UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
TV DIGITAL NO BRASIL:
ASPECTOS TECNOLÓGICOS E ECONÔMICOS
RELATIVOS À SUA IMPLANTAÇÃO
MARCELO BIASI CABRAL
ABRIL
2005
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
TV DIGITAL NO BRASIL:
ASPECTOS TECNOLÓGICOS E ECONÔMICOS
RELATIVOS À SUA IMPLANTAÇÃO
Dissertação apresentada por Marcelo Biasi Cabral à
Universidade Federal de Uberlândia - UFU, para a
obtenção do título de Mestre em Engenharia Elétrica,
aprovada em 20/04/2005 pela seguinte banca
examinadora:
Antônio Cláudio Paschoarelli Veiga, Dr.– Orientador
(Faculdade de Engenharia Elétrica - UFU)
Gilberto Arantes Carrijo, Ph.D.
(Faculdade de Engenharia Elétrica - UFU)
Edna Lúcia Flores, Dra.
(Faculdade de Engenharia Elétrica - UFU)
Cláudio Afonso Fleury, Dr.
(CEFET – UCG/GO)
TV DIGITAL NO BRASIL:
ASPECTOS TECNOLÓGICOS E ECONÔMICOS
RELATIVOS À SUA IMPLANTAÇÃO
MARCELO BIASI CABRAL
Dissertação apresentada por Marcelo Biasi Cabral à Universidade Federal de Uberlândia
como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Elétrica.
Antônio C. Paschoarelli Veiga, Dr.
Orientador
Gilberto Arantes Carrijo, Ph.D.
Coordenador do Curso de Pós-graduação
DEDICATÓRIA
À
Maria Inês, Pedro Júlio, Mariana e Alice pelo
incentivo ao longo de mais esta trajetória na
minha vida.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus, o criador, por mais esta conquista em minha vida.
Acreditar nele me confortou e me deu forças nas horas difíceis quando da realização
deste trabalho.
Ao CNPq, por ter concebido suporte financeiro ao longo de 24 meses, o qual foi
fundamental na dedicação exclusiva deste trabalho.
De maneira especial, apresento ao Professor Antonio C. Paschoarelli Veiga,
meus sinceros agradecimentos pelo apoio, amizade, compreensão, incentivo, paciência e
colaboração recebida durante os mais de 24 meses de realização do mestrado. Agradeço
também, pelo apoio emocional e compreensão concebida quando das horas difíceis
ocasionadas por problemas pessoais.
A banca examinadora, que apesar dos deveres e compromissos, pode analisar
previamente meu trabalho, e posteriormente pode comparecer a defesa, trazendo sua
contribuição com o objetivo de aperfeiçoá-lo.
Aos demais amigos, colegas, professores, funcionários e servidores, da Faculdade
de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Uberlândia, pelo incentivo e apoio que
em muito contribuíam para a conclusão desta dissertação.
As Universidade, Faculdades, Laboratórios, Centros de Pesquisas e Tecnologia,
Escolas de Formação, Autores, Alunos, Professores, Pós-graduandos, Mestres, Doutores,
Especialistas,
Profissionais,
Órgãos
Governamentais,
Órgãos
de
Pesquisa,
Representantes, Fábricas, Industrias, Emissoras de TV, Associações, enfim a todos que
disponibilizaram algum tipo de material sobre o tema, sem este material seria inviável a
realização deste trabalho.
RESUMO
O objetivo deste trabalho é apresentar e analisar os diversos padrões de
transmissão de TV Digital Terrestre, disponíveis atualmente no mercado mundial: ATSC,
DVB-T, ISDB-T. É feita uma breve introdução dos sistemas já existentes, abordando os
principais aspectos tecnológicos e econômicos, em vários países, que detém a tecnologia
ou já fizeram escolha de seu padrão, com intenção de demonstrar qual seria a melhor
opção para o Brasil, a implementação de um padrão nacional ou a adoção de um padrão
já desenvolvido.
Para efeito de estudo do mercado e o possível impacto ocasionado na escolha do
padrão a ser adotado no Brasil, o trabalho trás consigo uma analise de toda a cadeia
produtiva e dos possíveis cenários, bem como uma pesquisa de mercado e uma analise
dos possíveis modelos de negócios, a serem implantados quando da definição do padrão.
E por último, são apresentadas conclusões sobre a viabilidade técnica e
econômica do processo de implantação da TV Digital no Brasil.
ABSTRACT
The objective of this work is to currently present and to analyze the diverse
standards of transmission of Terrestrial Digital TV, available in the world-wide market:
ATSC, DVB-T, ISDB-T. One brief introduction of the existing systems is made already,
approaching the main aspects technological and economic, in some countries, that
withhold the technology or already they had made choice of its standard, with intention
to demonstrate which it would be the best option to Brazil, the implementation of a
national standard or the adoption of a developed standard already.
For effect of study of the market and the possible impact caused in the choice of
the standard to be adopted in Brazil, the work backwards within one analyzes of all the
productive chain and of the possible scenes, as well as a research of market and one it
analyzes of the possible business-oriented models, to be implanted when the definition of
the standard.
E finally, the conclusions are presented on the viability economic technique and of
the implantation's process of the Digital TV in Brazil.
Sumário
SUMÁRIO
1.
2.
