Aspectos Técnicos
Como já foi referido o DVB-H é desenvolvido sobre o DVB-T. Como tal partilha algumas das suas características. Embora o DVB-T já tenha dado provas da sua capacidade de servir terminais fixos ou portáteis, os equipamentos de mão (handheld) requerem algumas características adicionais, como se sugere na figura seguinte.
Fonte: www.nokia.pt [2]Destacam-se as seguintes particularidades no DVB-H:
- Sendo alimentados por bateria, estes equipamentos terão a hipótese de desligar parte da cadeia de recepção com o fim de poupar energia durante certos períodos de tempo, como é explicado mais a frente no método time-slicing.
- Como os utilizadores terão um comportamento “nómada”, a transmissão deverá facilitar a acesso aos serviços DVB-H quando o receptor mudar de uma célula para outra.
- Já que a recepção se fará em diversas condições (Indoor, Outdoor, em movimento, estático) o sistema de transmissão deverá oferecer flexibilidade e escalabilidade suficientes de forma a permitir recepção a diferentes velocidades ao mesmo tempo que optimiza a sua cobertura. [3]
Para cumprir os objectivos acima mencionados o DVB-H adiciona ferramentas (a nível da camada de ligação) de poupança de energia como o time-slicing e maior robustez no processamento de erros através do algoritmo MPE-FEC (Forward Error Correction). Para além disso o DVB-H usa o Internet Protocol (IP) para efeitos de transmissão. Em relação ao DVB-T, como os débitos DVB-H têm de ser mais flexíveis e os ecrãs dos equipamentos são mais pequenos, é natural que ao invés de ser usado o MPEG-2 para codificação, seja usado a recomendação H.264/AVC (MPEG-4) ou outra mais recente.
Time-slicing: Em vez de estar continuamente a receber informação, o terminal recebe rajadas correspondentes a um certo intervalo (1-5s) da transmissão. Quando não está a receber, o receptor está inactivo, poupando energia. Este processo é invisível ao utilizador já que as rajadas são recebidas e colocadas na memória. O time-slicing permite uma redução no consumo até 95% só da parte do receptor, já que o transmissor está sempre activo pois durante o tempo que não está a transmitir um certo serviço são transmitidas as rajadas dos outros serviços, processo ao qual se chama de “Virtual Interleaving”. Como se pode ver na figura seguinte o débito médio é mantido no valor necessário para que o buffer no receptor não esvazie e assim a visualização é feita ininterruptamente.
MPE-FEC, Multi-protocol Encapsulation: Para os equipamentos handheld a miniaturização é uma característica fulcral logo o tamanho da antena será reduzido. Juntando esta particularidade ao facto da recepção se poder efectuar em locais com pouca cobertura é necessário tornar a transmissão mais robusta. O DVB-H inclui, assim, o algoritmo MPE-FEC para tornar a correcção de erros ainda melhor.
IPDC, Internet Protocol Datacasting: Com este sistema os conteúdos são distribuídos em pacotes de dados IP à semelhança do que acontece na Internet, usando os standards, componentes e protocolos para manipulação, armazenamento e transmissão já existentes. Para além de áudio e vídeo, também e possível transmitir dados.
Ao nível da camada física o DVB-H acrescenta 2 bits no cabeçalho da trama DVB-T, denominados TPS (Transmission Parameter Signalling), que originalmente servem para indicar as frequências de sintonia do DVB-T mas que passam a servir para indicar a presença do Transport Stream (TS) DVB-H e do uso do algoritmo MPE-FEC. Finalmente, a última alteração à camada física é a inclusão do modo de transmissão 4K (4096 portadoras).
O DVB-T é transmitido usando a modulação OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) e que originalmente tem duas variantes: 2K e 8K que são usadas consoante a topologia da rede. O DVB-H ao incluir o modo 4K permite um compromisso entre as soluções 2K e 8K, isto é, permite duplicar a distância ao transmissor em relação ao 2K e ao mesmo tempo é menos susceptível ao efeito inverso de Doppler (causado pela deslocação do receptor a altas velocidades) do que a versão 8K, dando mais flexibilidade e robustez ao sistema. [5]
Na figura seguinte está representado um sistema DVB-H.
Um dos requisitos do DVB-H é ser “backwards compatible” com o DVB-T, ou seja, um sistema DVB-T suporta a transmissão de um sistema DVB-H. Como tal, tem-se à entrada do multiplexer DVB-T vários Transport Streams (TS) MPEG-2, independentes da transmissão DVB-H, e através do encapsulador IP é possível transformar os pacotes IP que transportam os conteúdos, numa trama MPEG-2 compatível com o modulador DVB-T.
No final tem-se uma estrutura do tipo:
O esquema simplificado do receptor DVB-H encontra-se na figura seguinte:
É visível na figura acima que o módulo responsável pelo time-slicing controla os períodos em que a recepção se encontra activa. Na saída do desmodulador DVB-H têm-se os datagramas IP prontos a ser processados pelo terminal DVB-H. O formato de um datagrama IP está representado na seguinte figura:
O formato de um datagrama IP fornece várias informações ao receptor, entre elas:
-ESG (Electronic Service Guide): Este campo define o formato, estrutura e transporte do ESG que é a informação que permite que os utilizadores escolham os serviços do seu interesse e ainda facilita a procura de conteúdos armazenados no receptor.
-CDP (Content Delivery Protocols) : Aqui é definido um conjunto de protocolos para a emissão do sinal de televisão e para a recepção de ficheiros que podem ser por exemplo updates de software ou mesmo conteúdo offline.
-SPP (Service Purchase and Protection) : Este campo vai indicar qual é o mecanismo usado na protecção do conteúdo (caso seja necessário) para que o receptor saiba quais são os serviços protegidos, como descodificá-los ou mesmo o tipo de subscrição que o utilizador pode usufruir. Há dois perfis especificados no standard DVB-H, o Open Security Framwork e o 18Crypt.
-PSI/SI (Programme Specific Information/Service Information): Esta informação assegura a coerência entre o sinal que o receptor pretende capturar e o sinal verdadeiramente capturado, isto é, esta informação vai indicar o “caminho no labirinto” [11] de diferentes programas que estão a ser simultaneamente transmitidos. A tabela incluída neste campo indica ao receptor o lugar no tempo em que ocorrerá a trama pretendida. [12]