Tv Digital

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  1. 1. FACULDADE DE CARIACICA ADALBERTO MOUTINHO PINHEIRO JACKSON COSTA LIMA KARINE TEÓFILO DE ALBUQUERQUE TV DIGITAL
  2. 2. 1 CARIACICA
  3. 3. 2 2015
  4. 4. 3 ADALBERTO MOUTINHO PINHEIRO JACKSON COSTA LIMA KARINE TEÓFILO DE ALBUQUERQUE TV DIGITAL Trabalho para a matéria de Controle de Qualidade do Setor Eletro-Eletrônico ministrada pelo Prof. Ronaldo. CARIACICA 2015
  5. 5. 4 SUMÁRIO
  6. 6. 5 1. INTRODUÇÃO
  7. 7. 6 Atualmente é possível observar o quanto a televisão digital tem se espalhado ao redor do mundo, e por trás de um sistema de difusão digital de áudio e vídeo existe um modelo bem definido envolvendo desde a geração de uma imagem de qualidade digital até a recepção da mesma em um aparelho de televisão, além de propor novos modelos de negócios até então inexplorados pelo mercado televisivo. Os primeiros passos em busca da TVD, segundo Fernandes (2004), foram dados na década de 80 no Japão, onde foram realizados estudos para se desenvolver um modelo de imagem com qualidade superior à analógica, estas pesquisas resultaram no primeiro padrão comercial de televisão de alta definição, o MUSE (Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding). Assim como os japoneses, os europeus e os norte-americanos também iniciaram suas pesquisas para o desenvolvimento de seus próprios modelos de produção e transmissão audiovisual de alta qualidade. Fernandes ainda afirma que: Um sistema de televisão digital interativa deve adotar e integrar um conjunto de diferentes tecnologias de hardware e software para implementar suas funcionalidades. Conjuntamente, estas tecnologias permitem que um sinal eletromagnético, que transporta fluxos elementares de áudio, vídeo, dados e aplicações, possa ser transmitido para o STB (Set-top Box ou URD - Unidade de Recepção e Decodificação) e, então, que estes fluxos sejam recebidos, processados e apresentados aos usuários. (FERNANDES, 2004, p. 22). E, este trabalho tem por objetivo mostrar pesquisas envolvendo o tema de Televisão Digital, apontando modelos internacionais de televisão digital, a história, a implantação no Brasil, as NBR’s normatizadoras, inovações tecnológicas, padrões de transmissão, codificação, formatação e modulação, dentre outras coisas que podem ser vistas no decorrer do mesmo. 2. HISTORIA
  8. 8. 7 A Televisão digital, ou TV digital, usa um modo de modulação e compressão digital para enviar vídeo, áudio e sinais de dados aos aparelhos compatíveis com a tecnologia, proporcionando assim transmissão e recepção de maior quantidade de conteúdo por uma mesma frequência (canal) podendo obter imagem de alta qualidade (alta definição). O padrão em operação comercial transporta cerca de 20 Mbps. Em termos práticos, isto é o equivalente a 3 programas em alta definição, que ocupam 6 Mbps cada, ou 7 programas em definição padrão, que consomem em média 2,8 Mbps cada. A história da televisão digital inicia-se nos anos 1970, quando a direção da rede pública de TV do Japão Nippon Hoso Kyokai (NHK) juntamente com um consórcio de cem estações comerciais, dão carta branca aos cientistas do NHK Science & Technical Research Laboratories para desenvolver uma TV de alta definição (que seria chamada deHDTV). O Brasil foi o único país emergente onde emissoras e indústrias de equipamentos financiaram parte dos testes de laboratório e de campo para comparar a eficiência técnica dos três padrões tecnológicos existentes em relação à transmissão e recepção dos sinais. As universidades destacadas nesta pesquisa são a Universidade Presbiteriana Mackenzie, juntamente com equipamentos da NEC, que realizaram diversos testes em laboratório e em campo, para a escolha do padrão de TV digital japonês. E a Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP) que em seu laboratório de Sistemas Integrados, chegou a criar um padrão totalmente brasileiro de transmissão. A TV Digital no Brasil chegou às 20h48min do dia 2 de dezembro de 2007, com pronunciamento do Presidente da República. Inicialmente na Grande São Paulo, pelo padrão japonês com algumas adaptações.
  9. 9. 8 A RedeTV! foi a primeira rede de televisão a exibir em São Paulo a sua programação em formato digital de televisão. No dia 20 de abril o sinal de Alta Definição foi liberado pelaRede Globo apenas na região metropolitana do Grande Rio. O sinal de TV digital também já está presente em Foz do Iguaçu, Belém, Aracaju, Araguari, Campinas, Cuiabá,Goiânia, Belo Horizonte, Maceió, Porto Alegre, Fortaleza, Curitiba, Ituiutaba, Londrina, Vitória, Florianópolis, Salvador, Uberlândia, Uberaba, Teresina, Santos, Brasília, Joinville,Recife, Manaus, Sorocaba, Santa Bárbara d`Oeste, São Luís, Campo Grande, Natal, João Pessoa, Palmas, Presidente Prudente, São José dos Campos, Macapá. O sinal analógico seria inicialmente desligado em 2016, mas devido aos atrasos na fase de implantação e barateamento do receptor o prazo para o chamado switch off foi alterado para 2018, tempo considerado suficiente para que toda a população do Brasil esteja inserida definitivamente na nova tecnologia. 3. TV DIGITAL NO BRASIL 3.1 IMPLANTAÇÃO A primeira iniciativa governamental a favor da implantação da televisão digital ocorreu em 1991, através do Ministério de Estado das Comunicações da Comissão Assessora de Assuntos de Televisão (COM-TV), propondo a atribuição de Televisão de Alta Definição ao nosso sistema. Esta iniciativa alavancou os estudos de implantação da TVD no país por um grupo formado pela Sociedade de Engenharia de Televisão (SET) e Associação Brasileira de Emissoras de Rádio e Televisão (Abert). Com a criação da Agência Nacional de Telecomunicações (Anatel) e consequentemente extinção da COM-TV, iniciou-se o processo de seleção do sistema de TVD Brasileiro através de uma publicação para expedição de autorização de testes com os padrões mundiais já existentes, com o intuito de determinar qual sistema seria mais adequado ao nosso. Em janeiro de 1999, a Anatel contratou a Fundação do Centro de Pesquisa e Desenvolvimento (CPqD) para assessorar tecnicamente as pesquisas realizadas com os padrões de TVD, e então tomou conhecimento das empresas credenciadas a
  10. 10. 9 participar dos experimentos e suas respectivas parcerias. A partir deste momento, o CPqD assumiu a responsabilidade de validar os materiais e métodos empregados nos testes realizados pelas entidades responsáveis pelo embasamento teórico e prático dos sistemas de TVD. À medida que os resultados foram divulgados, o órgão CPqD emitia relatórios validando os avanços e restrições encontrados no decorrer dos testes realizados pelas entidades civis. Um importante passo em busca do padrão que melhor se adaptaria ao nosso país foi a escolha da modulação a ser empregada. Os tipos de modulação testados foram a 8-VSB utilizada no sistema ATSC (Americano) e a modulação COFDM, adotados pelo padrão europeu DVB e japonês, ISDB. O grupo Abert/Set divulgou através da Consulta Pública (CP) nº 216 de 17 de Fevereiro de 2000 as seguintes conclusões a respeito dos tipos de modulação avaliados: A modulação COFDM, além de tecnicamente superior é mais adequada às condições brasileiras que a modulação 8VSB, e, portanto, propomos à ANATEL que o sistema de TVD a ser selecionado para adoção no Brasil utilize a modulação COFDM. (Abert/Set, 2000). Bolaño (2004) menciona que os argumentos que conduziram o grupo Abert/Set a chegar a tal conclusão são de que a modulação COFDM apresenta uma melhor performance em relação à imunidade a ruídos além de acarretar um custo superior às estações emissoras e consequentemente um custo inferior aos telespectadores, uma característica interessante, uma vez que os aparelhos de televisão estão presentes em mais de 90% dos domicílios brasileiros. Após escolhido a modulação que melhor se acomodaria em nosso sistema de difusão de TV, a próxima etapa seria a escolha entre os padrões DVB e ISDB. Então foram levadas em considerações as vantagens e desvantagens de cada sistema, e observou-se uma propriedade conveniente particular do sistema ISDB, que é o melhor desempenho na recepção do sinal em antenas internas, possibilitando a recepção de sinais audiovisuais em aparelhos móveis ou portáteis.
