVA, NUV, NSV, NSA, FLI, FLC, DVR-MS and WTV. MPEG-1, MPEG-2, H.263, MPEG-4 SP and ASP, MPEG-4 AVC (H.264), HuffYUV, Indeo, MJPEG, RealVideo, RMVB, Sorenson, WMV, Cinepak. MIDI, AIFF, WAV/WAVE, AIFF, MP2, MP3, AAC, AACplus (AAC+), Vorbis, AC3, DTS, ALAC, AMR, FLAC, Monkey's Audio, RealAudio, SHN, WavPack, MPC/Musepack/Mpeg+, Shorten, Speex, WMA, IT, S3M, MOD (Amiga Module), XM, NSF (NES Sound Format), SPC (SNES), GYM (Genesis), SID (Commodore 64), Adlib, YM (Atari ST), ADPCM (Nintendo GameCube), CD-DA. RAW, BMP, JPEG, GIF, PNG, TIFF, MNG, ICO, PCX, Targa/TGA AQTitle, ASS/SSA, CC, JACOsub, MicroDVD, MPsub, OGM, PJS, RT, SMI, SRT, SUB, VOBsub, Vplayer. APEv1, APEv2, ID3 (ID3v1 and ID3v2), ID666 in Vorbis Comments za avdio formate ter Exif in IPTC (z GeoTagging) za slikovne formate. Tabela V: Protokoli, mediji in formati, ki jih podpira XBMC. 53

65 Vtičniki in skripte Vtičniki (ang. plugins) omogočajo enostavno predstavitev vsebin uporabnikom preko standardnega menija XBMC. So skripta, napisana v Pythonu, vendar pa izvajajo določeno funkcijo, zato jih je treba posledično shraniti v primerno mapo za namestitev posameznih vtičnikov. Ko uporabnik zažene vtičnik, ustvari seznam elementov v meniju in pripravi izpis na zaslonu (ne glede na ločljivost zaslona, preobleko programa ali kakšnih drugih uporabniških nastavitev). Vtičnik uporablja vgrajen grafični vmesnik, ki sam prilagodi prikaz glede na različne velikosti ekrana. Vtičniki se najpogosteje uporabljajo za dostopanje do video spletnih vsebin za strujanje in prikazujejo vsebine v XBMC tako, kot da bi datoteke bile na lokalnem trdem disku. Vtičniki, ki vključujejo tudi skripte, pa omogočajo tudi urejanje grafičnega vmesnika (GUI). V skripti lahko tako spreminjamo ozadje uporabniške okna, kreiramo razne gumbe in tudi oblikujemo samo grafično okolje. Namestitev vtičnikov in skript Najlažji način, kako namestiti vtičnike ali skripto, je preko menija»dodatki«, kot je prikazano na sliki 36. Slika 36: Dodatki XBMC. Lahko pa dodatke prenesemo iz spleta in jih namestimo iz datotek, ki so v arhivu zip. Nato razširimo zip arhiv v mapo, ki se, recimo, imenuje plugin.video.ime_vtičnika ali»script.ime_skripte«. To mapo ustvarimo v XBMC addons meniju, kjer se nahajajo vsi ostali že nameščeni dodatki. Na operacijskih sistemih Linux, Mac OS X in Windows se lokacija mape»dodatki«razlikuje: na linux sistemu jo najdemo v ($HOME /.xbmc /addons/) na Mac sistemu je v ($ / Uporabnik/Library/Application Support/XBMC/ addons/) 54

66 v sistemu Windows 7 in Vista pa se nahaja v (\ media\windows\ Uporabniki\<uporabniško ime>\appdata\roaming\ XBMC\addon\) Predstavitev dodatkov in njihove značilnosti V XBMC poznamo video, glasbene, slikovne, programske vtičnike ali tudi skripte. Vtičniki za razliko od skript ne prinašajo nove funkcionalnosti v XBMC, vendar pa na enostaven način predstavijo vsebine v XBMC obliki grafičnega vmesnika. To pomeni, da so vsa okna, meniji ter besedilo postavljeni po XBMC strukturi oziroma so tudi odvisni od izbire preobleke samega programa. Ozadje vseh vtičnikov je enako, saj ga določa sam vmesnik oziroma uporabnik. V vtičnikih pa imamo možnosti nastavljati razne poglede, filtre, iskanje, razvrščanje, kot jih vidimo npr. na slikah 37, 38, 39. Do menija dostopamo tako, da se pomaknemo z miško čisto levo ali s tipko levo. Slika 37: Pogled»Fanart«. Izbirni meni vtičnika se nahaja na desni strani v načinu pogleda»fanart«, spodaj levo sta ikona in ime elementa, ki je izbran. Slika 38: Pogled»List«. 55

