Seu e u a c a e c s e s s o s a p r a a r a n ov o a v s a s t ec e n c o n l oog o i g as

Transcrição

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3 ESTRUTURA PARA O PROJETO SBTVD - T PROJETO SBTVD Presidente da República Lula Conselho Consultivo (22 Instituições da sociedade Brasileira) Decreto 4901 de 26 de Novembro de 2003 Comitê de Desenvolvimento (10 Representantes do Governo) Grupo Gestor (8 representantes do governo e 1 da Anatel) ORGANIZAÇÕES DE SUPORTE DO GRUPO GESTOR CPqD FINEP

4 RECURSOS PARA O SBTVD - T Ministério das Comunicações FUNTTEL 65MR$ Ministério da Ciência e Tecnologia FINEP 15MR$ CPqD 50MR$ Universidades e Centro de Pesquisas selecionados 18 sub-projetos 20 Consórcios 105 Instituições

5 Assinatura dos Termos de implementação para o Memorando entre os Governos da República Federativa do Brasil e do Japão referente à implementação do sistema brasileiro de TV digital, baseado no padrão ISDB-T, e à cooperação para o desenvolvimento da respectiva indústria eletroeletrônica brasileira. 29 de Junho de 2006, com a presença do Ministro japones Heizo Takenaka. DECRETO Nº , DE 29 DE JUNHO DE 2006 Dispõe sobre a implementação do SBTVD-T. Estabelece que o Comitê de Desenvolvimento fixará as diretrizes para elaboração das especificações técnicas a serem adotadas no SBTVD-T, inclusive para reconhecimento dos organismos internacionais competentes. Dispõe que o Comitê de Desenvolvimento promoverá a criação de um Fórum do SBTVD-T para assessorá-lo acerca de políticas e assuntos técnicos referentes à aprovação de inovações tecnológicas, especificações, desenvolvimento e implantação do SBTVD-T.

6 $

7 +,- Reune-se uma vez por ano, ante de 31 de Março, ou por convocação extraordinária dos Presidentes do Conselho Deliberativo e Conselho Fiscal. Apenas Associados Pleno votam 13 Conselheiros Eleitos dentre os Associados Plenos pela Assembléia Geral. 3 Membros efetivos e 2 Suplentes - 1 represent. de cada da: Ind. Radiodifusão Ind. Transmissão Ind. Recepção Ind. Soft Comunidade Científica Associados efetivos podem participar dos trabalhos dos GTs Participam apenas Associados plenos

8 . / Radiodifusão Roberto Franco SBT Liliana Nakonechnyj Globo Radiodifusão Fernando Bittencourt Globo Tadao Takahashi TVE Brasil Radiodifusão José M. do Amaral Record José Chaves TV Cultura Radiodifusão Amilcare Dalevo Jr. Rede TV Frederico N. Silva Bandeirantes Recepção Moris Arditti Gradiente Gilberto Marangão CCE Recepção Roberto Barbieri Semp Toshiba José Mariano Filho Panasonic Recepção Manoel Correa Philips Carlos Goya Sony Recepção Benjamim Sicsu Samsung Dilson S. Funaro LG Transmissão Jakson Sosa RF Telavo Almir Ferreira Silva RF Telavo Transmissão Carlos Frutuoso Lenear Robson Caputo Linear Academia Marcelo K. Zuffo USP Luiz Meloni Unicamp Academia Guido L.S. Filho UFPB Luiz F.G. Soares PUC - RJ Software Laercio J.L. Consentino TOTVS David Britto Quality Software

9 Transmissão José Marcos Martins Tecsys Recepção Abdul Adad Cineral Radiodifusão José Inácio Pizzani TV Clube Software Salustiano Fagundes Hirix Academia Adonias Costa da Silveira Finatel

10 .3 # Codificação de Fonte Transmissão Recepção Codificação de áudio e vídeo Codificação de dados Multiplexer Transmissão Terrestre Receptor Canal de Retorno Gestão de Direitos Digitais