INTRODUÇÃO GERAL
02
1.1 Introdução
02
1.2 Organização da Dissertação
05
INTRODUÇÃO A TV DIGITAL
08
2.1 Conceitos Básicos
08
08
2.1.1 Tipos de modulação
2.1.1.1 VSB
08
2.1.1.2 OFDM
09
12
2.1.2 Codificação
2.1.2.1 Codificação do áudio
12
2.1.2.2 Codificação da imagem
12
2.1.2.3 Codificação de Vídeo
14
17
2.1.3 Áudio
2.1.3.1 Dolby AC-3
17
2.1.3.2 MPEG-1
18
2.1.3.3 MPEG-2
19
2.1.3.4 MPEG-2AAC
19
2.1.4 Vídeo
19
2.1.5 Transmissão
21
2.1.6 Sistemas analógicos
22
VII
Sumário
2.1.6.1 NTSC
23
2.1.6.2 PAL
23
2.1.6.3 SECAM
24
2.1.7 Formato de tela e resolução
25
2.1.7.1 HDTV
27
2.1.7.1.1 MURSE
28
2.1.7.1.2 MAC
29
2.1.7.2 EDTV
29
2.1.7.3 SDTV
29
2.1.7.4 LDTV
29
2.1.8 API
30
2.2 A Evolução Digital No Brasil
30
2.3 Tecnologias Na Tv Digital
33
2.3.1 Transmissão digital
33
2.4 PADRÕES MUNDIAIS DE TV DIGITAL
2.4.1 Padrão Advanced Television System Comittee (ATSC)
36
36
2.4.1.1 Introdução
36
2.4.1.2 Histórico do padrão ATSC
37
2.4.1.3 Modelo de camadas do padrão ATSC
38
2.4.1.4 Sistema de radiodifusão terrestre ATSC
41
2.4.1.5 Degradação do sinal digital imposto pelo canal de transmissão
44
2.4.1.6 Relação portadora ruído (C/N)
45
2.4.1.7 Potência requerida
45
2.4.1.8 Modelos de receptores digitais ATSC
45
2.4.1.9 Política de mercado
47
2.4.2 Padrão Digital Video Broadcasting (DVB)
48
48
2.4.2.1 Introdução
VIII
Sumário
2.4.2.2 Histórico do padrão DVB
49
2.4.2.3 Modelo de camadas do padrão DVB
50
2.4.2.4 Sistema de radiodifusão terrestre DVB
51
2.4.2.5 Relação portadora ruído (C/N)
56
2.4.3 Padrão Digital Video Broadcasting (ISDB)
56
2.4.3.1 Introdução
56
2.4.3.2 Histórico do padrão ISDB
57
2.4.3.3 Modelo de camadas do padrão ISDB
58
2.4.3.4 Sistema de radiodifusão terrestre ISDB
60
2.4.3.5 Segmentação de banda
61
2.4.3.6 Transmissão hierárquica no ISDB
63
2.4.3.7 Serviços disponíveis no ISDB
65
2.4.3.8 Recepção móvel no ISDB
65
2.4.4 Padrão Digital Modulation Broadcasting (DMB)
66
2.4.4.1 Introdução
66
2.4.4.2 Histórico do DMB
66
2.4.4.3 Sistema de radiodifusão terrestre DMB
67
2.4.4.4 Modelo de negócio do DMB
68
69
2.4.5 Rede de freqüência única
2.5 Set-Top Boxes
70
2.5.1 Arquitetura de um set-top box
71
2.5.2 Interfaces adicionais
73
2.5.3 Sistema Operacional
74
2.6 Televisor Digital
75
2.6.1 Estrutura do televisor digital
75
75
2.7 Conclusões sobre o Capítulo
IX
Sumário
3.
MODULAÇÃO EM SINAIS DE HDTV
78
3.1 Introdução
78
3.2 Conceitos Básicos
78
3.3 Transmissão Analógica X Digital
79
3.4 Modulação Quadrature Amplitude Modulation (QAM)
80
3.5 Modulação Offset Quadrature Amplitude Modulation (OQAM)
82
3.6 Modos Hierárquico E Não-Hierárquico
84
3.7 Modulações Hierárquicas
85
3.8 Eficiência Espectral
87
3.9 Degradação Suave Ou Abrupta
89
3.10 Modulação Vestigial Sideband (VSB)
90
3.10.1 Introdução
90
3.10.2 8 Level - Vestigial Side Band (8-VSB)
91
3.10.2.1 Processo de modulação 8-VSB
95
3.10.2.2 Análise da modulação VSB
97
3.10.2.3 Interferências no sistema ATSC
3.11 Modulação Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
100
101
3.11.1 Introdução
101
3.11.2 Aplicações da modulação OFDM
102
3.11.3 Princípios básicos da modulação OFDM
106
3.11.4 Geração de um sinal OFDM
112
3.11.5 Característica do espectro de potência do sinal
116
3.11.6 Vantagens e desvantagens da modulação OFDM
119
3.12 Modulação 8-VSB X Modulação COFDM
122
3.12.1 Desempenho do transmissor
123
128
3.13 Conclusões Sobre o Capítulo
X
Sumário
4.
IMPACTOS DA DEFINIÇÃO DO PADRÃO BRASILEIRO DE TV DIGITAL
130
4.1 Introdução
130
4.2 Indústria de Bens Eletrônicos de Consumo
131
4.2.1 Panorama mundial
131
4.2.2 O cenário brasileiro
133
4.2.3 Marcos institucionais relevantes da indústria de bens eletrônicos de
consumo no Brasil
140
4.1.1.1 A Zona Franca de Manaus – ZFM
140
4.1.1.2 O Processo produtivo básico - PPB
142
4.3 Mercado Brasileiro de Televisores em Cores
142
4.3.1 Domicílios e televisores
142
4.3.2 Expectativa da queda de preços
143
4.4 TV Digital e a Realidade Brasileira
144
4.5 Políticas Estruturais De Definição E Implantação Do Modelo Nacional TV Digital
Aberta
147
4.6 A Posição do Governo Brasileiro
148
4.7 O Panorama da TV Digital no Mundo
150
4.7.1 Estados Unidos
150
4.7.2 Canadá
150
4.7.3 México
150
4.7.4 Coréia do Sul, Taiwan e Argentina
152
4.7.5 Reino Unido
152
4.7.6 Alemanha
152
4.7.7 Espanha
153
4.7.8 Austrália
153
4.7.9 Índia, Nova Zelândia e Cingapura
154
4.7.10 Japão
154
4.7.11 China
155
XI
Sumário
155
4.8 O Sistema Brasileiro de TV Digital
4.8.1 A escala de tempo da tv digital
4.9 Perspectivas para a Cadeia Nacional de Fabricação de Bens de Consumo
de
Televisores Digitais
158
4.9.1 A Cadeia produtiva da TV Digital
159
4.9.2 Metodologia de pesquisa
160
4.9.3 Identificação dos principais fabricantes
161
4.9.4 Análise das estratégias para a TV Digital
162
4.9.5 O padrão da TV Digital e a Questão do Middleware
162
4.9.6 Penetração da TV Digital
165
4.9.7 O Possível mercado de TV Digital
168
4.9.8 A estratégia das empresas fabricantes
168
4.9.9 Possíveis impactos na balança comercial
169
4.10 Análise de Cenário: Impactos Sociais Versus Impactos Financeiros
171
4.10.1 Descrições dos cenários
171
4.10.2 Análise de cenários
172
4.1.1.3 Cenário 1: padrão totalmente nacional
172
4.1.1.4 Cenário 2: padrão totalmente importado
173
4.1.1.5 Cenário 3: padrão intermediário com middleware nacional
175
4.11 Conclusões
177
178
4.11.1 Próximos Passos
5.