67 Izbirni meni se nahaja levo zgoraj, ikona pa se nahaja na desni strani v pogledu»list«. Slika 39: Pogled»Thumbnail«. V primeru pogleda»thumbnail«so elementi in ikone razvrščeni vodoravno, torej lahko uporabniki pogled v vtičniku izbirajo glede na to, katera oblika jim je vseč. To je v nasprotju s skriptami, ki tega ne omogočajo, ker imajo vnaprej določen pogled, podobno kot preobleke XBMC-ju, ki se sicer medseboj grafično razlikujejo. Torej, skripte lahko uporabimo za prikaz grafičnega okna z gumbi, ozadji, slikami ali raznimi meniji, ki jih definiramo sami v kodi. Okno programa je v tem primeru lahko vizualno lepše, vsi elementi so statični in ne moremo spreminjati pogledov ali razvrščati strukturo menijev preko XBMC-ja, razen preko programske kode. Na sliki 40 je prikaz rezultata skripte, ki se zelo razlikuje od tistega pri video vtičnikih, kjer se lahko premikamo s smernimi tipkami in ponujamo razne animacije in informacije o programu. Slika 40: Skripta»Facebook«. 56

68 Za osnovno platformo smo tako uporabili XBMC Media center programsko okolje, ki je zelo uveljavljen odprtokodni medijski predvajalnik, ki podpira razvoj različnih aplikacij namenjenih uporabi na pametnih televizorjih (Smart TV). Prvotno je bil razvit za uporabo v prvi generaciji Microsoft Xbox igralnih konzol, sedaj pa je podprt tudi za uporabo v operacijskih sistemih Windows, Linux ter Mac OS X. Na razpolago je tudi verzija, ki ne potrebuje operacijskega sistema za samo delovanje, tako imenovan XBMC Live. XBMC podpira praktično vse danes pogosto uporabljane avdio in video formate, prav tako zna odpirati in prikazovati slike na veliko različnih načinov, kot tudi razne sezname predvajanj in načine vizualizacije. Lahko prikazuje tudi vremensko napoved in novice, ob namestitvi vedno novih skript pa še marsikaj drugega. Preko različnih dodatkov, ki temeljijo na programskem jeziku Python, je XBMC tudi zelo primeren in razširljiv za razvijanje novega sistema vsebin na zahtevo. Trenutni nabor Python skript za XBMC je sicer že zelo obširen, na voljo so tako npr. TV sporedi, odjemalci, napovedniki filmov, internet TV, PVR programi, igre ter mnogo drugega. V nasprotju s Phyton skriptami, Phyton vtičniki ne prinašajo novih funkcionalnosti v XBMC, ampak nam omogočajo enostavno gledanje vsebin preko zmogljivega grafičnega vmesnika. 57