  11. 11. 10 De acordo com a Agência Nacional de Telecomunicações (2000), outro fator importante que favoreceu a escolha do padrão ISDB foi a possibilidade de criação de uma nova canalização no território brasileiro. Sendo assim, os novos canais disponíveis seriam utilizados para a transmissão do sinal digital, enquanto que os canais já utilizados atualmente continuariam transmitindo o sinal analógico por um determinado período de tempo, até a Anatel decretar o fim das transmissões de televisão por sinal analógico. Bolaño (2004) ainda ressalta que uma das soluções mais atraentes para os consumidores, emissoras e fabricantes de TV, é a tecnologia HDTV, imagens em alta definição, que é um aspecto fortemente presente no sistema ISDB. No entanto, esta mesma característica desfavoreceu a escolha do DVB, pois mesmo suportando a exibição do HDTV, o mercado atual ainda não investiu em tecnologia para a produção de aparelhos que suportem esta tecnologia. A partir das conclusões obtidas através das pesquisas realizadas pelo grupo Abert/SET, a fundação CPqD reuniu todas as informações coletadas e também gerou relatórios para a Anatel e os publicou, como o Relatório Integrador dos Aspectos Técnicos e Mercadológicos da Televisão Digital, que simbolizou um marco de tudo o que foi feito e tudo que poderá ser feito para que ocorra uma transição de transmissão analógica para digital de maneira harmônica visando o mínimo impacto possível na sociedade, além de possibilitar: A contribuição para a superação do problema da exclusão social na sociedade da informação; a contribuição para elevação do nível cultural e educacional da sociedade; a contribuição para a melhoria do nível de emprego no país; os benefícios para o telespectador; a contribuição para uma mais rápida transição para um ambiente totalmente digital; a abertura para novas aplicações no futuro. (CPqD, 2001, p. 138). Conforme Tavares (2005), após a transição de governo no Brasil em 2002, novas políticas foram adotadas para dar andamento na definição do melhor padrão de TVD a ser adotado, e consequentemente implantar tal sistema em nosso país. Em 2003, foi
  12. 12. 11 lançado o Decreto n° 4.901 instituindo o Projeto do Sistema Brasileiro de Televisão Digital (SBTVD) que listou a criação de um Comitê de Desenvolvimento, um Grupo Gestor e um Comitê Consultivo para analisar as possibilidades não só no âmbito de televisão, mas também o social, cultural, econômico além de promover a inclusão digital e o fluxo de informação por todo o país. O conselho gestor denominado FUNTTEL apresentou ao Comitê de Desenvolvimento em 17 de Dezembro de 2005 um relatório contendo todo o estudo já realizado sobre o SBTVD. Sendo assim, conforme descrito em Teleco (2007), restava somente um decreto oficial para validar as definições do modelo de referência do SBTVD, o padrão de televisão digital a ser adotado no Brasil, a forma de exploração do serviço de TVD, seu período e modelo de transição do sistema analógico para o digital. De acordo com Teleco (2007), finalmente em 29 de Julho de 2006, foi publicado o decreto nº 5.820 dispondo “a implantação do SBTVD-T, estabelecendo diretrizes para a transição do sistema de transmissão analógica para o sistema de transmissão digital do serviço de radiodifusão de sons e imagens e do serviço de retransmissão de televisão”, adotando como base o padrão ISDB-T, além de incorporar novas tecnologias aprovadas pelo Comitê de Desenvolvimento, conforme Decreto nº 5.820 (2006). Este decreto também outorga a radiodifusão de sons e imagens para a transmissão somente em tecnologia digital a partir de 1º de julho de 2013. Como este prazo é curto tendo em vista os impactos que ocorrerão tanto nas estações transmissoras como nos receptores residenciais, o Ministro de Estado das Comunicações publicou a Portaria nº 652 de 10 de Outubro de 2006 definindo o cronograma de implantação do sistema de TVD definindo etapas a serem cumpridas pelas Emissoras de TV analógica se adequar ao novo sistema de transmissão terrestre. 3.2 PROGRAMAS EM ALTA DEFINIÇÃO Além da transmissão digital, as emissoras optam também para a transmissão em Alta Definição, o HDTV. Veja agora alguns programas de 2013 em HDTV no Brasil:
  13. 13. 12 ● Globo: Quase toda a programação da Globo já está em alta definição: Telenovelas noturnas, Tela Quente, Futebol, Fórmula 1, Voleibol, Series, Bem Estar, Temperatura Máxima, Sessão da Tarde (alguns filmes), Supercine (alguns filmes), Domingão do Faustão, Fantástico, Domingo Maior (alguns filmes), Profissão Repórter, Globo Repórter(alguns programas), Sitio do picapau amarelo (série animada), Encontro com Fátima Bernardes, Som Brasil, Intercine (Alguns Filmes),The Voice Brasil, Caldeirão do Huck,Mais Você , Bom Dia SP, Video Show, Esporte Espetacular, Globo Rural, Bom Dia Brasil, Globo Esporte, Jornal Nacional, Jornal da Globo, etc. ● Rede Record: Todos os telejornais, filmes e programas produzidos pela emissora e alguns programas de emissoras locais. Desenhos, como o Pica-pau e Desenhos Bíblicossão exibidos em SD. ● SBT: Chiquititas, De Frente com Gabi, A Praça É Nossa, Aventura Selvagem, Programa Raul Gil, Domingo Legal, Esquadrão da Moda, Supernanny, A Feia Mais Bela, Arena SBT, Quem Não Viu, Vai Ver, Cine Espetacular (alguns filmes), Tela de Sucessos (alguns filmes), algumas séries. ● Band: Primeiro Jornal, Brasil Urgente, Jornal da Band, CQC, Jornal da Noite, Futebol, Top Cine, Jogo Aberto, Band Esporte Clube, Pânico na Band, entre outros (Em base, quase toda a programação do canal é exibido em HD, apenas alguns programas antigos como Mr. Bean e programas independentes não são exibidos em HD). ● RedeTV!: Toda a sua programação é produzida em HDTV. Produções independentes (como seriados e desenhos) são transmitidos em SDTV. ● TV Cultura: Cocoricó (na cidade), Roda Viva, Sr. Brasil, Educação Financeira, Quintal da Cultura, programação de orquestra, entre outros. ● Rede Gazeta: Todos os programas produzidos pela TV Gazeta são transmitidos em HD, incluindo Todo Seu, com Ronnie Von; Mulheres, com Cátia Fonseca, Mesa Redonda Futebol Debate, todos os Telejornais
  14. 14. 13 ● MTV Brasil: Top 10 MTV, Furo MTV, Quinta Categoria, Acesso MTV, Scrap MTV, VMB, entre outros. ● Rede Vida: JCTV, Hora de Brincar, Vida Melhor, Missa do Santuário da Vida, Tribuna Independente, Futebol e Criança e Jornal da Vida. 4. NBR’s NORMATIZADORAS
  15. 15. 14 O Decreto 5.820 também criou o Fórum do Sistema Brasileiro de Televisão Digital Terrestre. Entre outras atribuições, coube também ao Fórum considerar os aspectos técnicos relacionados à geração, distribuição e recepção dos sinais do sistema de TV digital referentes à alta definição (HDTV), definição padrão (SDTV), mobilidade, portabilidade, serviços de dados e interatividade. Para atender ás questões técnicas determinadas, em 2 de abril de 2007 a ABNT instalou a Comissão de Estudo de Televisão Digital. Essa comissão já elaborou diversas normas, que se encontram agrupadas conforme a tabela a seguir: Referência Título ABNT NBR15601 Sistema de transmissão ABNT NBR 15602 Codificação de Vídeo, Áudio e Multiplexação ABNT NBR 15603 Multiplexação e Serviços de Informação (SI) ABNT NBR 15604 Receptores ABNT NBR 15605 Tópicos de Segurança ABNT NBR 15606 Codificação de Dados e Especificações de Transmissão para Radiodifusão Digital – Middleware ABNT NBR 15607 Canal de Interatividade ABNT NBR 15608 Guia de Operação
