Televisão Digital Terrestre

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1 Televisão Digital Terrestre Do analógico ao Digital Autores: André Cardoso Diogo Alpuim Marcelo Silva Miguel Soares Equipa: 1MIEEC09_01 Monitor: Patrícia Ramos da Silva Supervisor: Professor Abel Costa Vasco Gomes Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 1

2 Agradecimentos Durante a execução deste nosso trabalho contamos com a ajuda de alguns elementos exteriores ao grupo. Assim, gostaríamos de agradecer à monitora Patrícia Ramos da Silva, responsável pela monitorização do nosso trabalho. Gostaríamos também de agradecer ao supervisor Abel Costa pelo constante acompanhamento do projeto. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 2

3 Preâmbulo O presente relatório realizado no âmbito da disciplina Projeto FEUP, no letivo 2012/2013, pelo grupo 1MIEEC09_01, aborda o tema Televisão Digital Terrestre do analógico ao digital. Este relatório tem como objetivos: descrever a evolução da televisão terrestre, resumir as características principais das normas de sistemas analógicos (NSTC, PAL e SECAM), analisar os conceitos, tecnologias e sistemas desenvolvidos para TDT, descrever sucintamente as 4 normas de TDT, com especial ênfase na norma DVB-T (Europa) e resumir as principais características da TDT em Portugal. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 3

4 Índice de conteúdo Preâmbulo...3 Introdução... 6 Evolução da televisão a nivel mundial... 7 Televisão mecânica... 9 Televisão electrónica... 9 Aparecimento da televisão a cores Principais normas analógicas Sistema PAL Sistema NTSC Sistema SECAM TDT Processamento de sinal... Normas TDT DMB ATSC ISDB DVB-T TDT na Europa Características da TDT em Portugal Razão da mudança do sinal analógico para o digital Razão da utilização da codificação MPEG-4 em Portugal Conclusão Bibliografia Anexo Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 4

5 Índice de Ilustrações Ilustração 1 - Alexandre Bain; Telégrafo de Bain; Jons Jacob Berzellius. 7 Ilustração 2 - Paul Nipkow ; Esquema do disco de Nipkow; Disco de Nipkow 8 Ilustração 3 - Sistema sequencial de campo Ilustração 4 - Três canhões de eletrões Ilustração 5 - Mapa Europa com os respetivos sistemas utilizados por cada País Ilustração 6 - Sinal digital vs analógico. 16 Ilustração 7 - Processamento de Sinal. 18 Ilustração 8 - Ilustração da qualidade de imagem de acordo com o número de linhas.. 21 Ilustração 9 - Mapa mundial com os respetivos sistemas Digitais implementados. 22 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 5

6 Introdução A televisão é sem dúvida um dos maiores meios de comunicação da nossa sociedade, pois permite o acesso fácil e rápido a um manancial de informação. Mas este processo evolutivo está ainda longe de se poder dar como terminado, pois procede-se constantemente a avanços tecnológicos para que possa existir uma melhoria a nível da qualidade de imagem bem como possibilidades a nível de interatividade. Com este trabalho pretendemos dar a conhecer um pouco da história da televisão bem como das várias técnicas de transmissão e os vários aparelhos usados para visualizar o sinal recebido nomeadamente TDT, televisão digital terrestre (DTTV Digital Terrestrial Television). Hoje em dia assiste-se a uma pequena revolução nesta área com o aparecimento da Televisão Digital, que está ainda a dar os seus primeiros passos, mas promete trazer melhor qualidade de imagem e som. Mas esta mudança implica a troca dos aparelhos convencionais por outros compatíveis com as novas normas, desde os emissores a recetores, aos próprios televisores, o que implica que esta mudança terá que ser gradual e prolongada. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 6

7 Evolução da televisão a nível mundial Desde o início do século XIX, os cientistas preocupavam-se com a transmissão de imagens à distância. Em 1942, Alexander Bain, obteve a transmissão telegráfica de uma imagem (fac-símile), actualmente conhecido como fax. Mas já em 1817, Jons Jacob Berzelius (químico sueco) descobriu o selénio. Mas apenas 56 anos após, em 1873, Willoughby Smith comprovou que o selénio possuía a propriedade de transformar energia luminosa em energia eléctrica. Através desta deste pressuposto se conseguiu realizar a transmissão de imagens por meio da corrente eléctrica. Ilustração 1 - Alexandre Bain; Telégrafo de Bain; Jons Jacob Berzellius Em 1884, Paul Nipkow, criou um disco com pequenos orifícios(disco de Nipkow) 1 em espiral ambos com a mesma distância entre si que faziam com que o objeto se subdividisse em pequenos elementos que juntos formavam uma imagem. 1 O disco de Nipkow consistia num aparelho, inventado em 1884 por Paul Nipkow, para enviar uma imagem em movimento de um local para outro, por meio de um condutor eléctrico. Para isso, utilizava uma propriedade do Selénio: o facto de a condutividade eléctrica deste elemento ser maior consoante a sua iluminação. Decompondo uma imagem num conjunto de pontos escuros e luminosos, estes poderiam ser convertidos em sinais de corrente eléctrica, de intensidade proporcional à claridade dos pontos. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 7

