UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI SIENA

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI SIENA FACOLTÀ DI INGEGNERIA Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni LA TV DIGITALE : SVILUPPO DI UN SERVIZIO DI INTERFACCIAMENTO WEBCAM E PRENOTAZIONE DI SOGGIORNO NEL CONTESTO ENOTURISTICO TOSCANO SU PIATTAFORMA DVB-MHP Relatore: Chiar.mo Prof. Giuliano Benelli Correlatore: Ing. Giovanni Luca Daino Tesi di Laurea di Massimo Veglia Anno Accademico 2005-2006 1

Indice Indice Indice delle figure e delle tabelle... 4 Acronimi... 7 Introduzione... 11 Capitolo 1 La TV digitale: innovazioni e opportunità... 13 1.1 Struttura e servizi della TV digitale... 13 1.1.1 Architettura di funzionamento... 14 1.1.2 I servizi offerti... 15 1.2 L interattività... 17 1.2.1 Il Canale di Ritorno... 17 1.2.1.1 SSL : supporto per canale sicuro... 18 1.2.2 Scenari di TV interattiva... 19 1.2.2.1 ivod (interactive Video on Demand)... 22 1.2.3 Il protocollo RTSP (Real-Time Streaming Protocol)... 23 1.2.4 Le Smart Card : inerattività e sicurezza... 25 1.2.4.1 OCF (OpenCard Framework)... 27 1.3 Contesto normativo in Italia... 29 1.3.1 Ruoli e condizioni... 31 1.3.2 Il digitale a due anni dall avvio... 32 1.3.2.1 Il T-Governement a Siena... 34 Capitolo 2 Standard di riferimento e tecnologie per la TV digitale... 36 2.1 Lo standard DVB (Digital Video Broadcasting)... 36 2.1.1 DVB-C (Cable)... 37 2.1.2 DVB-S2 (Satellite 2nd generation)... 39 2.1.2.1 Architettura del sistema... 42 2.1.2.2 Il DVB-S2 come utilità DTT... 44 2.1.3 DVB-T (Terrestrial)... 45 2.1.3.1 Le specifiche DVB-T: modulazione e codifica di canale... 47 2.1.3.2 CD3-OFDM: una soluzione avanzata su rete isofrequenza... 51 2.2 Tipologia delle applicazioni... 52 2.2.1 Applicazioni DVB-J e DVB-HTML... 52 2.2.2 L arrivo dei browser di navigazione in TV... 55 2.3 Dal DVB-T al DVB-H : la Mobile TV... 57 2.3.1 Definizione del sistema DVB-H... 59 2.3.1.1 Time-Slicing... 61 2.3.1.2 IP Datacast e Flute Protocol... 63 2.3.1.3 MPE-FEC... 64 2

Indice 2.3.1.4 DIB7000-H: il primo chip DVB-H per dispositivi mobili... 66 2.3.2 DVB-H vs T-DMB... 67 2.3.3 L esperienza italiana: sperimentazione di TV mobile a Torino... 69 2.4 Gli ultimi sviluppi : arriva il DVB protetto... 71 2.4.1 CPCM: uno standard per i contenuti protetti... 72 2.5 Lo standard MHP (Multimedia Home Platform)... 74 2.5.1 Architettura base... 75 2.5.1.1 Profili MHP... 77 2.5.2 Protocolli DSM-CC Data Carousel e Object Carousel... 79 2.5.3 Framework di sicurezza... 81 2.5.3.1 HashFiles... 82 2.5.3.2 Firma digitale... 82 2.5.4 Lo standard MHP 1.1.x (Internet Access)... 83 Capitolo 3 Sviluppo di un servizio interattivo su piattaforma DVB-MHP... 86 3.1 La fase di specifica... 86 3.1.1 Cardinal Studio Professional... 87 3.1.2 Cardinal Playout Compact... 89 3.1.3 Il Modulatore DVB... 90 3.2 La fase di sviluppo... 91 3.2.1 Struttura progettuale del servizio... 92 3.2.1.1 Grafica di sfondo... 92 3.2.1.2 Utilità del formato DSML... 95 3.2.1.3 Componenti per l interattività... 97 3.2.2 Struttura della parte interattiva... 98 3.2.2.1 Sviluppo del servizio di collegamento a webcam... 99 3.2.2.2 Sviluppo del servizio di consultazione delle previsioni meteo... 103 3.2.2.3 Sviluppo del servizio di prenotazione di soggiorno... 104 3.2.3 Architettura generale del servizio... 113 3.3 Funzionamento dettagliato del servizio... 114 3.3.1 Presentazione delle scene... 115 3.3.2 Prova del servizio su ricevitore TV... 132 3.4 Evoluzione dei servizi interattivi nel contesto mobile TV... 134 Conclusioni... 135 Bibliografia... 136 3

