Vídeo e áudio são comprimidos e multiplexados para se tornarem streams elementares. Estas streams podem voltar a ser multiplexadas com dados vindos de outros programas para formarem uma stream de transporte MPEG-4. Uma stream de transporte consiste em pacotes de transporte com um comprimento de 188 bytes. O codificador FCE toma medidas preventivas para proteger a stream de transporte de erros provocados por ruído e interferência no canal de transmissão. Isto inclui codificação Reed-Solomon, codificação convolucional e interleaver. O modulador converte os pacotes de transporte protegidos pelo FCE em símbolos digitais adequados para transmissão em canais terrestres. Isto envolve QAM e OFDM para sistemas DVB-T e ISDB-T, ou PAM e VSB para o sistema ATSC-T. De seguida o sinal digital modulado é convertido para o canal RF apropriado.
A tecnologia de compressão de dados torna possível a radiodifusão de televisão digital com uma menor largura de banda que de um sistema analógico. Das várias técnicas de compressão, MPEG é das mais aceitáveis para todo o tipo de novos produtos e serviços, desde DVDs e câmaras de filmar à radiodifusão de televisão digital e programas de televisão em alta definição.
A compressão de vídeo MPEG explora certas características dos sinais de vídeo, principalmente, redundância de informação tanto dentro da imagem (redundância espacial) como entre imagens (redundaria temporal). A compressão também remove a redundância subjectiva baseando-se nas características do sistema visual humano (SVH). Como a menor sensibilidade do SVH aos erros em áreas com textura muito detalhada e imagens com movimentos rápidos. A compressão de vídeo MPEG também usa a codificação entrópica para aumentar a eficiência de empacotamento de dados.
MPEG-2 será utilizado na compressão do sinal de vídeo e áudio. O sinal áudio não vai ser tão comprimido como o sinal vídeo, pois o seu tamanho já e muito reduzido quando comparado com o de vídeo e o sinal de áudio é extremamente importante.
Em 2003, surge a norma MPEG-4 – AVC / H.264 para compressão e codificação de vídeo que vem substituir o MPEG-2 nos principais sistemas de transmissão de televisão digital. Devido a uma eficiência de compressão bastante melhorada em relação ao MPEG-2, esta norma permite a transmissão de televisão de alta-definição a débitos mais baixos, sem perda de qualidade.
Codificadores de áudio e vídeo enviam streams elementares. Estas streams de bits são combinadas de forma organizada e suplementadas com informação adicional para permitir a sua separação no descodificador e a sincronização de imagem e som. Isto é feito através do empacotamento especificado em Compressão de vídeo MPEG-2. A stream elementar é transformada em pacotes para formar uma stream elementar empacotada (SEE). O empacotamento fornece a protecção e flexibilidade para transmitir streams multimédia pelas diferentes redes.
Normalmente em aplicações de broadcasting um MUX contém diferentes streams de dados (áudio e vídeo) que podem vir de diferentes programas. Sendo necessário multiplexá-los para que fiquem numa só stream (stream de transporte). Uma stream de transporte consiste em pacotes de transporte com comprimento fixo, cada com exactamente 188 bytes.
Os canais de transmissão usados para o broadcasting de televisão digital têm, infelizmente, uma tendência para erros devido ao grande número de perturbações (como ruído, interferência e ecos). Contudo um sinal de televisão digital, após toda a sua redundância ter sido removida, requer um bit error-rate (BER) muito baixo para ter uma boa performance. Um BER na ordem dos corresponde a um intervalo médio de 30 minutos entre erros. Por consequência é necessário tomar medidas preventivas antes da modulação para que seja possível a detecção e correcção, por parte do receptor, da maioria dos erros introduzidos pelo canal da transmissão. A estas medidas damos o nome de Forward Error Correction (FEC). FEC requer que dados redundantes sejam adicionados aos dados originais antes que seja transmitido, permitindo ao receptor que utilize estes dados redundantes para detectar e recuperar os dados perdidos pela perturbação no canal.