69 6 RAZVOJ SISTEMA VSEBIN NA ZAHTEVO Pri razvoju sistema vsebin na zahtevo smo uporabili programska okolja, ki smo jih že predstavili v poglavju 5. Za razvoj sistema nam ponujajo izredno veliko možnosti, poleg tega pa so ta orodja tudi prosto dostopna. V nadaljevanju podrobneje predstavljamo izbrana programska orodja in okolja za postavitev razvojne platforme za celotni sistem in seveda tudi za razvoj samega sistema. Za razvijanje sistema smo uporabili naslednjo odprtokodno programsko in strojno opremo: Program Aptana Studio 3 [63] za pisanje kode v Pythonu. Spletna platforma WampServer [64] za dostop do podatkovne baze in urejanje vsebin. XBMC Media center, nameščen na operacijskem sistemu Windows 7. Osebni računalnik za postavitev razvojne platforme. Strežnik za podatkovno bazo. Strežnik za strujanje in obdelavo vsebin. Strežnik za iskanje vsebin. Razvoj sistema smo izvedli v naslednjih korakih: Postavitev razvojnega okolja. Kreiranje in upravljanje podatkovne baze. Postavitev strežnika za strujanje. Priprava spletnih strani za dostop do podatkovne baze na strani strežnika. Priprava vtičnika za grafični prikaz okolja. Definiranje kode v vtičniku za pregled vsebin v bazi. Integracija izbirnih vsebin v okolje XBMC vtičnika. Implementacija izbiranja in predvajanja v XBMC. 6.1 Postavitev razvojnega okolja Uporabili smo naslednje tri programske pakete: Aptana Studio za pisanje kode v Phyton programskem jeziku, Wamp Strežnik za razvoj spletnih aplikacij, MySQL podatkovne baze in PHP spletnih strani ter XBMC Media Center za prikaz UMB VOD vsebin v vtičniku. Vso potrebno programsko opremo smo namestili, izvedli potrebne nastavitve okolja in pričeli z razvojem sistema strežnik-odjemalec za UMB SmartTV sistem vsebin na zahtevo na platformi XBMC. 58

70 6.1.1 Aptana Studio programsko orodje Ob zagonu Aptana Studio orodja smo najprej kreirali nov projekt, določili ime projekta ter vrsto projekta. Za delovni direktorij smo izbrali naslednji direktorij: C:\Users\User_name\AppData\Roaming\XBMC\addons Nato smo v direktoriju addons kreirali še novo mapo script.vod. V Aptana studio nato izberemo Window > Preferences > PyDev > Interpreter Python Auto Config > Apply. Tako smo postavili potrebno Python okolje, Aptana Studio pa posledično razume tudi XBMC Pydev knižnice za Python jezik. Slika 41: Nastavitev interpreterja za Python jezik. Aptana Studio je robustno razvojno okolje za spletne strani in aplikacije, ki podpira Python, PHP, JavaScript, Ruby on Rails, Ajax, DOM, HTML in CCS ter še veliko drugih programskih dodatkov. Za razvijalce je na voljo tudi Aptana Studio Pro, s sicer plačljivo tehnično podporo. Orodje podpira tudi izpis sintakse kode z različnimi barvami, odpravljanje napak in integrirano podporo za CPython, Jython in IronPython prevejalnik. To omogoča lažje delo, saj se npr. sprotno obvešča o morebitnih napakah, prav tako omogoča lažje pisanje in odkrivanje napak, kot lahko vidimo na sliki 42. Če se pojavi napaka, se vrstica, kjer se nahaja napaka, označi z rdečo črto. 59

71 Slika 42: Sintaksa kode v Aptana Studio orodju WampServer WampServer je odprtokodno spletno razvojno okolje. Omogoča razvoj spletnih aplikacij z Apache, PHP in MySQL podatkovno bazo. Poleg tega orodje PhpMyAdmin omogoča enostavno upravljanje podatkovne baze (SQL stavki) preko brskalnika, za kar ne potrebujemo dodatnega programa. Slika 43: Meni za izbiro v Wamp strežniku. WampServer funkcionalnosti so zelo bogate in enostavne za uporabo, v glavnem meniju lahko tako dostopamo do: upravljanja Apache strežnika in MySQL storitev, vklopa in izklopa (dostop z oddaljenega ali lokalnega omrežja) nameščanja in izbiranja novih posodobitev, upravljanja strežniških nastavitev, do logov, do datotek za nastavitve, ustvarjanja novih delovnih naslovov. 60