157
Receptores Para TV Digital
181
5.1 Analise dos Receptores de TV Digital
181
5.1.1 Introdução
181
5.1.2 Indústria e o mercado de televisores no Brasil
181
5.1.3 Produtos de TV Digital existentes no mundo
184
5.1.3.1 Estados Unidos com o ATSC
184
XII
Sumário
5.1.3.2 A Europa com o DVB-T
185
5.1.3.3 A Austrália com o DVB-T/7MHz
186
5.1.3.4 O Japão com o ISDB-T
188
5.1.4 Definindo os produtos de TV Digital no Brasil
5.1.4.1 Arquiteturas do sistema de recepção
190
5.1.4.2 Set–Top Box - HD/SD
190
5.1.4.3 Monitor-SD
192
5.1.4.4 Monitor-HD
193
5.1.4.5 Televisor integrado SD
193
5.1.4.6 Televisor integrado HD
193
5.1.4.7 Outros produtos de consumo de TV Digital
194
195
5.2 Avaliação dos Televisores
6.
190
5.2.1 Introdução
195
5.2.2 Tela de plasma
195
5.2.3 Liquid crystal display (LCD)
197
5.2.4 Cathode ray tube (CRT)
198
5.2.5 Comparação/avaliação dos Modelos
201
5.2.6 Conclusões das avaliações
203
PESQUISA DE MERCADO
205
6.1 Introdução
205
6.2 Segmento Consumidores
206
6.2.1 Expectativas dos usuários brasileiros para a televisão do futuro
206
6.2.2 Melhor imagem, melhor som
209
6.2.3 Ajuda para deficientes físicos
210
6.2.4 Gravação de programas e near-video-on-demand
210
6.2.5 Vídeo adicional
211
6.2.6 Zooming
212
XIII
Sumário
6.2.7 Múltiplos programas e vídeo sob demanda
212
6.2.8 Interatividade
213
6.2.8.1 Interação com o programa
215
6.2.8.2 Home shopping e merchandising
216
6.2.8.3 Influência na programação
217
6.2.9 Internet
217
6.2.10 Áudio adicional
218
6.2.11 Legenda adicional
219
6.2.12 Outras características
219
6.2.12.1 Periféricos
219
6.2.12.2 Controle ativado pela voz
219
6.2.12.3 Senha
220
6.2.12.4 Programas preferidos
220
6.2.12.5 Mecanismos de busca
220
6.2.12.6 Tela fina e portátil
220
6.2.12.7 No-break
221
6.2.12.8 Como utiliza - lá na educação?
221
6.2.12.9 Jogos interativos
222
6.2.12.10 Eletronic Programming (EPG)
223
6.2.13 Pesquisa quantitativa (síntese de dados encontrados)
223
6.2.14 Pesquisa business standard
225
6.3 Segmento Emissora
226
6.3.1 Produção digital
227
6.4 Segmento indústria
228
6.4.1 Transmissão digital e suas possibilidades
228
6.4.2 Percepção sobre os padrões
229
6.4.3 Prazos factíveis para produção de itens digitais, segundo o segmento
industrial
229
XIV
Sumário
6.4.4 Posicionamento sobre o mercado consumidor
229
6.4.5 Expectativas de investimentos para manufaturas
230
6.4.6 Dados descritivos do parque industrial no Brasil
231
6.4.7 Percepções sobre geração de empregos
232
6.4.8 Entrada de receptores digitais no mercado de consumo
232
6.4.9 Interferência do padrão no preço dos equipamentos
232
6.4.10 Percepções sobre exportação
233
234
6.5 Pesquisa com demonstração
6.5.1 Expectativas de investimentos para manufaturas
7.
235
6.6 Conclusão
235
MODELOS DE NEGÓCIO EM TV DIGITAL
237
7.1 Introdução
237
7.2 Características para modelos de negócio
238
7.3 Modelos de negócio para TV digital
241
7.3.1 Programas secundários de televisão
241
7.3.2 Diversidade de serviços e acesso a internet
242
7.3.3 Receptibilidade do sinal de televisão
243
244
7.4 Possíveis modelos de negócio
7.4.1 Modelo 1: HDTV
244
7.4.2 Modelo 2: HDTV com replicação de conteúdo
245
7.4.3 Modelo 3: HDTV e um segundo programa de LDTV ou SDTV
245
7.4.4 Modelo 4: HDTV e outros serviços de telecomunicações
246
7.4.5 Modelo 5: múltiplos programas em SDTV
246
7.4.6 Modelo 6: múltiplos programas em EDTV
247
7.4.7 Modelo 7: múltiplos programas SDTV com transmissão hierárquica
248
7.4.8 Modelo 8: múltiplos programas em EDTV com transmissão hierárquica
248
XV
Sumário
7.4.9 Modelo 9: SDTV com outros serviços de comunicação
249
7.4.10 Modelo 10: EDTV com outros serviços de telecomunicações
249
7.4.11 Modelo 11: alternância de modos em diferentes horários
249
7.4.12 Modelo
12:
alternância
de
modos
em
diferentes
horários,
transmissão hierárquica
8.