11 .#

12 % /12/ /11/2007* 31/03/2008* 31/07/2008* 30/11/2008* 31/03/2009** 30/04/2009*** 30/04/2011*** São Paulo Belo Horizonte, Brasília, Fortaleza, Rio de Janeiro, Salvador Belém, Curitiba, Goiânia, Manaus, Porto Alegre e Recife Campo Grande, Cuiabá, João Pessoa, Maceió, Natal, São Luís e Teresina Aracaju, Boa Vista, Florianópolis, Macapá, Palmas, Porto Velho, Rio Branco e Vitória Geradoras situadas nos demais Municípios Retransmissoras situadas nas capitais dos Estados e no Distrito Federal: até 30 de abril de 2009 Retransmissoras situadas nos demais Municípios * após 29/06/2007; ** após 01/10/2007 *** após o início da transmissão digital, em caráter definitivo, da estação geradora cedente da programação. Fonte: Portaria Minicom 652 de 10/12/06

13 $.#!!" Jan-Fev Fev-Mar Abr-Mai Mai-Jun Jul-Ago Ago-Set Out-Nov Nov-Dez Finalização das Especificações Publicação Formatação/Tradução Implementação de referência do Middleware Teste dos Protótipos Testes de Campo Lançamento Planejamento do teste de interoperabilidade dos protótipos

14 7 $

15 %21 05 Programas em Alta Definição de Imagem para Receptores Fixos DATA BROADCASTING Tranasmissão para Terminais Móveis Imagem e som de alta qualidade Informações do programa, informações genéricas, clima, transito, etc.. Serviço de recepção estável Múltiplos Programas em Imagem de Definição Padrão para Receptores Fixos INTERATIVIDADE Programação múltipla em um único canal Convergência com os serviços de Telecomunicações

16 7$#78& 9 : 2 ';<=>*? Resolução de Som surround 5.1 ch

17 A 1 22

18 A 1 2

19 A 1 2

20 BA

21 2 05.0

22 A Configuração de equipamentos do veículo Imagens de HDTV e do receptor analógico nos displays do interior do veículo em movimento

23 C & D1 %B -1 2 Convergência com os Serviços Móveis Celulares (canal de retorno). -1% -1%. -1 #0 5-E

24 )* )* / 01 /// ((( &&& &'!" ' '( ',-..!" +, #### )* )* C & D 1 %B.0 F2 0 Watch TV Reading data TV Internet Internet $$$ $%%% % Watching TV program on full screen Watching TV program and reading data on TV Watching TV program and reading data on Internet Viewing or reading Internet Reference: NHK documents

25 FRONT END RECEIVER EM USB PARA PCs

26 #7G$

27 - 05H Inovação Brasileira Estúdio Canalização Brasil Estúdio ou Empresa SI/PSI específicos para o Brasil MPEG2 TS Broadcastng TS Torre

28 H $78 BST-OFDM (compatível ao ISDB-T) Diferença na canalização e na freqüência de FI do receptor (57 MHz para 44 MHz).#$.%8I@ H.264 MPEG-4 AVC em substituição ao MPEG2 Para transmissão a terminais portáteis o sistema japonês já utiliza o H.264 até 15 fps o ISDTV está adotando também imagens em 30 fps. $: Do BML para GINGA (JAVA E NCL) %$. Dependente dos serviços a serem oferecidos

29 #7#.#$J78 Brasil VHF UHF Japão UHF

30 DIFERENÇAS NA CODIFICAÇÃO Serviço Fixo/Móvel Compressão de vídeo Padrão: Rec. ITU-T H.264 (MPEG-4 AVC) Perfil e nível especificado: HP@L4.0 Formatos de vídeo: 480, 720, 1080 Taxa de quadros: 25, 30, 50 e 60Hz Compressão de áudio Padrão: ISO/IEC (MPEG-4 AAC) Perfil e nível especificado: AAC@L4 e HE-AAC@L4 Ferramenta de High Efficiency: SBR Número de canais: 5.1 canais (sem SBR) ou estéreo (com SBR) Taxa de amostragem: até 48kHz Descritor MPEG: 0x2E

