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TV DIGITAL

A televisão digital ou TV digital usa um modo de modulação e compressão digital para enviar vídeo, áudio e sinais de dados aos aparelhos compatíveis com a tecnologia, proporcionando assim transmissão e recepção de maior quantidade de conteúdo por uma mesma freqüência (canal) pondendo atingir o alvo de muito alta qualidade na imagem (alta definição).
Os padrões em operação comercial são capazes de transportar até 19 Mbps. Em termos práticos, isto é o equivalente a um programa em alta definição, que ocupa 15 Mbps, ou quatro programas em definição padrão, que consomem em média 4 Mbps cada.

Inovações Técnicas e Tecnológicas da TV Digital

Qualidade Técnica de Imagem e Som
Resolução da imagem - Os primeiros receptores apresentavam 240 linhas de vídeo. Atualmente, um monitor analógico de boa qualidade apresenta entre 525 e 625 linhas. Na televisão digital de alta definição, chega-se a 1080 linhas com o padrão HDTV.
Novo formato da imagem - A tela dos monitores digitais passará do formato 4:3, típico da TV analógica, para o formato 16:9, mais próximo do formato panorâmico de uma tela de cinema.
Qualidade do som - A televisão iniciou com som mono (um canal de áudio), evoluiu para o estéreo (dois canais, esquerdo e direito). Com a TV digital, passará para seis canais (padrão utilizado por sofisticados equipamentos de som e home theaters).

Interatividade
Interatividade Local - O conteúdo é transmitido unilateralmente para o receptor de uma só vez. A partir daí, o usuário pode interagir livremente com os dados que ficam armazenados no seu receptor. Um novo fluxo de dados ocorre apenas quando é solicitada uma atualização ou uma nova área do serviço é acessada.
Interatividade com Canal de Retorno Não-Dedicado - A interatividade é estabelecida a partir da troca de informações por uma rede à parte do sistema de televisão, como uma linha telefônica. O recebimento das informações ocorre via ar, mas o retorno à central de transmissão se dá pelo telefone.
Interatividade com Canal de Retorno Dedicado - Com a expansão das redes de banda larga, pode ser desenvolvido um meio específico para operar como canal de retorno. Para isso, o usuário da TV digital necessitaria não apenas de antenas receptoras, mas também de antenas transmissoras, e o sistema, a capacidade de transportar os sinais até a central de transmissão.

Acessibilidade
Facilidades para Gravação de Programas - A introdução de sinais codificados de início e fim de programas facilitará o acionamento automático de videocassetes ou gravadores digitais dos usuários.
Gravadores Digitais Incluídos nos Receptores ou Conversores - Alguns modelos de aparelhos receptores ou mesmo os conversores poderão incorporar gravadores digitais de alto desempenho (semelhantes aos discos rígidos utilizados nos computadores) que poderão armazenar muitas horas de gravação e permitir que o usuário escolha a hora de assistir o programa que desejar.
Múltiplas Emissões de Programas - A transmissão de um mesmo programa em horários descontínuos (um filme, por exemplo, iniciando de 15 em 15 minutos) em diversos canais permitirá que o usuário tenha diversas oportunidades para assistir ao programa desejado a um horário escolhido.

Recepção
Otimização da Cobertura - A tecnologia digital possibilita flexibilidade para ajustar os parâmetros de transmissão de acordo com as características geográficas locais. Em áreas acidentadas ou com muitos obstáculos (grandes cidades com muitos edifícios, por exemplo) pode ser utilizado o recurso da transmissão hierárquica. Com este recurso, um programa pode ser transmitido (com sinal menos robusto) de modo a ser recebido em locais mais favoráveis, através de antenas externas, por exemplo, enquanto outro programa ou o mesmo programa do mesmo canal é transmitido (com sinal mais robusto) com uma menor resolução de imagem para recepção em todos os pontos da área de prestação do serviço. Isto permite que terminais portáteis ou móveis (instalados em veículos) possam receber sem problemas as transmissões.


História

O princípio

A história da televisão digital inicia-se nos anos 1970, quando a direção da rede pública de TV do Japão Nippon Hoso Kyokai (NHK) juntamente com um consórcio de 100 estações comerciais, dão carta branca aos cientistas do NHK Science & Technical Research Laboratories para desenvolver uma TV de alta definição (que seria chamada de HDTV).