com
250
7.5 Observações Acerca dos Modelos de Negócio
250
7.6 TABELA COMPARATIVA
252
7.7 Modelos de Negócio Adotados em Alguns Países
257
7.7.1 Estados Unidos
257
7.7.2 Europa
258
7.7.3 Japão
258
7.8 Conclusão
259
CONCLUSÕES, CONTRIBUIÇÕES DESTE TRABALHO E FUTUROS TRABALHOS
261
XVI
Lista de Figuras
LISTA DE FIGURAS
Figura 2. 1 - Diagrama de blocos do processo de modulação VSB
09
Figura 2. 2 - Diagrama de blocos do processo de modulação COFDM
11
Figura 2. 3 - Representação das etapas de codificação de imagens
14
Figura 2. 4 - Predição temporal com compensação de movimento
15
Figura 2. 5 - Diagrama de sistema de predição com compensação de movimento
16
Figura 2. 6 - Quantificação não-linear
16
Figura 2. 7 - Processo de transmissão do sinal de áudio Dolby AC-3
17
Figura 2. 8 - Processo de recepção do sinal de áudio Dolby AC-3
18
Figura 2. 9 - Transmissão de quadros no sistema MPEG
20
Figura 2. 10 - Estrutura genérica de uma cadeia de transmissão de HDTV
22
Figura 2. 11 - Formato de tela: convencional (4:3) e HDTV (16:9)
28
Figura 2. 12 - Quadro funcional do API
30
Figura 2. 13 - Diagrama de blocos de um sistema de emissão digital
34
Figura 2. 14 - Modelo de camadas em serviços e plataformas de telecomunicações
35
Figura 2. 15 - Diagrama de bloco do sistema ATSC
39
Figura 2. 16 - Possibilidades de transmissão com o modelo ATSC
41
Figura 2. 17 - Diagrama de bloco do sistema de transmissão 8-VSB
41
Figura 2. 18 - Diagrama de bloco do transmissor 8-VSB
43
Figura 2. 19 - Diagrama de blocos do receptor 8-VSB
43
Figura 2. 20 - Diagrama de blocos do sistema DVB
50
Figura 2. 21 - Diagrama de blocos funcional do sistema DVB-T
53
XVII
Lista de Figuras
Figura 2. 22 - Diagrama de blocos de modulação hierárquica do sistema DVB-T
54
Figura 2. 23 - Diagrama em bloco do sistema ISDB
59
Figura 2. 24 - Agrupamento dos 13 segmentos de banda
62
Figura 2. 25 - Convívio faixa-larga/faixa-estreita no ISDB
63
Figura 2. 26 - Espectro do sinal OQAM
67
Figura 2. 27 – Exemplo de um sistema em SFN
70
Figura 2. 28 - Painel traseiro de um Set-Top Box para ligação a periféricos
73
Figura 2. 29 - Diagrama simplificado de um receptor de TV Digital
75
Figura 3. 1 - Constelação do sinal QPSK
81
Figura 3. 2 - Espectro do sinal OQAM
83
Figura 3. 3 - Diagrama de blocos funcional simplificado do sistema DVB-T
84
Figura 3. 4 - Constelação MR64-QAM
86
Figura 3. 5 - Diagrama de blocos do transmissor 8-VSB
91
Figura 3. 6 - Formato do pacote de transporte
92
Figura 3. 7 - Quadro de dados 8-VSB
92
Figura 3. 8 - Resposta do transmissor/receptor 8-VSB
95
Figura 3. 9 - Espectro de p(t) e r(t)
97
Figura 3. 10 - As componentes em fase e quadratura do sinal VSB
99
Figura 3. 11 - Diagrama de blocos do receptor 8-VSB
100
Figura 3. 12 - Diagrama de bloco simplificado de um sistema OFDM
103
Figura 3. 13 - Símbolos COFDM
104
Figura 3. 14 - Espectro de um sinal QAM não filtrado (a) e de um sinal OFDM(b)
106
Figura 3. 15 - Sinal OFDM
107
Figura 3. 16 - Como um caminho atrasado causa interferência Inter-Symbol (ISI)
109
Figura 3. 17 - A adição de um intervalo de guarda
109
Figura 3. 18 - Sinal OFDM usando intervalo de guarda na freqüência e no tempo
110
Figura 3. 19 - Representação simplificada de um sinal OFDM
112
Figura 3. 20 - Diagrama de blocos de geração de um sinal OFDM usando IFFT/FFT
114
XVIII
Lista de Figuras
Figura 3. 21 - Diagrama de blocos de um sistema OFDM
114
Figura 3. 22 - Diagrama de blocos de geração de sinal COFDM usando IFFT/FFT
116
Figura 3. 23 - Espectro de potência da portadora N
118
Figura 3. 24 - Espectro teórico do sinal OFDM para um intervalo de guarda ∆=1/4
119
Figura 3. 25 - Relação de potência de pico/potência média para um sinal 8—VSB
122
Figura 3. 26 - Estatística de recepção para ambientes fechados por estação (30 pés) 124
Figura 3. 27 - Estatística de recepção para ambientes fechados por estação (6 pés)
125
Figura 3. 28 - Estatística de recepção X distância (30 pés)
126
Figura 3. 29 - Estatística de recepção x distância (6 pés)
127
Figura 4. 1 - Mercado mundial de produtos eletrônicos, 2002
133
Figura 4. 2 - Market Share da TV a cores, 2001
135
Figura 4. 3 – Balança comercial de produtos eletroeletrônicos
138
Figura 4. 4 – Evolução das exportações
138
Figura 4. 5 - Evolução das importações
139
Figura 4. 6 - Atual situação da TV Aberta no Brasil
156
Figura 4. 7 - Cenário futuro da TV digital Aberta no Brasil
156
Figura 4. 8 - O Processo de implantação da TV Digital
158
Figura 4. 9 - Cadeia da TV Digital
160
Figura 4. 10 - Componentes de um padrão de TV Digital
163
Figura 4. 11 - Tecnologias dos padrões existentes
163
Figura 4. 12 - Penetração da TV Paga por classe de renda
166
Figura 4. 13 - Dimensões do sucesso da penetração da TV Digital
167
Figura 5. 1 - Televisor plasma display Sony 42” - WEGA KE-42X5910B
197
Figura 5. 2 - Televisor LCD Philips 15” - 15PF9936
198
Figura 5. 3 - Televisor CRT Philco 38” - DVS-34OWDFS
199
XIX
Lista de Tabelas
LISTA DE TABELAS
Tabela 2. 1 - Parâmetros técnicos do sistema NTSC
23
Tabela 2. 2 - Parâmetros técnicos e subdivisões do sistema PAL
24
Tabela 2. 3 - Parâmetros técnicos e subdivisões do sistema SECAM
24
Tabela 2. 4 – Formatos e resoluções adotados pelas redes de TV Digital americanas
46
Tabela 2. 5 - Modos de operação COFDM para o padrão DVB
55
Tabela 2. 6 - Modos de operações COFDM do sistema ISDB-T