Indice delle figure e delle tabelle Indice delle figure e delle tabelle Figura 1. Architettura generale della TV interattiva... 15 Figura 2. Scenari di TV interattiva... 21 Figura 3. Struttura di un sistema ivod centralizzato... 22 Figura 4. Interazione server/client per mezzo dei protocolli RTSP e RTP... 24 Figura 5. Architettura della Smart Card... 26 Figura 6. Struttura dell' OCF... 28 Figura 7. Confronto in frequenza tra gli spettri analogico e digitale terrestre... 30 Figura 8. Convivenza degli spettri analogico e digitale terrestre... 30 Figura 9. Interazioni tra i soggetti del sistema DTT... 32 Figura 10. Ricezione del segnale digitale terrestre in Italia... 33 Figura 11. Programmi televisivi e radiofonici con copertura superiore al 50% della popolazione... 34 Figura 12. Penetrazione DVB-C nel mondo (updated Aprile 2006)... 38 Figura 13. Diagramma a blocchi funzionale del sistema DVB-C... 39 Figura 14. Penetrazione DVB-S nel mondo (updated Aprile 2006)... 40 Figura 15. Le quattro possibili costellazioni DVB-S2 prima dello "scrambler" a livello fisico... 42 Figura 16. Struttura del modulatore DVB-S2... 44 Figura 17. Diagramma a blocchi funzionale del sistema DVB-T... 46 Figura 18. Penetrazione DVB-T nel mondo (updated Aprile 2006)... 47 Figura 19. Il segnale OFDM nel dominio del tempo e della frequenza... 48 Figura 20. Rappresentazione nel dominio del tempo e della frequenza di un simbolo C-OFDM... 49 Figura 21. Schema del ricevitore CD3-OFDM... 51 Figura 22. Struttura di una Xlet... 54 Figura 23. Stati di una Xlet... 55 Figura 24. Esempio di browser in TV... 56 Figura 25. Integrazione del sistema Pontegra con il sistema standard... 57 Figura 26. Esempio di Mobile TV... 58 Figura 27. Struttura di un ricevitore DVB-H... 60 Figura 28. Time-Slicing... 62 Figura 29. Effetto del Time-Slicing in termini di risparmio della potenza consumata... 63 Figura 30. Schema dei protocolli utilizzati per il trasporto in DVB-H... 64 Figura 31. Tabella utilizzata per la creazione dell MPE-FEC... 65 Figura 32. Struttura interna del chip DIB7000-H della DiBcom... 67 Figura 33. Canali TV e Radio ricevibili in DVB-H nella sperimentazione di Torino... 70 Figura 34. Entità funzionali del sistema CPCM... 73 Figura 35. Penetrazione MHP nel mondo (updated Aprile 2006)... 74 Figura 36. Architettura base dello standard MHP... 75 Figura 37. Interfacce tra applicazione e sistema MHP... 76 Figura 38. Profili dello standard MHP... 77 4

