Seu acesso para novas tecnologias

Transcrição

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#
$
#
%
&
' !!(& !!)*
ESTRUTURA PARA O PROJETO SBTVD - T
PROJETO SBTVD
Presidente da República
Lula
Conselho Consultivo
(22 Instituições da sociedade Brasileira)
Decreto 4901 de 26 de
Novembro de 2003
Comitê de Desenvolvimento
(10 Representantes do Governo)
Grupo Gestor
(8 representantes do governo
e 1 da Anatel)
ORGANIZAÇÕES DE SUPORTE DO
GRUPO GESTOR
CPqD
FINEP
RECURSOS PARA O SBTVD - T
Ministério das Comunicações
FUNTTEL
65MR$
Ministério da Ciência
e Tecnologia
FINEP
15MR$
CPqD
50MR$
Universidades e Centro de
Pesquisas selecionados
18 sub-projetos
20 Consórcios
105 Instituições
Assinatura dos Termos de implementação para o “Memorando entre os
Governos da República Federativa do Brasil e do Japão referente à
implementação do sistema brasileiro de TV digital, baseado no padrão
ISDB-T, e à cooperação para o desenvolvimento da respectiva indústria
eletroeletrônica brasileira”. 29 de Junho de 2006, com a presença do
Ministro japones Heizo Takenaka.
DECRETO Nº- 5.820, DE 29 DE JUNHO DE 2006
• Dispõe sobre a implementação do SBTVD-T.
• Estabelece que o “Comitê de Desenvolvimento fixará as diretrizes para elaboração
das especificações técnicas a serem adotadas no SBTVD-T, inclusive para
reconhecimento dos organismos internacionais competentes”.
• Dispõe que “o Comitê de Desenvolvimento promoverá a criação de um Fórum do
SBTVD-T para assessorá-lo acerca de políticas e assuntos técnicos referentes à
aprovação de inovações tecnológicas, especificações, desenvolvimento e implantação
do SBTVD-T”.
$
+
, -
Reune-se uma vez por ano, ante de 31 de
Março, ou por convocação extraordinária
dos Presidentes do Conselho Deliberativo e
Conselho Fiscal.
Apenas Associados Pleno votam
3 Membros efetivos e 2
Suplentes - 1 represent.
de cada da:
13 Conselheiros
Eleitos dentre os
Associados Plenos
pela Assembléia
Geral.
Ind. Radiodifusão
Ind. Transmissão
Ind. Recepção
Ind. Soft
Comunidade Científica
........
.......
........
Associados efetivos podem
participar dos trabalhos dos GTs
Participam apenas
Associados plenos
.
/
1
1
0
1
1
Radiodifusão
Roberto Franco
SBT
Liliana Nakonechnyj
Globo
Radiodifusão
Fernando Bittencourt
Globo
Tadao Takahashi
TVE Brasil
Radiodifusão
José M. do Amaral
Record
José Chaves
TV Cultura
Radiodifusão
Amilcare Dalevo Jr.
Rede TV
Frederico N. Silva
Bandeirantes
Recepção
Moris Arditti
Gradiente
Gilberto Marangão
CCE
Recepção
Roberto Barbieri
Semp Toshiba
José Mariano Filho
Panasonic
Recepção
Manoel Correa
Philips
Carlos Goya
Sony
Recepção
Benjamim Sicsu
Samsung
Dilson S. Funaro
LG
Transmissão
Jakson Sosa
RF Telavo
Almir Ferreira Silva
RF Telavo
Transmissão
Carlos Frutuoso
Lenear
Robson Caputo
Linear
Academia
Marcelo K. Zuffo
USP
Luiz Meloni
Unicamp
Academia
Guido L.S. Filho
UFPB
Luiz F.G. Soares
PUC - RJ
Software
Laercio J.L. Consentino
TOTVS
David Britto
Quality Software
.
2
1
1
Transmissão
José Marcos Martins
Tecsys
Recepção
Abdul Adad
Cineral
Radiodifusão
José Inácio Pizzani
TV Clube
1
1
1
Software
Salustiano Fagundes
Hirix
Academia
Adonias Costa da Silveira
Finatel
3
#
Codificação
de Fonte
Codificação de
áudio e vídeo
Codificação de
dados
Transmissão
Multiplexer
.
Transmissão
Terrestre
Recepção
Receptor
Canal de
Retorno
Gestão de
Direitos Digitais
.