61
Tabela 3. 1 - Eficiência espectral para as modulações
88
Tabela 3. 2 - Parâmetros do modo de transmissão 8-VSB e 16-VSB
94
Tabela 3. 3 – Valores numéricos para os parâmetros OFDM do modo 2k e 8K
117
Tabela 3. 4 - Comparação do desempenho considerando a modulação
123
Tabela 3. 5 - Relação entre potência de pico e a potência média
123
Tabela 4. 1 - Composição do mercado de produtos eletrônicos e de bens eletrônicos de
consumo 2002
132
Tabela 4. 2 - Balança comercial (2003) setor de imagem e som
136
Tabela 4. 3 - Balança comercial (2004) setor de imagem e som
137
Tabela 4. 4 – Distribuição de televisores por classes sociais
143
Tabela 4. 5 - Fabricantes de televisores presentes no Brasil
161
Tabela 4. 6 - Valor relativo dos componentes da TV
170
Tabela 4. 7 - Resumo da análise de cenários
176
Tabela 5. 1 - Comparação dos modelos da Sony, Philips e Philco
201
Tabela 5. 2 - Avaliação InfoLab (Revista InfoExame)
202
XX
Lista de Tabelas
Tabela 6. 1 - Importância dos atributos, pesquisa quantitativa
208
Tabela 6. 2 - Importância dos atributos, pesquisa quantitativa Shopping Centers
208
Tabela 6. 3 - Classes de sistemas interativos
214
Tabela 6. 4 - Tempo médio de compra de aparelhos de TV
224
Tabela 6. 5 - Tipos de antena utilizada
224
Tabela 6. 6 - Domicílios com TV por assinatura
224
Tabela 6. 7 - Notas atribuídas para as imagens das simulações das TVs
224
Tabela 6. 8 – Hierarquia dos serviços
224
Tabela 6. 9 - Dados da pesquisa realizado pela revista Business Standard
225
Tabela 6. 10 - Linha do tempo, segundo o segmento industrial
229
Tabela 6. 11 - Preços dos receptores digitais, segundo o segmento industrial
233
Tabela 7. 1 – Tabela Comparativa Modelo de Negócio
252
XXI
Lista de Abreviaturas
LISTA DE ABREVIATURAS
16-VSB
Vestigial Sideband–16 Level
3G
Terceira Geração
8-VSB
Vestigial Side Band – 8 Level
ABERT
Associação Brasileira de Emiss oras de Rádio
ABINEE
Associação Brasileira da Indústria Eletroeletrônica
AC
Alternated Current
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber Line
ALCA
Área de Livre Comércio das Américas
AM
Amplitude Modulation
AM-DSB
Amplitude Modulation-Double Side Band
AM-VSB
Amplitude Modulation-Vestigial Side Band
ANATEL
Agência Nacional de Telecomunicações
API
Application Programming Interface
ASK
Amplitude Shift Keying
ATM
Asynchronous Transfer Mode
ATSC
Advanced Television Standards Committee
ATV
Advanced Television
AV
Audio-Video
BBC
British Broadcasting Corporation
BER
Bit Error Rate
Bps
Bits por Segundo
XXII
Lista de Abreviaturas
BSkyB
TV Digital via Satélite
BST-OFDM
Band Segmented Transmission
C/N
Carrier to Noise Ratio
CATV
Cable TeleVision
CCD
Charge-Coupled Device
CCI
Co-Channel Interface
CD
Compact Disc
CDMA
Code Division Multiplex Access
CODEC
Coder/Decoder
CODFM
Codec Orthogonal Frequency Division Multiplexing
CPqD
Centro de Pesquisa e Desenvolvimento
CRT
Cathode Ray Tube
CRTC
Canadian Radio and Telecommunications Commissifon
D/A
Digital to Analogic
DAB
Digital Áudio Broadcasting
dB
Unidade de Potência
DBS
Direct Broadcasting Satellite
DC
Discrete Current
DCT
Discret Cosine Transform
DF
Domínio de Freqüência
DIBEG´s
Digital Broadcasting Experts Group
DMB
Digital Modulation Broadcast
DSB
Double Side Band
DSB-SC
Double Side Band–Suppressed Carrier
DSP
Digital Signal Processing
DSS
Digital Satellite Service
DTH
Direct-to-Home
DTS
Digital Theater Systems
XXIII
Lista de Abreviaturas
DTTB
Digital Terrestrial Television Broadcasting
DV
Digital Video
DVB
Digital Video Broadcasting
DVB-C
Digital Video Broadcasting-Cable
DVB-S
Digital Video Broadcasting–Satellite
DVB-T
Digital Video Broadcasting - Terrestrial
DVD
Digital Video Disc
DVI
Digital Voice Image
e
Entrelaçado
EDTV
Enhanced Definition Television
EIRP
Effective Isotropic Radiated Power
ELETROS
Associação Nacional de Fabricantes de Produtos Eletroeletrônicos
EPG
Eletronic Programming Guide
ERP
Potência Efetiva Irradiada
ETSI
European Telecommunications Standards Institute
ETSI
European Telecommunications Standards Institute
FCC
Federal Communications Commission
FDM
Frequency Division Multiplexing
FEC
Forward Error Correction
FFT
Fourier Fast Transform
FFT
Transformada Rápida de Fourier
FI
Freqüência Intermediária
FM
Frequency Modulation
FSK
Frequency Shift Keying
FSS
Fixed Service Satellite
GHz
Giga Hertz
GPS
Global Position System
HDMI
High Definition Multimedia Interface
XXIV
Lista de Abreviaturas
HDTV
High Definition TeleVision
Hz
Hertz (Unidade de Freqüência)
HPA
High Power Amplifier
HTDV
High Definition TV
i
Interlacing
IBOPE
Instituto Brasileiro de Opinião Pública e Estatística
IFFT
Transformada Inversa Rápida de Fourier
IPI
Imposto sobre Produtos Industrializados
ISDB –T
Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial
ISDN
Integrated Services Digital Network
ISI
Inter-Symbol Interference
ISO
International Standard Organization
iTV
TV Digital Aberta do Reino Unido
JEITA
Associação da Indústria Eletrônica Japonesa
JPEG
Joint Photographic Experts Group
JVC
Japan Video Corporation
Kbps
Kilo Bits por Segundo
km
Mil Metros (Unidade de Quilômetro)
Kw
Kilo Watts
LCD
Liquid Crystal Display
LDTV
Low Definition Television
LDTV
Low Definition TV
LMDS
Local Multipoint Distribution System
LW
Long Waves
m
Metros
MAC
Multiplexed Analog Components
Mbps
Mega Bits por Segundo
MHz