31 DIFERENÇAS NA CODIFICAÇÃO Serviço Portátil Compressão de vídeo Padrão: Rec. ITU-T H.264 (MPEG-4 AVC) Perfil e nível especificado: BP@L1.3 Formatos de vídeo: QVGA(4:3 e 16:9), SQVGA(4:3 e 16:9) e CIF Taxa de quadros: 5, 10, 12, 15, 24 e 30Hz Compressão de áudio Padrão: ISO/IEC (MPEG-4 AAC) Perfil e nível especificado: HE-AAC@L3 Ferramenta de High Efficiency: SBR + PS Número de canais: 2 canais Taxa de amostragem: até 48kHz Descritor MPEG: 0x2D

32 ..I.

33 - O ISDTV utiliza a modulação BST-OFDM, onde as portadoras OFDM são divididas em 13 grupos, denominados segmentos. O sistema pode operar com (Mode 1), (Mode 2) ou (Mode 3) portadoras. Estação de TV 12 Segmentos 5.6MHz 1 canal Recepção Móvel Recepção Fixa Recepção Portátil/Móvel Operadora de Celular Comunicação Móvel Celular Aparelho Celular Com receptor de 1 segmento incorporado

34 .2 K B62 Permite a transmissão simultânea de uma seleção de até 3 conjuntos de parâmetros diferentes de modulação, dentro de um mesmo canal de TV de 6MHz. / 45H / &1 2 Modulação COFDM com uso de entrelaçador de freqüências e scattered pilots equivale a modulação de portadora singela, como o 8 VSB, equipado com sofisticados e complexos equalizadores no domínio do tempo.. Sistemas de códigos corretores de erro avançados (Reed-Solomon e Código Convolucional). A introdução de códigos avançados tais como Turbo Code (estudado pelo Mackenzie) e LDPC (estudado pela INATEL), conferem maior robustez. / 4, F210 Introdução da técnica de entrelaçamento temporal permite a dispersão dos burst de erros provocados pelo ruído impulsivo, permitindo a eficiente ação dos sistemas de correção de erro. / 45H / +0 O entrelaçador temporal é uma solução eficiente para ambiente móvel. Característica excepcional a doppler shift O SBTVD-T permite a recepção de sinal HDTV em veículos móveis, mediante uso do sistema de diversidade de antenas L# MN# A recepção de múltiplos sinais co-canal, com diferenças de tempo inferior ao intervalo de guarda da modulação OFDM, permite a recepção perfeita do sinal. Para diferenças de tempos maior que o intervalo de guarda da modulação OFDM, as pesquisas realizadas no Japão mostram que equalizadores no domínio do tempo relativamente simples resolvem o problema.

35 5-9 B62& No ISDTV as portadoras OFDM são divididas em 13 grupos, denominados segmentos. Os segmentos são agrupados em camadas hierárquicas (max. 3 camadas) As camadas hierárquica podem ser transmitidas com parâmetros de modulação diferentes entre si, conferindo flexibilidade de serviço ao sistema. Cada camada hierárquica pode transportar mais de 1 conteúdo.