Indice delle figure e delle tabelle Figura 39. Struttura dell AIT... 78 Figura 40. Processo di firma digitale nello standard MHP... 83 Figura 41. Architettura base dello standard MHP 1.1... 84 Figura 42. Interfaccia del tool Cardinal Studio Professional... 87 Figura 43. Sezione del CS relativa agli eventi e alle azioni... 88 Figura 44. Architettura del sistema Cardinal Playout Compact... 90 Figura 45. Modulatore DVB del Dipartimento di Ingegneria dell Informazione di Siena... 91 Figura 46. Settaggio video del software TMPGEnc... 93 Figura 47. Composizione della scena a partire dal background... 94 Figura 48. Esempio di file DSML... 94 Figura 49. Procedura di ripescaggio dei file DSML per mezzo dei componenti del tool Cardinal Studio... 96 Figura 50. Visualizzazione dei contenuti di un file DSML (focus sulla prima riga)... 97 Figura 51. Visualizzazione dei contenuti di un file DSML (focus sulla terza riga)... 97 Figura 52. Parametri di impostazione del componente HTTPConnection... 98 Figura 53. Procedura di test sul Server FTP eseguita dal software webcam... 100 Figura 54. Riconoscimento del client e allocazione dati su Server HTTP da parte del Server FTP... 101 Figura 55. Architettura per la realizzazione del servizio di collegamento a webcam... 102 Figura 56. Procedura di visualizzazione dell immagine per mezzo di scrolling... 103 Figura 57. Architettura per la realizzazione del servizio di consultazione delle previsioni meteo... 104 Figura 58. Diagramma di procedura della prenotazione... 105 Figura 59. Processo di costruzione dell URL per il passaggio dei dati al Server... 107 Figura 60. Trasferimento dati dal Database al ricevitore televisivo per effetto dello script PHP... 110 Figura 61. Trasferimento dati da ricevitore televisivo a Database per effetto dello script PHP... 112 Figura 62. Architettura per la realizzazione del servizio di prenotazione... 113 Figura 63. Architettura generale per la realizzazione del servizio... 114 Figura 64. Screenshot scena di accesso al servizio... 115 Figura 65. Screenshot scena di benvenuto... 116 Figura 66. Estratto del contenuto DSML relativo alle scene di figura 67 e 68... 117 Figura 67. Screenshot scena di indicazione geografica e scelta del percorso... 118 Figura 68. Screenshot di una delle possibili scene di presentazione del percorso... 119 Figura 69. Contenuto DSML relativo alla scena di figura 79... 120 Figura 70. Screenshot scena di presentazione dettagliata dei vini locali... 121 Figura 71. Screenshot scena di presentazione dei prodotti tipici... 122 Figura 72. Estratto del contenuto DSML relativo alla scena di figura 73... 123 Figura 73. Screenshot scena di presentazione delle aziende agrituristiche e dei servizi... 124 Figura 74. Variazione del contenuto informativo relativo ai servizi in base all agriturismo selezionato... 125 Figura 75. Avviso di accesso ad una sezione interattiva del servizio... 126 5

Indice delle figure e delle tabelle Figura 76. Avviso di inizializzazione del collegamento webcam... 126 Figura 77. Screenshot scena con collegamento webcam instaurato... 127 Figura 78. Screenshot scena di consultazione delle previsioni meteo... 128 Figura 79. Cambiamento dell immagine meteo al variare della voce selezionata... 129 Figura 80. Screenshot scena di prenotazione di soggiorno: scelta del giorno e verifica della disponibilità e dei prezzi... 130 Figura 81. Screenshot scena di prenotazione di soggiorno... 131 Figura 82. Restituzione del messaggio di corretta procedura della prenotazione... 132 Figura 83. Foto del servizio visto in TV... 133 Tabella 1. Classificazione dei servizi secondo la categoria... 19 Tabella 2. Classificazione dei servizi secondo CdR... 20 Tabella 3. Similitudini e differenze tra i protocolli RTSP ed HTTP... 25 Tabella 4. Confronto tra i sistemi DVB-S e DVB-S2... 43 Tabella 5. Parametri del sistema DVB-T con canalizzazione a 8 MHz... 50 Tabella 6. Tipi di contenuto accessibili in DVB-HTML... 53 Tabella 7. Principali differenze di livello fisico tra DVB-H e T-DMB... 68 6

