Arquitetura e padrão

A conversão do sinal A/D e a convergência de tecnologias vêm proporcionando uma verdadeira revolução no processo estrutural de fazer TV. Essa revolução exige uma reformulação na arquitetura e a adesão de padrões que melhor se adequam a essa nova estrutura de disponibilização de sinal, que é o sinal digital. A reformulação consiste desde a produção do conteúdo a ser transmitido até a recepção desse conteúdo no ambiente do telespectador. Desta maneira, segundo Fernandes & Silveira (2004), as transformações referentes à conversão do sinal analógico para o digital geram três ondas de impacto, que estão listadas abaixo:

• A primeira onda de impacto a ser sentida, consiste na aquisição de novos equipamentos em substituição aos analógicos por semelhantes equipamentos que tratem do sinal digital como: equipamentos de captura, edição e transmissão de áudio e vídeo.

25

• A segunda onda de impacto incide sobre o sistema de TV Digital Terrestre com a padronização na codificação, transmissão, modulação, difusão e recepção do sinal. Essa padronização deve ocorrer de maneira uniforme.

• A terceira onda de impacto, depois da definição do padrão para a DTT, consiste em um novo modelo de negócio que faça com que a população seja estimulada a adquirir novos dispositivos que serão responsáveis por tratar o sinal digital. Além disso, esse novo modelo deve permitir às redes, o retorno do capital investido.

A alteração na produção do conteúdo gerado digitalmente, decorrente da primeira onda de impacto, consiste na captura digital desse conteúdo. Com a captura digital do conteúdo, é adicionada a esse modelo a edição do conteúdo na forma digital realizada em um computador. O armazenamento desse conteúdo exige a utilização de mídias digitais como DVD. Na Figura 4 podemos observar uma câmera digital que corresponde ao início do processo que é a captura. Posteriormente o conteúdo capturado passa por uma central de processamento, onde as imagens e sons capturados passarão por uma edição, sendo adicionados diversos recursos como: efeitos sonoros, sobreposição de imagens, efeitos especiais, dentre outros. E por fim temos o armazenamento em uma ou várias mídias, que posteriormente poderão ser reutilizadas ou até mesmo reeditadas.

Figura 4. Captura, edição e armazenamento na forma digital

Fonte: Soares 2012.

A produção, bem como o fluxo de transporte do inglês Transport Stream- TS, desses dados, devem ser realizados de forma codificada, sendo exigido um padrão para codificação e

26

decodificação desses dados. Os fluxos de A/V devem ser multiplexados e posteriormente decodificados por um equipamento processador do sinal digital denominado conversor digital

(set-top-box) (SOARES, 2012). O padrão MPEG-2 (MPEG2, 2010) realiza uma abordagem

para codificação de fluxos de áudio e vídeo bem como sua exibição de forma sincronizada, além da adição de fluxos de dados, que podem ser modulados em um único fluxo ou em múltiplos fluxos. O sistema MPEG-2 divide-se em três padrões de codificação para A/V/D.

• MPEG-2 Áudio: o MPEG-2 AAC (Advanced Audio Coding) também conhecido como MPEG-7 ou MPEG-4, é considerado um dos melhores codificadores/decodificadores de áudio (ISSO/IEC 13818-7, 1997).

• MPEG-2 Vídeo: consiste numa técnica quadro a quadro de codificação e permite vários tipos de codificação de quadros. O mais comum é o Motion JPEG – MJPEG (ISSO/IEC 13818-2, 2000).

• MPEG-2 Sistema: define um padrão que fornece a codificação da montagem e transmissão de fluxos de dados. Esses fluxos de dados podem conter áudio, vídeo e dados (ISSO/IEC 13818-6, 2000).

No STB, os dados devem ser reagrupados para que a exibição seja realizada de forma sincronizada. A exibição síncrona do A/V baseia-se em um paradigma de linha de tempo (timeline). Para realizar a identificação dos pacotes e exibi-los sincronamente, são adicionados aos mesmos “selos de tempo” denominados de timestamps. Esses timestamps são responsáveis pela identificação dos pacotes, baseados em um áudio e vídeo principal e sincronizados com referência a um relógio compartilhado (SOARES & BARBOSA, 2009).

O receptor de TV digital terrestre é responsável por realizar a recepção dos dados e processá-los. Os dados capturados por uma antena são enviados ao receptor TVD, em seguida demodulados e repassados para o demultiplexador, onde serão separados o áudio, vídeo e outros dados adicionais. O áudio e o vídeo, após serem demultiplexados, são enviados para os seu respectivos decodificadores. Os outros dados provenientes de alguma aplicação são enviados a CPU para serem processados. O hardware do STB ainda é capaz de armazenar dados, pois possui uma memória interna no hardware e ainda realizar conexão com a grande

27

rede. Esse canal de acesso a grande rede também é comumente chamado de canal de retorno ou canal de interatividade (SOARES & BARBOSA, 2009), ligados ao processador, como pode ser observado na Figura 5.

Figura 5. Arquitetura do receptor de TV Digital Terrestre

Fonte: Soares & Barbosa (2009) modificado.