72 Namestitev in nastavitev orodja WampServer: 1. Ko orodje zaženemo, med namestitvijo izberemo željeno mapo (npr. c:/wamp), 2. V naslednjem koraku, ko program namestimo, moramo v nastavitvah nastaviti lokalno domeno za dostop ( ), 3. V izbrani mapi (c:/wamp/www) nato ustvarimo novo mapo, npr. vod. 4. Spletna stran se bo nahajala na lokalnem naslovu /vod. 5. V brskalnik vpišemo naslov in potem v meniju WampServer-ja odpremo phpmyadmin. 6. Nastavimo ustrezne privilegije za dano uporabniško ime in geslo za dostop do podatkovne baze. 7. Kreiramo novo bazo s klikom na zavihek Databases. Novo bazo prav tako poimenujemo vod. Slika 44: Dostopanje preko brskalnika v orodje Wamp server XBMC vtičnik Odprtokodni program naložimo s spletne strani in sicer za željeni operacijski sistem, na katerem bo tudi deloval. Uporabili smo verzijo Ko program prenesemo, ga namestimo in zaženemo ter konfiguriramo po danem postopku. Po zagonu se prikaže začetni meni, preko katerega lahko dostopamo do vsebin. Lahko nastavimo željeni jezik, saj ima XBMC tudi podporo za slovenščino. V tem primeru najprej izberemo opcijo System. Do nastavitve izbire jezika pridemo preko System >> Appearance >> International >> Language. 61

73 Slika 45: XBMC vmesnik. XBMC vtičniki programu oz. storitvi dodajo novo funkcionalnost. V nadaljevanju predstavljamo, kako skreirati nov vtičnik, ter obrazložimo, katere datoteke so potrebne za integracijo v XBMC. S programom Aptana Studio smo že prej ustvarili mapo script.vod, kaj točno še potrebujemo za delovanje samega vtičnika, pa prikazuje slika 46. V mapi za vtičnik se tako nahajajo še datoteke (addon.py, adoon.xml, icon.png). Slika 46: Podatki za vtičnik UMB VOD. V mapi script.vod imamo tudi podmapo resources, kjer se nahajajo jpg, gif, png datoteke, ki jih potrebujemo za željeno grafično okolje. XML dokument addon.xml na sliki 47 vsebuje vse informacije o vtičniku, in katere Python knjižnice se mora uporabiti. Slika 47: XML dokument za UMB VOD vtičnik. V addon.py skripti pišemo v Python programskem jeziku, kjer je najprej potrebno vključiti knjižnici xbmc, xbmcgui. Ti knjižnici namreč definirata potrebni uporabniški vmesnik in 62

74 upravljanje s tipkovnico. Zaradi podpore šumnikov je potrebno izbrati tudi kodiranje»utf- 8«. Slika 48: Vključitev XBMC knjižnic v UMB VOD vtičniku. Datoteka icon.png na sliki 49 je potrebna za prikaz ikone v samem XBMC programu. Opis vtičnika sicer definiramo v XML dokumentu addon.xml. V datoteki addon.py nato pišemo kodo za vtičnik, kar pomeni, da zapišemo funkcije, ki definirajo glavno okno in v vtičniku urejajo razvrščanje posameznih kategorij vsebin. Na sliki 48 vidimo, da se vtičnik nato že prikaže med XBMC programskimi dodatki. Slika 49: UMB VOD. 6.2 Kreiranje in upravljanje podatkovne baze za sistem vsebin na zahtevo Za kreiranje podatkovne baze in dostop do baze smo uporabili program phpmyadmin, v katerem smo naprej ustvarili novo podatkovno bazo z imenom vod. Nato smo za dostop do baze nastavili še privilegije uporabnikov. Slika 50: Zbirka podatkov»vod«v programu PHPMyAdmin. 63

75 Znotraj ustvarjene podatkovne baze nato vnesemo še tabele za posamezne vsebine in zvrsti, kot je to prikazano na sliki 51. Slika 51: Struktura baze»vod«v posameznih tabelah. Odločili smo se, da je najbolj smiselno, da podatke v podatkovni bazi hranimo v različnih tabelah. Vsebine smo razvrstili v štiri tabele, in sicer za kategorijo movies, genre_movies, Director_movies, in IActor_movies. Tako smo vpis podatkov v bazo poenostavili (namesto, da pišemo celotno besedo, uporabimo»id«števila). Poleg tega se lahko določeni žanri, režiserji ter igralci v različnih filmih pojavijo večkrat. Sam vnos podatkov v podatkovno zbirko s števili je tako hitrejši, če podatek že obstaja v dani tabeli. V posamezno tabelo lahko vnesemo več stolpcev (Slika 52), kjer ima vsak stolpec svoj tip vrednosti. Nove podatke vnašamo tako, da vnesemo informacijo o vsebini in nato kliknemo»go«, s čimer izvedemo tudi vpis v podatkovno bazo, in sicer v tabelo»movies«. Enostavneje je vstavljati podatke ali spreminjati podatke o vsebinah v eni tabeli. 64