Acronimi Acronimi ACAP ACM ADSL APDU API APSK ASI ATM ATR BCH BIOP BIOS CA CAD CD3 CENELEC CIF COFDM COS CPCM CPU CSS DAB DOM DSM-CC DSML DTT DVB DVB-C Application Configuration Access Protocol Adaptative Coding & Modulation Asymmetric Digital Subscriber Line Application Protocol Data Unit Application Programming Interface Amplitude and Phase Shift Keying Asynchronous Serial Interface Asynchronous Transfer Mode Answer To Reset Bose - Chaudhuri - Hocquenghem Broadcast Inter - ORB Protocol Basic Input - Output System Conditional Access Card Acceptance Device Coded Decision Directed Demodulation Comitè Europèen de Normalization Electrotechnique Common Intermediate Format Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing Card Operating System Content Protection & Copy Management Central Processing Unit Cascading Style Sheets Digital Audio Broadcasting Document Object Model Data Storage Management - Command and Control DataSet Markup Language Digital Terrestrial Television Digital Video Broadcasting Digital Video Broadcasting - Cable 7

Acronimi DVB-S2 DVB-SI DVB-T EBU EDGE EEPROM EPG EPT ES ESG ETSI FEC FTP GPRS HDTV HFC HTML HTTP IETF I-FFT IP ISI ISO ITU itv ivod JTC LDPC MDTV MHEG MHP Digital Video Broadcasting - Satellite 2nd generation Digital Video Broadcasting - Service Information Digital Video Broadcasting - Terrestrial European Broadcasting Union Enhanced Data Rates for Global Evolution Electrically Erasable Programmable Read Only Memory Electronic Program Guide Equivalent Protection Target Elementary Stream Electronic Service Guide European Telecommunication Standard Institute Forward Error Correction File Transfer Protocol General Packet Radio System High Definition Television Hybrid Fiber Coaxial HyperText Markup Language HyperText Transfer Protocol Internet Engineering Task Force Inverse Fast Fourier Transform Internet Protocol Inter Symbol Interference International Standards Organization International Telecommunication Union Interactive Television Interactive Video On Demand Joint Technical Committee Low Density Parity Check Metro Digital Television Multimedia and Hypermedia Experts Group Multimedia Home Platform 8

Acronimi MFN MPE MPEG MPU MUX NVOD OBO OC OCAP OCF OFDM PBP PHP PKCS PMC POS PRF PSI QAM QCIF QPSK RAM RISC ROM RS RTSP SDTV SFN SHA SI SISO Multi-Frequency Network Multi-Protocol Encapsulation Moving Pictures Expert Group Micro Processor Unit Multiplexer Near Video On Demand Output Back-Off Object Carousel OpenCable Application Platform OpenCard Framework Orthogonal Frequency Division Multiplexing Personal Basis Profile Hypertext PreProcessor Public-Key Cryptography Standards Playout Management Console Point Of Sale Permission Request File Program Specific Information Quadrature Amplitude Modulation Quarter Common Intermediate Format Quadrature Phase Shift Keying Random Access Memory Reduced Instruction Set Computer Read Only Memory Reed Solomon Real Time Streaming Protocol Standard Definition Television Single Frequency Network Secure Hash Algorithm Service Information Soft Input - Soft Output 9

Acronimi SNG SONET STB TCP T-DMB TPS TS UDP UHF USI VHF VOD XML XHTML Satellite News Gathering Synchronous Optical NETwork Set Top Box Transmission Control Protocol Terrestrial - Digital Multimedia Broadcasting Transactions Per Second Transport Stream User Datagram Protocol Ultra High Frequency Usage State Information Very High Frequency Video On Demand Extendable Markup Language Extendable Hypertext Markup Language 10