De acordo com Fernandes & Silveira (2004), um conjunto de tecnologias tanto de

hardware como de software deve ser adotado para implementar as funcionalidades de um

sistema de TVDI. Diversas instituições trabalharam no desenvolvimento de modelos para padronizar a difusão e a recepção dos dados na TVD. Esses padrões são responsáveis pela modulação do sinal de difusão; transporte dos fluxos de áudio, vídeo e dados alternativos; codificação e qualidade do áudio e vídeo; e os serviços do middleware, sendo todos recomendados pela International Telecommunication Union - ITU.

Segundo Soares & Barbosa (2009), atualmente existem quatro padrões de sistemas para a TVD: o europeu, o americano, o japonês e o latino-americano. O Digital Vídeo

28

da TV Digital como: terrestrial transmission – DVB-T, cable transmission – DVB-C e

satellite transmission – DVB-S. O DVB define uma plataforma de software (middleware) open source genérica para os três tipos de transmissão. Esse middleware é o Multimedia Home Platforma - MHP, que trabalha de forma interoperável entre as implementações de

qualquer norma de fabricantes (ETSI TS 102 727 V1.1.1, 2010). O MHP dá suporte tanto em ambiente declarativo como imperativo. No ambiente declarativo utiliza o DVB-HTML (ETSI TS 102 727 V1.1.1, 2010) com a linguagem declarativa XHTML e a não-declarativa ECMAScript. Para o ambiente imperativos faz uso da linguagem não-declarativa Java (DVB- J) (ETSI TS 102 727 V1.1.1, 2010).

O sistema americano consiste em uma especificação estável, que define critérios onde são necessários, para implementação e interoperabilidade de sistemas avançados de televisão digital e independentes de implementação (ATSC, 2003). Esse padrão foi desenvolvido pelo grupo Advanced Television Systems Committee – ATSC e tem o padrão de ambiente de software o Aplication Software Environment - DASE. O DASE define uma arquitetura e um conjunto de facilidades para o desenvolvimento de aplicações, bem como o envio e processamento em qualquer ambiente compatível como o DASE. Podem ser desenvolvidas aplicações nas duas categorias, declarativa e procedural, onde a procedural dá suporte a Java TV Xlet (ATSC, 2003). Além de dar suporte a sistemas de transmissão e recepção terrestres, esse padrão pode ser aplicado em outros sistemas de transmissão como é o caso da transmissão a cabo ou satélite.

O padrão japonês Integrated Services Digital Broadcasting - ISDB especificado pelo grupo Digital Broadcasting Expert Group – DiBEG (DIBEG, 2004), assemelha-se aos padrões DVB e ATSC, definindo as formas de transmissão, codificação e middleware (FERNANDES & SILVEIRA, 2004). O ISDB trabalha com base no middleware apresentado pela Association of Radio Industries and Businesses – ARIB, que consiste na padronização da codificação e especificação da transmissão de dados para a rádio difusão japonesa (ARIB- B24, 08). O ARIB fornece suporte para o desenvolvimento de aplicações na linguagem não declarativa Broadcasting Markup Language - BML que é semelhante à XHTML e à linguagem não declarativa ECMAScript (SOARES & BARBOSA, 2009).

29

Já o padrão latino-americano, segundo Soares & Barbosa (2009), consiste no padrão ISDB-TB, que tem suas especificações definidas do middleware Ginga. O Ginga possui o

ambiente Ginga NCL (ABNT NBR 15606-2, 2007), que aplica a linguagem NCL como linguagem declarativa, e a linguagem Lua como não declarativa, Ginga ainda define o ambiente imperativo Ginga-J (ABNT NBR 15606-4, 2007) com a linguagem não declarativa Java.

Desta forma, o sistema de TVD envolve um grande aparato de software e hardware. Esse aparato está disposto em várias etapas que vai desde a modularização dos dados, transporte e recepção. A Figura 6 representa a arquitetura padrão de representação para o sistema de televisão digital interativa.

Figura 6. Arquitetura do sistema de televisão digital

Fonte: o autor.

A arquitetura da TVDI consiste no nível mais baixo sendo iniciado com a transmissão de dados, disponibilizados pelo provedor de conteúdo (emissoras) e repassados para as torres de comunicação, esses dados percorre diversos caminho até chegar ao codificador dos dados instalado nas residências dos telespectadores. Os dados são decodificados e repassados ao

30

Segundo Soares & Barbosa (2009) um sistema de TV digital terrestre é composto por um ambiente de radiodifusão ou provedor de conteúdo, correspondente a parte esquerda da Figura 4 e cliente telespectador componente da recepção das informações que é representado pela parte direita da Figura 7. Desta forma o sistema de TV digital terrestre representa um típico sistema cliente servidor.

Figura 7. Sistema de televisão digital terrestre representado como cliente/servidor

Fonte: o autor.

A disponibilização do conteúdo da aplicação através da difusão da acesso é recepcionado pelo terminal que acesso e é exibido para o telespectador o mesmo pode receber e enviar dados através de um novo canal inserido no modelo de TDVI, o canal de retorno ou canal de interatividade.

O canal de interatividade proporcionado pela convergência de tecnologias, no caso a TV com a internet, representa uma das principais mudanças desse sistema. Esse canal de retorno segundo Soares & Barbosa (2009) pode ser unidirecional (o telespectador apenas envia dados) ou bidirecional (o telespectador tanto pode enviar quanto receber dados). Com isso o middleware pode disponibilizar vários outros serviços como IPTV e Web TV.

31