8 Ilustração 2 - Paul Nipkow ; Esquema do disco de Nipkow; Disco de Nipkow Em 1892 Julius Elster e Hans Getiel inventaram uma célula fotelétrica. Já em 1906 Arbwehnelt criou um sistema de televisão por raios catódicos. O sistema usava a exploração mecânica de espelho somada ao tubo de raios catódicos. Mas apenas em 1920 se realizaram as verdadeiras transmissões, através da utilização de um sistema mecânico baseado no disco de Nipkow. Em 1924, John Baird consegui transmitir contornos de objetos à distância. No ano seguinte consegui transmitir aparência de pessoas. Já em 1926, John Baird, fez a primeira demonstração no Royal Institution em Londres, para a comunidade científica e de seguida assinou contrato com a BBC para transmissões experimentais. Tratava-se de um padrão mecânico com 30 linhas apenas. Dois caminhos de desenvolvimento dos sistemas de televisão Mecânica Electrónica Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 8

9 Televisão mecânica Em 1884 Paul Nipkow criou o primeiro sistema eletromecânico de televisão, que consistia num disco de Nipkow que era colocado entre o objeto a digitalizar e uma célula de selénio. Com o girar do disco, a luz ia passando pelos buracos e era captada pela célula. Devido às propriedades elétricas do selénio, nomeadamente a, condutividade elétrica, deste varia com a luminosidade captada. O sinal elétrico produzido era conduzido por um fio até ao seu recetor. O recetor era constituído por uma lâmpada e um disco igual ao primeiro que girava à mesma velocidade. A luz produzida pela lâmpada variava no tempo de acordo com a intensidade da corrente recebida, produzindo assim uma imagem igual à original. Este sistema é a base da televisão mecânica. Televisão eletrónica Existe uma grande controvérsia acerca de quem inventou a televisão eletrónica. Em 1927, Philo Taylor Farnsworth, com 14 anos apenas demonstrou o primeiro sistema eletrónico para televisão, mas só com 21 anos é que conseguiu construir um sistema eficaz que funcionasse. Esse sistema é a base de todas as televisões de raios catódicos. Mas por outro lado, há quem diga que o pai da televisão eletrónica é Vladimir Zworykin, devido à sua invenção do iconoscópio, em 1923, e do kinoscópio, em 1929.[1] Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 9

10 Aparecimento da televisão a cores Em 1940, a Columbia Broadcasting System (CBS), umas das maiores emissoras comerciais nos USA, inventou uma televisão mecânica a cores. Mas este sistema tinha uma grande desvantagem, ser incompatível com as antigas televisões a preto e branco. O sistema basicamente baseava-se num disco rotativo que possuía três filtros, um para a cor vermelha, outro para a verde e um terceiro para o azul, e desseguida cabia ao olho humano fazer a junção das três cores. Apesar de ser um sistema prático tinha uma outra grande desvantagem: para manter a qualidade da televisão monocromática era necessária uma largura de banda três vezes maior. Ilustração 3 - Sistema sequencial de campo Entretanto a RCA (Radio Corporation of America) desenvolveu um sistema sequencial de pontos. Pontos vermelhos, verdes e azuis de fósforo que eram depositados num ecrã. A existência de três canhões de eletrões, um para cada cor, fazia com que os pontos de fósforo se iluminassem. Este processo era sequencial e processava-se a uma velocidade de 3,6 MHz. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 10

11 Ilustração 4 - três canhões de eletrões Como se pode constatar pela figura acima, a saída desse sistema era um conjunto de impulsos com uma amplitude proporcional à amplitude da correspondente cor. Vários sistemas foram criados, mas todos encontravam a mesma barreira: o que fazer com aparelhos antigos a preto e branco que já eram por volta de 10 milhões no início dos anos 50. Criou-se então nos Estados Unidos um comité especial, no sentido literal de colocar cor no sistema a preto e branco. Esse comité recebeu o nome de National Television System Committee, cujas iniciais serviam para dar nome ao novo sistema, NTSC. Em Portugal, as emissões a cores começaram a ser regulares em 1980, sendo o Festival RTP da Canção de 1980, o primeiro programa emitido a cores em Portugal.[2] Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 11