Introduzione Introduzione La tecnologia digitale ci circonda da molti anni, basta pensare ai computer, alle fotocamere e molti elettrodomestici. Il mondo televisivo, però, è rimasto per lungo tempo fuori da processi d innovazione tecnologica. La televisione che abbiamo visto tramite la nostra antenna di casa fino a questi mesi di transizione, è una TV il cui segnale trasmesso è analogico. Il sistema analogico prevede un segnale elettronico trasmesso sotto forma di una portante radio, che varia in modo continuo, per la trasmissione di immagini in movimento e suoni. Oggi, il segnale televisivo analogico, sta tramontando definitivamente. Esso viene sostituito da un codice binario che presenta migliori caratteristiche di robustezza rispetto alle interferenze e minor banda occupata nello spettro elettromagnetico. L unica cosa di cui necessitiamo è un Set Top Box, il dispositivo atto a ricevere il segnale digitale: esso si basa su una Java Virtual Machine che integra le funzionalità di controllo dei flussi audio/video necessarie per operare nell ambiente televisivo. Un applicazione, perno fondamentale di questo lavoro di tesi, non è altro che un programma scritto in Java che utilizza le risorse hardware e software presenti nel STB. La Tv Digitale Terrestre è quindi un sistema di trasmissione del segnale audio e video mediante un algoritmo numerico di compressione (MPEG) adottato da uno standard di riferimento (DVB-T), che avviene via etere tra un ripetitore e l altro, fino a giungere alla nostra antenna di casa. Lo spettro di frequenza è utilizzato in maniera efficiente: riusciamo a trasmettere fino a 4 o 5 canali TV occupando la stessa banda di frequenza utilizzata da un singolo canale analogico; ciò si traduce in una moltiplicazione dei canali senza alcun costo aggiuntivo per l utente e con migliori caratteristiche audio e video. Importanti innovazioni tecnologiche, inoltre, sono oggi introdotte nelle case di tutti; tra esse le più significative sono la multimedialità e l interattività. La TV diventa portale di accesso a più servizi, prevede una personalizzazione dei programmi e dei servizi stessi, supporta attività ricreative, giochi, Video on Demand, 11

Introduzione permette di interagire con programmi in tempo reale tramite il telecomando e tanto altro. L interattività richiede che il Set Top Box sia collegato ad un Canale di Ritorno, che permette una interazione a ritroso tra il telespettatore ed una parte server. Un altro importante vantaggio è la riduzione delle emissioni elettromagnetiche, dovuto al fatto che occorre generare minore potenza per trasmettere il segnale digitale. Essendo, infine, il mezzo televisivo molto diffuso, con l introduzione della TV digitale si punta a sollecitare il processo di alfabetizzazione informatica su ampia scala. L obiettivo di questo lavoro di tesi è lo sviluppo di un applicazione per TV Digitale Terrestre, con simulazione di trasmissione in laboratorio e verifica dell effettiva fruibilità su ricevitore televisivo. Il servizio è realizzato in accordo con le specifiche DVB-MHP. Per la piattaforma MHP il riferimento è la specifica 1.0.3 (ETSI TS 101 812). Gli standard sono largamente trattati nei primi due capitoli. Nel terzo capitolo, invece, vengono illustrate le scelte progettuali per quanto concerne la realizzazione dell applicazione, nonché il funzionamento del servizio. 12

Capitolo 1 La TV Digitale: innovazioni e opportunità Capitolo 1 LA TV DIGITALE : INNOVAZIONI E OPPORTUNITÀ Un grande passo in avanti nel processo di trasformazione in digitale dei principali flussi informativi è stato fatto con l adozione di un sistema di trasmissione numerico per gestire quello che oggi rimane il più grande mezzo di comunicazione: la televisione. Le prime prove di trasmissioni televisive digitali sono iniziate già negli anni settanta negli Stati Uniti e dal 1998 in Inghilterra. L Italia, come altri paesi europei, ha previsto un passaggio definitivo dalla trasmissione analogica a quella digitale (cosiddetto Switch- Off) entro il 31 dicembre 2008. Questo significa innanzitutto che dovremo essere dotati di un ricevitore per segnali digitali, ovvero un decoder (o Set Top Box). In questo capitolo vengono presentati i fattori sui quali si fonda la TV interattiva, quali i nuovi servizi, le tecnologie di supporto e l evoluzione delle stesse fino alle Smart Cards, che aprono le porte all autenticazione e alla sicurezza. Infine il contesto normativo in Italia, la definizione dei ruoli e lo scenario attuale. 1.1 Struttura e servizi della TV digitale Il passaggio alla TV digitale segna, anzitutto, l arrivo dell interattività. Questa innovazione è presentata nelle sue caratteristiche per mezzo dei seguenti profili: Enhanced TV: è caratterizzata da applicazioni interattive che arricchiscono il programma con contenuti aggiuntivi correlati (testo, immagini fisse, video aggiuntivo) e che permettono forme progressive di interazione del telespettatore (sondaggio, voto, partecipazione a giochi); 13

