Os Standards

Algumas das principais reguladoras ligadas às telecomunicações desenvolveram standards específicos para uniformizar a camada física da transmissão video por satélite. O nível de adopção de cada um destes standards é condicionada por uma série de factores geográficos, políticos e técnicos, à semelhança do que aconteceu nos casos do VHS/BETA, PAL/SECAM/NTSC, e mais recentemente, Blu-Ray/HD-DVD.

Para diferentes standards, existem diferentes normas mandatórias para toda e qualquer parte do processo de produção, processamento e transmissão de conteúdos. É nestes standards que se definem, por exemplo, quais as especificações de compressão que se devem utilizar. Aqui descrevem-se apenas as de maior relevância e influência no video por satélite.

DVB-S

O sistema DVB-S (Digital Video Broadcasting - Satellite), desenvolvido pelo DVB Project, um esforço conjunto de três entidades reguladoras europeias (ETSI, CENELEC e EBU), é o standard original da DVB para televisão por satélite. Este sistema foi implementado pela primeira vez em 1994 e é correntemente o sistema mais utilizado a nível mundial.

Do ponto de vista técnico, o sistema pode operar tanto em modo MCPC como SCPC, tendo suportado dessa forma, por exemplo, o crescimento acentuado que as distribuidoras multicanal tiveram durante os anos 90. A norma de compressão utilizada é o MPEG-2 (neste contexto conhecida como MPEG-2 TS), sendo o controlo de erro efectuado por intermédio de uma estratégia FEC.

Este standard é convenientemente “desdobrável” no sistema DVB-T, a sua contraparte terrestre, permitindo dessa forma a projecção de sistemas híbridos de distribuição e garantindo a sua interoperabilidade sem grandes esforços de conversão.

DVB-S2

Com o desenvolvimento e procura comercial do formato HDTV, a crescente flexibilidade no acesso a conteúdos multimédia disponíveis na internet e a evolução na capacidade multimédia dos terminais móveis disponíveis ao consumidor, o DVB-S tornou-se desadequado às novas necessidades do mercado já que as suas normas são demasiado limitativas para as novas exigências tecnológicas. Foi neste espírito que o DVB Project idealizou a 2ª geração deste sistema, o DVB-S2, tendo o lançado em 2005.

O DVB-S2, ainda que totalmente compatível com o seu predecessor (e com o DVB-DNSG), vem desta forma adicionar suporte a serviços de distribuição baseados no formato HDTV, ao mesmo tempo que mantendo o suporte ao tradicional SDTV, sendo que, para além disso, foi desenhado com aplicações como a redistribuição de conteúdos para redes terrestres, DNSG e distribuição de conteúdos multimédia pela internet em vista. Para dar resposta a estas exigências para todas as fases de produção, processamento e transmissão do sinal foram adoptadas novas normas, ajustadas à realidade tecnológico actual.

Pelo interesse e relevância deste standard, importa explorar em maior detalhe as especificações e normas que o definem:

  • Relativamente às técnicas de compressão suportadas, este sistema permite a transmissão de um ou mais fluxos digitais MPEG-4 AVC/H.264 ou MPEG-2 TS, este último através dum modo específico de compatibilidade.

  • A modulação deverá ser feita de acordo com um de quatro modos – QPSK, 8PSK, 16 APSK e 32 APSK.

  • O ACM é suportado pelo standard DVB-S2 .

  • Para o FEC, o sistema DVB-S2 usa um sistema baseado na concatenação do código BCH com verificação de paridade de baixa densidade. Um datagrama FEC poderá ser de tamanho normal (64800 bits) ou de tamanho reduzido (16200 bits). Se forem usados os sistemas ACM ou VCM o tamanho dos datagramas serão, naturalmente, variáveis e a transmissão poderá ser uma combinação de datagramas normais e reduzidos. A correcção de erro é efectuada através da codificação CRC-8 em conjunto com a fusão de fluxos e das suas subdivisões em blocos (conhecidos como Data Fields – DF)

  • O interleaving usa modulação 8PSK, 16APSK ou 32APSK.