76 Slika 52: Vstavljanje novih vrednosti v tabelo»movies«. V stolpcih v tabeli smo uporabili naslednje podatkovne tipe: varchar, int, date in year. Na primer»title«je naslov vsebine tipa varchar(45), ki tudi dopušča največjo dolžino, ki je 45 znakov. Vrednost za»date«je datum nastanka vsebine, kot na primer , id_actor, ki ima vrednost tipa int(11), torej je»id«igralca lahko največ 11 zlogov; podobno velja za tipa id_director (režiser) in id_genre (žanr). 6.3 Strežnik za strujanje in obdelavo vsebin Za strujanje vsebin smo uporabili odprtokodni program Live555 Media Server [66]. Preiskusili smo tudi druge programe, vendar se je ta najbolje obnesel. Podpira standarde RTP/RTCP, RTSP ter ostale video in avdio formate. Zasnovan je tako, da podpira tudi razširitev na druge formate. Za strežnik smo uporabili dovolj zmogljiv osebni računalnik. Tako lahko naenkrat strujamo večje število različnih večpredstavnostnih datotek, shranjene pa morajo biti na isti lokaciji, kot je sam strežnik. Vsebine različnih formatov lahko dodajamo poljubno. Ko je vklopljeno strujanje, ni potrebe, da program izklopimo. 65

77 Program podpira naslednje formate: MPEG Transport Stream (končnica ".ts") H.264 (končnica ".264") MPEG-1 ali 2 (končnica ".mpg") MPEG-4 (končnica ".m4e") DV zapis (končnica ".dv") MPEG-1 ali 2 (končnica ".mp3") WAV (končnica ".wav") AMR (končnica ".amr") AAC (končnica ".aac") Slika 53: Odprtokodni strežnik za strujanje Live555. Uporabili smo format Transport stream (.ts), saj ta podpira možnost dodajanja več zvočnih zapisov v video datoteko. Ima tudi možnost dodajanja večih podnapisov v en skupni format. Na sliki lahko vidimo, kako smo pripravili format.ts, ki bo vkjlučeval kodek za video H.264, zvok AAC in podnapise SRT v več jezih. Ko s programom prekodiramo vsebino, je pripravljena za strujanje. Slika 54: Prekodiranje formata za pripravo na strujanje. 66

78 Slika 55: Informacija o vsebini medija. 6.4 Priprava spletnih strani za dostop do podatkovne baze na strani strežnika Spletni strežnik potrebujemo za dostopanje do vsebin v podatkovni bazi. Za vsebine, kot so filmi, smo kreirali: index.html, filmi.php, filmi_iskanje.php datoteke. Preko PHP spletnega strežnika lahko nato dostopamo do informacij v podatkovni bazi MySQL. Naprej smo postavili spletno stran za iskanje različnih vsebin v HTML kodi, v PHP kodi pa smo definirali še dostop do podatkovne baze»vod«in vsebino shranili v obliki XML zapisa. Vtičnik na platformi XBMC je namreč napisan tako, da zna brati informacije o vsebinah iz XML dokumenta. Slika 56: Datoteke za vsebino»filmi«, nameščene na spletno stran. Za delovanje strani in dostopanje do baze»filmi«potrebujemo HTML kodo. V njej nato pišemo tudi kodo za prikaz elementov na spletni strani in ustvarimo povezljivost s PHP kodo»filmi.php«. Torej, pri filmih smo določili napise in okna za izpis vseh filmov ali poljubno iskanje po naslovu filma. 67

79 Slika 57: HTML koda znotraj»index.htm«za filme in radijske postaje. Ko smo napisali HTML kodo, smo še testirali samo spletno stran, in sicer na lokalnem naslovu Tako smo preverili, če stran pravilno prikaže posamezna okna, ki smo jih definirali za posamezno vsebino. Slika 58: Izgled spletne strani v brskalniku. Spletno stran PHP smo postavili zato, da bo komunicirala z v vsebinami iz podatkovne zbirke»vod«in jih prikazovala na strani. Ker se lahko PHP koda vključuje znotraj HTML kode, jo je zelo enostavno uporabljati v spletnem okolju. Da izvedemo poizvedbo po vsebinah na zahtevo, moramo v PHP kodi (slika 59) napisati tudi kodo za PHP spletni strežnik: Določimo tip HTTP zahteve (ang. request), Kreiramo spremenljivke in jih povežemo s HTML kodo, S funkcijo (echo) zahtevamo izpis podatkov o željeni vsebini, Povežemo se na podatkovno bazo»vod«in izberemo podatke iz tabel, Podatki se vpišejo v večdimenzionalna polja, Dokument shranimo v obliki XML zapisa. 68