#
% 4 1
1
2
5-
5-
6
.
29/12/2006
São Paulo
30/11/2007*
Belo Horizonte, Brasília, Fortaleza, Rio de Janeiro, Salvador
31/03/2008*
Belém, Curitiba, Goiânia, Manaus, Porto Alegre e Recife
31/07/2008*
Campo Grande, Cuiabá, João Pessoa, Maceió, Natal, São Luís e Teresina
30/11/2008*
Aracaju, Boa Vista, Florianópolis, Macapá, Palmas, Porto Velho, Rio Branco e
Vitória
31/03/2009**
Geradoras situadas nos demais Municípios
30/04/2009***
Retransmissoras situadas nas capitais dos Estados e no Distrito Federal: até 30
de abril de 2009
30/04/2011***
Retransmissoras situadas nos demais Municípios
*
após 29/06/2007;
** após 01/10/2007
*** após o início da transmissão digital, em caráter definitivo, da estação geradora
cedente da programação.
Fonte: Portaria Minicom 652 de 10/12/06
$ .
Jan-Fev-Mar
#
Abr-Mai-Jun
!!"
Jul-Ago-Set
Out-Nov-Dez
Finalização das
Especificações
Publicação
Formatação/Tradução
Implementação de referência
do Middleware
Teste dos Protótipos
Testes de Campo
Lançamento
Planejamento do teste de interoperabilidade dos protótipos
7
$
%
21
Programas em Alta
Definição de
Imagem para
Receptores Fixos
Imagem e som de alta
qualidade
05
DATA
BROADCASTING
Tranasmissão
para Terminais
Móveis
Informações do programa,
informações genéricas,
clima, transito, etc..
Serviço de recepção estável
Múltiplos Programas em Imagem de
Definição Padrão para Receptores Fixos
Programação múltipla em um único canal
INTERATIVIDADE
Convergência com os serviços
de Telecomunicações
7
$
# 78 & 9
:
2
'
;<=
>*
?
• Resolução de 1920x1080i
@
?
• Som surround 5.1 ch
A
1
2
2
A
1
2
A
1
2
B
A
1
1 2 5-
2
2
05
.
0
A 1
2 15-
05
9
+0
Configuração de
equipamentos do
veículo
Imagens de HDTV e do
receptor analógico nos
displays do interior do
veículo em movimento
05
%
+0 C
&
D1
B
- 1
2
• Convergência com os
Serviços Móveis Celulares
(canal de retorno).
- 1
- 1
- 1
# 0
%
%.
5- E
05
%
B
0
)
)
)
33
3
*
*
+
)
0
0
2
2
0
2
2
/
/
/
/
0
1
1
1
1
+
Watching TV
program and
reading data on TV
Internet
Internet
+
Watching TV
program on full
screen
TV
+
Reading data
*
Watch TV
*
D1
F2
3
&
0
+0
!
!
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"
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'
'
'
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-
,
,
-
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+
+
+
*
*
*
*
)
Watching TV
program and
reading data on
Internet
)
,
)
)
%%
%
(
##
#
$
&
C
.
-
Viewing or
reading Internet
Reference: NHK documents
FRONT END RECEIVER EM USB PARA PCs
#
7G
$
0 5H
Inovação Brasileira
Canalização
Brasil
Estúdio
Estúdio ou
Empresa
Torre
SI/PSI
específicos
para o Brasil
MPEG2 TS
Broadcastng TS
.
1 50 5H
2
$ 78
• BST-OFDM (compatível ao ISDB-T)
• Diferença na canalização e na freqüência de FI do receptor
(57 MHz para 44 MHz)
.# $
.
%
8
I
@
• H.264 MPEG-4 AVC em substituição ao MPEG2
• Para transmissão a terminais portáteis o sistema japonês já utiliza o
H.264 até 15 fps – o ISDTV está adotando também imagens em 30
fps.
$:
• Do BML para GINGA (JAVA E NCL)
%$ .