36 6666???? < < < < < < < < < < < < 6666 > ED > ED > ED > ED DDDD C D Portabilidade e Mobilidade Baixo consumo é essencial para portabilidade! Examplo: Examplo: Modulação QPSK QPSK Taxa Taxade de Codif. Codif. ½ Intervalo Intervalode de Guarda Guarda 1/8 1/8 Taxa Taxade de Bits Bits Kbps Kbps Sistema Sistemade de Compressão de de Vídeo: Vídeo: MPEG4 MPEG4AVC/H.264 Video 13 Segmentos 1 Segmento Distribuição de taxa de bits - exemplo Dados CCCC 9999 = = = = > > > > :::: ; 5 ; 5 ; 5 ; BBBB A 8A 8A 8A = = = = = ; 5 9 > = ; 5 9 > = ; 5 9 > = ; 5 9 > ;Q!N/1 %P (QN/1 )!N/1 O!N/1 Internet

37 2 5- Multiplexador específico para ISDB-T e ISDTV MPEG2 TS Broadcasting TS BLOCOS CARACTERÍSTICOS DOS SISTEMAS ISDB-T E ISDTV

38 .2 K B62 Permite a transmissão simultânea de uma seleção de até 3 conjuntos de parâmetros diferentes de modulação, dentro de um mesmo canal de TV de 6MHz. / 45H / &1 2 Modulação COFDM com uso de entrelaçador de freqüências e pilotos equivale a modulação de portadora singela, como o 8 VSB, equipado com sofisticados e complexos equalizadores no domínio do tempo. Sistemas de códigos corretores de erro avançados (Reed-Solomon e Código Convolucional). A introdução de códigos avançados tais como Turbo Code (estudado pelo Mackenzie) e LDPC (estudado pela INATEL), conferem maior robustez. / 4, F210 Introdução da técnica de entrelaçamento temporal permite a dispersão dos burst de erros provocados pelo ruído impulsivo, permitindo a eficiente ação dos sistemas de correção de erro. / 45H / +0 O entrelaçador temporal é uma solução eficiente para ambiente móvel. Característica excepcional a doppler shift O SBTVD-T permite a recepção de sinal HDTV em veículos móveis, mediante uso do sistema de diversidade de antenas L# MN# A recepção de múltiplos sinais co-canal, com diferenças de tempo inferior ao intervalo de guarda da modulação OFDM, permite a recepção perfeita do sinal. Para diferenças de tempos maior que o intervalo de guarda da modulação OFDM, as pesquisas realizadas no Japão mostram que equalizadores no domínio do tempo relativamente simples resolvem o problema.

39 .,2 5, 6RF2

40 Universidade Presbiteriana Mackenzie Multipercursos Espectro do sinal recebido Espectro de 1 recepção real na Cidade de São Paulo - Rua Lisboa (entre Rebouças e Alcides Pertica), a 2 km da antena transmissora (Pt = 1 kw) Espectro de 1 sinal de recepção sem multipercurso Espectro de 1 sinal de recepção com multipercurso Medidas realizadas pelo Laboratório de Rádio e TV Digital da Universidade Presbiteriana Mackenzie, utilizando o sistema de Captura de RF da Eiden. O sistema de Captura de RF possibilitará o desenvolvimento de um modelo de propagação para a cidade de São Paulo. O sinal recebido no local foi digitalizado e gravado em HD para reproduçâo posterior em Laboratório. Os testes mostram que com apenas 1 kw de potência o sinal é recebido normalmente na maioria dos pontos distantes 20 km da torre. Laboratório de Radio e TV Digital 18/07/05

41 Universidade Presbiteriana Mackenzie Resultado dos testes comparativos ao multipercursos Relação Sinal Eco (D/U) [db] ATSC LG5 8VSB - 2/3 19,3MBps DVB-T 19.76Mbps-64QAM 8k 3/4 1/16 ISDB-T RX1 19.3Mbps-64QAM 8k 3/4 1/16 0,2s 18 Atraso do Eco [us] Laboratório de Radio e TV Digital 18/07/05