80 Slika 59: Mysql-PHP povezovanje do podatkovne baze vod. Na sliki 60 je prikazana PHP koda, za ime vsebine (title). Ostala koda se definira na enak način. Ker vsaka vsebina razpolaga s podatki, kot so npr. ime, žanr, leto, itd., moramo ustvariti dokument, v katerem lahko XBMC vtičnik prebere XML zapis. Na PHP spletnem strežniku smo določili takšno strukturo XML dokumenta, ki se generira vsakič, ko iščemo željeno vsebino. Naprej smo v kodi kreirali dvodimenzionalna polja ter vključili potrebne zanke (za poizvedbo vsaj enkrat, nato pa dokler velja pogoj). Znotraj zanke se kreira več polj za posamezne vsebine s podatki. Zanka izvede zahtevo na podlagi seznama elementov, ki jih najde v podatkovni bazi (npr. polje vsebuje druga polja) in sproti shrani vrednost trenutnega elementa v XML dokument. Slika 60: Podatke shranimo v večdimenzionalno polje &doc. 69

81 Ko se zanka zaključi, se podatki shranijo v obliki XML zapisa, povezava do podatkovne baze pa se prekine. Slika 61: Shranjevanje dokumenta v obliki XML zapisa po končanju zanke. Ključna prednost XML dokumentov je standardizirana struktura zapisa semantičnih podatkov za dokumente in podatkovna polja. Na sliki 62 je struktura XML, ki smo jo določili tako, da so podatki vsebin znotraj»items«elementa, vsaka posamezna vsebina pa ima nato svoj»item«element. Slika 62: XML dokument za UMB VOD vtičnik. Dokument XML lahko vsebuje samo en korenski element. Korenski element dokumenta XML je element, ki vsebuje vso vsebino, ki je del samega dokumenta. Korenski element je prvi element, ki se nahaja za uvodnim delom dokumenta. Vsi elementi XML morajo vključevati oznake za konec. Imena oznak elementov za začetek in konec morajo biti enaka. XML razčlenjevalnik razlikuje med velikimi in malimi črkami, tako da se mora ime 70

82 oznake za konec povsem ujemati z imenom pripadajoče oznake za začetek. Če se oznaka elementa za začetek prikaže znotraj drugega elementa, se mora končati znotraj istega vsebovanega elementa. Znotraj besedila v dokumentu XML ne moremo uporabljati znakov, kot so: <, >, &. To so posebni znaki, ki imajo določen pomen za XML razčlenjevalnik [67]. 6.5 Priprava vtičnika za grafični prikaz okolja Preko vključenih knjižnic lahko oblikujemo grafično okolje vtičnika. Da lahko nadaljujemo, moramo razumeti, kako se kreira vtičnik v okolju XBMC. Uporabiti moramo metode Python razredov, s katerimi lahko v UMB VOD vtičnik vključimo vse storitve, ki smo si jih izbrali. V našem primeru smo v UMB VOD vtičnik želeli vključiti: knjižnice Python za XBMC funkcionalnost, grafično oblikovanje (gumbi, resolucija, ozadja, napisi, ikone), oblikovanje (gumbi, napisi, labele), vključitev efektov (animacije), izbira vsebine ali iskanje po izbiri, prikaz informacij o vsebini, predvajanje vsebine. Za razvoj vtičnika (slika 63) naprej vnesemo potrebne knjižnice (import xbmc, xbmcgui, urllib, urllib2 ), ki omogočijo vključevanje posameznih modulov v XMBC vtičnik. Knjižnici xbmc, xbmcgui smo omenili v poglavju 6.1.3, ostali knjižnici urllib, urllib2 pa sta potrebni za komunikacijo preko spletnega URL naslova. Knjižnice se dodajajo na začetku kode, in sicer pred katerokoli definirano funkcijo ali razredom. Nadalje vključimo delovanje tipk v vtičniku z definiranini ukazi, ki so v XBMC-ju sicer že nastavljeni, npr. ACTION_PREVIUS_MENU = 10 pomeni tipko za nazaj. Slika 63: Vključevanje knjižnice in tipkovnice. Na sliki 64 imamo razred Glavni_Meni (xbmcgui.window). V njem smo nastavili ločljivost okna s klicem metode self.setcoordinateresulution, v nadaljevanju pa definiramo še željeno prilagoditev ekrana. Ozadje dodamo s funkcijo xbmcgui.controimage ((x, y, 1920, 1080), "lokacija datoteke"). Prvi dve spremenljivki predstavljata začetno pozicijo x in y, 71