Capitolo 1 La TV Digitale: innovazioni e opportunità Interactive TV: prevede l interazione con i Centri di servizi relativi alle applicazioni attraverso Canale di Ritorno (ad es. per mezzo di modem integrato nel decoder); l utente può usufruire di servizi come pagamenti o prenotazioni; Internet on TV: prevede l accesso ai servizi internet tramite Canale di Ritorno; Personal TV: consente la personalizzazione dal punto di vista della scelta dei programmi e dell ora di inizio; Connected TV: per mezzo del terminale televisivo si gestisce una condivisione di file con altri dispositivi domestici digitali presenti in casa. 1.1.1 Architettura di funzionamento Alla base del funzionamento della TV interattiva vi è, innanzitutto, un flusso di contenuti da trasmettere: esso è composto da: programmi TV, che contengono flussi audio, video e dati supplementari; Informazioni di Servizio (SI); Informazioni per l Accesso Condizionato (CA); flusso relativo alla Guida Elettronica dei Programmi (EPG). Grazie alla tecnica di compressione MPEG-2, l informazione contenuta in questo flusso di dati rimane pressoché inalterata pur riducendo notevolmente il bitrate. Questo porta necessariamente vantaggi in termini di banda e quindi di canali trasmessi pur migliorandone la qualità. Il multiplexer è previsto per combinare i flussi di dati provenienti dall emittente televisiva per mezzo del fornitore di contenuti con quelli provenienti dall authoring che genera le applicazioni MHP, generando in uscita un flusso propriamente detto MPEG-2 Transport Stream (TS). Solo i contenuti personalizzati necessitano di collegamento al Canale di Ritorno per essere prelevati; i contenuti comuni per tutti gli utenti sono trasmessi in broadcast grazie all utilizzo di multiplexer trasmessi in aria nei quali coesistono informazioni multimediali e flussi informativi di diversa natura. 14

Capitolo 1 La TV Digitale: innovazioni e opportunità Figura 1. Architettura generale della TV interattiva 1.1.2 I servizi offerti Il processo di creazione di servizi nell ambito della TV digitale è nel pieno dello sviluppo, infatti con il migliorare delle prestazioni del Set Top Box e soprattutto sfruttando migliori tecnologie di realizzazione del canale di ritorno (oggi, nella maggior parte dei casi, realizzato tramite semplice modem telefonico), si prevede un ulteriore incremento di servizi, di possibilità e della relativa qualità; tuttavia già oggi, come sopra accennato, abbiamo una evidente innovazione nei possibili servizi: 15

Capitolo 1 La TV Digitale: innovazioni e opportunità Electronic Program Guide (EPG): rappresenta una sorta di guida di orientamento ad alto livello per il telespettatore con funzioni di ricerca dei contenuti per costruzione di liste di programmi preferiti o ricerca della programmazione ad una determinata ora del giorno. In un ampio bouquet offerto dagli operatori di TV, tende ad essere un vero e proprio motore di ricerca; Pay per View: prevede che il set top box venga abilitato a visualizzare un determinato evento TV, altrimenti non disponibile, per mezzo di pagamento. Questo meccanismo viene definito Conditional Access System (CAS); Servizi informativi e sociali: in questa categoria sono inclusi i servizi di T-Commerce che prevedono televendite e acquisti attraverso la TV; servizi di T-Banking tramite portale informativo che prevede la fornitura di servizi come l Home Banking; servizi di T-Government, ossia offerta di servizi di pubblica utilità ; inoltre servizi di meteo, oroscopo, viabilità e servizi in ambito locale (cinema, farmacie, ecc.); Personal Video Recording (PVR): per questo servizio è richiesto un set top box munito di hard-disk da utilizzare come supporto di memoria per la videoregistrazione in digitale di contenuti audiovisivi o per effettuare download di giochi finora disponibili solo su PC e Playstation; Interactive advertising: prevede che l utente, oltre che interagire con le trasmissioni televisive in tempo reale, possa personalizzare il flusso pubblicitario, nonché interagire con esso richiedendo maggiori informazioni o procedendo all acquisto del prodotto, compatibilmente con la programmazione televisiva. 16