12 Principais normas analógicas Ilustração 5 - Mapa Europa com os respetivos sistemas utilizados por cada País A TV no formato analógico teve no mundo três grandes formatos de distribuição de imagem e som, quer por via hertziana terrestre, cabo ou satélite. -PAL (Phase Alternation Line) nas suas variantes B, D, G ou K (o mais comum por todo o mundo), I (Reino Unido, Irlanda, Macau, Hong Kong, Angola, Lesoto, Namíbia, e África do Sul), M (Brasil e Laos), N ou NC usado na Argentina, Paraguai e Uruguai -NTSC (National Television System (s) Committee) utilizado nos Estados Unidos, Canadá, Japão, Coreia e alguns países da América Latina - SECAM (Séquentiel couleur à mémoire) usado na França e nas suas antigas colónias, no Médio Oriente e na antiga União Soviética. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 12

13 Sistema PAL: História: O sistema PAL, abreviatura do inglês Phase Alternating Line (Linha de Fase Alternante) é o formato mais comum na Europa. Foi criado pelo engenheiro alemão Walter Brunch, juntamente com a empresa eletrónica Telefunken. Este engenheiro registou a sua patente em 1963, sendo a sua primeira aplicação realizada em Agosto de Características: Tem uma melhor qualidade de imagem, já que dispõe de um maior número de linhas de varrimento. O sistema PAL apresenta mais 100 linhas de resolução, comparativamente ao sistema NTSC, ou seja, 625 linhas de resolução. Em contra-partida, e para fazer face ao tipo decorrente alternada que é usada na Europa, de 50Hz (50 ciclos por segundo), tem um varrimento de 50 meios-frames por segundo, ou mais exatamente, 25 frames por segundo, tornando a imagem por vezes um pouco tremida, apesar da sua qualidade muito acima do sistema Americano NTSC. Sistema NTSC: História: É um sistema que foi desenvolvido em 1940 e estabelecido nos Estados Unidos pela "Federal Communications Commission". Foi aprovado em 1941 como o primeiro sinal padrão de radiodifusão televisiva nos Estados Unidos. Este sistema faz parte da maior parte dos países Americanos, com exceção do Brasil e faz ainda parte de vários países do Leste Asiático. As primeiras emissões a preto e branco iniciaram-se no dia 1 de Julho de Anos mais tarde, entre 1950 e 1953, a mesma Comitiva reúne-se novamente afim de criar um sistema de vídeo composto, onde é adicionada uma nova frequência capaz de fornecer, além do sinal a preto e branco, o sinal a cores. No dia 1 de Janeiro de 1954, começam as transmissões desse novo sinal, composto, de preto e branco e cor. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 13

14 Características: O sistema NTSC apresenta 525 linhas de resolução, das quais 480 são a imagem visível e as outras 45 são as VBI (do inglês Vertical Blanking Interval), que servem para estabelecer o tempo que o feixe de eletrões necessita para se reposicionar, do final de um frame para o início do próximo frame. Este formato de vídeo transmite 60 meios-frames por segundo (mais exatamente 59,94), ou seja, apresenta 29,97 fps (ou quadros) por segundo. (fps, do inglês, Frames per second frames por segundo). A varredura é por isso, intercalada. Este sistema padrão do NTSC, de 59,94 campos por segundo, é baseado no tipo de sistema elétrico utilizado nos países que usam uma corrente alternada de 60 ciclos por segundo, ou 60 Hertz (Hz). Nos países onde o tipo de corrente elétrica é de 50 Hertz, ou 50 ciclos por segundo, houve a necessidade de criar sistemas de televisão compatíveis, ou seja, de 50 campos por segundo. O NTSC tem uma relação de aspeto de 4:3. Com este sistema de vídeo, conseguem-se obter até 16 milhões de cores diferentes. É incompatível com a maioria das placas de vídeo de computador, que usam sinais de vídeo RGB (red, green, bul vermelho, verde e azul). Contudo, consegue-se, por meio de adaptadores de vídeo, converter sinais NTSC em sinais para placas de vídeo para computador e vice-versa. Sistema SECAM: História: O sistema SECAM (Séquentiel Couleur à Mémoire), ou em Português cor sequencial com memória, é um sistema a cores analógico, que apareceu em França, em 1956 por parte do senhor Henri de France, sendo inaugurado alguns anos depois, mais especificamente no dia 1 de Outubro de Quatro homens, vestidos de fato e gravata, apresentam-se de pé num estúdio. A imagem é apresentada a preto e branco, mudando de seguida para cores. Nesta altura, uma televisão a cores custava cerca de 5000 francos. A sua popularidade não foi a desejada, apenas assistindo à primeira emissão cerca Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 14