• Dependente dos serviços a serem oferecidos
#7
7.........................13
Brasil
# . # $ J 78
14...............................................................................................................................69
VHF
UHF
174................... 216
470...........................................................................................................................806
13....................................................................................................................62
Japão
UHF
470................................................................................................................770
DIFERENÇAS NA CODIFICAÇÃO
Serviço Fixo/Móvel
Compressão de vídeo
•
•
•
•
Padrão: Rec. ITU-T H.264 (MPEG-4 AVC)
Perfil e nível especificado: [email protected]
Formatos de vídeo: 480, 720, 1080
Taxa de quadros: 25, 30, 50 e 60Hz
Compressão de áudio
•
•
•
•
•
•
Padrão: ISO/IEC 14496-3 (MPEG-4 AAC)
Perfil e nível especificado: AAC@L4 e HE-AAC@L4
Ferramenta de High Efficiency: SBR
Número de canais: 5.1 canais (sem SBR) ou estéreo (com SBR)
Taxa de amostragem: até 48kHz
Descritor MPEG: 0x2E
DIFERENÇAS NA CODIFICAÇÃO
Serviço Portátil
Compressão de vídeo
•
•
•
•
Padrão: Rec. ITU-T H.264 (MPEG-4 AVC)
Perfil e nível especificado: [email protected]
Formatos de vídeo: QVGA(4:3 e 16:9), SQVGA(4:3 e 16:9) e CIF
Taxa de quadros: 5, 10, 12, 15, 24 e 30Hz
Compressão de áudio
•
•
•
•
•
•
Padrão: ISO/IEC 14496-3 (MPEG-4 AAC)
Perfil e nível especificado: HE-AAC@L3
Ferramenta de High Efficiency: SBR + PS
Número de canais: 2 canais
Taxa de amostragem: até 48kHz
Descritor MPEG: 0x2D
.
.
I
.
O ISDTV utiliza a modulação BST-OFDM, onde as portadoras OFDM são
divididas em 13 grupos, denominados segmentos.
O sistema pode operar com 1 405 (Mode 1), 2 809 (Mode 2) ou 5 617 (Mode
3) portadoras.
Estaç
Estação de
TV
o Fixa
ã
ç
p
e
Rec
12 Segmentos
Recepção
Móvel
5.6MHz
1 canal
Rec
ep
Port ção
átil/M
óvel
Operadora de Celular
ão Móvel
ç
a
ic
n
u
m
o
C
Celular
Aparelho Celular
Com receptor de 1 segmento
incorporado
.
2
K 2
-
2
5- 9
B 6 2
• Permite a transmissão simultânea de uma seleção de até 3 conjuntos de parâmetros diferentes
de modulação, dentro de um mesmo canal de TV de 6MHz.
/
4
5H
/
&1 2
• Modulação COFDM com uso de entrelaçador de freqüências e “ scattered pilots” – equivale a
modulação de portadora singela, como o 8 VSB, equipado com sofisticados e complexos
equalizadores no domínio do tempo..
• Sistemas de códigos corretores de erro avançados (Reed-Solomon e Código Convolucional).
A introdução de códigos avançados tais como “ Turbo Code” (estudado pelo Mackenzie) e “ LDPC” (estudado
pela INATEL), conferem maior robustez.
/
4
, F2
1
0
• Introdução da técnica de “ entrelaçamento temporal” – permite a dispersão dos burst de erros
provocados pelo ruído impulsivo, permitindo a eficiente ação dos sistemas de correção de erro.
/
4
5H
/
+0
• O entrelaçador temporal é uma solução eficiente para ambiente móvel.
• Característica excepcional a “ doppler shift”
• O SBTVD-T permite a recepção de sinal HDTV em veículos móveis, mediante uso do sistema de
diversidade de antenas.
1
5-
6
2L# M
N
#
• A recepção de múltiplos sinais co-canal, com diferenças de tempo inferior ao intervalo de guarda
da modulação OFDM, permite a recepção perfeita do sinal. Para diferenças de tempos maior que o
intervalo de guarda da modulação OFDM, as pesquisas realizadas no Japão mostram que
equalizadores no domínio do tempo relativamente simples resolvem o problema.
5- 9
B 6 2 &
• No ISDTV as portadoras OFDM são divididas em 13 grupos, denominados
segmentos.
• Os segmentos são agrupados em camadas hierárquicas (max. 3 camadas)
• As camadas hierárquica podem ser transmitidas com parâmetros de modulação
diferentes entre si, conferindo flexibilidade de serviço ao sistema.
• Cada camada hierárquica pode transportar mais de
1 conteúdo.
C
D
• Portabilidade e Mobilidade
•Baixo consumo é essencial para portabilidade!
