Televisão Digital e Televisão Digital Interativa: aspectos arquiteturais

A TVD é uma evolução natural da televisão analógica, e não somente isto, é também uma nova plataforma com impactos ainda não muito claros sobre a sociedade. Sistemas de TVD podem ser definidos como um conjunto de padrões e especificações, que definem seu comportamento e funcionamento. A televisão não ficaria de fora da tendência mundial de convergência tecnológica, em que os mercados se misturam e substituem suas plataformas analógicas por digitais. (CPqD, 2006; Fernandes, 2004; Moreno, 2006)

Os sistemas de TVD podem oferecer, além de áudio e vídeo digital de alta qualidade, a interatividade, isto é, o telespectador agora deixa de ser passivo, deixa de apenas sentar ou deitar em seu sofá e assistir televisão, passando a ser um usuário, interagindo com o conteúdo transmitido, usufruindo da televisão de forma muito parecida a um computador, sendo até mesmo chamados de tevenautas (telespectador + internauta) ao invés de telespectador e/ou usuários. Além disto, com a digitalização dos sinais de televisão, o espectro de radiofreqüências é otimizado, o que libera mais de dois terços do espectro, ampliando o número de canais de comunicação. (Loss, 2008)

Muitos benefícios virão junto à implantação da TVD entre eles pode-se citar maior quantidade de informações transmitidas, além da já tão esperada alta qualidade de imagem e som, com diferentes câmeras para angulação da cena e som surround; novos serviços como tele texto, t-commerce, t-gov, t-banking, e-mail, SMS (Short Message Service – Serviço de Mensagens Curtas), jogos, etc.; interatividade local, intermitente ou permanente; convergência com a rede de computadores; entre muitos outros benefícios. (CPqD, 2006)

Vários países em diversos continentes já estão utilizando sistemas de TVD interativa há algum tempo, como por exemplo, EUA, Europa e Ásia. Em alguns o processo de mudança do sistema analógico para o digital ainda está acontecendo. Segundo FERNANDES (2004), três ondas de impacto ocorrem quando da mudança de um sistema analógico para o digital: 1. Nas redes de televisão: substituição dos equipamentos de captura, edição e transmissão interna de áudio e vídeo analógicos por digitais; 2. Na sociedade: adoção de um padrão uniforme de codificação, transmissão e modulação, difusão e recepção digital; 3. Novos modelos de negócios que permitam à população investir em novos equipamentos e também às redes obter retorno sobre os investimentos.

CRUZ_A (2008) cita também dois atores importantes em um sistema de TVD que passam a ser fundamentais: os provedores de conteúdo que devem desenvolver os programas televisivos e distribuí-los digitalmente e os telespectadores que receberão este conteúdo. Atualmente no Brasil algumas emissoras já produzem o seu conteúdo de forma totalmente digital, ocorrendo apenas a transmissão em analógico. Os formatos de imagens oferecidos pela TVD também serão diferentes:

a) HDTV: high definition television, ou televisão de alta definição, possui relação de aspecto 16:9 e som estéreo com até seis canais. Os sistemas de HDTV utilizam sistema com 750 ou 1125 linhas por quadro, 60 quadros por segundo, varredura progressiva de 60 campos por segundo sem intercalamento e 720 ou 1080 linhas ativas por quadro (720p); (ABNT NBR 15602-1:2007; CPqD, 2006; Fernandes, 2004; Mendes, 2007]

b) SDTV: standard definition television, ou televisão de definição padrão, tem como parâmetros 525 linhas por quadro, sistema de varredura entrelaçado ou progressivo, sendo a freqüência de quadro e de campo variante entre 30 e 60 Hz, a relação de aspecto pode ser 4:3 ou 16:9 e, por fim 720 (720p) linhas ativas por quadros; (ABNT NBR 15602-1:2007; CPqD, 2006; Mendes, 2007)

c) EDTV: enhanced definition television, ou televisão de definição melhorada (ou estendida), possui relação de aspecto 16:9, 480 ou 576 linhas, resolução horizontal de 704 ou 720 pixels (independentemente da relação de aspecto), varredura progressiva, áudio estéreo de 5 canais, tendo uma qualidade de imagem melhor que a SDTV; (CPqD, 2006; Fernandes, 2004; Mendes, 2007)

d) LDTV: low definition television, ou televisão de baixa definição, é empregado para transmissão de receptores móveis e portáteis, utiliza varredura progressiva e relação de aspecto 4:3 ou 16:9 e som estéreo. Os formatos para estes receptores são SQVGA (Super Quarter Video Graphics Array – Váriavel de Vetor Gráfico Super 1/4): 160x120 ou 160x90; QVGA (Quarter Video Graphics Array – Váriavel de Vetor Gráfico 1/4): 320x240 ou 320x180; CIF (Common Intermediate Format – Formato Padrão Intermediário): 352x288; QCIF (Quarter Common Intermediate Format – Formato Padrão Intermediário1/4): 180x144; etc. (ABNT NBR 15602-1:2007, Fernandes, 2004; Mendes, 2007)