83 naslednji dve pa še višino in širino prikazane slike. Na koncu še določimo, kako se imenuje slika v mapi resources (special://home//addons//script.vod//resources//). S funkcijo xbmc.gui. ControImage lahko v danem oknu slike premikamo na različne pozicije ter tudi prilagajamo ločljivost slikovnih datotek. Z uporabe te funkcije smo ustvarili levi izbirni meni za kategorije vseh vsebin, nato pa vključili še kodo za animacijo. V primeru, ko odpremo novo okno, se ta premika do končne pozicije (set.animations ((("Windowsopen" "efect="slide" start=2000 end=0 time=500)). Slika 64: Razred Glavni Meni. Dodali smo še napise v levem meniju, in sicer s funkcijo xbmcgui.controllabel. Za posamazne kategorije to naredimo tako, kot je prikazano spodaj na sliki 65 (prikazana je le koda za filme). Pozicija in ločljivost se definarata pri vseh enako, le da lahko tukaj dodamo še različne velikosti napisov in barvo napisa. Nato še dodamo kontrolo gumba (xbmcgui.controlbutton) - ko kliknemo na gumb, se izvede funkcija, ki jo določimo. Slika 65: Dodajanje kategorije»filmi«v levi izbirni meni UMB VOD vtičnika. Prikaz kode za desni glavni meni. Slika 66: Desni meni za izbrane kategorije. 72

84 Na sliki 67 je prikazana še koda, ki poskrbi za možnost premikanja po vmesniku vtičnika preko uporabe tipk. Slika 67: Koda za omogočitev premikanja po meniju s tipkovnico. Na sliki 68 imamo funkcijo oncontrol, ki je potrebna za zaznavanje izbire vseh gumbov na vmesniku. V tem primeru vključimo pogoj "if control == self.gumb_filmi". Posledično se ob izbiri ustreznega gumba v novem oknu odpre celotna kategorija»filmi«. Slika 68: Prikaz kategorije»filmi«v primeru izbire ustreznega gumba na XBMC vmesniku. V funkciji oncontrol smo vključili tudi možnost izhoda, v kolikor na vmesniku izberemo pripadajoči gumb. V primeru, da ga izberemo, se vključi tudi potrditev, če želimo res zapustiti program. S potrditvijo se vračamo v začetni meni XBMC-ja. Slika 69: Izhod iz programa s pomočjo gumba za izhod. Ko napišemo kodo za levi meni in dodamo ikone za vtičnik, dobimo meni UMB VOD vtičnika za izbiro med kategorijami. 73

85 Slika 70: Meni za izbiro med kategorijami v UMB VOD vtičniku. Za kategorijo filmi smo v razredu "Filmi", kreirali podobno kodo kot za glavni meni, le da tukaj dodamo desni meni za izbiro z gumbi. Slika 71: Kreiranje razreda "Filmi" za kategorijo filmi. Zapišemo tudi kodo, s katero omogočimo izbiro med žanri v desnem meniju za izbiro: VSI, AKCIJE.itd: Slika 72: Gumbi za izbiranje med žanri v UMB VOD vtičniku. Slika 73: Žanri in iskanje po kategoriji»filmi«v UMB VOD vtičniku. 74

