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3. Arquitetura de análise para TV Digital

Os padrões de televisão digital terrestres ATSC, DVB-T e ISDB-T apresentam características bastante peculiares.
No entanto, para nossa análise podemos admitir uma representação generalizada, conforme a figura 2, pois todos
estes sistemas possuem uma estrutura macro bastante similar, padronizada pela UIT.

Figura 2: Representação de sistema de TV Digital

Este diagrama pode representar um transmissor em qualquer padrão adaptado ao caso do SBTVD, contendo a
entrada de dados destinada ao Canal de Descida em broadcast do Canal de Interatividade.
Os padrões possibilitam a entrada de sinais de áudio, vídeo e dados compondo um programa independente, além de entrada para sinais de dados provenientes de serviços e aplicações de interatividade. Os sinais de áudio e vídeo passam por etapas de digitalização, codificação e compressão, visando a redução substancial na taxa final, para cada um destes sinais, sendo encaminhados ao mux para formarem um fluxo de programa. Junto as estes incluem-se os sinais de dados provenientes de serviços e aplicações, relativos ao Sistema Canal de Interatividade que também são encaminhados ao mux.
A função de multiplexação organiza as diversas entradas e fluxos de programa constituindo um feixe de transporte
denomidado Transport Stream – TS, que adota o padrão MPEG-2 Sistemas, com taxa líquida variando de 4 a 27
Mbps, para então ser encaminhado à etapa de modulação. No modulador, o TS recebe informações adicionais que
têm como objetivo garantir sua recuperação com a máxima perfeição nos receptores. Estas informações acrescem
significativamente a taxa final de transmissão em forma de códigos corretores de erro, Reed Solomon, FEC, entre
outros, mas são essenciais para a robustez do sinal transmitido em radiofreqüência.
Vamos admitir em nossa análise que o TS e os Codec´s de áudio e vídeo sejam comuns em todos os padrões citados, embora saibamos que, por exemplo, o ATSC adote codec de áudio diferente dos demais, sem no entanto implicar de forma contundente no TS. Assim procedendo, a diferença mais relevante entre os padrões está situada na arquitetura de modulação.
Nos padrões DVB-T e ISDB-T ocorrem certas similaridades, pois optam por modulações em múltiplas portadoras.
Nestes padrões, o TS é distribuído em um grande número de portadoras, aproximadamente entre 1400 e 6817, onde cada portadora carrega um fragmento da informação, num método de transmissão conhecido como Coded
Orthogonal Frequency Division Multiplex- COFDM. Nestes padrões, embora não comum, podem ser admitidas
configurações diferentes para grupos de portadoras que perfazem capacidades e robustez distintas, o que
denominamos modulação hierárquica. Deste modo, cada grupo de portadoras poderia admitir variações, de forma
particularizada, na capacidade de dados transmitidos e na robustez, bem como, cada grupo ainda poderia ser
destinado a transmitir informações específicas de entrada (programa, vídeo, áudio, dados) que, intencionalmente, são extraídas do TS e encaminhadas para a modulação do grupo específico.

Diferindo dos anteriores, em conseqüência da modulação empregada, o padrão ATSC apresenta portadora única, que tem uma única configuração de modulação digital, e portanto com capacidade e robustez estabelecidas de forma unívoca para todo o TS. Assim, em função da banda de ocupação espectral e dos codificadores adotados, o TS é fixado em 19,39 Mbps e modulado em seqüência contínua de pulsos, que podem assumir um dentre 8 valores possíveis de potência em modulação denominada 8-PAM – Pulse Amplitude Modulation. Esse sinal digital, double side band, ocuparia aproximadamente 10 MHz de largura, mas como é destinado para um canal de 6MHz, parte da banda lateral inferior é cortada, o que justifica a denominação do padrão ATSC como 8 Vestigial Side Band (8VSB).

Nos padrões ISDB-T e DVB-T, a banda de ocupação espectral é de 6 ou 8 MHz - 6 MHz para o caso brasileiro,
sem, no entanto, ocorrer o corte parcial da banda ocupada após a modulação, uma vez que as portadoras são
preestabelecidas exclusivamente para ocupar a faixa de 6MHz. Além disso, nestes padrões, em função da robustez
objetivada, é possível empregar uma taxa de TS maior do que 19,39Mbps.

4. Composição do TS

Neste capítulo exercitamos a ocupação, ou constituição, do Transport Stream como uma função dependente das
informações de entrada e das prioridades de transporte preestabelecidas em relação a estas.
Admitimos a estrutura do TS ilustrada na figura 3, onde os pacotes possuem 188 bytes, incluindo um cabeçalho de
identificação do conteúdo de cada pacote, sendo composto por diversos campos. Mas, como em nossa análise
adotamos uma forma reduzida para os diversos temas, vamos considerar simplesmente os pacotes correspondentes às entradas previstas na figura 2, generalizando os demais enquanto funções de controle e outros dados inseridos pelo mux.

(Figura grande: aguarde a carga)

Figura 3: Estruturas de pacotes do TS (1)

(1) ITU-T Recommendation H.222.0 - “Information technology – Generic coding of moving pictures and assciated
audio information: systems”