15 de 1500 pessoas. Um ano depois, vendem-se 200 mil aparelhos, quando se esperava 1 milhão. O sistema de vídeo SECAM foi mais tarde adotado pelas antigas Colónias Francesas e Belgas, por países do Leste Europeu, pela Antiga União Soviética e ainda por alguns países do Médio Oriente. Contudo, com a queda do comunismo e com a vulgarização dos aparelhos de televisão de vários padrões, a maior parte dos países do Leste Europeu decidiram mudar para PAL. Características: Tal como no sistema PAL, também o sistema SECAM transmite 625 linhas de resolução, das quais 576 são visíveis. Também usa a mesma frequência de varrimento do sistema PAL, de 50 varrimentos por segundo, 50 Hz. Difere do sistema PAL na medida em que a transmissão da cor é feita de maneira diferente, de uma forma sequencial: vermelhos e amarelos numa linha e azuis e amarelos na próxima linha. Hoje em dia, muitos dos trabalhos são realizados em sistemas de vídeo que suportem 576 linhas de resolução (PAL e SECAM) ou de vídeo composto (PAL), sendo depois convertidos para SECAM para a transmissão. [3] Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 15

16 TDT Para podermos compreender o que é a TDT (Televisão Digital Terrestre) ou DTTV (Digital Terrestrial Television) precisamos primeiro de conhecer a revolução digital que tem vindo a substituir os sistemas analógicos. Neste capítulo incluímos uma breve nota sobre a revolução digital e introduzimos o surgimento da televisão digital com especial ênfase para a transmissão terrestre. A revolução digital surgiu na segunda metade do século XX. São desenvolvidos avanços na capacidade de converter a Ilustração 6 - Sinal digital vs analógico informação em sistemas digitais que passam a ser utilizados comercialmente, já que até então eram apenas utilizados para fins bélicos. Muitos dos sinais analógicos (contínuos) são substituídos por sinais digitais (descontínuos), estes sinais digitais revelaram-se um avanço enorme trazendo imensas vantagens que vão desde a possibilidade de compressão de dados até à melhor resistência contra sinais indesejados (ruído). Assim, em praticamente todas as áreas da comunicação deu-se, ou está em curso esta transição. A televisão não ficou excluída e as transmissões analógicas dão lugar a transmissões digitais permitindo assim uma melhor qualidade de imagem sujeita a menores interferências e custos mais baixos. A televisão digital não é nada mais do que a transmissão de vídeo e áudio através de um sinal digital. Esta mudança é o avanço mais significativo na tecnologia da televisão desde a criação da televisão a cores nos anos 50. Para transmitir estes novos sinais digitais foram naturalmente criados padrões de codificação (ATSC, DVB, ISDB, DMB). A televisão digital não é novidade até porque a possibilidade de subscrever a serviços de televisão digital por cabo ou por satélite já está presente há alguns anos em diversos países incluindo Portugal. Acontece que, desde 2006, muitos países estão a impor aquilo a que se chama switchover digital ou switch-off analógico que consiste na transição do sistema de televisão analógica terrestre (televisão pública tradicional) para a televisão digital terrestre. Nesta situação deixam de existir Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 16

17 transmissões analógicas e passa-se a um serviço nacional de televisão digital que é transmitido na mesma através de antenas. Desta maneira o estado tem a capacidade de transmitir mais canais com melhor qualidade do que no sistema analógico utilizando um menor feixe do espectro radioelétrico permitindo também que o espectro libertado seja concessionado para exploração de outras tecnologias. No entanto nem todos os televisores estão preparados para receber um sinal digital e pode ser necessário um descodificador ou conversor para usufruir deste serviço.[4] Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 17

18 Processamento de Sinal Ilustração 7 - Processamento de Sinal Os conteúdos são gerados pelos canais em formato digital e respeitando, claro, as normas. De seguida, os (mesmos) conteúdos são difundidos através da atmosfera pelos centros emissores, os quais funcionam segundo a tecnologia Digital Vídeo Broadcasting-Terrestrial (DVB-T). Chegado o sinal às casas, é recebido pelas antenas recetoras das respetivas habitações e sofre desmodulação, descodificação de canal e descodificação MPEG, nos recetores de DVB-T (descodificadores TDT em formato de caixas ou instalados no interior dos televisores). De notar que o sinal digital é convertido num sinal analógico através de um conversor e sofre uma modulação por radiofrequência (VHF ou UHF) pelo emissor de radiofrequência. Por conseguinte, os utilizadores apenas necessitam de possuir um descodificador que funcione com a norma MPEG- 4/H.264.[5] Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 18