13 Segmentos
Examplo
Examplo: :
Video
n
me
O!N/1
=
=
>
>
>
>
6
6
6
6
=
=
=
<
<
<
<
<
<
<
<
6
6
6
6
=
?
?
>
>
?
<
<
>
>
<
<
5
5
;
;
5
5
;
;
5
5
89
89
5
5
89
89
=
B
B
?
:
:
9
9
5
5
9
9
5
5
=
=
=
;
;
=
% P
Internet
;
=
(QN/1
;
@
@
=
=
B
B
@
@
6
6
6
6
=
=
A
A
8A
8A
A
8A
8A
A
>
>
DE
DE
D
D
>
>
DE
DE
D
D
9
9
9
9
;Q!N/1
)!N/1
:
:
7
7
4
7
7
4
4
5
5
5
5
5
5
5
5
C
C
C
C
Dados
4
to
Distribuição de taxa de bits - exemplo
eg
1S
Modulação
QPSK
Modulação
QPSK
Taxa
de
Codif.
½
Taxa de Codif.
½
Intervalo
de
Guarda
1/8
Intervalo de Guarda
1/8
Taxa
de
Bits
312
Taxa de Bits
312Kbps
Kbps
Sistema
de
Compressão
de
Vídeo:
Sistema de Compressão de Vídeo:
MPEG4
MPEG4AVC/H.264
AVC/H.264
2
Multiplexador específico
para ISDB-T e ISDTV
MPEG2
TS
Broadcasting
TS
BLOCOS CARACTERÍSTICOS DOS
SISTEMAS ISDB-T E ISDTV
5-
.
2
K 2
-
2
5- 9
B 6 2
• Permite a transmissão simultânea de uma seleção de até 3 conjuntos de parâmetros diferentes de
modulação, dentro de um mesmo canal de TV de 6MHz.
/
4
5H
/
&1 2
• Modulação COFDM com uso de entrelaçador de freqüências e pilotos – equivale a modulação de
portadora singela, como o 8 VSB, equipado com sofisticados e complexos equalizadores no
domínio do tempo.
/
4
, F2
1
0
/
4
5H
/
+0
• .
1
5-
6
2L# M
N
#
.
, 2
, 6RF 2
5
Universidade Presbiteriana Mackenzie
Multipercursos – Espectro do sinal recebido
Espectro de 1 recepção real na Cidade de São Paulo - Rua Lisboa (entre
Rebouças e Alcides Pertica), a 2 km da antena transmissora (Pt = 1 kW)
Espectro de 1 sinal de recepção
sem multipercurso
Espectro de 1 sinal de recepção
com multipercurso
•Medidas realizadas pelo Laboratório de Rádio e TV Digital da Universidade Presbiteriana Mackenzie,
utilizando o sistema de Captura de RF da Eiden. O sistema de Captura de RF possibilitará o
desenvolvimento de um modelo de propagação para a cidade de São Paulo.
•O sinal recebido no local foi digitalizado e gravado em HD para reproduçâo posterior em Laboratório.
•Os testes mostram que com apenas 1 kW de potência o sinal é recebido normalmente na maioria dos
pontos distantes 20 km da torre.
Laboratório de Radio e TV Digital 18/07/05
Resultado dos testes comparativos ao
multipercursos
-100
-2
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
0
Relação Sinal Eco (D/U) [dB]
2
4
6
8
10
ATSC
LG5 8VSB - 2/3 19,3MBps
12
14
DVB-T
19.76Mbps-64QAM 8k 3/4 1/16
ISDB-T
16
RX1 19.3Mbps-64QAM 8k 3/4 1/16 0,2s
18
Atraso do Eco [us]
30
40
50
60
70
80
90
100
.
2
K 2
-
2
5- 9
B 6 2
/
4
5H
/
&1 2
domínio do tempo..
/
4
, F2
1
0
/
4
5H
/
+0
1
5-
6
2L# M
N
#
K
1
K
1
0
0 2
C/
D
/
• Os erros causados pelo ruído impulsivo podem ser superior à capacidade de correção
dos códigos corretores de erro.
• A introdução da técnica de “ entrelaçamento temporal” – permite a dispersão dos burst
de erros provocados pelo ruído impulsivo, permitindo a eficiente ação dos sistemas de
correção de erro.
0K
2
1
0
-
K
• As empresas de telecom encontraram um ambiente com elevados níveis de ruído
impulsivo no Brasil, que causaram problemas graves ao serem digitalizados.