    Como consequencia destas caracteristicas, é possível, utilizando este standard, atingir graus de desempenho a 0,7 dB do Limite de Shannon.

    DVB-SH

    O DVB-SH é um standard de camada física estabelecido em 2007 pelo DVB Project, desenhado para distribuir conteúdos multimédia em IP a terminais móveis. À semelhança do DVB-S2, este standard foi desenvolvido como consequência da necessidade de extender as capabilidades dum predecessor, neste caso o DVB-H.

    Uma topologia típica para uma aplicação deste standard, seria, por exemplo, um sistema cujo downlink consistisse num híbrido satélite/terrestre e o uplink fosse estabelecido segundo a plataforma GPRS.

    Esta especificação é baseada na distribuição DVB IP Datacast (IPDC) e contempla dois modos de operação:

  • SH-A, em que é mandatória a utilização de modulação COFDM tanto na ligação satélite como na terrestre, com a possibilidade de operar ambas em modo de frequencia de rede unica.

  • SH-B, onde é necessário se aplicar TDM (Time Division Multiplexing) no ligação satélite e COFDM (Coded Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) na ligação terrestre.

    Este sistema foi projectado para trabalhar em frequências abaixo dos 3 GHz, suportando as bandas UHF, L e S.

    ISDB-S

    Desenvolvido e mantido no Japão pela ARIB, o ISDB-S é um standard bastante similar ao DVB-S europeu.

    As diferenças principais prendem-se com os tipos de modulação utilizados e com o facto de que o ISDB-S se reparte em 13 subcanais de transmissão. Desses, 12 são usados para video, enquanto o último serve como banda de guarda.

    O ISDB-S funciona na banda dos 12 GHz e utiliza modulação PSK. O standard foi desenvolvido originalmente no Japão para fluxos digitais mas hoje em dia também funciona com fluxos MPEG-4, particularmente no Brasil, permitindo formatos HDTV.

    Ao contrário dos outros sistemas, o standard ISDB inclui encriptação nativa MULTI2 nas suas transmissões, para restringir o uso indevido dos seus conteúdos.

    A “Guerra” de standards

    Comercialmente existe uma clara hegemonia do standard DVB-S a nível mundial, e tudo aponta para que essa continue a ser a tendência, tendo em conta as melhorias introduzidas na 2ª versão do standard, o DVB-S2. Na verdade, a ATSC, a entidade americana responsável pelo desenvolvimento do standard de televisão digital homónimo, que a 12 de Junho deste ano irá suceder oficialmente ao eminentemente obsoleto NTSC, não tem vindo a se esforçar muito no sentido de implementar o seu próprio standard para distribuição video por satélite, adoptando o europeu DVB-S como plataforma comum para transmissões nesse domínio. Por outro lado o ISDB-S cobre apenas o Brasil e Japão e o sistema chinês ABS-S tem ainda pouca expressão.

    A introdução do novo sistema DVB-S2 por seu turno abre as portas a melhorias consideráveis no desempenho da transmissão video por satélite. Na realidade esperam-se ganhos de mais de 30%[4] no desempenho total ponderado, mormente consequências das melhores técnicas de compressão e modulação envolvidas e da possibilidade de implementação de sistemas ACM/VCM.

    Apesar destas notórias vantagens, a conversão total do DVB-S para o DVB-S2 não se deverá dar nos próximos anos, já que, apesar das campanhas de marketing agressivas por parte das distribuidoras multicanal, promovendo o HDTV, a maioria dos consumidores parecem se encontrar satisfeitos com a oferta tradicional da SDTV. Por outro lado as novas normas técnicas exigem uma substituição dos receptores em aplicações DTH, para se adequarem às novas especificações de compressão e modulação utilizadas.

    [4]Alberto Morello, Vittoria Mignone, “DVB-S2: Ready for lift off”