3 de janeiro de 2010

TV digital SBTVD/ISDB-TB

Muitas pessoas confundem o TV Digital ou DTV (Digital TeleVision), como sendo TV de alta definição (HD - High Definition) e associa imediatamente com o HDTV (High Definition TV), mas estão equivocadas, pois a DTV pode transmitir na definição baixa (LD - Low Definition), padrão (SD - Standard Definition) e alta (HD - High Definition).

A grande diferença da analógica, é que em vez de sinal de áudio e vídeo analógico, a DTV transmite áudio e vídeo digitalizado, ou seja sequência de bits 0 e 1 (dígito binário). A transmissão digital, além de eliminar ruídos e fantasmas na recepção da imagem, é muito flexível, disponibilizando às emissoras, alternativas de transmissão e recursos que são inviáveis na analógica.

Abordarei aqui, de uma forma bem simplificada, o SBTVD (Sistema Brasileiro de TeleVisão
Digital) ou também conhecido como ISDB-Tb, que é o sistema de transmissão da TV Digital brasileira. Veja mais e outros sistemas em TV Digital.

No DTV, tanto o áudio como o vídeo de um programa são digitalizados (ADC - Analog Digital Converter), e depois compactados em Codec MPEG-4 (vídeo em H.264/AVC e áudio em AAC). É realizada a multiplexação do áudio, vídeo e dados do programa e também o Datacasting, através do MPEG-2 Sistema, gerando o stream (fluxo de bits), que será codificado em camadas hierárquicas, canalizado e depois estruturado em OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), para ser modulado e transmitido em RF (Rádio Frequência de VHF/UHF). A taxa de transmissão é de 19.2 Mbps. Na fig. 1, um diagrama simplificado.

Dados do programa: São dados que estão relacionados com o programa como legendas, dados do áudio, etc.

Datacasting: São dados não vinculados ao programa como EPG (Electronic Program Guide - Guia Eletrônico de Programação), interatividade, previsão de tempo, situação de trânsito, atualização de firmware, etc. Estes dados são codificados em MPE (Multi Protocol Encapsulation) ou Carrossel, que são interpretados pelo middleware do receptor como Ginga, desenvolvido no Brasil.


Áudio e Vídeo: Podem ter vários fluxos de áudio e vídeo, onde no áudio pode ter até 8 fluxos. Na figura 2 temos uma tabela com alternativas possíveis de áudio e vídeo, que as emissoras podem transmitir no SBTVD. No áudio, além da quantidade de canais, existem opções para reduzir a taxa de transferência, principalmente no One Seg, utilizando SBR (Spectral Band Replication) e PS (Parametric Stereo). No vídeo SD, é utilizada a resolução de 720x480 como no DVD, para poder transmitir imagens na relação de aspecto de 4:3 ou 16:9 (anamórfica).

Canalização: A banda do canal legal no DTV é de 6MHz (igual ao do analógico PAL-M), como por exemplo, o canal 14 começa na frequência de 470MHz e vai até 476MHz. O canal é dividido em 14 segmentos de 428,57KHz, mas um segmento é descartado para a transmissão, ficando somente 13, que são numerados de 0 a 12. Portanto a banda de transmissão de um canal DTV é de 13x428,57=5,57MHz, mas para uma maior segurança é expandida para 5,7MHz.

Segmento 0 que fica bem no centro, por ser de mais fácil recepção, é destinado para receptores portáteis como celular. Por ser transmissão de 1 só segmento, é conhecido como One Seg ou 1 Seg.

Demais segmentos ímpares ficam à esquerda e os pares à direita, incrementando de dentro para fora. A transmissão com a utilização destes segmentos é chamada de Full Seg, que são destinadas a receptores fixos como HDTV e receptores móveis. Veja na figura 3.

Camadas Hierárquicas: Cada segmento tem sua própria especificação de canalização e modulação. Camadas (Layers) hierárquicas podem ser formadas agrupando segmentos com as mesmas especificações (até três camadas), e assim cada camada pode ser um tipo de transmissão (canal lógico).

Escalabilidade: Uma grande vantagem do sistema, é de poder aproveitar as camadas hierárquicas, por exemplo, se uma camada estiver transmitindo um programa em SD e a segunda camada, o mesmo programa em HD, a segunda aproveita também a primeira camada que tem informações de SD para formar o HD. Um receptor móvel que só consegue receber o SD, aproveita a primeira camada e descarta a segunda.


Multiprogramação: Como vimos acima, cada camada pode transmitir um programa diferente, e acaba se tornando um canal lógico. Além da transmissão One Seg, no Full Seg é possível ter até mais 3 programas em definição padrão (SD), mas em Full HD (1920x1080) que utiliza todos os 12 segmentos, só é possível transmitir 1 programa. Como muitas programações ainda estão em SD, ficam camadas ociosas, que poderiam estar sendo aproveitadas.

A multiprogramação está bastante polêmica, pois enquanto a Band e a RedeTV lutam pela liberação, a Globo é contra. Por enquanto está liberada somente para emissoras públicas como TV Brasil, TV Senado, etc., e a TV Cultura de São Paulo, após muitas brigas, obteve autorização especial somente para experiências.

Na minha opinião, deveria ser liberada, pois em vez de assistir um programa de alta definição que não me interessa, é preferível assistir, mesmo que seja em SD e que seja reprise para a emissora por causa do custo, um programa de maior interesse meu, pois as programações estão caóticas, e não adianta melhorar a qualidade da imagem se não tem conteúdo. Mas com certeza necessitará de um grande controle, para que as emissoras não façam locações de canais lógicos para programas independentes de péssima qualidade, e piorar ainda mais as programações.

Modulação: Diferente da transmissão de sinais analógicos que utiliza a modulação de frequência (FM), devido a necessidade de transmitir bits, na DTV, é utilizada a mudança de fase e em alguns casos, também de amplitude, para representar 1 bit ou um conjunto de bits. Isto é necessário porque a transmissão é realizada pela RF que é analógica, e portadora destas informações digitais. No SBTVD foram adotadas QPSK, DQPSK, 16QAM e 64QAM para modulação de programas e DBPSK para sinais de controle. Como exemplo, no 64QAM pode ter 4 fases com 4 amplitudes diferentes, totalizando 64 estados possíveis, o que representa 6 bits. 

Veja também:
Recepção de TV Digital
UHDTV, 8K4K ou SHV
4K2K
Como escolher uma HDTV
Imagem de alta definição
HDTV 3D

Um comentário:

  1. Achei este artigo muito interessante, parabens

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