Lo standard
MHP[1] è uno standard molto giovane, la prima release è stata creata dal DVB Project[2] e standardizzata dall'ETSI Institute[3] nell'anno 2000.
Multimedia Home Platform definisce l'interfaccia tra le applicazioni interattive e i terminali sulle quali queste possono essere eseguite(Set-Top Box, digital TV e PC multimediali).

L'architettura(come mostrato in Figura 1) è definita dai seguenti 3 layers:

• Resources: MPEG processing, I/O devices,CPU, memoria e graphics system.
• System Software: JVM, APIs, transport protocols e soprattutto l'Application Manager(o navigatore) che permette di gestire il running delle applicazioni Java.
• Applications: le applicazioni interattive come ad esempio Electronic Program Guide, servizi informativi, giochi, TV-Commerce etc.

Figura 1 - architettura dell'MHP

Come già preannunciato il "core" di MHP si basa su Java e in particolare sull'adozione di una Personal JVM e di una serie di API, tra cui spiccano le Java TV di Sun [4].
All'interno dello standard troviamo anche la definizione di 3 profili, utili ad evidenziare i servizi possibili con le relative tecnologie. Esiste inoltre un legame univoco tra i profili(Figura 2) e le release dello standard:
§ Enhanced Broadcast Profile è definito nelle specifiche MHP 1.0, è il profilo base e permette solamente l'arricchimento del contenuto audio-video con informazioni e immagini visualizzabili e navigabili sullo schermo tv. Per questo profilo non sono richieste performance particolari dei set-top box.
§ Interactive TV Profile è definito sempre nelle specifiche MHP 1.0 ed è il profilo intermedio che permette di utilizzare il canale di ritorno(sia di tipo modem, adsl, gprs, ethernet, etc) per fornire servizi con interattività superiore rispetto al profilo base. Questo profilo infatti supporta anche il caricamento di applicazioni MHP tramite il canale di ritorno e non solo dal canale di broadcast.
§ Internet Access Profile è definito nelle specifiche MHP 1.1 e permette tramite il canale di ritorno di accedere ai contenuti di Internet. Questo profilo necessita di performance di alto livello essendo obbligatoria l'adozione di un browser internet e di un client di email embedded nel set-top box

Figura 2 - profili dell'MHP

Alcuni esempi di applicazioni interattive possibili in MHP sono:

• Electronic Program Guide(EPG).
• Servizi di news come ad esempio un Telegiornale Interattivo(Figura 3).
• Un gioco tv come "chi vuol'essere milionario"(Figura 3).
• Giochi stand-alone(Figura 3).
• Servizi interattivi legati ad eventi sportivi(figura 3).
• TV Commerce e TV Banking.
• Servizi Meteo, Traffico e di pubblica utilità.
• Pubblicità interattive.

Figura 3 - esempi di applicazioni MHP

Broadcasting di applicazioni interattive
Dopo aver analizzato lo standard, le tecnologie coinvolte e fornito qualche esempio di cosa è possibile realizzare, vediamo in che modo e con quali strumenti le applicazioni Java-MHP possono essere trasmesse e ricevute dai decoder interattivi.

Iniziamo evidenziando uno dei già citati vantaggi della trasmissione in digitale, la maggior disponibilità di canali televisivi, analizzando il caso del digitale terrestre. Nel sistema di trasmissione analogico(PAL) il segnale occupa una banda di 8MHz, modulando il segnale in digitale, nella stessa banda è possibile avere un flusso dati di 24Mbit/sec. Considerando che un canale tv digitale grazie alla compressione A/V MPEG2 mediamente occupa 4Mbit/sec risulta evidente come sia possibile trasmettere un maggior numero di canali televisivi. Ovviamente se volessimo trasmettere anche applicazioni interattive dovremmo riservare parte della banda disponibile anche per questo tipo di dati; mediamente il peso di un applicazione comprensiva di grafica si aggira sui 500Kbyte.

Lo schema generale di Figura 4 ci mostra un esempio relativo all'emissione e alla ricezione del segnale digitale comprensivo delle applicazioni interattive. Nello standard MHP tali applicazioni sono chiamate Xlet e possono essere composte solo da tipologie precise di dati: classi java, file xml o txt, immagini png o jpg o gif, audio mp2 e video mpg. Le Xlet per essere broacastate necessitano di un preventivo impacchettamento in moduli di dimensione massima di 64Kbyte. La sequenza di moduli che compone ogni applicazione viene tramessa in loop costantemente e di solito viene associata ad un particolare canale tv. Tale associazione, come evidenziato nello schema, avviene nel Multiplexer dove è possibile creare tali associazioni per ogni Xlet broadcastata.
A questo punto il flusso in uscita dal Multiplexer(Trasport Stream) viene modulato in una delle 3 tipologie possibili definite da Digital Video Broadcasting: Terrestre(specifiche DVB-T), Satellite(specifiche DVB-S) e Cavo(specifiche DVB-C).
Dopo la modulazione il segnale viene trasmesso e quindi ricevuto sul decoder interattivo(set-top box) che come vedremo offre la possibilità di connessioni a server dedicati o ad internet tramite modem o tecnologie più avanzate come l'ADSL.