Segundo Mendes (2007), em um canal de 6MHz é possível fazer várias combinações destes formatos para transmissão, havendo uma banda reservada para a transmissão de dados. Assumindo o padrão de compressão H.264, a Figura 1 apresenta algumas das possíveis combinações, entre elas duas que não usam a banda de dados e, a Figura 2 apresenta o conjunto de padrões de um sistema de TVD terrestre. O conteúdo da TVD interativa pode ser transmitido de diversas formas: por cabo, satélite, radiodifusão terrestre ou internet. O meio de transmissão terrestre é o utilizado no Brasil. (Loss, 2008)

Vídeo e áudio são os serviços indispensáveis à transmissão. O Middleware acrescenta a interatividade e novos serviços como t-gov, t-commerce, educação à distância, entre outros. Mux (multiplexador) é o componente que multiplexa os sinais de televisão e, por fim, Transmissão é o meio de transmissão dos sinais digitais. Os componentes básicos de um sistema de televisão são: Estúdio se refere à produção, edição e acabamento do conteúdo; Transmissão é a radiodifusão do conteúdo produzido e; Recepção ocorre por meio de antena e do aparelho de televisão. (CPqD, 2006; Fernandes, 2004)





As centrais de produção (ou provedores de serviços) são também subdivididas, conforme mostra a Figura 3. O subsistema de produção deve gravar, editar e criar programas e cenas, sendo então armazenadas ou recuperadas pelo subsistema de armazenamento, que deve conter o codificador MPEG (Moving Picture Experts Group – Grupo Especialista). O subsistema estúdio de dados é um estúdio especializado que realiza o processo de produção de dados, gerando vídeo-texto e páginas HTML (HyperText Marcape Language – Linguagem de Marcação de HiperTexto), e também o processo de produção de aplicações, responsável pelo desenvolvimento de softwares. O subsistema de transmissão contém agora um streammer que transmite e recebe fluxos de transporte MPEG-2, facilitando a geração de fluxos que podem ser transmitidos através das redes de computadores com qualidade e custo menor, reduzindo a necessidade de links de satélite. (Fernandes, 2004)

Ainda na central de produções, existe um módulo de muita importância, que junto ao multiplexador e o STB (set-top-box) interativo, permite a existência da TVD, o módulo de transmissão de dados. O subsistema gerador de carrossel deve transformar um conjunto de dados em um fluxo elementar, transmitindo-o ciclicamente. O principal objetivo do gerador de carrossel é autorizar a instalação de uma cópia de um sistema de arquivos produzido pelo estúdio de dados, no STB, tendo estes arquivos várias finalidades como, por exemplo, apresentar um EPG (Eletronic Program Guide – Guia Eletrônico de Programação).

Já o multiplexador funde um (ou mais) fluxos de dados ao áudio e vídeo, compondo então os programas e por fim os serviços oferecidos e consumidos pelo telespectador. Na recepção doméstica, o STB interativo deve ser capaz de enviar e receber dados através de um canal de retorno e também de interpretar os fluxos de dados multiplexados, tornando possível então a interatividade. O usuário pode utilizar o controle remoto ou até mesmo um teclado para interagir com os programas. Caso isso não ocorra, tem-se apenas a interatividade local. (Fernandes, 2004

O provedor de acesso possui um gateway que possibilita ao STB conectar-se à internet obtendo dados e serviços de internet além de, através de um modem (ou outro meio) permitir o STB o processamento de interação local. O STB também interage com um Provedor de Serviços específico. Este provedor de serviços oferece um produto e/ou serviço relacionado ao áudio, vídeo e dados produzido na Central de Produções.

Um sistema de TVD interativa pode ser representado em camadas conforme Figura 4. Cada padrão Internacional de sistema de TVD adota uma especificação/padrão para cada camada. Na camada mais baixa encontra-se a camada de transmissão e modulação, em que a informação é levada de um ponto para outro, por intermédio de sinais, usando um meio de propagação. Em seguida a camada de transporte e multiplexação têm como função receber a informação gerada pelos codificadores de áudio, vídeo e dados de aplicações e, através da multiplexação gerar em sua saída uma seqüência única de pacotes. (Alencar, 2004; Cruz, 2008; Fernandes, 2004; Mendes, 2007)

A camada de codificação e compressão é responsável por remover redundâncias nos sinais de áudio e vídeo, conseqüentemente reduzindo a taxa de bits para transmissão dessas informações. Middleware é a camada responsável pela integração de todas as subcamadas do sistema, é uma camada intermediária entre hardware e software, ou seja, o sistema operacional dos dispositivos de TVD (fixos, móveis ou portáteis), provendo também a interatividade. A camada de aplicação é aquela responsável pela captura e formatação dos sinais de áudio e vídeo, assim como o desenvolvimento de aplicações interativas.