  16. 16. 15 ABNT NBR 15610 Acessibilidade Além das normas relativas ao sistema de TV digital propriamente dito, os equipamentos utilizados para a transmissão de TV Digital no Brasil devem ser homologados pela Anatel atendendo aos requisitos da Norma para Certificação e Homologação de Transmissores e retransmissores para o SBTVDT, Anexo à Resolução Anatel Nº 498, de 27/03/2008. 5. INOVAÇÕES TÉCNICAS E TECNOLÓGICAS DA TV DIGITAL 5.1 QUALIDADE TÉCNICA DE IMAGEM E SOM ● Resolução de imagem - Os primeiros estudos sobre a melhoria da resolução da imagem foram realizados na universidade de Massachusetts, onde os aparelhos receptores de TV tinham apenas 30 linhas de vídeo. Ao longo das décadas de 1930 e 1940, os novos aparelhos já apresentavam 240 linhas de vídeo. Atualmente, um monitor analógico de boa qualidade apresenta entre 480 e 525 linhas. Na televisão digital de alta definição, chega-se a 1080 linhas com o padrão HDTV. ● Qualidade do som - A televisão iniciou com som mono (um canal de áudio), evoluiu para o estéreo (dois canais, esquerdo e direito). Com a TV digital, passará para seis canais (padrão utilizado por sofisticados equipamentos de som e home theaters). ● Sintonia do Sinal sem fantasmas - A TV digital possibilitará a sintonia do sinal sem a presença de fantasmas e com qualidade de áudio e vídeo ausentes de ruídos e interferências. 5.2 INTERATIVIDADE ● Interatividade Local - O conteúdo é transmitido unilateralmente para o receptor, de uma só vez. A partir daí, o usuário pode interagir livremente com os
  17. 17. 16 dados que ficam armazenados no seu receptor. Um novo fluxo de dados ocorre apenas quando é solicitada uma atualização ou uma nova área do serviço é acessada. ● Interatividade com Canal de Retorno Não-Dedicado - A interatividade é estabelecida a partir da troca de informações por uma rede à parte do sistema de televisão, como uma linha telefônica. O recebimento das informações ocorre via ar, mas o retorno à central de transmissão se dá pelo telefone. ● Interatividade com Canal de Retorno Dedicado - Com a expansão das redes de banda larga, pode ser desenvolvido um meio específico para operar como canal de retorno. Para isso, o usuário da TV digital necessitaria não apenas de antenas receptoras, mas também de antenas transmissoras, e os sistemas, a capacidade de transportar os sinais até a central de transmissão. 5.3 ACESSIBILIDADE ● Facilidades para Gravação de Programas - A introdução de sinais codificados de início e fim de programas facilitará o acionamento automático de videocassetes ou gravadores digitais dos usuários. ● Gravadores Digitais Incluídos nos Receptores ou Conversores - Alguns modelos de aparelhos receptores ou mesmo os conversores poderão incorporar gravadores digitais de alto desempenho (semelhantes aos discos rígidos utilizados nos computadores) que poderão armazenar muitas horas de gravação e permitir que o usuário escolha a hora de assistir o programa que desejar. ● Múltiplas Emissões de Programas - A transmissão de um mesmo programa em horários descontínuos (um filme, por exemplo, iniciando de 15 em 15 minutos) em diversos canais permitirá que o usuário tenha diversas oportunidades para assistir ao programa desejado a um horário escolhido. 5.4 RECEPÇÃO
  18. 18. 17 ● Otimização da Cobertura - A tecnologia digital possibilita flexibilidade para ajustar os parâmetros de transmissão de acordo com as características geográficas locais. Em áreas acidentadas ou com muitos obstáculos (grandes cidades com muitos edifícios, por exemplo) pode ser utilizado o recurso da transmissão hierárquica. Com este recurso, um programa pode ser transmitido (com sinal menos robusto) de modo a ser recebido em locais mais favoráveis, através de antenas externas, por exemplo, enquanto outro programa ou o mesmo programa do mesmo canal é transmitido (com sinal mais robusto) com uma menor resolução de imagem para recepção em todos os pontos da área de prestação do serviço. Isto permite que terminais portáteis ou móveis (instalados em veículos) possam receber sem problemas as transmissões. 6. PADRÕES INTERNACIONAIS DE TV DIGITAL Atualmente existem três modelos de TVD que mais se destacam, são eles: o ATSC, desenvolvido nos Estados Unidos, o DVB criado na Europa e o padrão japonês ISDB. As principais características que devem ser abordadas em um padrão de TVD são: ● Imagens em alta definição (Padrão Standart ou Widescreen com alta definição); ● Som com qualidade digital; ● Interatividade (Permite o usuário final interagir com a estação transmissora de TV); ● Portabilidade (Possibilita a recepção do sinal de TVD em quaisquer aparelhos eletrônicos portáteis); ● Modulação digital (Envolve diretamente a qualidade do som e imagem e indiretamente a imunidade a ruídos). Estas características devem ser ponderadas com cuidado durante a adoção de um sistema de TVD, pois os impactos gerados pela transição de um modelo analógico para a digital afeta não só as estações transmissoras, mas também todos os usuários finais que também terão de se adaptar a nova tecnologia. A figura 1 abaixo ilustra o
  19. 19. 18 panorama atual da TVD no mundo, incluindo além dos padrões já citados, o SBTVD e o DMB que representa o padrão Brasileiro e Chinês, respectivamente. O padrão brasileiro será melhor detalhado posteriormente e o padrão Chinês não foi abordado neste trabalho, pois este é um sistema incipiente no qual ainda se encontra em fases de testes. Figura 1: Panorama mundial da TVD Fonte: DTV STATUS 6.1 PADRÃO ATSC-T Este padrão atualmente é utilizado nos Estados Unidos, Canadá, Taiwan, Coréia do Sul e Argentina, sua denominação é proveniente de uma organização de padronização
  20. 20. 19 americana, também com o nome ATSC, responsável por regulamentar todas as características deste modelo de TVD. O ATSC-T emprega a modulação 8-VSB (Vestigial Side Band), que de maneira simplificada, é a evolução das modulações utilizadas nos sistemas analógicos, porém este esquema de modulação apresenta dificuldades na recepção em antenas internas tornando inviável a utilização do serviço de portabilidade. Uma característica interessante neste padrão é a possibilidade de transmissão audiovisual em qualidade HDTV (High Definition television), mas devido ao alto custo dos aparelhos receptores que ofereçam esta tecnologia, poucos usuários têm acesso às imagens em alta definição. Outra característica deste padrão é a possibilidade de operar com largura de banda de 6MHZ. 6.2 PADRÃO DVB-T Este padrão é o mais difundido pelo mundo, sendo utilizado em diversos países da Europa, Oceania, Ásia, África e alguns países da América do Sul. “O projeto é um consórcio iniciado em setembro de 1993 e composto por mais de 300 membros, incluindo fabricantes de equipamentos, operadoras de redes, desenvolvedores de software e órgãos de regulamentação de 35 países” (FERNANDES, 2004, p. 23). De acordo com Bolaño (2004) o DVB-T foi desenvolvido após a criação do padrão ATSC, desta forma alguns erros presentes no padrão americano foram evitados, tais como maior imunidade a ruídos através de um novo esquema de modulação, o COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing), possibilitando também a recepção móvel do sinal de TVD, além de operar com canais de 6, 7 ou 8 MHZ. No entanto, o padrão DVB apresenta um bloqueio à introdução de HDTV em aparelhos receptores, mesmo este apresentando condições favoráveis ao uso desta tecnologia.