Mega Hertz
XXV
Lista de Abreviaturas
MMDS
Multi-channel Multipoint Distribution System
MODEM
Modulador/Demodulador
MP3
MPEG-1 Layer 3
MPEG
Moving Pictures Experts Group
MPEG-1
Moving Picture Experts Group-1
MPEG-2AAC
Advanced Audio Coding
MPEG-4
Moving Picture Experts Group-1
MUSE
Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding
MW
Medium Wave
NAB
National Association of Broadcasters
NHK
Nippon Hoso Kyuokai
NTSC
National Television Standard Committee
OFDM
Orthogonal Frequency Division Multiplexing
OQAM
Offset Quadrature Amplitude Modulation
OSD
On Screen Display
p
Pixel
p
Progressive
P&D
Pesquisa e Desenvolvimento
PAL
Phase Alternating Line
PAL-M
Padrão Brasileiro de TV Analógica
PC
Personal Computer
PCI
Peripheral Component Interconnect
PCM
Pulse Code Modulation
PDA
Personal Digital Assistant
PDI
Plesiochronous Digital Hierarchies
PDS
Processamento Digital de Sinais
PIP
Picture-in-Picture
PM
Phase Modulation
XXVI
Lista de Abreviaturas
PPB
Processo Produtivo Básico
PSK
Phase Shift Keying
q.p.s
Quadros por Segundo
QAM
Quadrature Amplitude Modulation
QPSK
Quadrature Phase Shift Keying
REDECOOP
Núcleo de Pesquisa em Redes de Coop. e Gestão do Conhecimento
RF
Radio Frequency
RGB
Reed-Green-Blue
RMS
Root Mean Square
RS
Reed Solomon
S/N
Signal/Noise
SAP
Second Carrier Modulation
SBTVD
Sistema Brasileiro de TV Digital
SCM
Single Carrier Modulation
SDDI
Serial Digital Data Interface
SDH
Synchronous Digital Hierarchy
SDTV
Digital Standard Definition Television
SDTV
Standard Definition TV
SECAM
Seqüencial Couleur a Memórie
SER
Symbol Error Ratio
SET
Sociedade Brasileira de Engenharia de Televisão
SFN
Single Frequency Network
SHF
Super High Frequency
SI
Service Information Protocol
SMPTE
Society of Motion Picture and Television Engineers
SSB
Single Sideband
SSB
Single-Side Band
SVGA
Super Video Graphics Array
XXVII
Lista de Abreviaturas
S-VHS
Super-Video Home System
S-Video
Padrão de Vídeo
SW
Short Wave
TCM
Trellis Code Modulation
TDM
Time Division Multiplexing
TDMA
Time Division Multiple Access
TEC
Tarifa Externa Comum
TMCC
Transmission and Multiplexing Configuration Control
TPS
Transmission Parameter Signaling
TVD
Digital Television
TVRO
TV Reception Only
UHF
Ultra High Frequency
URD
Unidade Receptora Decodificadora
VCI
Válvula Captadora de Imagens
VGA
Video Graphics Array
VHF
Very High Frequency
VLSI
Desenvolvimento de Circuitos Integrados
VSB
Vestigial Side Band
w
Watts (Unidade de Potência)
WFM
Wave Form Monitor
XXVIII
Capítulo I
Introdução Geral
2
Capítulo I – Introdução Geral
1.
INTRODUÇÃO GERAL
1.1
Introdução
Desde o Século XIX, os estudiosos pesquisavam a respeito de como fazer para
transmitir imagens à distância. Sabe-se que os experimentos evoluíram de acordo com a
possibilidade de cada época. Do surgimento da televisão na década de 30, com imagens
monocromáticas, à introdução do sistema de cor nos anos 50, a televisão passaria a
fazer parte do cotidiano das pessoas, contando histórias e narrando fatos.
Quando o desenvolvimento tecnológico promove uma quebra de paradigmas, tal
como foi o advento da TV à Cores, a sociedade passa a notá-lo como um todo. As
mudanças passam a fazer parte da vida dos indivíduos, enquanto telespectadores, não só
pelo fato da aquisição de novos aparelhos receptores e sim das possibilidades que eles
proporcionam.
Em pleno século XXI, está-se prestes a viver uma nova quebra de paradigmas
com
a
introdução
da
tecnologia
digital
no
serviço
de
televisão
recebido
pelo
telespectador, isto é, o usuário final. O que se denomina TV Digital é a transmissão de
sinais de TV em forma de dígitos binários – devido a isso daí o digital – que proporciona,
entre outras vantagens, uma melhor qualidade da imagem, do som e interatividade com
o telespectador.
A televisão é o eletrodoméstico mais vendido no mundo e junto a isso se
aproxima uma nova fase tecnológica e comportamental, ou seja, a televisão está
deixando de ser um meio de comunicação passivo. A TV Digital proporciona a interativa
traz ao telespectador a possibilidade de fazer compras, participar de enquetes, escolher o
ângulo da câmera que deseja assistir, mandar e-mails, verificar saldo bancário,
personalizar a programação, participar de uma aula e muito mais, através do seu
controle remoto. Outro recurso oferecido é o T-Commerce, nome para o comércio
eletrônico feito via TV interativa.
Capítulo I – Introdução Geral
3
Além disto, a interatividade da televisão traz outros recursos de comunicação,
formatos diferentes como o jornal, a revista e o rádio podem estar inseridos em mais
uma opção dentro da programação.
Em busca da Digitalização da TV, já no início dos anos 90 coincidindo com o
começo da “era digital” americanos, europeus e japoneses se interessaram pela
transmissão de HDTV no padrão digital, ou seja, a transmissão de televisão via sinais
puramente digitais. Para isso grupos de trabalhos/comitês foram instituídos no intuito de
definir as diretrizes de seus sistemas terrestres de difusão digital, culminando assim, na
definição e normalização dos seguintes padrões: o americano Advanced Television
System Committee (ATSC); o europeu Digital Video Broadcasting (DVB); japonês
Integrated Service Digital Broadcasting (ISDB), e o padrão chinês Digital Multimedia
Broadcast (DMB), o qual ainda está em fase de desenvolvimento.