Capitolo 1 La TV Digitale: innovazioni e opportunità 1.2 L interattività Il settore dei servizi interattivi su DTT è senza dubbio il campo soggetto al maggiore sviluppo. Ciò è particolarmente importante per paesi come l Italia o la Spagna che, pur essendo piuttosto evoluti sul fronte dell offerta televisiva in termini di densità di reti e capacità di sviluppo di nuovo format, hanno avuto nel corso degli anni una innovazione di prodotto confinata agli aspetti di contenuto televisivo. Oggi, la nascita di attività per lo sviluppo di applicazioni interattive è, finalmente, una realtà. In questi mesi la TV interattiva è sbarcata alle Olimpiadi di Torino 2006 grazie ad un progetto realizzato dalla società Interattiva con la collaborazione della Regione Piemonte, RaiUtile, Rete7 e Toroc. Il progetto ha dato risalto al modello d'accesso multipiattaforma, l'insieme integrato di personal computer e Tv digitale. Le applicazioni interattive e i relativi servizi dedicati ai temi dello sport, delle notizie, degli eventi, del turismo, del traffico, del meteo, dei risultati delle gare e del calendario. 1.2.1 Il Canale di Ritorno E il supporto all interattività e alla multimedialità. Come già accennato, per gestire un applicazione interattiva, il Set Top Box deve essere collegato ad un Canale di Ritorno. Esso è un canale bidirezionale che realizza un interazione tra il telespettatore ed una parte server (Centro Servizi) relativa ad una qualsivoglia applicazione interattiva. Oggi, nella maggior parte dei casi, il CdR è realizzato con il supporto di un semplice modem telefonico interno al decoder, tuttavia tecnologie migliori stanno facendo il loro ingresso nel mercato, è il caso di Ethernet o ADSL, ma anche di interfacce radiomobili per accesso a rete GPRS, con la possibilità di svincolarsi dal cablaggio. Un alto grado di interattività e di personalizzazione è possibile solo con l utilizzo del CdR, soprattutto se la capacità di canale è a larga banda. 17

Capitolo 1 La TV Digitale: innovazioni e opportunità 1.2.1.1 SSL : supporto per canale sicuro Secure Sockets Layer (SSL) è un protocollo progettato dalla Netscape Communications Corporation, autrice del famoso browser Netscape Navigator per realizzare comunicazioni cifrate su Internet. Nasce come base di sviluppo del protocollo TLS (Transport Layer Security) [1]. L' MHP (Multimedia Home Platform), cioè lo standard che definisce l interfaccia tra le applicazioni interattive digitali e il Set Top Box, fornisce il supporto per canale sicuro SSL (esso è indispensabile, ad esempio, in applicazioni T- Commerce o T-Banking). Questo protocollo utilizza la crittografia per fornire sicurezza nelle comunicazioni e consente alle applicazioni client/server di comunicare in modo tale da prevenire il tampering (manomissione) dei dati, la falsificazione e l'intercettazione. Scopo primario di SSL è fornire sistemi di crittografia per comunicazioni affidabili e riservate, ad esempio in applicazioni quali la posta elettronica, e sistemi di autenticazione [2] [3]. Il protocollo SSL provvede alla sicurezza del collegamento garantendo: Privatezza del collegamento: la crittografia è usata dopo un handshake iniziale per definire una chiave segreta. Per crittografare i dati è usata la crittografia simmetrica (DES, RC4, ecc.); Autenticazione: l'identità nelle connessioni può essere autenticata usando la crittografia asimmetrica, ovvero a chiave pubblica (RSA, DSS, ecc). Così ogni client comunica in sicurezza con il corretto server, prevenendo ogni interposizione. È prevista la certificazione del server e, opzionalmente, quella del client; Affidabilità: il livello di trasporto include un controllo dell integrità del messaggio basato su un apposito MAC (Message Authentication Code) che utilizza funzioni hash sicure (SHA, MD5, ecc). In tal modo si verifica che i dati spediti tra client e server non siano stati alterati durante la trasmissione. 18