  21. 21. 20 6.3 PADRÃO ISDB-T Conforme descrito por Fernandes (2004), o padrão ISDB-T foi promovido através de um grupo denominado DiBEG (Japanese Digital Broadcasting Experts Group), formado por várias empresas e operadoras de televisão. Segundo Zuffo (2003), este modelo apresenta características semelhantes ao padrão Europeu, além de proporcionar um diferencial em relação ao sistema de segmentação no espectro do canal transmitido, viabilizando a alocação flexível de serviços de rádio, SDTV, HDTV e TV móvel. Diferente do padrão DVB-T, o ISDB-T emprega fortemente a tecnologia HDTV além de oferecer melhor imunidade a ruídos, além de oferecer o serviço de portabilidade, ou seja, será possível obter a recepção de conteúdo de alta qualidade tanto de imagem como de áudio através de equipamentos portáteis. 7. CODIFICAÇÃO, FORMATAÇÃO, MODULAÇÃO
  22. 22. 21 7.1 SISTEMAS DE CODIFICAÇÃO Os sinais de vídeo produzidos digitalmente pelas emissoras de televisão demandariam uma alta taxa de bits para ser transmitidos caso não houvesse algum tipo de compressão, este aspecto independe do meio canalizado para esta finalidade. Desta forma é indispensável comprimir as imagens produzidas de tal maneira a adequar-se a largura de banda do espectro de televisão que é da ordem de 6MHz. Fernandes (2004) lembra que existem inúmeros métodos de compressão de vídeo, porém atualmente observa-se uma alta demanda de sistemas que apresentam interoperabilidade, um aspecto que só é possível se o método de compressão de seus dados forem compatíveis entre si. O método de compressão adotado por todos os padrões de televisão digital existentes é o MPEG-2, que na realidade abrange uma família de padrões. Este padrão foi criado e padronizado por um grupo denominado MPEG (Moving Pictures Expert Group), que também padronizou outros métodos de compressão como o MPEG4/H264 e o WM9 (Windows Media 9). Processos como MPEG-2 e MPEG-4 são capazes de eliminar as redundâncias contidas no sinal de vídeo reduzindo imperceptivelmente a qualidade do vídeo original, demandando uma banda demasiadamente reduzida em comparação ao sinal não comprimido. Assim como o vídeo, o áudio também necessita de ser compactado visando a menor ocupação possível dentro do espectro de 6MHz, porém no caso de compressão do som, os padrões internacionais de televisão digital terrestre adotam sistemas diferentes entre si, que é o caso do ATSC que utiliza o método Dolby AC3 (Audio Codec – 3), o DVB emprega o MPEG-2 BC (Backward Compatible) enquanto o ISDB utiliza o MPEG- 2 AAC (Advanced Audio Coding). 7.2 CONFIGURAÇÕES DE VÍDEO Os padrões de codificação de vídeo da TV Digital são apresentados a seguir. 7.2.1 MPEG-2
  23. 23. 22 Um vídeo analógico qualquer necessita de passar por vários estágios até ser compactado no padrão citado anteriormente. A figura 2 abaixo apresenta uma visão geral dos caminhos percorridos pelo vídeo, proposto pelo método MPEG-2. Figura 2: Diagrama em blocos da codificação MPEG-2 Fonte: REVISTA MACKENZIE DE ENGENHARIA E COMPUTAÇÃO Conforme citado por Yamada (2003), inicialmente é necessário fazer o uso da amostragem do sinal de entrada em frequências padronizadas pela ITU-R (International Telecommunications Union – Radiocommunication) como múltiplos de 3,375MHz. Quanto maior o formato do vídeo, maior será a frequência de amostragem necessária. Em seguida o sinal amostrado passa por um bloco de redundância temporal, responsável pelo aproveitamento das semelhanças entre os quadros consecutivos de uma imagem dinâmica. Devido ao fato de o olho humano apresentar baixa sensibilidade para frequências espaciais altas é possível aproveitar a redundância entre os pixels semelhantes em uma representação visual, ou seja, em uma imagem onde há movimentos extremamente sutis entre os pixels consecutivos o olho humano não consegue perceber estes movimentos. Estas operações são possíveis graças a uma técnica denominada DCT (Discrete Cosine Transform) que retifica as frequências imperceptíveis ao olho humano. O próximo passo para concluir a compressão MPEG-2
  24. 24. 23 é utilizar-se das técnicas de VLC (Variable Lenght Code) e RLC (Run Lenght Code), que são amplamente utilizadas em softwares de compressão de arquivos. Basicamente o bloco VLC/RLC quantifica quais informações se repetem e quantas vezes, e em seguida as informações mais repetidas são atribuídas aos símbolos de menor comprimento. A aplicação das técnicas VLC/RLC gera taxas de bits variáveis, então é necessário se fazer o uso de dispositivos de armazenamento controle de fluxo de tal maneira a gerar uma taxa constante de bits na saída do compressor MPEG-2. 7.2.2 MPEG-4 Segundo Richardson (2003), este método de codificação explora tanto a redundância temporal como a espacial, onde no domínio temporal a alta similaridade entre os quadros de um vídeo são aproveitados, enquanto no domínio espacial as correlações entre os elementos adjacentes em uma imagem são utilizados para aprimorar a codificação. Este padrão surgiu no intuito de aprimorar o padrão antecessor MPEG-2 tanto em eficiência como em ferramentas de manipulação de mídias digitais, desta forma é possível obter vídeos mais compactos com a mesma qualidade do padrão MPEG-2. É bastante improvável uma aplicação qualquer suportar todas as ferramentas pertencentes ao MPEG-4 Visual, portanto foi preciso desenvolver também neste sistema perfis apropriados para diferentes aplicações. Estes perfis podem variar de maneira a suportar desde aplicações de baixa complexidade com o mínimo de requisitos possíveis até compressões de alta complexidade. O padrão MPEG-4 Visual implementa a codificação de objetos visuais, permitindo uma codificação independente entre objetos pertencentes ao plano de fundo e objetos irregulares no primeiro plano na cena de vídeo. Esta ferramenta permite mapear os pixels de uma imagem além de indicar qual a relevância deles, tornando possível o desenvolvimento de novas aplicações que podem envolver a interatividade. Imagens