Os esforços estavam direccionados para a pesquisa de uma solução tecnológica capaz de dar ao telespectador as sensações mais próximas possíveis, tanto em imagem quanto em som, daquelas experimentadas por um espectador no cinema. Isso exigia não só maior nitidez da imagem e estabilidade na transmissão, mas também uma tela com dimensões proporcionais à das salas de projeção.

Ao constatarem que não era tão fácil dobrar o número de linhas do receptor (de 525 ou 625 para 1000 ou 1200 linhas), os técnicos japoneses entenderam que seria ainda mais difícil melhorar a qualidade da transmissão a partir da plataforma analógica. Não existia tecnologia capaz de realizar a compressão necessária para a transmissão de informações no volume exigido pela alta definição a partir de um canal tradicional de 6 MHz. No entanto, com o advento das tecnologias digitais, aumentaram as probabilidades de se atingir esta meta.

Décadas de 1980 e 1990

Na década de 1980, o consórcio Hi-Vision Promotion Association passou a operar o serviço Digital Hi-Vision Broadcasting durante uma hora por dia, que era a HDTV em sua fase inicial. O serviço foi lançado oficialmente em 1 de Dezembro de 2000 e já é recebido por mais de 14 milhões de aparelhos, ou um terço dos domicílios do Japão.

Na Europa, os pesquisadores patrocinados pela Comunidade Européia fixaram-se também no desenvolvimento de um padrão único, que, foi chamado originalmente de Memorando.

Em 1986, já com o projeto Eureka, os europeus chegaram a uma alternativa similar à japonesa, batizada de MAC (Multiplexed Analog Components).

Para a alta definição, foi criada a versão HD-MAC, cuja principal diferença era operar com um maior número de pixels. Os europeus lançaram o embrião do que seria um caminho próprio na procura pela TV de melhor qualidade visual.

Nos primórdios da nova plataforma, os avanços efetuados na Ásia e na Europa eram acompanhados de perto pelos mesmos setores nos Estados Unidos. Tanto os radiodifusores e fabricantes quanto o governo norte-americano faziam questão de encontrar uma solução nacional para a questão.

Já em 1983, 25 organizações haviam criado o grupo que iria liderar os esforços para conceber a tecnologia americana, a Federal Communications Commission (FCC) e em 1987, o órgão regulador convocou 58 redes de TV para estudar os possíveis impactos tecnológicos da então chamada Advanced TV (ATV sobre os serviços existentes. No mesmo ano, a FCC formou o Advisory Committee on Advanced Television Service (Television Test Center) - (ATTC), uma organização privada sem fins lucrativos destinada ao teste das novas tecnologias de televisão digital.
 

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O final da década de 1980 e o início dos anos 1990 foram marcados pela implementação da solução final que seria conhecida mundialmente pela sigla MP3, o formato mais usado para compressão de arquivos de música na internet. Em 1994, juntava-se ao MPEG-1 o MPEG-2. Com grande poder de compressão, a segunda versão da tecnologia tornou-se o padrão oficial dos sistemas de Digital Video Disc (DVD) e da TV de alta definição (HDTV).

Se couberam aos japoneses as primeiras iniciativas no sentido de viabilizar a transmissão no formato de alta resolução digital, ficou com os europeus o mérito de desenvolver a tecnologia que comprimia os dados de uma forma satisfatória para a transmissão segura de vídeo em alta definição.

Em paralelo aos avanços que obtinha com o formato MPEG, a Europa preocupava-se em fixar um padrão único para a radiodifusão digital.

Em março de 1991, seis membros do quadro do padrão PALplus reuniram-se num hotel no sudoeste da Alemanha para um encontro informal de fim-de-semana. Dois eram representantes dos radiodifusores públicos da Alemanha e quatro representavam a indústria eletro-eletrônica da Europa. No encontro, foram apresentadas questões sobre a situação da transmissão digital no continente. Três das principais conclusões dos especialistas incrementaram o ritmo da implantação da TV Digital no continente. A primeira era a constatação de que o padrão MAC não traria um ganho perante o já existente padrão PAL, adotado pelos serviços de transmissão por satélite. Além disso, o mercado de consumo de massa da TV de alta definição não seria introduzido em um período menor do que 5 a 8 anos. Perante este cenário, os participantes do encontro entenderam que o trabalho de estandartização da radiodifusão digital de vídeo na Europa deveria iniciar imediatamente.