O Brasil seguiu a mesma tendência mundial, e em 1994 foi instituído um grupo de
estudos constituído pela Universidade Presbiteriana Mackenzie, a Associação Brasileira de
Rádio e Televisão (ABERT), a Sociedade Brasileira de Engenharia de Televisão (SET) e a
Fundação Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Padre Roberto Landell de Moura
(CPqD), que até hoje trabalham em conjunto com o Governo Federal e seus Órgãos
Governamentais, Ministério das Comunicações, Ministério da Ciência e Tecnologia e
Agencia Nacional de Telecomunicações (ANATEL), na definição de um sistema de
transmissão digital. Com a estruturação de um grupo de estudos. Em 1999, o
Laboratório de TV Digital da Universidade Mackenzie, em associação com o grupo
ABERT/SET e CPqD, realizou vários testes com os diversos padrões.
Os resultados obtidos nos testes demonstraram que a modulação COFDM,
utilizada pelos padrões europeu e japonês, apresentam melhor desempenho nas mais
diversas condições de recepção, utilizando tanto antena interna quanto antena externa.
O padrão japonês ISDB-T, apresentou melhor desempenho que o sistema europeu DVBT, pois possui maior robustez e flexibilidade quanto à mobilidade do receptor. O padrão
americano ATSC apresentou deficiências de recepção doméstica utilizando antena
4
Capítulo I – Introdução Geral
interna, ou seja, em canais cujos sinais sofrem desvanecimento por multipercurso onde
não existe “visada direta”. O padrão americano ainda apresentou baixo desempenho em
áreas de sombra e mostrou-se incapaz de utilizar a recepção móvel.
Com isto, de posse das conclusões provenientes dos testes, o grupo acima citado,
recomendou a utilização da modulação utilizada pelos padrões europeu e japonês, ou
seja, a COFDM.
Mas, infelizmente, inúmeras discussões entre fabricantes de televisores e
componentes representados pela Associação Nacional de Fabricantes de Produtos
Eletroeletrônicos (ELETROS) e pela Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica
(ABINEE),
emissoras
de
televisão
(Grupo
ABERT/SET),
Governo
(Ministério
das
Comunicações, Ministério da Ciência e Tecnologia e ANATEL) e Universidades e
Laboratórios (USP, Instituto Genius, CPqD) acabaram atrasando a escolha do padrão, o
que ainda não foi feito.
A demora na escolha do padrão vem sendo desencadeada desde a gestão do
governo Fernando Henrique, sendo que, na gestão do governo Lula o país evoluiu de um
estado de letargia e absoluta ausência de estratégia de governo para uma situação de
intensa vontade política em relação à implantação da TV Digital Aberta no Brasil.
Atualmente especula-se a criação de um padrão brasileiro, um Sistema Brasileiro de TV
Digital (SBTVD), que possa ser inclusive adotado por outros países de forma a viabilizar
exportações de componentes, equipamentos e aparelhos do Brasil para estes países.
Alguns grupos defendem que o Brasil possui competência técnica, científica e industrial
para desenvolver rapidamente qualquer padrão de TV Digital estabelecido a partir da
nossa realidade com possibilidades concretas de exportação, como ocorreu na TV
Analógica, porém, outros grupos defendem que seja tomado um dos padrões como base
para então adaptá-lo às necessidades brasileiras, ou seja, o “padrão importado”.
Mas o que se vê recentemente é que o governo Lula também está deixando o
assunto em segundo plano, as redes de TV avaliam que o governo está perdendo tempo
ao insistir em um Sistema Brasileiro de TV Digital, o SBTVD tinha até março de 2005,
5
Capítulo I – Introdução Geral
para apresentar o relatório final com a definição do modelo a ser adotado pelo Brasil,
sendo que o prazo foi adiado para o fim do ano.
Sendo assim, a proposta desta dissertação é apresentar e analisar os diversos
padrões de transmissão de TV Digital Terrestre, disponíveis atualmente no mercado
mundial: ATSC, DVB-T, ISDB-T e DMB-T. Ao longo deste trabalho, será feita uma breve
introdução dos sistemas já existentes, abordando os principais aspectos tecnológicos e
econômicos, em vários países que detêm a tecnologia ou já fizeram escolha de seu
padrão, com a intenção de demonstrar qual será a melhor opção para o Brasil, a
implementação de um padrão nacional, SBTVD, ou a adoção de um padrão já
desenvolvido, que é denominado neste trabalho como “padrão importado”.
Vale
salientar
que
esta
dissertação,
constitui
uma
analise
econômica/mercadológica, e não tão técnica, a ponto de se preocupar em definir e
demonstrar, todas as particularidades da tecnologia dos padrões existentes de TV Digital.
Para efeito de estudo do mercado e o possível impacto ocasionado na escolha do
padrão a ser adotado no Brasil, este trabalho trás consigo uma analise de toda a cadeia
produtiva e dos cenários possíveis, bem como uma Pesquisa de Mercado e uma descrição
dos possíveis Modelos de Negócios, a serem implantados quando da definição do padrão.
1.2
Organização da Dissertação
Esta dissertação está dividida em oito Capítulos a fim de abordar os aspectos
tecnológicos e econômicos relativos à implantação da TV Digital no Brasil.
O Primeiro Capítulo se faz nesta introdução geral.
O Segundo Capítulo tratará de conceitos básicos em relação à tecnologia da TV
Digital, conceitos técnicos, porém breves, mas que ajudam a ter uma melhor visão dos
padrões de transmissão de TV Digital utilizados no mundo.
Capítulo I – Introdução Geral
6
O Terceiro Capítulo apresentará as técnicas de modulação em sinais utilizadas na
TV Digital. Isso envolve as modulações adotadas nos sistemas americano-ATSC,
europeu-DVB, japonês-ISDB e chinês-DMB.
O Quarto Capítulo tem por objetivo analisar os vários aspectos relacionados ao
processo de definição do padrão brasileiro de TV Digital e seus principais impactos na
cadeia produtiva da indústria eletroeletrônica, sendo feita também uma analise de três
possíveis cenários na adoção de um padrão de TV Digital.