  25. 25. 24 fixas também podem ser codificadas e transmitidas como se fossem um vídeo, então em busca da otimização, o padrão MPEG-4 apresenta o conceito de texturas em imagens estáveis que permite transmiti-las na mesma sequência de quadros além de aprimorar aplicações que fazem uso de animações gráficas como objetos visuais em 2D e 3D, onde a codificação de polígonos em malha é empregada, permitindo a manipulação de objetos animados durante a compressão. Richardson (2003) ainda descreve que estas características são possíveis devido a técnicas avançadas de compressão, dentre as quais podem ser destacadas a modelagem temporal, visual e o codificador de entropia. A modelagem temporal apresenta como objetivo reduzir a redundância entre uma imagem transmitida predizendo as características da próxima imagem, subtraindo as características semelhantes entre uma imagem e outra. A modelagem visual consiste em utilizar as amostras de vídeo (pixels) em um codificador de entropia comprimindo as amostras redundantes. Este modelo faz uso de três componentes principais responsáveis pela transformação (separação e compactação dos dados), quantização (redução da precisão dos dados transformados) e reordenação (organização dos dados em relação a sua relevância). E por fim o codificador de entropia converte uma série de dados que representa os elementos de uma sequência de vídeo em arquivos comprimidos de diferentes taxas de bits de tal maneira a adequá-los a aplicação. 7.2.3 Codificação H.264 Segundo Richardson (2003), os padrões MPEG-4 e ITU-T H.264 compartilham bastantes características, tais como a utilização de CODEC, além das técnicas de compressão semelhantes. No entanto estes padrões apresentam diferentes visões onde o MPEG-4 enfatiza mais a flexibilidade enquanto o padrão H.264 aprofunda mais na confiabilidade da compressão. Este sistema oferece uma melhor compressão comparada aos padrões anteriores, além de apresentar características integradas visando a robustez em transmissões em meio a vários canais simultâneos. O H.264
  26. 26. 25 contempla apenas três perfis de aplicação, diferente do MPEG-4 que possui cerca de 20 perfis diferentes. Cada perfil atende uma aplicação específica, o Baseline ou básico, agrega aplicações de conversações visuais tais como videoconferência, o perfil Extended ou estendido, adiciona ferramentas de otimização para o fluxo de vídeo sobre redes de Internet como o streaming, e o perfil Main ou principal, faz uso de ferramentas para a utilização em transmissões audiovisuais do tipo broadcasting além de permitir o armazenamento dos dados comprimidos. 7.3 CODIFICAÇÕES DE AÚDIO De maneira análoga à compressão de vídeo, o áudio também é comprimido através de padrões universais possibilitando o transporte de até seis canais de áudio de alta qualidade de maneira eficiente. O sistema mais utilizado na maioria dos padrões internacionais de TVD é o padrão MPEG e suas variações. Assim como observado no sistema de compressão de vídeo, a compressão MPEG também tira proveito da limitação da percepção humana. Neste caso é observado que o ouvido humano é capaz de identificar frequências de 16Hz a 20kHz, e que ainda ao misturar várias frequências ao mesmo tempo os tons mais graves se sobrepõe aos agudos. Depois de realizada a compressão do áudio, o ouvido humano é incapaz de observar alterações significativas entre um som antes e depois da compressão. O Padrão norte americano adota o sistema de áudio digital Dolby – AC3, enquanto o padrão japonês emprega o código MPEG-2 AAC e o Europeu utiliza o sistema MPEG-2 – BC. 7.3.1 Dolby AC3
  27. 27. 26 Este sistema é utilizado atualmente em discos no formato DVD (Digital Video Disc), onde é possível selecionar desde um canal mono de áudio até um sistema de som envolvente caracterizado por apresentar dois canais laterais frontais, dois canais laterais traseiros, um canal central e mais um canal de frequências mais graves. O principal algoritmo utilizado no sistema de compressão do Dolby AC3 é operceptual coding responsável por eliminar frequências inaudíveis ao ouvido humano reduzindo as taxas úteis de bits por segundo. 7.3.2 MPEG-2 BC Baseado no mesmo conceito do codificador perceptual, o padrão europeu utiliza-se de técnicas que aproveitam apenas as faixas de maior percepção humana. Outra característica interessante da natureza humana é que tons com frequências próximas entre si são mascarados pelo tom que apresentar maior intensidade, porém em frequências mais distantes a distinção destes tons é mais evidente, esta particularidade é denominada efeito máscara, um fenômeno não linear, porém passível de ser manipulado a favor de obter uma compressão bastante eficiente. 7.3.3 MPEG-2 AAC Segundo Collins (2004), o MPEG-2 AAC é um código avançado baseado na percepção da audição humana, usado inicialmente para aplicações de rádio. O código AAC aprimora as técnicas anteriores de maneira a aumentar a eficiência da codificação. Por exemplo, um sistema AAC operando em 96kbps produz um som com as mesmas qualidades que um ISO/MPEG-1 Layer-2 operando a 192kbps, ou seja, uma redução de 2:1 na taxa de bits. O padrão AAC possui três modos de operação, o principal ou Main, LC (Low Complexity), e o SSR (Scaleable Sampling Rate). Os diferentes modos são equilibrados com relação à qualidade e complexidade do áudio em uma determinada taxa de bits. Por exemplo, em 180kbps, o perfil Main AAC apresenta maior
  28. 28. 27 complexidade na estrutura de codificação do que o código LC AAC na mesma taxa de bits, porém este apresenta uma qualidade de áudio superior como resultado. O MPEG- 2 AAC oferece a capacidade de até 48 canais de áudio principais, 16 canais de efeito de baixa frequência, 16 canais multilíngue/sobrepostos, e 10 fluxos de dados. Por comparação o ISO/MPEG-1Layer 1 oferece dois canais e o Layer 2 oferece 5.1 canais no máximo. O código AAC não é compatível com o Layer 1 e nem o Layer 2. 7.4 SISTEMAS DE FORMATAÇÃO São apresentados a seguir os sistema de formatação de vídeo, áudio e dados. 7.4.1 Formatos de Vídeo Um sinal de vídeo pode ser representado por três grandezas distintas que compõe os quadros de imagens percebidos por nossa visão, são elas: a luminância, crominância e saturação. A luminância é responsável pela quantidade de luz que a imagem apresenta, já as outras duas grandezas representam os contrastes e complementos das diferentes cores presentes nas imagens. Estas grandezas estão relacionadas apenas fisicamente ao sinal de vídeo nas quais podem ser modeladas matematicamente, no entanto é necessário que haja uma padronização também da qualidade do vídeo. A qualidade do vídeo envolve vários parâmetros importantes, nos quais são descritos na figura 3 de modo a caracterizar o vídeo como HDTV (high definition television) e SDTV (standart definition television).
  29. 29. 28 Figura 3: Parâmetros dos Sinais SD e HD Fonte: ABNT NBR 15602-1 7.4.1.1 O formato SDTV Este formato é também conhecido como definição padrão que pode ser comparado às imagens utilizadas em sistemas de televisão analógicos convencionais. A resolução característica deste serviço é de 4:3, este tipo de formatação limita o ângulo de visão humana impossibilitando a percepção de detalhes em dimensão. Um aspecto positivo deste tipo de serviço é sua ocupação reduzida no espectro de frequência possibilitando o uso da multiprogramação, que consiste na transmissão de mais de um programa simultaneamente no mesmo canal de televisão. Esta nova aplicação permite a emissora de TV inúmeras possibilidades como a personalização de sua programação, como por exemplo, permitir ao telespectador escolher seu programa preferido a partir do momento em que liga seu televisor, ou ainda escolher qual câmera prefere acompanhar em um mesmo programa.