Um relatório da agência reguladora norte-americana detalhou em 1996 que o grupo acabou desenvolvendo um sistema de televisão digital que "dramaticamente aumenta a qualidade técnica da transmissão de televisão, ajudando a preservar para os consumidores e para nossa sociedade democrática os benefícios de um vibrante e saudável serviço de televisão gratuito pelo ar no futuro".

No mesmo documento, a comissão destacou que o sistema dava aos usuários "acesso a uma potencial hospedagem de serviços de informação". Em torno desta tecnologia mais abrangente para a radiodifusão, portanto, nascia a 16 de setembro de 1995 o Advanced Television Systems Committee (ATSC) – entidade criada a partir de um Joint Committee on Inter-Society Coordination (JCIC) formado após a \\\\\\\"Grande Aliança\\\\\\\". Além de definir que qualquer adesão ao ATSC seria voluntária, o comitê estabeleceu que o engajamento só teria efeito com o aval da FCC. Com esta decisão, o grupo legitimou o poder oficial do órgão regulador sobre o padrão norte-americano. O trabalho do grupo também determinou os padrões que diferenciariam a HDTV da EDTV e esta da SDTV e da LDTV.
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1996 a 2000

Em 28 de novembro de 1995, o Acats recomendou que a agência do governo dos EUA sugerisse o ATSC como o padrão norte-americano de televisão Digital. Antes disso, foram detalhados as partes que comporiam o sistema: codificação de áudio e vídeo, multiplexação de sinais, modulação para transmissão e demodulação de áudio e vídeo para a recepção.

Com esta recomendação, a FCC avalizava oficialmente o ATSC. Em 21 de abril de 1997, foi concluído o Fifth Report and Order, documento onde foram delineadas as regras e políticas do serviço de TV Digital. Foi neste texto que o governo dos EUA baixou o prazo de oito anos – originalmente imaginado em 15 anos – para a transição do sistema analógico para o digital. A 1 de novembro de 1998, 26 estações voluntárias das dez regiões mais importantes do EUA estavam catalogadas para iniciar as transmissões digitais em caráter experimental. Cada uma recebeu um canal extra do governo para transmitir sua programação no formato digital. Algumas semanas depois, outras 15 estações foram adicionadas ao programa de transmissão voluntária em DTV.

Em princípios de maio de 1999, todas as emissoras estabelecidas nos 10 maiores mercados e afiliadas às maiores redes (ABC, CBS, Fox e NBC) estavam requisitando autorização para transmitir com sinal digital. Seis meses depois, a 1 de novembro, as afiliadas destas quatro redes nos 30 maiores mercados dos Estados Unidos entraram na fila pelo canal digital. Para todas as demais estações comerciais, incluindo as independentes, a FCC marcou o prazo final para 1 de maio de 2002 para o início das transmissões. As emissoras não-comerciais começariam a transição até 1 de maio de 2003.

Nos EUA, todas as empresas deverão estar atuando somente com a tecnologia digital até 2006. Em todo o planeta, atualmente, cerca de cem estações operam com o padrão desenvolvido pelo ATSC. Entretanto, fora de seu país de origem o padrão opera comercialmente apenas no Canadá, a partir de 8 de novembro de 1997, Coréia do Sul, a partir do dia 21 de novembro de 1997 e Taiwan, a partir de 8 de maio de 1998

Já Japão, que havia sido pioneiro com o sistema Muse, ficou para trás na corrida durante os testes ao seu serviço Hi-Vision. Começou no entanto a recuperar fôlego a partir de 1997, quando a rede NHK despendeu esforços e recursos para formar o consórcio Digital Broadcasting Experts Group (DiBEG) e desenvolver o Integrated Services Digital Broadcasting (ISDB).