86 Na sliki 73 je dobljen desni meni za izbiro med žanri ter meni za iskanje vsebin v kategoriji»filmi«, preko katerih lahko hitro poiščemo željeno vsebino za ogled. V vtičniku UMB VOD smo oblikovali grafični vmesnik, v katerem je mogoče izbirati različne barve teksta, različe pisave, mogoče je izbrati ikone v kategorijah, ki smo jim v grafičnem orodju primerno uredili velikost. Največ težav pri oblikovanju je bilo ob zamenjavi pozicije določenega prikaznega elementa. Posledično je bilo treba prilagoditi še vse ostale vrednosti. Prikazali smo potrebno kodo za kategorijo "Filmi"; za ostale kategorije uporabimo enak pristop, vendar z drugačnimi vrednosti. 6.6 Definiranje kode v vtičniku za pregled vsebin v bazi Komunikacijo med podatkovo zbirko in spletnim strežnikom PHP smo predstavili v poglavju 6.4, nadaljnja komunikacija, ki je potrebna, je komunikacija med UMB VOD vtičnikom in spletno stranjo, saj tako dobimo željeno informacijo o vsebini. Na sliki 74 je prikazana koda, s katero izvedemo zahtevo za izpis vseh vsebin iz dane kategorije. Pri tem smo si pomagali s POST metodo in kodo, ki komunicira s strežnikom. S klikom na gumb "Vsi filmi" se podatki iz podatkovne zbirke pošljejo najprej na spletni strežnik. Strežnik procesira zahtevo (npr. izvede ustrezno funkcijo, shrani podatke v ustrezen zapis itd.) in vrne odjemalcu dokument XML, ki ga nato UMB VOD vtičnik tudi prikaže. Slika 74: Z izbiro gumba lahko izvedemo izpis vseh filmskih vsebin. Pri iskanju vsebin smo dodali kodo, ki omogoči vnos naslova filma, ta pa odpre virtualno tipkovnico, preko katere lahko enostavno vnesemo iskani naslov filma. Slika 75: Vnos naslova filma pri iskanju po vsebinah. 75

87 Slika 76: Virtualna tipkovnica za iskanje po vsebinah. Funkcija naslov_filma (self.text) nato z željenim naslovom filma izvede poizvedbo po bazi: Slika 77: Iskanje izbranega naslova filma po bazi. Med UMB VOD vtičnikom in PHP spletnim strežnikom je bilo potrebno definirati ustezno komunikacijo»poizvedba-odgovor«metode POST, da od strežnika dobimo želene podatke. UMB VOD vtičnik nam nato prikaže vse informacije o vsebini in ponudi možnost predvajanja. Pri tem smo uporabili video vtičnik, ki preko standardne strukture XBMC-ja uporabi ustrezni predvajalnik, kodeke in informacije. 6.7 Integracija vsebin v okolje XBMC vtičnika Integracija pomeni, da bomo lahko v našem sistemu dostopali do vsebin v enem oknu in da ne bo potrebnega iskanja ali nastavljanja drugih aplikacij. Iz tega razloga smo v UMB VOD združili tiste vsebine, ki so trenutno najbolj zaželjene. Ko smo razvili sistem na sliki 78, smo zgradili takšno obliko UMB VOD vtičnika, ki ga ni težko nadgrajevati tudi z novim videzom. 76

88 Slika 78: Kategorija»Filmi«UMB VOD vtičnika, s podprtimi žanri in možnostjo hitrega iskanja. Slika 79: Kategorija»Radiji«UMB VOD vtičnika, z vsemi podprtimi zvrstmi in možnostjo hitrega iskanja. 77

89 6.8 Implementacija izbiranja in predvajanja vsebin v XBMC XBMC podpira praktično vse danes pogosto uporabljane avdio in video formate, prav tako zna odpirati in prikazovati slike na veliko različnih načinov, kot tudi prikazovati razne sezname predvajanj in načine vizualizacije. Pri izbrani video vsebini na sliki 80, se tako na primer izpišejo podatki o vsebini. Pri tem imamo možnost izbirati veliko drugačnih načinov prikaza grafičnega vmesnika. V tem primeru lahko v UMB VOD vtičniku kliknemo na iskano vsebino in jo predvajmo. Slika 80: Prikaz informacije o izbrani video vsebini. Slika 81: Predvajanje in upravljanje z vsebino. 78