• A experiência mostrou que:
Os ruídos impulsivos são extremamente banda larga, podendo causar problemas até nas
freqüências de 4 GHz (downlink de satélite).
Quanto mais banda larga, o sistema tende a ser mais vulnerável ao reuído impulsivo.
Há dificuldades em se caracterizar o ruído impulsivo.
S 2
K
6
1
4
20
-
0
• É comum um liquidificador ligado causar interferências na TV.
#
T
/
2
42
K
2 51
0
U 2
2
.
, 2
5
1
Resultados de testes comparativos de robustez a ruído impulsivo
conduzidos pelo Mackenzie – os resultados do ISDB-T são válidos para o
ISDTV
Ruído Impulsivo
15
Relação Sinal-Ruído [dB]
(Ruído Gaussiano Equivalente)
10
5
ATSC-LG5-19.4Mbps
0
DVB
-5
DVB-T-RX2-19.8Mbps-64QAM 8k 3/4 1/16
ISDB
-10
ISDB-T-RX1-19.3Mbps-64QAM 8k 3/4 1/16 0,2s
-15
0
50
100
150
200
250
300
Largura da Janela [us]
350
400
450
500
.
2
K 2
-
2
5- 9
B 6 2
/
4
5H
/
&1 2
domínio do tempo..
/
4
, F2
1
0
/
4
5H
/
+0
• OISDTV permite a recepção de sinal HDTV em veículos móveis, mediante uso do sistema de
1
5-
6
2L# M
N
#
1
5-
1
1
/
5-
/
+0
+0
• O entrelaçador temporal é uma solução eficiente para ambiente móvel. Resultados
experimentais mostraram que há uma melhora de 7 dB na relação C/N requerida, para
modulação 16QAM em ambiente móvel.
-2
0
2
4
D/U (dB)
6
8
10
12
14
RX5 8us 64QAM;8k;3/4;1/16;19,76Mbps
16
RX1 8us-19.3Mbps-64QAM 8k 3/4 1/16 0,2s
ATSC LG5
18
20
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
Offset de Frequencia (Hz)
Medidas realizadas pelo Mackenzie
• O ISDTV permite a recepção de sinal HDTV em veículos móveis, mediante uso do sistema
de diversidade de antenas.
0
1
2 15-
+0
O sistema de diversidade de antenas melhora em 7dB a relação C/N
requerida, para modulação 16QAM, para operação em ambiente móvel.
O efeito da diversidade de antenas e do entrelaçador temporal são
independentes.
%
2K
1
2
0
Branch
#1
Maximal Ratio Combining
with carrier by carrier of OFDM signal
Tuner
FFT
Stable output signal
Branch
#2
Reciving level
Tuner
FFT
Diversity
Branch
#3
Spectrum
Time
combine
Tuner
FFT
Tuner
FFT
Branch
#4
SP
Channel
estimate
Weight
% ,
2
0
2 15-
+0
4
9
1- 2
&
.
2
K 2
-
2
5- 9
B 6 2
/
4
5H
/
&1 2
domínio do tempo..
/
4
, F2
1
0
/
4
5H
/
+0
1
5-
6
2L# M
N
#
.
5- 1
, 2
#
• Tempo de transmissão do sinal desejado : t1
• Tempo de transmissão do sinal não desejado : t 2 + t 3
• Tempo de atraso do sinal não desejado : τ x = ( t 2 + t 3 ) − t1
• Intervalo de Guarda :τ GI , (por exemplo τ GI = 126µsec)
• Se τ GI > τ x , é possível operar uma rede SFN sem compensação
.
5- 1
, 2
#
Os estudos no Japão mostraram que os transmissores
devem ser sincronizados de forma que f < 1 Hz.
f1
f1 ± f
A
1
2
' 1
4 5-
1
*
%
Broadcast TS
TS
REMUX
Rede
Adaptador
Ajuste de
OFDM
SFN
Atraso
MOD
Controlador de Rede
TX
(Transmissor #1)
IIP
GPS
Adaptador
Ajuste de
OFDM
SFN
Atraso
MOD
1 pps &10MHz
Controlador de Rede
TX
(Transmissor #2)
Dados IIP é decodificado no adaptador SFN e mede o tempo do frame header, ajustando o
atraso do sinal.
% $
#78

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