19 Normas TDT Há várias entidades com conjuntos de normas ou padrões que estão definidos para a transmissão de televisão digital, quer seja via terrestre ou por satélite. DMB: DMB (Digital Multimedia Broadcasting) é uma tecnologia que transmite dados a dispositivos móveis (como telemóveis). Esta serve-se de ondas rádio (com frequências entre 3 khz e 300 GHz) como meio de propagação de sinal. A DMB pode ser recebida via terrestre ou satélite DMB-T e DMB-S, respectivamente. Foi inventada pela Coreia do Sul e só começou a ser testada em Maio de É provável que venha a substituir a transmissão de dados via radio FM. A DMB-T é capaz de transmitir variadas definições, desde 480i (Standard Definition Television ou SDTV) até 1080p (High Gefinition Television ou HDTV) usando sempre MPEG como codec podendo este ser o 2 ou o 4 AVC (H.264). Sempre usando o formato 16:9. Em relação ao aúdio, este é multicanal, isto é, o sinal de cada altifalante é independente dos outros. Este áudio é 5.1 (com 5 canais, mais um que o surround) e usa AC3 como codec. É muito utilizado em formatos de vídeo como DVD e Blu-ray. A diferença deste codec da Dolby em relação aos anteriores é que, ao armazenar o som em diferentes canais, pode criar um ambiente tridimensional, no qual os telespectadores estão no centro, dando a ideia de que estes estão inseridos, de certa forma no filme. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 19

20 ATSC: A ATSC (Advanced Television Systems Committee) tem padrões que foram concebidos para suportar altas definições de imagem e som. Possui dois formatos de imagem: 16:9 (widescreen) e o comum 4:3. Os codecs de imagem utilizados são os mesmos que os da DMB: MPEG-2 e MPEG-4 AVC (H.264). Para o som, a ATSC usa o codec AC-3. Começou por emitir televisão só para aparelhos fixos, mas actualmente emite televisão digital para dispositivos móveis (desde 2008). ISDB: A ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting) foi criada no Japão, mais especificamente em Tóquio, pela organização ARIB. Contudo, só passou a ser conhecida mundialmente após a adesão do Brasil. A DiBEG é a entidade responsável pelas normas na ISDB. Esta estabeleceu como codec de vídeo MPEG-2 HDT. Possui apenas um codec de áudio, MPEG-2 AAC (não possui os 6 canais que o 5.1 possui). Tem uma largura de banda de 12 GHz por canal. Como suporta qualidades altas, só usa o formato 16:9. DVB-T: Na Europa, o sistema utilizado denomina-se DVB (Digital Video Broadcasting) e, tal como os outros, transmite áudio e vídeo ambos comprimidos e digitais, através de formatos MPEG. O conjunto de regras ou normas que a DVB segue foram estipulados por uma entidade denominada ETSI. Esta tecnologia divide a informação a transmitir do portador digital em vários bocados e cada um deles é modulado por frequências portadoras. Tal como todas as transmissões em telecomunicações, a DVB cria intervalos de frequências vazios para não haver interferências (ecos, atrasos, etc.) Para a modulação do sinal há tres tipos distintos (QPSK, 16QAM, 64QAM). O sinal depende do país, variando entre VHF (Very High Frequencies) de 7 MHz e UHF (Ultra High Frequencies) de 8 MHz. Para transmissão de vídeo são utilizados os codecs do tipo MPEG-4 AVC /H.264 e para o áudio MPEG-2 AAC. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 20

21 Possui HDTV (High definition Telivision) até 1080p, EDTV (Enhanced Definition Television) e SDTV (Standard definition Telivision), com os formatos mais comuns: 16:9 e 4:3. MPEG MPEG (Moving Picture Experts Group) é, como o nome indica, um grupo, criado pela ISO (International Organization for Standardization) para definir um conjunto de padrões e/ou normas para, não só a compressão, mas também a transmissão de áudio e vídeo. Progressivo vs. Entrelaçado A diferença entre os formatos i e p (1080i/ 1080p, 720i/720p,etc.) é o tipo de varredura, isto é, i de interlaced e p de progressive. Na varredura entrelaçada, as linhas horizontais são alternadas, ou seja, se fossem 4 linhas somente a primeira e a terceira é que realmente tinham os pixeis preenchidos, a segunda e a quarta estariam em preto e alternar-se-iam. Por outro lado, a varredura progressiva ou não-entrelaçada não alterna as linhas, em vez disso, combina as linhas pares e ímpares, reproduzindo-as ao mesmo tempo. Como o tempo de preenchimento das linhas é igual, independentemente da varredura, o modo progressivo preenche metade do ecrã enquanto o entrelaçado preenche só as linhas ímpares ou pares. Deste modo, a definição 1080p é superior a de 1080i.[6] Ilustração 8 - Ilustração da qualidade de imagem de acordo com o número de linhas Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 21