Capitolo 1 La TV Digitale: innovazioni e opportunità I protocolli di sicurezza si collocano sotto protocolli applicativi quali HTTP, SMTP e NNTP e sopra il protocollo di trasporto TCP. SSL può essere utilizzato per aggiungere sicurezza a qualsiasi protocollo che utilizza TCP, ma il loro utilizzo più comune avviene nel protocollo HTTPS che oggi rende possibile applicazioni quali il commercio elettronico. SSL utilizza metodi di cifratura a chiave pubblica e certificati a chiave pubblica per verificare l'identità delle parti coinvolte. Le fasi basilari richieste sono: Negoziazione tra le parti dell algoritmo da utilizzare; Scambio di chiavi segrete tramite cifratura a chiave pubblica e identificazione tramite l utilizzo di certificati; Cifratura del traffico tra le parti a chiave (segreta) simmetrica; Le implementazioni moderne utilizzano chiavi per la cifratura simmetrica a 128 bit o più. 1.2.2 Scenari di TV interattiva Ad oggi gli scenari di TV interattiva sono molteplici. Nelle tabelle che seguono è presentata una possibile classificazione di alcuni servizi interattivi secondo la categoria e secondo il tipo di CdR. Servizi Informativi Servizi Interattivi Servizi Transazionali EPG evoluta Pubblicità on-demand, EPG profilata T-commerce di beni fisici Browsing dati ipertestuali in locale Comunicazione testuale, communities T-commerce di media (es: musica, film) Sportelli informativi Teleprenotazioni, richiesta informazioni, T-banking sportelli operativi Pubblicità interattiva Tele-educational, T-games Scommesse, Casinò Tabella 1. Classificazione dei servizi secondo la categoria 19

Capitolo 1 La TV Digitale: innovazioni e opportunità Nessun CdR CdR minimale CdR broadband Home Shopping con smart-card prepagata Games e quiz in locale Database locali (es: enhanced teletext, supertelevideo ) Software download Televoto, quiz con partecipazione in diretta Instant messaging, chat, e-mail T-government, T-banking, T-commerce (con credit card) Concorsi, pronostici e scommesse Browsing archivi A/V, VoD, news on demand Games multiplayer, videocommunities T-learning Consumo TV personalizzato, PVR in rete Tabella 2. Classificazione dei servizi secondo CdR L insieme dei servizi che permettono l interazione con fornitori terzi è estremamente vasto e può andare dalla fornitura di certificati anagrafici, ai servizi di Home Banking, alla vendita di beni fisici, alla raccolta di scommesse e/o di concorsi pronostici. Sono tutti servizi accomunati dalla necessità di utilizzare delle funzioni in grado di appurare l identità della persona che richiede il servizio, o quanto meno avere la garanzia della sua solvibilità economica. Queste funzioni si mappano in modo naturale sull utilizzo appropriato di una Smart Card (paragrafo 1.2.4). I portali informativi progettati in modo specifico per la navigazione televisiva, sono detti Walled Garden [4]. Essi possono essere visti come il punto di accesso unico a tutte le applicazioni di TV interattiva che un certo operatore offre ai propri clienti. Essendo il Walled Garden stesso una applicazione di TV interattiva, questo concetto può essere utilizzato in modo ricorsivo, costruendo strutture di navigazione che servono per rendere disponibile l accesso a molti walled garden. A queste strutture si da il nome di TV portal. 20

Capitolo 1 La TV Digitale: innovazioni e opportunità Figura 2. Scenari di TV interattiva 21

Capitolo 1 La TV Digitale: innovazioni e opportunità 1.2.2.1 ivod (interactive Video on Demand) Il servizio di Video on Demand (su richiesta) [5] permette la visione, in qualsiasi momento, di programmi televisivi disponibili in un archivio server. Questo tipo di servizio sta riscuotendo un discreto successo e oggi, alcuni providers televisivi americani, forniscono servizi di ivod (interactive VoD). L interactive VoD aggiunge le classiche funzionalità Fast Forward e Fast Rewind di riproduzione veloce nei due sensi, salto in avanti e indietro e la modalità di pausa utilizzabili durante la visione dei programmi. Le componenti fondamentali di un sistema ivod sono tre: il STB dell utente (lato client), la rete di telecomunicazione e i server con gli archivi. Il STB deve contenere, oltre all interfaccia di rete, un buffer di memoria e l hardware necessario alla sincronizzazione del flusso. Figura 3. Struttura di un sistema ivod centralizzato 22