  30. 30. 29 7.4.1.2 O formato HDTV Esta formatação de imagem é caracterizada por apresentar uma resolução mais larga conhecida comowidescreen (tela larga) que possui 16 linhas horizontais para cada 9 linhas verticais, esta resolução (16:9) foi criada baseada na percepção do olho humano ser mais aguçada a imagens panorâmicas do que imagens em amplitude. A Transmissão de TVD no formato HDTV ocupa quase todo o espectro de frequência em um único sinal de vídeo, porém este tipo de vídeo agrega detalhes de altíssima qualidade, possibilitando ao telespectador atentar mais aos detalhes tendo uma sensação bem próxima a uma imagem real. É importante observar que o usuário só terá HDTV no caso de utilização de equipamentos compatíveis com este sistema, por exemplo, a captura de um sinal de 1080 linhas ativas em um aparelho televisor de 525 linhas acarretará como produto final uma imagem com qualidade padrão 525 linhas. 7.4.1.3 O formato LDTV Um novo serviço possível agregado a televisão digital é a recepção do sinal em dispositivos portáteis. Estes equipamentos normalmente apresentam antenas receptoras internas e uma tela de exibição de em média 7”, e ainda podem operar em movimento. A partir destas características é possível observar que a recepção de um sinal de alta definição ou até mesmo o de definição padrão seria incompatível com tal aparelho, por outro lado a demanda pelo acesso de vídeos em dispositivos portáteis vem crescendo largamente nos últimos anos, partindo do princípio que este é um mercado interessante, o padrão Japonês acrescentou uma nova formatação de vídeo capaz de ser decodificada e visualizada em aparelhos portáteis mesmo que estes estejam se deslocando em altas velocidades como por exemplo dentro de um veículo. Os vídeos decodificados através do serviço LDTV (low definition television) são classificados como de baixa resolução pois as modulações empregadas apresentam baixas taxas de bits por segundo. Estes sinais de vídeo ocupam um único segmento no espectro de 6MHz, e o serviço de transmissão destas mídias é denominado one-seg
  31. 31. 30 (Único segmento), no qual é agregado ao padrão ISDB. A resolução de imagens de baixa qualidade pode variar desde 160 x 120 até 352 x 288. 7.4.2 Formatos de Aúdio As formatações de áudio dependem de seu esquema de compressão, onde suas variações ou subconjuntos podem ser classificados como perfil ou camada. Por exemplo, um áudio comprimido no formato MPEG-1 apresenta subconjuntos de camadas ou layers, onde cada camada representa uma taxa de compressão e uma complexidade particular. Já o formato MPEG-2 ou MPEG-4 apresenta subclasses de perfis nos quais estão interligados a uma diversidade de aplicações como, por exemplo, a utilização de um padrão de áudio multicanal ou até mesmo oferecer um áudio multilíngue, onde o usuário pode escolher em qual linguagem ele prefere ouvir o áudio. O serviço de TVD permite a escolha entre quatro esquemas de canais de áudio diferentes sendo eles o Mono (canal único de áudio), Estéreo (canal de áudio duplo separado entre canais direito e esquerdo),Joint Estéreo (áudio estéreo mixado em um único canal) e o Multicanal, que representa uma combinação de seis canais diferentes nos quais oferecem uma sensação de áudio envolvente, separados em canal esquerdo frontal, direito frontal, central, esquerdo traseiro, direito traseiro e mais um canal adicional de baixas frequências. 7.4.3 Formatos de Dados Assim como o áudio e vídeo, os dados enviados pela emissora de TV também deve seguir uma formatação padrão para permitir sua decodificação em Terminais de Acesso (TA). Um TA por sua vez deve apresentar um middleware, que é um componente classificado como um software capaz de acessar o fluxo de dados recebidos, processá-los e apresentá-los ao usuário de uma maneira harmônica. O
  32. 32. 31 middleware também é responsável pelo acesso e armazenamento dos dados em TA’s que apresentarem um disco rígido. Desta forma, este software pode também ser classificado como um sistema operacional uma vez que ele permite o acesso a memória, processamento e aplicação. São inúmeros os padrões de aplicação suportados em sistemas de televisão digital, porém a limitação de qual aplicação pode ser apresentada é residente no middleware, ou seja, qualquer padrão de aplicação pode ser empregado desde que o middleware seja capaz de identificar e processar os dados. Segundo o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento (2006), as aplicações devem ser divididas em procedurais e declarativos, onde a primeira classificação refere-se a um conjunto de tecnologias como conjunto de classes organizadas em bibliotecas, formato de arquivo para as classes, máquina virtual e ambiente de desenvolvimento. Já a segunda classificação contempla a utilização de linguagens declarativas como, por exemplo, as variações da HTML (HyperText Markup Language) que permitam facilitar a utilização da própria tecnologia além de criação de conteúdos neste novo ambiente. Os padrões suportados pelos aplicativos procedurais são o Java Virtual Machine, JavaTV, DAVIC1.41(Specification part 9), JMF1.0 e o HAVi Level 2 – (User Interface). E os padrões suportados pelos aplicativos declarativos são o XML 1.0, XHTML, CSS, DOM, e ECMAScript. 7.5 SISTEMAS DE MODULAÇÃO A transmissão de dados através de links de antenas está sujeita a inúmeras intempéries, dentre elas a mais crítica é as atenuações devido à reflexão, refração e difração sofrida pelo sinal durante seu trajeto até atingir a antena receptora. Esta é uma característica notável em sistemas do tipo broadcasting, onde apenas uma antena irradia o sinal em potências elevadas com o intuito de entregar o sinal a inúmeras antenas receptoras de baixo desempenho e sem visada direta. Estas atenuações são
  33. 33. 32 claramente observadas no sistema de televisão analógico quando nota-se imagens “fantasmas” com atrasos em relação à imagem principal, este aspecto ocorre devido ao atraso do sinal fonte recebido em relação ao sinal refletido captado. O sistema de televisão digital surgiu com o intuito de eliminar estes efeitos indesejáveis na recepção do sinal irradiado, necessitando então de métodos de modulação mais eficientes de tal maneira a otimizar a transmissão e recepção de informações. Os métodos de modulação utilizados nos padrões definidos são o 8-VSB e o COFDM. 7.5.1 8-VSB O esquema de modulação 8-VSB trata-se de um aperfeiçoamento do método de modulação analógico em busca de obter maior robustez do sinal irradiado inserindo códigos de correção de erros evitando a contaminação do sinal fonte por ruídos. O padrão norte-americano ATSC adotou esta modulação em seu sistema de transmissão ocupando a mesma banda de frequência do sinal analógico de 6MHz. O fluxo de bits em uma modulação 8-VSB passa por vários estágios até apresentar as características adequadas a ser transmitido pelo estágio de potência. Primeiramente, o sinal necessita apresentar homogeneidade em relação aos seus níveis de potência, pois se um ruído atingir um sinal onde a maior parte da energia está concentrada em alguns pontos, a informação será perdida completamente. Desta forma o primeiro estágio do esquema 8-VSB é responsável pelo embaralhamento espectral dos dados visando à suavização do espectro. Devido ao fato de a informação estar fora de ordem, é necessário utilizar um sistema de correção de erros, neste caso o código utilizado é o Reed Solomon responsável por inserir bytes de paridade formando segmentos. O código Reed Solomon apresenta uma baixa eficiência se por acaso um ruído impulsivo afetar o sinal transmitido, então a medida tomada para evitar
  34. 34. 33 este tipo de ruído é a realização do embaralhamento temporal dos bits. Para conferir maior robustez ao sinal, mais um código de correção de erros é inserido, o Código Treliça, que basicamente gera 3 bits em sua saída a cada 2 bits de entrada melhorando assim a confiabilidade da informação difundida. Após estas etapas é necessário inserir símbolos de sincronismo e posteriormente um nível DC neste sinal de tal maneira criar um sinal piloto compatível com o modulador VSB. A partir deste ponto as últimas adaptações no sinal até irradiá-los através do meio, baseiam se em modular o sinal na frequência designada para a transmissão e amplificá-lo em um estágio de potência. 7.5.2 COFDM Segundo Yamada (2005), o esquema de modulação adotado pelos padrões Europeu e Japonês, denominado Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex apresenta várias características semelhantes ao 8 VSB, tais como a aplicação de códigos de correção de erros para melhorar a confiabilidade da informação, além do uso de técnicas de aleatorização e entrelaçamento dos dados. Entretanto a modulação COFDM apresenta aspectos que evidenciam a superioridade deste tipo de modulação em relação à 8- VSB, como por exemplo a presença de multiportadoras ortogonais entre si possibilitando o envio de mais de uma única informação audiovisual canalizada no mesmo espectro de 6MHz. Esta característica segmenta o espectro de transmissão criando hierarquias possibilitando o uso de diferentes serviços como recepção fixa, móvel e portátil. Neste esquema de modulação é necessário analisar as informações manipuladas em formatos de pacotes de tamanho fixo, designados TS (Transport Stream). Os pacotes TS são gerados durante a codificação MPEG-2 e em seguida são multiplexados áudio, vídeo e dados. O canal de saída do MUX é conectado a entrada do codificador
  35. 35. 34 COFDM. Os pacotes TS apresentam 188 Bytes, onde a informação está contida em 187 Bytes e o Byte restante é designado para realizar o sincronismo. O bloco codificador da modulação COFDM apresenta as mesmas funções descritas anteriormente na modulação 8 VSB, contudo uma separação do fluxo do sinal ocorre internamente nesse bloco. Trata-se do splitter, um componente que separa o sinal de entrada em hierarquias dependendo de suas características, ou seja, é possível separar a informação de acordo com sua aplicação como, por exemplo, vídeos de alta e baixa resolução. Diferentemente da modulação 8 VSB, a COFDM apresenta um bitrate variável no sinal de entrada do codificador, isto ocorre pois esta última apresenta várias portadoras com modulações diferentes entre si como DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying) QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) e 64-QAM, e ainda estas modulações podem apresentar code rates diferentes como 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 e 7/8, diferentemente do código treliça utilizado na modulação anterior onde a taxa de bits é fixa em 2/3. A utilização de diferentes modulações permite não só variar a qualidade do sinal como também possibilita o maior alcance de irradiação do mesmo, pois modulações diferentes envolvem também a robustez deste sinal, por exemplo, a modulação QPSK apresenta baixas taxas de bits, porém possibilita irradiar este sinal em áreas maiores e mais acidentadas, diferentemente da 64-QAM que é utilizada para modular sinais de HDTV onde recepção deste sinal atinge uma área bem reduzida em comparação da modulação QPSK à mesma potência. Após a segmentação dos diferentes tipos de sinais os dados passam por um estágio de Adaptação, Multiplexação e Dispersão de Energia, onde pacotes TS sofrem uma aleatorização de maneira equivalente ao entrelaçador de bits utilizados no sistema 8- VSB, que produz como resultado um sinal modulado com os mesmos aspectos independente do sinal de entrada.