22 Ilustração 9 - Mapa mundial com os respetivos sistemas Digitais implementados. TDT na Europa A par do Japão, a Europa é pioneira no que diz respeito à transição para a televisão digital terrestre. Em 2004, a União Europeia decretou um prazo limite para o switch-off (no anexo 1 pode encontrar uma cronologia completa desde o aparecimento da televisão até a implantação do sistema de televisão digital) da televisão analógica nos estados membros. Desde então todos os países têm iniciado um processo de transição para a TDT para que em 2012, ano limite para o switch-off, estejam em condições de poder desligar as transmissões analógicas e utilizarem apenas a TDT. A maneira de como este processo é conduzido tem dado que falar em diversos países até porque nem sempre o processo adotado é o mais transparente e/ou adequado. Serão por isso apresentados neste capítulo alguns exemplos representativos daquilo que tem sido o desenvolvimento da TDT na União Europeia. A Holanda no dia 11 de Dezembro de 2006 descativou a televisão analógica terrestre tornando-se assim no primeiro país a nível mundial a Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 22

23 concluir o digital switchover. Acontece que cerca de 80% da população holandesa subscreve serviços de televisão a cabo, dos quais muitos utilizam a televisão analógica por cabo. Este facto tornou a transição bastante simples. À semelhança da Holanda países como a Alemanha, Suécia ou Japão continuam a ter um elevado número de pessoas que subscrevem serviços analógicos de televisão por cabo continuando por isso a existir uma percentagem significativa da população que utiliza a televisão analógica. Alguns países adiaram a data limite para 2013, são o caso da Polónia e da Grécia. No primeiro caso o maior problema era o desconhecimento da população face à transição para o sistema digital. O governo decidiu lançar campanhas informativas e espera-se que em 2013 o processo esteja concluído. Muitas pessoas também defendem que o governo subsidie os aparelhos necessários para descodificar o sinal digital para que as famílias mais pobres possam continuar a ter acesso à televisão pública. Na Grécia o problema é de origem diferente, o sector dos media foi dos mais afetados pela crise económica atual e levantam-se muitas dúvidas sobre a capacidade de o país conseguir terminar o processo de transição dentro das metas estabelecidas pela União Europeia. Características da TDT em Portugal Abaixo encontra-se um comunicado emitido pela ANACOM que enuncia as características da TDT em Portugal: As futuras emissões de Televisão Digital Terrestre (TDT) em Portugal terão por base, nomeadamente, a tecnologia DVB-T e a compressão de vídeo MPEG-4/H.264. Neste contexto, para receção das emissões de TDT deverá confirmar se as especificações técnicas do (s) equipamento (s) de que dispõe respeitam, no mínimo, duas condições: Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 23

24 1. Compatibilidade com a norma DVB-T; 2. Descodificação de vídeo em MPEG-4/H.264. Não se verificando as referidas condições, poderá proceder das seguintes formas: Caso pretenda manter o seu atual televisor, deverá adquirir um dispositivo externo, habitualmente uma set-top-box a instalar entre a tomada de antena e o televisor, que em conjunto com o mesmo permita satisfazer as duas condições acima referidas; Caso pretenda comprar um novo televisor e não ter que instalar o referido dispositivo externo, deverá adquirir um televisor digital integrado já com capacidade de receção de DVB-T e descodificação de vídeo em MPEG- 4/H.264. Deve assim certificar-se, designadamente junto do vendedor, de que os dispositivos que pretende adquirir tendo em vista a receção de TDT em Portugal (set-top-box, televisor digital integrado, ou outro, como, por exemplo adaptador para PC) permitem satisfazer, no mínimo, as duas condições acima referidas. [7] Razão da utilização da codificação MPEG-4 em Portugal: Uma pergunta que muitas vezes é feita por utilizadores mais informados é a razão de outros países europeus utilizarem o sistema de codificação MPEG-2 e em Portugal usarem a codificação é MPEG-4? O sistema de codificação MPEG-4 é um standard mais eficiente do que o MPEG-2. Permite uma melhor rentabilidade dos recursos disponíveis (no caso português, todos os canais gratuitos passam a utilizar apenas o espaço ocupado por um canal analógico o que seria impossível com MPEG-2). Através do comunicado emitido pela ANACOM, ficou-se a saber qual seria o sistema de compressão do sinal a utilizar pela futura TDT portuguesa, trata-se do MPEG-4/H.264. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 24