Figura 4 - emissione e ricezione del segnale digitale

Il decoder interattivo
Il decoder interattivo(Set-Top Box) è l'apparecchio indispensabile per ricevere i canali digitali e utilizzare i software interattivi. Questo dispositivo permette innanzitutto la decodifica del segnale da digitale ad analogico per gli apparecchi televisivi analogici che attualmente nel nostro paese rappresentano la totalità del mercato. Infine consente di eseguire applicazioni Java grazie alla presenza di una Personal JVM embedded.
Come mostra la Figura 5 un decoder è formato da una parte hardware(CPU, memoria, modem, etc), da un sistema operativo real time e da un middleware MHP.

Figura 5 - schema HW/SW di un Set-Top Box

Un attore importante che troviamo all'interno del decoder è il cosidetto navigatore(o application manager). Il suo compito è fondamentale, infatti esso si occupa di segnalare all'utente la lista delle applicazioni MHP disponibili sul canale televisivo. Inoltre se l'utente effettua una selezione da tale lista, il navigatore inizia la fase di download in memoria dei moduli relativi all'applicazione scelta. Importante sottolineare che non tutti i moduli che compongono l'applicazione verranno scaricati, infatti il download sarà relativo solo a quelli neccessari alla partenza della Xlet. Successivamente e solo se realmente necessari verranno scaricati anche quelli rimanenti. Tale meccanismo ricorda il modello di caricamento delle pagine del televideo ed è pensato allo scopo di ridurre i tempi di attesa del telespettatore.
Un dispositivo tecnologico presente sul decoder che rende operativo il concetto di canale di ritorno definito nello standard è il modem nei decoder di fascia bassa e l'ADSL, Gprs, Ethernet, etc. sui decoder di fascia alta. Il canale di ritorno permette di interagire con servizi esterni, su server dedicati o internet e scaricare contenuti su richiesta del telespettatore. Nel caso di modem V90 i tempi di connessione e recupero dati sono abbastanza lunghi(30-40 sec solo per la chiamata telefonica e l'autenticazione presso un ISP), ma nel caso di connessioni "always on" come con ADSL allora gli scenari possibili sono molto più interessanti, come la possibilità di scaricare musica e video su richiesta dell'utente.

Conclusioni
Attualmente l'Italia, come raramente accade per il nostro paese si trova in una posizione di avanguardia e per molti aspetti sta guidando a livello europeo questa rivoluzione, soprattutto in ambito Televisione Digitale Terrestre. In commercio da qualche mese possiamo trovare diverse marche di decoder interattivi MHP e tutti i principali broadcaster sono impegnati a scoprire le potenzialità, i limiti e le possibili fonti di guadagno di questa nuova tecnologia. Difficile fare pronostici soprattutto in merito alla legge del nostro parlamento che sancisce entro il 2006 il cosidetto "switch-off" delle trasmissioni analogiche per passare esclusivamente al sistema digitale. Difficile anche capire se un maggior numero di canali implicherà una maggior scelta e auspicabilmente maggior qualità per noi telespetattori. Le certezze maggiori rimangono quindi quelle tecnologiche legate ad uno standard europeo aperto che mira alla convergenza del mondo terrestre, cavo e satellite, dove invece oggi regnano sovrane troppe tecnologie e standard proprietari.

Nei prossimi articoli vedremo in dettaglio come realizzare e quali potenzialità offrono le applicazioni Java in MHP(Xlet).

Bibliografia e risorse
[1] Multimedia Home Platform - www.mhp.org
[2] Digital Video Broadcasting - www.dvb.org
[3] ETSI Institute - www.etsi.org
[4] Java TV - http://java.sun.com/products/javatv/
[5] Associazione DGTVi - www.dgtvi.net
[6] E.Fleischner,B.Somalvico - "La TV diventa digitale", Franco Angeli, 2002.

Emanuele Brunelli è laureato in Scienze dell'Informazione all'Università di Bologna. Da circa 2 anni si occupa della progettazione e dello sviluppo di applicazioni Java per la Televisione Digitale Terrestre. Le sue conoscenze comprendono Analisi e Design con UML oltre che progettazione e sviluppo in ambiente Java.