  36. 36. 35 A função de codificação externa no COFDM equivale ao codificador Reed Solomon pertencente ao 8-VSB, onde a única diferença entre os dois esquemas de modulação é a quantidade de bytes de redundância. Enquanto o 8-VSB acrescentava 20B, o sistema de codificação FEC (Forward Error Correction) do COFDM acrescenta apenas 16B. Ainda em comparação à modulação do padrão ATSC o sinal passa a um Entrelaçador Externo equivalente ao Entrelaçador de Dados detalhado anteriormente. Em seguida os pacotes TS passam por um Codificador Interno no qual aplica um code rate ao sinal, onde é possível escolher códigos diferentes a partir de um código mãe de 2/3. A seguir o sinal passa por um entrelaçador interno que atua no sentido de evitar ruídos impulsivos de uma maneira otimizada, posteriormente este sinal passa por um bloco de estruturação de quadro. O estruturador de quadro é responsável por mapear o sinal de entrada em relação a sua modulação (DQPSK, QPSK, 16-QAM ou 64-QAM) e adicionar informações de configuração para receptor conhecidos como TPS (Transmission Parameter Signallling). O mapeamento do sinal é essencial, pois é quem garante a organização do quadro COFDM onde cada subportadora pode apresentar uma modulação diferente no bloco posterior, que é o modulador COFDM propriamente dito, que além de modular as portadoras, ele ainda insere um intervalo de guarda entre o transporte de cada pacote de dados. Este intervalo é importante, pois ele proporciona diminuição significativa de interferências intersimbólicas que ocorre na recepção de mais de um sinal ao mesmo tempo onde um sinal apresenta um atraso superior ao outro. Este intervalo de guarda garante a separação dos dois sinais atrasados entre si somente se o período de tempo do atraso for inferior ao período do intervalo de guarda. O sinal de radiofrequência que deve estar canalizado no ar é de natureza analógica assim como o sinal de TV convencional, então o circuito de saída para o transmissor não sofre nenhuma alteração desde que o sinal seja irradiado na banda de UHF (Ultra High Frequency), como o sinal fonte foi manipulado digitalmente nos blocos de codificação, estruturação de quadro e modulação, uma conversão digital-analógica deverá ser empregada após a inserção do intervalo de guarda de tal maneira a
  37. 37. 36 possibilitar a conexão entre o bloco de modulação e bloco de transmissão que por sua vez transfere a frequência intermediária do sinal para o canal consignado pela emissora e posteriormente o amplifica com a intenção de irradiá-lo ao meio possibilitando uma transmissão do tipo broadcasting. 8. MEIOS DE TRANSMISSÃO Assim como a televisão analógica convencional, o sinal digital viaja por diferentes meios - que deverão continuar coexistindo após a adoção do padrão digital.1 ● Terrestre - Transmitido por ondas de radiofrequência, os sinais digitais são transmitidos no ar e necessitam de antenas e receptores apropriados para a sua recepção. Este é provavelmente o meio mais aguardado da televisão digital já que seu custo econômico é o mais baixo, não há necessidade de pagar assinaturas bastando às grandes emissoras de televisão no país e suas retransmissoras efectuarem as devidas adaptações, exigindo também da parte dos consumidores, a aquisição de novos receptores. No Brasil, algumas companhias de televisão por assinatura já transmitem a sua programação usando um sistema semelhante denominadoMMDS. Em Portugal, a televisão digital terrestre foi inaugurada em 29 de abril de 2009, adotando, como no resto da Europa, o sistema DVB-T (Digital Video Broadcasting - Terrestrial). ● Satélite - Transmite o sinal de televisão e rádio através da infraestrutura de satélite a maioria das transmissões utiliza o sistema DVB-S desenvolvido especificamente para este uso, tendo a facilidade de se transmitir vários canais em um único sinal pela robustez e compressão dos sinais digitais. 8.1 VIA SATELITE Já em uso no Brasil desde 1996 através das TVs por assinatura de banda Ku (SKY, Tecsat e DirecTV) este sistema permite a captação do sinal digital pelos utilizadores residentes em regiões remotas. Desde 1997 existe um satélite público da Embratel
  38. 38. 37 transmitindo sinais digitais a antenas parabólicas específicas, denominado de banda C digital sem custos financeiros para a recepção. Atualmente, existem vários satélites com transmissões digitais abertas, chamados de sistemas Free to air (FTA), em formato DVBencontradas em satélites como a série BrasilSat (PAS B1, PAS B2, PAS B3 e PAS B4), Nahuel, Amazonas, Hispasat, entre outros, com programação variada, desde canais abertos (Rede Minas, TV Record, RedeTV!), emissoras regionais, rádios e canais estrangeiros. Com uma antena parabólica e um receptor de satélite que receba sinal digital em banda C e apontando a antena para os satélites StarOne C2 e Brasilsat B4 os canais disponíveis são: RedeTV!, Rede Super, TV Gazeta, SBT, Band, Rede 21, Mix TV, TV Cultura, TV Mundial, CineBrasil, SescTV, TV Educativa, Record, Rede Familia, CNT, TV Shop Tour, TV Rá-Tim-Bum, Rede Globo, entre outros canais. A qualidade da imagem é digital (igual da TV a cabo). ● Cabo - Utiliza redes de cabo convencionais televisão a cabo para transmitir os sinais digitais que chegam à casa do assinante via operadoras de televisão por assinatura. 8.2 TV A CABO Implantado a partir 2004 em grandes cidades como São Paulo, Rio de Janeiro e Recife este meio de transmissão para televisão digital é atualmente o mais difundido em todo o mundo. Normalmente as operadoras de televisão a cabo recebem quase todos os canais através de satélite. Após a recepção, filtragem e amplificação poderão existir dois processos para a transmissão no cabo, sendo um deles a codificação analógica dos canais (canais premium, pay-per-view, conteúdo explícito para adultos, etc) criando-se um empacotamento, modulação e depois a transmissão no cabo.