O sistema utiliza um grande número de portadoras por canal que são modeladas através de um processo FFT, uma técnica conhecida como “Orthogonal Frequency Division Multiplex” OFDM. Em caso de interferência multipath, ecos podem causar sérios danos ao principal sinal. Para que tal não suceda vai ser necessário um símbolo de longa duração para suprimir a interferência dos ecos. OFDM consegue obter símbolos de longa duração com a mesma largura de banda usando a modulação paralela. Em OFDM, os símbolos são desmultiplexados para modelarem diferentes tipos de portadoras, sendo que cada uma fica com uma largura de banda bem menor. Possibilitando um símbolo com maior duração mas a mesma largura de banda. Os sinais são enviados com ângulos de 90º entre eles deforma a não interferirem uns com os outros. Os símbolos modulados são multiplexados para formarem o sinal OFDM que vai ser convertido para um sinal RF.
O sistema de transmissão OFDM permite a selecção de diferentes níveis de modulação QAM. Ainda para mais, um intervalo de segurança com comprimento seleccionável (1/4,1/8 ou 1/16 da duração do símbolo) separa os símbolos com distorção multipath. A modulação OFDM também suporta uma rede de single frequency de tal forma que numa área de cobertura, vários transmissores são usados para transmitir os mesmos dados à mesma frequência ao mesmo tempo. O sistema DVB-T pode operar com uma variante de emissão de 2K ou de 8K. A variante de 2K utiliza um máximo de 1705 portadoras, a de 8K utiliza 6817. A variante 2K tem uma curta duração de símbolo sendo adequada para pequenas redes de single frequency, uma rede com distância limitada entre transmissores. A variante 8K é utilizada em grandes redes de single frequency.
Digital também permite que informação extra seja enviada com os programas, isto é informação além do sinal vídeo e áudio. Isto inclui descrições de programas, barra de programação (GUIA) com a lista de programas para todos os canais, sem os quais a experiência da televisão não seria a mesma. Sem metadados seria extremamente complicado procurar os programas desejados pelo utilizador.
Alguns serviços em televisão digital vão ser através de pay-per-view ou pelo menos devem incluir alguns elementos que não vão ser de livre acesso. A DVB definiu uma norma para acesso condicionado "Common Interface for Conditional Access and other Digital Video Broadcasting Decoder Applications", para possibilitar um Receptor Descodificador Integrado (RDI) capaz de descodificar a emissão de programas em paralelo, utilizando diferentes sistemas de Acesso Condicionado (AC). MultiCrypt descreve as operações de vários sistemas de AC. O método da MultiCrypt tem a vantagem de não precisar de acordos entre networks mas é mais caro de implementar.
SimulCrypt é outra forma de fornecer ao consumidor acesso aos programas. Neste caso, negociações entre diferentes fornecedores levaram a criação de um contrato que possibilita ao consumidor a utilização de um só sistema de AC inserido no RDI para visualizar todos os programas, independentemente do facto de estes programas terem ou não sido codificados por diferentes sistemas de AC.
Tecnologias digitais permitem interactividade para que os telespectadores se possam tornar mais envolvidos na experiência da televisão, influenciando directamente o conteúdo dos programas ou mesmo o final de um drama. Contudo ainda há muito que explorar nesta área, pois tem potencial para mudar completamente a maneira como pensamos na televisão.
A televisão digital disponibiliza vários serviços como por exemplo: Jogos, Video-on-demand, pay-per-view, Guia Electrónico de Programação (EPG), “super teletext”. E mais serviços são esperados desde mais informação regional, comércio electrónico.
O EPG, em português, guia electrónico de programação, disponibiliza ao utilizador menus actualizados de guias de programação para variados canais, informação sobre os vários programas. O EPG é responsabilidade do fornecedor de televisão, no nosso caso, da empresa responsável pela emissão da televisão Digital Terrestre num dado país. No futuro espera-se o advento da IPG, guia de programação interactivo onde o utilizador pode inserir tópicos num motor de busca do guia de programação. O IPG possibilitará procurar qual o horário de emissão de uma dada série… Quer o EPG quer o IPG facilitam a gravação de conteúdos disponibilizados pelos canais presentes na emissão da televisão digital terrestre.
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