Redes de Difusão Digital Terrestre

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William Moisés Pedroso de Sequeira
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1 FEUP 2006/2007 Redes de Difusão Digital Terrestre 10 Dezembro 2006 Trabalho por: Nuno Pássaro Nuno Faria

2 Objectivos do Trabalho Análise do processo de passagem da TV analógica para a TV digital (TVD) ou Switch Over ; Comparação entre as diferentes normas existentes para a TVD: Características técnicas; Diferenças fundamentais; Oferta de equipamentos e produtos pelos diferentes fabricantes; Soluções/alternativas para a implementação de interactividade na TVD.

3 Introdução A transmissão do sinal digital de televisão até casa do assinante pode fazer-se de diferentes modos: via satélite, via rede cabo e por difusão terrestre.mais recentemente têm surgido, entre outros, sistemas baseados quer em linhas de assinantes digitais assimétricas (assymetric digital subscriber lines - ADSL) como em fibra-até-casa (fibre-to-the-home- FTTH), assentes respectivamente em linhas de pares de cobre do serviço telefónico e em fibra óptica até à habitação. A Comissão Europeia tem vindo a impulsionar a introdução da televisão digital, nomeadamente, por via da transição da radiodifusão analógica para a digital. Neste sentido, e de acordo com o Plano de Acção eeurope, os Estadosmembros tiveram de publicar, até ao final de 2003, as suas intenções no tocante à política de switchover (desactivação do sistema analógico). No domínio da televisão e da rádio (conjuntamente designadas radiodifusão ), entende-se por transição ( switchover ) o processo de migração da radiodifusão analógica para a digital, que começa com a introdução da radiodifusão digital e termina com o fim ( switch-off ) da radiodifusão analógica.

4 Introdução O processamento e transmissão de sinais sob a forma digital apresenta diversas vantagens em relação ao formato analógico, nomeadamente: Melhor qualidade da imagem para uma dada largura de banda; Melhor qualidade do som; Compatibilidade com os computadores e a Internet; Interactividade; Menor largura de banda para uma dada resolução da imagem; Menor potência dos emissores para a mesma área de cobertura analógica; Possibilidade da transmissão de um maior número de canais numa única portadora As vantagens mencionadas possibilitam aos operadores de televisão a disponibilização de mais e melhores serviços aos seus clientes.

5 Normas e Acordos Internacionais Para um desenvolvimento concertado e estratégico da televisão digital surgiu a necessidade de se estabelecerem acordos e normas. Neste trabalho apenas serão abordadas as seguintes normas: DVB-T - Digital Video Broadcasting Terrestrial (Europa) ATSC - Advanced Television Systems Committee (América) ISDB-T- Transmission Systems for Digital Terrestrial Broadcasting(Japão) O DVB-T é o sistema de televisão digital mais popular do mundo, adoptado em mais países do que os sistemas ATSC (EUA, Canadá, México e Coreia do Sul) e ISDB-T (Japão). O DVB-T é um dos vários standards da DVB(Digital Video Broadcasting).

6 ATSC- Advanced Television Systems Committee Desenvolvido e inicialmente implementado nos EUA e Canadá, em 1998; O principal objectivo visou a passagem do sistema NTSC (analógico) para o ATSC (digital), adicionando um transmissor digital a cada transmissor NTSC já existente, com mínima interrupção de serviço; É direccionado principalmente para a transmissão terrestre, utilizando a modulação 8-VSB, mas é capaz de ser utilizado para a transmissão por cabo ou por satélite, utilizando a modulação 16-VSB, bit rate fixa para cada caso; Capaz de recepção fixa ou portátil sem perda relevante de velocidade, mas pouco eficiente na recepção móvel; Sistema mais virado para redes MFN (Multi-Frequency Networks).

7 DVB-T - Digital Video Broadcasting (Terrestre) Desenvolvido na Europa e implementado inicialmente em Inglaterra em 1998; É um sistema flexível, permite a transmissão móvel, portátil e fixa com bit rates variáveis consoante o meio de transmissão, e o tipo de recepção; Robusto contra erros de multipath e ecos o que permite a sua utilização em redes SFN (Single Frequency Networks) ou canal único. O sinal DVB-T pode ser transmitido por cabo apesar de existir uma norma especifica para tal, a DVB-C; Utiliza modulação COFDM;

8 DVB-T - Digital Video Broadcasting (Terrestre) Exemplo dos parâmetros DVB-T a serem usados para diferentes aplicações:

9 ISDB-T - Transmission Systems for Digital Terrestrial Broadcasting Desenvolvido no Japão, é mais recente que o DVB-T e o ATSC; Prepara-se a sua implementação no Brasil; É um melhoramento do sistema DVB-T já existente, usa uma modulação BST-OFDM (Band Segmented Transmission Orthogonal Frequency Division Multiplexing); Foi desenvolvido tendo em vista, acima de tudo, a receptores de tamanho reduzido e de baixo custo(recepção móvel);