25 De forma simplificada, a compressão MPEG-4, sendo mais eficiente (comprime mais o sinal), permite divulgar mais canais no mesmo espectro radioelétrico em comparação com o MPEG-2. Ao utilizar-se o MPEG-4 o negócio da TDT fica muito mais económico para a PT, porque pode transmitir mais canais, criando assim uma oferta comercialmente mais atrativa. Sendo assim, os principais interessados na adoção do MPEG-4 são portanto o operador da rede e os operadores de televisão. Algumas vantagens do MPEG- 4 para o consumidor são: tornar possível uma maior oferta de canais e os programas gravados ocupam menos espaço. Também o uso do MPEG-4 torna muito mais difícil, no curto e médio prazo, o uso de equipamentos TDT portáteis concorrentes com os atuais e futuros serviços a pagar de televisão móvel (via telemóvel), a disponibilizar após o apagão analógico. O MPEG-4 necessita de muito maior capacidade de processamento para fazer a descompressão do sinal em relação ao MPEG-2. Para além das desvantagens já mencionadas acima, existem ainda outras, neste caso para o consumidor como por exemplo: preço elevado do equipamento (principalmente os recetores), é incompatível com praticamente todo o equipamento em uso (TDT MPEG-2, a oferta de equipamento compatível ainda é muito reduzida (televisores e recetores), ainda há equipamentos TDT portáteis compatíveis com MPEG-4. Razão da mudança do sinal analógico para o digital Com a transição do sinal analógico para o digital tornou-se possível beneficiar de uma melhor experiência de televisão, nomeadamente: 1. Nos serviços de interatividade entre telespectadores noutras funcionalidades avançadas de utilização da televisão, tais como: a. Possibilidade de acesso à Internet; b. Pausa TV - para parar e retomar a emissão de TV; c. Gravação de emissão; d. Agendamento de gravações. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 25

26 2. Com a Disponibilização de um Guia de Programação Eletrónico, guia de TV e barra de programação, para consultar os horários dos programas de televisão. 3. Na qualidade de som e imagem de emissão, sendo muito superior à da analógica. Os sinais digitais sofrem mais dificilmente degradações por serem menos sensíveis a ruídos do mau funcionamento dos aparelhos ou de interferências. Na transmissão de um sinal digital, conserva-se ainda a forma exata do sinal, ao contrário do que acontece com os analógicos que podem sofrer ligeiras alterações que podem afetar a qualidade audiovisual. No entanto, é graças a avançadas técnicas de compressão e de codificação que o conjunto de sinais áudio, vídeo e outros dados podem ser transmitidos dentro da largura de banda limitada pelo espetro de frequência dos 6 aos 8MHz dependendo da região. A reduzida taxa de bits necessária deve-se a métodos de síntese binária, tais como a remoção de redundâncias (espacial e temporal) e o aproveitamento e manipulação do sistema visual humano. Esse aproveitamento é, pois, conseguido devido às limitações psico-visuais humanas, sendo possível suprimir alguns sinais sem a perda de qualidade humanamente percetível. a. Redundância Temporal é responsável pela eliminação de informação desnecessária na composição de uma imagem. Na redução temporal, aproveita-se a semelhança que existe nos inúmeros quadros que formam uma imagem. Através de algoritmos especiais, consegue uma grande eficiência no que diz respeito a retirada de informação descartável, conseguindo assim diminuir a taxa de bits necessária para enviar determinada informação. b. Redundância Espacial- Assim como o bloco de redundância temporal, tem a finalidade de descartar informações desnecessárias para a formação de imagem, diminuindo assim a taxa de bits para a transmissão de determinado quadro ou imagem. A redundância espacial aproveita a similaridade entre pixels adjacentes de uma imagem, onde através de algoritmos organiza-se de Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 26