42 .2 K B62 Permite a transmissão simultânea de uma seleção de até 3 conjuntos de parâmetros diferentes de modulação, dentro de um mesmo canal de TV de 6MHz. / 45H / &1 2 Modulação COFDM com uso de entrelaçador de freqüências e pilotos equivale a modulação de portadora singela, como o 8 VSB, equipado com sofisticados e complexos equalizadores no domínio do tempo.. Sistemas de códigos corretores de erro avançados (Reed-Solomon e Código Convolucional). A introdução de códigos avançados tais como Turbo Code (estudado pelo Mackenzie) e LDPC (estudado pela INATEL), conferem maior robustez. / 4, F210 Introdução da técnica de entrelaçamento temporal permite a dispersão dos burst de erros provocados pelo ruído impulsivo, permitindo a eficiente ação dos sistemas de correção de erro. / 45H / +0 O entrelaçador temporal é uma solução eficiente para ambiente móvel. Característica excepcional a doppler shift O SBTVD-T permite a recepção de sinal HDTV em veículos móveis, mediante uso do sistema de diversidade de antenas L# MN# A recepção de múltiplos sinais co-canal, com diferenças de tempo inferior ao intervalo de guarda da modulação OFDM, permite a recepção perfeita do sinal. Para diferenças de tempos maior que o intervalo de guarda da modulação OFDM, as pesquisas realizadas no Japão mostram que equalizadores no domínio do tempo relativamente simples resolvem o problema.

43 K10 K102C/D / Os erros causados pelo ruído impulsivo podem ser superior à capacidade de correção dos códigos corretores de erro. A introdução da técnica de entrelaçamento temporal permite a dispersão dos burst de erros provocados pelo ruído impulsivo, permitindo a eficiente ação dos sistemas de correção de erro. 0 K2- K 10 As empresas de telecom encontraram um ambiente com elevados níveis de ruído impulsivo no Brasil, que causaram problemas graves ao serem digitalizados. A experiência mostrou que: Os ruídos impulsivos são extremamente banda larga, podendo causar problemas até nas freqüências de 4 GHz (downlink de satélite). Quanto mais banda larga, o sistema tende a ser mais vulnerável ao reuído impulsivo. Há dificuldades em se caracterizar o ruído impulsivo. S K10 É comum um liquidificador ligado causar interferências na TV. #T 225- U2 2 / 42K10

44 .,2 5 1

45 Universidade Presbiteriana Mackenzie Resultados de testes comparativos de robustez a ruído impulsivo conduzidos pelo Mackenzie os resultados do ISDB-T são válidos para o ISDTV Ruído Impulsivo Relação Sinal-Ruído [db] (Ruído Gaussiano Equivalente) ATSC-LG5-19.4Mbps DVB DVB-T-RX2-19.8Mbps-64QAM 8k 3/4 1/16 ISDB ISDB-T-RX1-19.3Mbps-64QAM 8k 3/4 1/16 0,2s Largura da Janela [us] Laboratório de Radio e TV Digital 18/07/05

46 .2 K B62 Permite a transmissão simultânea de uma seleção de até 3 conjuntos de parâmetros diferentes de modulação, dentro de um mesmo canal de TV de 6MHz. / 45H / &1 2 Modulação COFDM com uso de entrelaçador de freqüências e pilotos equivale a modulação de portadora singela, como o 8 VSB, equipado com sofisticados e complexos equalizadores no domínio do tempo.. Sistemas de códigos corretores de erro avançados (Reed-Solomon e Código Convolucional). A introdução de códigos avançados tais como Turbo Code (estudado pelo Mackenzie) e LDPC (estudado pela INATEL), conferem maior robustez. / 4, F210 Introdução da técnica de entrelaçamento temporal permite a dispersão dos burst de erros provocados pelo ruído impulsivo, permitindo a eficiente ação dos sistemas de correção de erro. / 45H / +0 O entrelaçador temporal é uma solução eficiente para ambiente móvel. Característica excepcional a doppler shift OISDTV permite a recepção de sinal HDTV em veículos móveis, mediante uso do sistema de diversidade de antenas L# MN# A recepção de múltiplos sinais co-canal, com diferenças de tempo inferior ao intervalo de guarda da modulação OFDM, permite a recepção perfeita do sinal. Para diferenças de tempos maior que o intervalo de guarda da modulação OFDM, as pesquisas realizadas no Japão mostram que equalizadores no domínio do tempo relativamente simples resolvem o problema.