10 Distribuição Global dos Sistemas

11 DVB-T face ao ATSC Comparando as tecnologias em termos de performance: A tecnologia DVB-T : Apresenta uma pior resposta do que a tecnologia ATSC na presença de ruído branco gaussiano. Apresenta maior imunidade contra a distorção multipath. Para a mesma largura de banda, o sistema ATSC consegue uma maior velocidade, ou seja melhor aproveitamento da banda utilizada. O DVB-T utiliza MPEG2 com perfil MP@ML (Main Profile at Main Level) e em contrapartida o sistema ATSC utiliza também MPEG2 mas com os perfis MP@ML e MP@HL ( Main Profile at Main Level e Main Profile at High Level). Para o mesmo nível de interferência inter-canal, o DVB-T necessita de mais (2.5dB ou 1.8 vezes mais potência) para compensar a perda de 2.5dB devido ao PAR ou um filtro com melhor atenuação dos lobos secundários O DVB-T utiliza uma resolução máxima de 2048x1152, píxeis não quadrados com entrelaçamento, enquanto que o ATSC utiliza 1920x1080, píxeis quadrados e ainda incorpora vários tipo de formatos de SD para ter compatibilidade com sistemas mais antigos. Em termos de capacidade HDTV, é necessário uma velocidade de transmissão de pelo menos 18Mbps para um serviço HDTV satisfatório. Nestas condições, a tecnologia DVB-T com um esquema de codificação equivalente ao ATSC 8- VSB não é capaz de atingir esse valor,a velocidade atingida fica entre 14.7MHz e os 17.9MHz.

12 DVB-T face ao ISDB-T Visto que o sistema ISDB-T foi uma evolução do DVB-T, já existente, as características referidas são válidas também para o ISDB-T, sendo necessário ter em conta os melhoramentos efectuados: A banda de RF 6MHz foi subdividida em 13 segmentos independentes, com a possibilidade de serem enviadas 3 programações diferentes ao mesmo tempo, por exemplo: uma em QPSK, outra em 16QAM e ou em 64QAM; Foi acrescentado o modo 4k; Foi acrescentado o método de modulação DQPSK. Globalmente os melhoramentos efectuados, no DVB, que deram origem ao ISDB foram de encontro à melhoria do serviço móvel prestado pelo DVB-T. A introdução da modulação DQPSK é um exemplo disso.

Análise do Mercado Após uma análise no mercado com tecnologia DBV-T, é apresentado o seguinte modelo: PDP-427XD: Com processamento vídeo integrado e sintonizador digital (DVB-T), e colunas de

13 Análise do Mercado Após uma análise no mercado com tecnologia DBV-T, é apresentado o seguinte modelo: PDP-427XD: Com processamento vídeo integrado e sintonizador digital (DVB-T), e colunas de instalação inferior, o PDP-427XD dispõe ainda de 2 entradas HDMI e uma entrada para PC. Ecrã de Plasma de 7ª Geração, que inclui componentes novos e únicos tais como o painel PUREBLACK Panel 2 e o filtro Direct Colour Filter 2. Suporta até ao vídeo1080/24p

especificações: Écran com dimensões superiores a 34 e formato 16:9; Vem equipado com sintonizador

14 Análise do Mercado Após uma análise no mercado com tecnologia ATSC, são apresentados os seguintes modelos: Plasma 42HP66 42 Syntax OLEVIA LT42HVi Estes modelos apresentam no geral, as seguintes especificações: Écran com dimensões superiores a 34 e formato 16:9; Vem equipado com sintonizador digital(atsc) Apresentam entradas DUAL Progressive Scan Component e HDMI para suportar toda tecnologia de vídeo.

Análise do Mercado Após uma análise no mercado, com tecnologia ISDB-T, é apresentado o seguinte modelo: Vodafone 905SH/Sharp 905 Especificações: Apresenta um écran de 2.

15 Análise do Mercado Após uma análise no mercado, com tecnologia ISDB-T, é apresentado o seguinte modelo: Vodafone 905SH/Sharp 905 Especificações: Apresenta um écran de 2.6 (66mm) com 400 x 240 de resolução e formato 16:9. Câmera de 2 megapíxeis, suportados por um pequeno cartão de memória SD. Vem incorporado com bluetooth e todas as outras características que um telefone de 3 Geração apresenta. A comunicação com um PC é feita por USB, PC Link ou IrDA.

16 Análise do Mercado A partir destas ofertas de equipamentos pelos diferentes fabricantes, podemos constatar que a oferta de equipamentos na tecnologia ATSC está mais virada para recepção terrestre fixa. Já o ISDB-T, como foi concebido para apresentar um bom serviço para sistemas móveis, apresenta uma maior oferta nesse campo. O facto de existir no Japão um alto consumo deste tipo de equipamentos, foi um factor preponderante para a aposta neste tipo de receptores. No caso do DVB-T, nota-se uma aposta similar por parte dos fabricantes,tanto no campo de receptores fixos como no campo de receptores móveis.

17 Soluções/Alternativas para permitir interacção em redes de transmissão Terrestre Implementação da capacidade de conecção à internet por parte do elemento descodificador de sinal, sendo o canal de retorno feito sobre IP. Criação de um elemento emissor no sistema receptor, já existente de forma a que o sinal enviado pelo utilizador fosse modulado e codificado tal como nos broadcaster de TVD: problemático em termos de segurança; aumentaria a taxa de ocupação do espectro; maior custo do equipamento para o utilizador.

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