27 modo a transmitir imagens em movimento, percebendo quais pixels são estáticos, fazendo assim que os mesmos não precisem ser retransmitidos, ou seja, compara os quadros que formam uma imagem formando-os somente com informação variável, o restante não precisa ser retransmitido enquanto permanecer inalterado A implementação da TV digital ainda permitiu aumentar a diversificação na programação devido à implementação de três resoluções distintas: a SDTV (Standart Defenition Television), a EDTV (Enhanced Defenition Television) e a HDTV (High defenition Television). Estas resoluções apresentam, respetivamente, graus de qualidade de sinal superiores. Por exemplo, a HDTV possui uma imagem estendida, nitidez e qualidade de som que se aproxima do CD, oferecendo um alto nível de qualidade televisiva. Apresenta ainda imensa riqueza de detalhes visuais de alta definição. O usuário disponibiliza também aproximadamente do dobro nas duas direções, horizontal e vertical, em relação à TV analógica convencional. Isto permite, pois, um aumento considerável na resolução espacial. O conjunto de cores reproduzido e a mudança de relação de aspeto passa a ser mais próximo da utilizada nos filmes cinematográficos. Além das 3 resoluções ainda existe outra, a LDTV (Low Definition Television), de qualidade audiovisual inferior à televisão convencional. Por isso, a sua aplicação usualmente está relacionada com transmissões móveis ou portáteis, por exigirem dispositivos de exibição com telas de reduzidas dimensões. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 27

28 Conclusão Atualmente a televisão, a par da internet, é dos meios de comunicação mais influentes na sociedade, por isso, conhecer este meio com maior detalhe é uma mais-valia para qualquer cidadão. Com a elaboração deste relatório fomos capazes disso mesmo, ficando a conhecer e a perceber o que é, e como funciona a televisão digital bem como as suas vantagens e consequentemente razões para a mudança do antigo sistema analógico para o digital. Para além disso ganhámos uma melhor perceção daquilo que tem sido a evolução da televisão quer em Portugal, quer no resto do mundo. Concluímos então que a mudança para a televisão digital terrestre era inevitável e que acompanha a evolução natural que as tecnologias têm sofrido. A digitalização da informação torna-se um processo imperativo na sociedade atual à qual a televisão não poderia escapar. Não podemos deixar de referir que em certos casos, razões de carácter político e económico influenciaram a forma como a transição do digital para o analógico foi conduzida. Assim, após a realização deste trabalho ficámos também com a ideia de que em alguns países, incluindo o nosso, não foi explorado todo o potencial da televisão digital terrestre. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 28

29 Bibliografia [1] [2] [3] [3] [4] [5] a.html [6] [6] [6] [6] [7] [7] [8] Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 29

30 Anexo 1 Os momentos da televisão em Portugal Principais datas: As principais datas sobre a história da televisão em Portugal, desde o aparecimento RTP Rádio Televisão Portuguesa até à migração da transmissão analógica para o sinal digital da TDT Televisão Digital Terrestre As emissões de televisão iniciaram em Portugal, no ano 1957, com as emissões do canal estatal: RTP Em 1968 é lançado o segundo canal estatal: a RTP Decorria o ano de 1972 quando surgiu a RTP Madeira Três anos mais tarde, em 1975, começaram as emissões da RTP Açores Em 1977 estreiam as primeiras telenovelas brasileiras (caso de Gabriela ), as variedades adaptam-se à TV, o humor expande-se ( A Visita da Cornélia ) e Portugal pede a adesão à CEE Comunidade Económica Europeia (hoje UE União Europeia) As primeiras emissões regulares de televisão a cores só acontecem em Em 1980, o Festival da Canção é o primeiro programa emitido a cores em Portugal Surge a Lei da TV por cabo, mas só em 1994 a TV Cabo e outros começam a operar no mercado português Surge em 1992 o primeiro canal privado: a SIC Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 30

31 Um ano mais tarde, em 1993, arranca a TVI Em 1994 é lançada a televisão por cabo Decorria o ano de 2005 quando a Zon TV Cabo inicia passagem dos canais para digital É lançado o Meo, serviço de televisão paga da Portugal Telecom (Outubro) Iniciam-se as emissões experimentais em Televisão Digital Terrestre a partir do emissor de Palmela (Janeiro) Prosseguem testes da TDT noutras zonas do país (29 de Abril) Arranque oficial da TDT Televisão Digital Terrestre Atualmente, cerca de dois terços da audiência de TV portuguesa, ou seja, a soma de todos os operadores de pay TV, recebe toda a sua televisão em formato digital e a quota de audiência dos canais por cabo nos lares subscritores é cerca de 35% Switch-Off analógico em Alenquer, Agualva-Cacém (Sintra) e Nazaré, as três localidades piloto escolhidas para a instalação da TDT Switch-Off analógico em várias regiões de Portugal: 1.ª Fase 12 de Janeiro de 2012, para os emissores e retransmissores que asseguram sensivelmente a cobertura da faixa litoral do território continental; 2.ª Fase 22 de Março de 2012, para os emissores e retransmissores que asseguram a cobertura das Regiões Autónomas dos Açores e da Madeira; Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 31

32 3.ª Fase 26 de Abril de 2012, para os emissores e retransmissores que asseguram sensivelmente a cobertura do restante território continental. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 32