47 1 5- / / +0 O entrelaçador temporal é uma solução eficiente para ambiente móvel. Resultados experimentais mostraram que há uma melhora de 7 db na relação C/N requerida, para modulação 16QAM em ambiente móvel. Característica excepcional a doppler shift D/U (db) RX5 8us 64QAM;8k;3/4;1/16;19,76Mbps RX1 8us-19.3Mbps-64QAM 8k 3/4 1/16 0,2s ATSC LG Offset de Frequencia (Hz) Medidas realizadas pelo Mackenzie O ISDTV permite a recepção de sinal HDTV em veículos móveis, mediante uso do sistema de diversidade de antenas.

48 O sistema de diversidade de antenas melhora em 7dB a relação C/N requerida, para modulação 16QAM, para operação em ambiente móvel. O efeito da diversidade de antenas e do entrelaçador temporal são independentes.

49 %2K1 2 0 Branch #1 Maximal Ratio Combining with carrier by carrier of OFDM signal Branch #2 Tuner FFT Stable output signal Reciving level Branch #3 Tuner Tuner FFT FFT Diversity combine Time Spectrum Branch #4 Tuner FFT SP Channel estimate Weight

50 %,2 0

51 &

52 .2 K B62 Permite a transmissão simultânea de uma seleção de até 3 conjuntos de parâmetros diferentes de modulação, dentro de um mesmo canal de TV de 6MHz. / 45H / &1 2 Modulação COFDM com uso de entrelaçador de freqüências e pilotos equivale a modulação de portadora singela, como o 8 VSB, equipado com sofisticados e complexos equalizadores no domínio do tempo.. Sistemas de códigos corretores de erro avançados (Reed-Solomon e Código Convolucional). A introdução de códigos avançados tais como Turbo Code (estudado pelo Mackenzie) e LDPC (estudado pela INATEL), conferem maior robustez. / 4, F210 Introdução da técnica de entrelaçamento temporal permite a dispersão dos burst de erros provocados pelo ruído impulsivo, permitindo a eficiente ação dos sistemas de correção de erro. / 45H / +0 O entrelaçador temporal é uma solução eficiente para ambiente móvel. Característica excepcional a doppler shift O SBTVD-T permite a recepção de sinal HDTV em veículos móveis, mediante uso do sistema de diversidade de antenas L# MN# A recepção de múltiplos sinais co-canal, com diferenças de tempo inferior ao intervalo de guarda da modulação OFDM, permite a recepção perfeita do sinal. Para diferenças de tempos maior que o intervalo de guarda da modulação OFDM, as pesquisas realizadas no Japão mostram que equalizadores no domínio do tempo relativamente simples resolvem o problema.

53 .5-1,2 # Tempo de transmissão do sinal desejado : t Tempo de transmissão do sinal não desejado : Tempo de atraso do sinal não desejado : τ Intervalode Guarda : τ Seτ GI x GI, (por exemploτ x 1 (t t t + t 3 3 ) t = 126µ sec) > τ, é possível operar uma rede SFN sem compensação GI = 1

54 .5-1,2 # Os estudos no Japão mostraram que os transmissores devem ser sincronizados de forma que f < 1 Hz. f 1 f 1 ±f

55 TS RE- MUX A % '1 -* Broadcast TS IIP Rede Adaptador SFN Ajuste de Atraso Controlador de Rede OFDM MOD TX (Transmissor #1) GPS 1 pps &10MHz Adaptador Ajuste de SFN Atraso Controlador de Rede OFDM TX MOD (Transmissor #2) Dados IIP é decodificado no adaptador SFN e mede o tempo do frame header, ajustando o atraso do sinal.

56 %$#78