Concebido com diversas semelhanças em relação à tecnologia européia DVB, o padrão japonês tem um diferencial importante: sua plataforma suporta múltiplas aplicações. Um canal de 6 MHz foi projetado para suportar até 13 serviços ou emissoras diferentes. Em dezembro de 2000, a operação do Muse via satélite foi substituída pelo padrão totalmente digital ISDB. O país lançou comercialmente os serviços de televisao digital terrestre a partir de 2003.

Meios de Transmissão

Assim como a televisão analógica convencional, o sinal digital viaja por diferentes meios - que deverão continuar coexistindo após a adoção do padrão digital.
-Terrestre - Transmitido por ondas de radiofrequência, os sinais digitais são transmitidos no ar e necessitam de antenas e receptores apropriados para a sua recepção. Este é provavelmente o meio mais aguardado da televisão digital já que seu custo económico é o mais baixo, não há necessidade de pagar assinaturas bastando às grandes emissoras de televisão no país e suas retransmissoras efectuarem as devidas adaptações, exigindo também da parte dos consumidores, a aquisição de novos receptores. No Brasil, algumas companhias de televisão por assinatura já transmitem a sua programação usando um sistema semelhante denominado MMDS.
-Satélite - Já em uso no Brasil desde 1996 através das TV\\\'s por assinatura de banda Ku (SKY, Tec Sat e DirecTV) este sistema permite a captação do sinal digital pelos utilizadores residentes em regiões remotas. Desde 1997 existe um satélite público da Embratel transmitindo sinais digitais a antenas parabólicas específicas, denominado de banda C digital sem custos financeiros para a recepção.

Actualmente, existem vários satélites com transmissões digitais abertas, chamados de sistemas Free to air (FTA), em formato DVB encontradas em satélites como a série BrasilSat (B1, B2, B3 e B4), Nahuel, Amazonas, Hispasat, entre outros, com programação variada, desde canais abertos (Rede Minas, TV Record, Rede TV), emissoras regionais, rádios e canais estrangeiros.
-Cabo - Utiliza redes de cabo convencionais CATV para transmitir os sinais digitais que chegam à casa do assinante via operadoras de televisão por assinatura. Implantado em 2004 em grandes cidades brasileiras como São Paulo e Rio de Janeiro este meio de transmissão para televisão digital é atualmente o mais difundido em todo o mundo.

Normalmente as operadoras de televisão a cabo recebem quase todos os canais através de satélite. Após a recepção, filtragem e amplificação poderão existir dois processos para a transmissão no cabo, sendo um deles a codificação analógica dos canais (canais premium, pay-per-view, conteúdo explícito para adultos, etc) criando-se um empacotamento, modulação e depois a transmissão no cabo.

Alguns canais, dependendo do interesse da operadora podem ser transmitidos diretamente no cabo sem a codificação analógica, como é o caso da recepção dos canais locais da cidade em que a operadora de TV a cabo se situa, os chamados canais Off Air, porém passam pelo processo de recepção, filtragem amplificação, modulação e transmissão.

Em resumo, para os canais recebidos via satélite, eles são convertidos de sinais digitais (DVB-S), para sinais analógicos e depois transmitidos no cabo.

Para a transmissão digital, os canais são recebidos digitalmente do satélite, são amplificados, filtrados, modulados e transmitidos digitalmente no cabo através do sistema DVB-C, em uma faixa de frequência reservada para os sinais digitais, mantendo-se ainda o serviço e os assinantes do sistema analógico. Para a recepção dos sinais digitais é necessário, da mesma forma que no analógico codificado, o uso de um Set top Box (decoder) digital no padrão adotado pela operadora (no caso do cabo normalmente o padrão é o DVB-C).
-Internet - Conhecido também como IPTV, esse sistema utiliza conexões de alta velocidade à Internet (banda larga) para transmitir os sinais digitais. Entre suas vantagens estão a coexistência automática das tecnologias já conhecidas de Internet (Web, e-mail, mensageiros) com a recepção de TV. O grande desafio desta tecnologia é prover as tais conexões de alta velocidade que não podem ser inferiores a 50 Mbps para uma recepção satisfatória - o que só pode ser viabilizado através de redes de fibra óptica.
 

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