  39. 39. 38 Alguns canais, dependendo do interesse da operadora podem ser transmitidos diretamente no cabo sem a codificação analógica, como é o caso da recepção dos canais locais da cidade em que a operadora de TV a cabo se situa, os chamados canais Off Air, porém passam pelo processo de recepção, filtragem amplificação, modulação e transmissão. Em resumo, para os canais recebidos via satélite, eles são convertidos de sinais digitais (DVB-S), para sinais analógicos e depois transmitidos no cabo. 9. TIPOS DE TELEVISOR ● Televisor Analógico - Possui um sintonizador interno que permite receber as transmissões analógicas, mas não recebe transmissões digitais, necessitando, para isso, de um conversor digital (Set-Top-Box). ● Televisor Digital - Possui um sintonizador interno que permite receber as transmissões digitais sem necessidade de um conversor digital. Também pode receber transmissões analógicas. ● Televisor HD Ready - Possui sintonizador analógico, mas é capaz de reproduzir imagens com definição de 720 ou 1080 linhas horizontais. Com um conversor digital ISDB-Tb, poderá exibir imagens de alta definição transmitidas pelas emissoras de TV Digital no Brasil. ● Televisor HDTV - (High Definition TV ou TV de alta definição) Capaz de reproduzir imagens com definição de 720 ou 1080 linhas horizontais. Os modelos cuja definição nativa é de 1080 linhas, se possuírem a função progressive scan, podendo exibir imagens com 1080 linhas de definição horizontal progressiva (1080p), são conhecidos como Full HD. Quando utilizados em fontes de sinal 1080i (ex: transmissões em HD) ou 1080p (ex:
  40. 40. 39 DVD de alta definição, HD-DVD ou Blu-Ray Disc), podem exibir a melhor definição disponível em alta definição. ● Televisor SDTV - (Standard Definition TV) Possui definição nativa de 480 linhas horizontais. A maior parte dos televisores presentes no mercado pode reproduzir sinais com 480 linhas entrelaçadas (480i). Com a transmissão digital, a qualidade de imagem destes televisores será a mesma que eles apresentam quando conectados a um DVD. O conceito SDTV tem relação com a qualidade de imagem e não com o fato do produto ser digital ou analógico. Um produto SDTV pode ter um sintonizador digital. ● Transmissão terrestre - Através de ondas de radiofrequência, os sinais analógicos ou digitais são transmitidos pelo ar a partir das antenas terrestres (diferentemente dos satélites, que ficam no espaço) e necessitam de antenas e receptores apropriados para a sua recepção. ● TV a cabo - Sistema que distribui conteúdo audiovisual via cabos. É transmitido por uma operadora, que recebe este conteúdo, nacional ou internacional, e o distribui às casas que pagam mensalmente pelo serviço. Normalmente tem um número significativo de canais disponibilizados. ● TV aberta - Sistema que emite livremente conteúdo audiovisual, sem encargos e taxas para o telespectador. Para ter acesso a este conteúdo, basta que a TV esteja conectada à rede elétrica (tomada, gerador ou bateria) e situada dentro da área de cobertura de alguma emissora aberta. ● TV analógica – Transmissão (sinal aberto) - É o sinal de TV terrestre transmitido de forma analógica. É comum ocorrer perda de qualidade no processo de transmissão / recepção, ocasionando ruídos e interferências na imagem recebida. ● TV de projeção - Funciona como um projetor, porém, a imagem é gerada invertida e projetada na parte de trás da tela do televisor. Assim, vemos a imagem não mais invertida do outro lado. Nos projetores, uma luz muito forte
  41. 41. 40 passa por espelhos que a filtram em três cores. Estas se unem e são projetadas para formar a imagem. ● TV de tubo - (CRT) CRT é um acrônimo para a expressão inglesa cathode ray tube, que em português significa “tubo de raios catódicos”. Também conhecidos como Cinescópio. Dentro de sua TV existe um tubo onde encontramos duas placas: uma positiva e outra negativa. Quando a tensão entre as placas é muito alta, gera elétrons, e quando esses atingem a placa positiva, a diferença de energia gera um feixe de luz que atravessa o tubo e para na parte de trás do vidro da televisão, formando a imagem. ● TV LCD - Um feixe de luz passa por pequenas células que contêm cristal líquido (daí o nome Liquid Crystal Display) controlado por uma corrente elétrica. Assim são geradas as três cores básicas para a formação de imagens: vermelho, verde e azul. ● TV LED - O processo de transmissão das TVs de LED funciona praticamente como a de uma TV de LCD só que a tecnologia é um pouco diferente, ou seja, ao invés daquela luz branca no backlight, nas TVs de LED você tem um conjuntos de LEDs com as cores primárias (vermelho, azul e verde) e faz com que o trabalho de filtragem de luz do cristal líquido seja muito melhor realizado, conseguindo cores mais puras e com uma gama muito maior. Essa tecnologia também faz com que a luz seja exatamente igual durante todo seu tempo de uso e não ocorra perda de brilho ou alteração de cor, independentemente de ter uma luz acesa ou não. O painel também possibilita uma melhor regulagem na intensidade da luz. É a mais indicada para o sistema digital HDTV. ● TV Móvel - É a possibilidade de captar os sinais de TV em dispositivos em movimento: ônibus, trens, metrô, carros, barcos, etc. ● TV Plasma - No painel de plasma, encontramos pequeninas células que contêm uma mistura de gases. Quando uma corrente elétrica passa por
  42. 42. 41 essas células, excita os gases que passam para o estado plasma, gerando luz. ● TV Portátil - É a recepção em equipamentos portáteis, que podem ou não estar em movimento. Exemplo: televisores e computadores de mão equipados com receptor de TV ou telefones celulares equipados com chip receptor, nos quais o espectador pode assistir à programação deslocando-se ou não. ● TV Via Satélite - Com o avanço da tecnologia foi possível receber o sinal diretamente via satélite nos domicílios. Um satélite recebe a transmissão de outros satélites ou de uma central terrestre, e retransmite para as casas que possuem uma antena específica apontada para ele. É um serviço pago. 9.1 NO BRASIL ● Televisor ISDB-Tb Integrado - (conversor digital integrado) Independente de sua tecnologia (CRT, Plasma, LCD ou Projeção), é aquele que possui o conversor digital integrado. Isso significa que pode receber sinais de TV Digital no padrão ISDB-Tb (padrão de TV Digital adotado no Brasil), diretamente da antena, sem necessidade de outro equipamento para converter o sinal (conversor). ● TV ISDB-Tb Digital – Transmissão (sinal aberto) - Sinal de TV terrestre transmitido de forma digital. O grande benefício deste sistema é que não há perda de qualidade no processo de transmissão. Imagem e áudio permanecem 100% com a qualidade do sinal original, eliminando ruídos e interferências características do sistema analógico. 10. HDTV
  43. 43. 42 Em sua maior resolução de imagem - High Definition Television (HDTV) - Este padrão prioriza a nitidez e qualidade da imagem em detrimento do número máximo de canais a serem transportados em uma mesma freqüência. Atualmente, a resolução HDTV encontra resistência em avançar no mundo, sendo o alto custo da solução um dos principais obstáculos. O HDTV é atualmente utilizado em algumas grandes cidades localizadas em partes dos Estados Unidos, do Japão e de algumas regiões da Europa (para quem dispõe de uma TV com esta tecnologia). 11. INTERFERÊNCIA ENTRE 4G 700MHZ E A TV DIGITAL Pesquisar sobre o assunto.
  44. 44. 43 12. CONCLUSÃO Este trabalho procurou mostrar inicialmente a importância de se realizar pesquisas envolvendo o tema de Televisão Digital objetivando um modelo de implantação desta infra-estrutura em emissoras de TV que estão em operação no país. A seguir apontou os modelos internacionais de televisão digital existentes e como eles estão distribuídos no mundo, além de apresentar um panorama de como cada um destes padrões codifica, formata, modula e transmite as informações audiovisuais e de interatividade. Também mostrou um pouco da história da TV Digital, NBR’s normatizadoras, inovações técnicas e tecnológicas da TV Digital, padrões inter- nacionais de televisão digital, meios de transmissão, Pay-per-view (PPG) , HDTV.
  45. 45. 44 13. REFERÊNCIAS FERNANDO ÉRRICO PEREIRA. TV Digital I: Padrões e Histórico. Disponível em: <http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialaltvdiel1/pagina_2.asp>. Acesso em: 15 de março 2015. HUBER BERNAL FILHO. TV Digital: Introdução. Disponível em: <http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialtvdnorm/pagina_1.asp>. Acesso em: 15 de março 2015. WIKIPÉDIA. Televisão Digital. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Televis%C3%A3o_digital#Hist.C3.B3ria> . Acesso em: 15 de março 2015.

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