O Quinto Capítulo apresentará uma analise dos diversos receptores digitais,
presentes no mercado, e que poderão ser desenvolvidos mediante a escolha do padrão,
trazendo também no final um estudo dos principais televisores HTDV Ready, já presentes
no mercado brasileiro.
O Sexto Capítulo faz uma introdução da Pesquisa de Mercado encomendada pela
Agência Nacional de Telecomunicações (ANATEL) e realizada pelo CPqD, a qual tinha
como objetivo avaliar o mercado brasileiro incluindo o parque industrial, distribuição de
renda, concentração demográfica e demais dados necessários para subsidiar a ANATEL
na escolha do padrão de TV Digital a ser adotado no Brasil.
O Sétimo Capítulo faz uma descrição dos Modelos de Negócio em TV Digital, ou
seja, a forma como os recursos tecnológicos e suas características são utilizadas para
prover um determinado conjunto de programas e facilidades para os telespectadores.
E por último, no Oitavo Capítulo, são apresentadas as conclusões sobre a
viabilidade técnica e econômica do processo de implantação da TV Digital no Brasil.
Capítulo II
Introdução a TV Digital
8
Capítulo II – Introdução a TV Digital
2.
INTRODUÇÃO A TV DIGITAL
2.1
Conceitos Básicos
Neste
tópico
serão
relacionados
alguns
conceitos
importantes
para
o
entendimento das estruturas tecnológicas utilizadas na implementação dos diferentes
padrões mundiais: ATSC, DVB, ISDB e DMB de TV Digital.
2.1.1
Tipos de modulação
Modulação é uma variação de amplitude, fase ou freqüência de um sinal
denominado modulado, controlada pela informação que se deseja transmitir, denominada
de sinal modulante.
2.1.1.1
Vestigial side band (VSB)
A modulação Vestigial Side Band (VSB) é um sistema no qual a informação é
transmitida de forma compacta, utilizando duas bandas simétricas junto com a
freqüência da portadora, denominadas bandas laterais para a transmissão. Com isso, ela
usufrui do Single Sideband (SSB) que é a utilização de somente uma das duas bandas
simétricas para haver uma maior disponibilidade da largura de faixa do sinal. Deste modo
consegue-se transmitir a informação com economia de largura de faixa.
O modelo VSB possui uma vantagem de 2,0 a 2,5dB na relação de potência de
pico média em relação ao sistema COFDM, isto é, o sistema VSB não necessita de uma
potência de pico tão grande para transmitir a mesma potência média.
Existem duas versões do VSB, a 8-VSB e a 16-VSB, onde a 8-VSB trabalha com 8
níveis e transmite 19,3Mbps por um canal de radiodifusão terrestre de 6MHz e o 16-VSB
trabalha com 16 canais e transmite 38,6Mbps em um canal de 6 MHz [1].
Capítulo II – Introdução a TV Digital
9
A Figura 2. 1 mostra o diagrama de blocos do processo de modulação VSB, em
que o sinal de video transformado, pelo do processo através do MPEG-2, sofre um
embaralhamento espectral que tem como objetivo evitar a concentração de energia em
alguns pontos e também evitar falha em outros pontos do espectro. Em seguida o sinal
passa por um corretor de erros chamado Reed Solomon [1].
Figura 2. 1 - Diagrama de blocos do processo de modulação VSB.
No terceiro bloco Figura 2. 1, existe o entrelaçamento temporal que tem por
finalidade evitar que, quando um ruído impulsivo danificar parte do sinal, ele danifique
um ou vários segmentos inteiros. Com isso tenta-se garantir uma boa imunidade do
sistema a ruídos impulsivos. Após este entrelaçamento há um novo código corretor de
erros em treliça, sendo cada dois bits convertidos para três e esse terceiro bit acrescenta
a redundância a informação.
No passo seguinte, há o sincronismo dos segmentos gerados, são 312 segmentos,
mais um de sincronismo. Este conjunto recebe uma Corrente Contínua (DC), formando o
sinal piloto do canal que está representado no sexto bloco. Por último o sinal é inserido
em um modulador VSB e depois é feita a conversão de freqüência de operação da
emissora [1].
2.1.1.2
Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
A modulação Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), consiste em
transformar um sinal serial em vários sinais paralelos com a mesma taxa de bits, porém
10
Capítulo II – Introdução a TV Digital
reduzida, cada uma modulando uma sub-portadora e constituindo um conjunto de
funções ortogonais. A soma delas produz um único sinal modulado em OFDM, ou seja,
existe um grande número de portadoras igualmente espaçadas em freqüência e
moduladas por uma técnica digital. O espectro de cada portadora modulada é
posicionado de forma a sobrepor, de maneira controlada e sem causar interferência, o
espectro das portadoras vizinhas de tal forma que o conteúdo de informação de cada
portadora seja mutuamente ortogonal, isto é, independente.
A modulação OFDM possui um bom desempenho em situações de multipercurso
pelo fato do período de bit de cada uma de suas múltiplas portadoras ser maior do que o
atraso provocado por reflexões típicas [2].
O sinal OFDM recebido por uma antena é constituído pela soma do próprio sinal
com ecos produzidos por superfícies refletoras. Quando estes são pequenos, produzem o
chamado fading seletivo, que provoca um aumento de energia do sinal para
determinadas
sub-portadoras,
e
a
perda
de
energia,
podendo
chegar
até
ao
cancelamento para os sinais de outras.
Isso pode ser solucionado a partir da inserção de blocos funcionais ao modulador
que, utilizando algum tipo de redundância, poderão detectar e corrigir uma boa parte
desses erros. Esses blocos acrescentam uma codificação ao sinal OFDM e com isso
aumentam a robustez do sistema em termos da taxa de erro residual, passando a ser
chamada de modulação Codec Orthogonal Frequency Division Multiplexing (COFDM) [2].
A COFDM é uma multiplexação por divisão de freqüências ortogonais e
codificadas, sendo compatível com os padrões analógicos PAL, SECAM e NTSC. É utilizada
em sistemas de transmissões que sofrem interferência devido ao desvanecimento por
multipercurso em obstáculo como edifícios, pontes e montanhas, isso porque possui uma
maior imunidade.
A Figura 2. 2 ilustra o diagrama de blocos do processamento da modulação
COFDM.
11
Capítulo II – Introdução a TV Digital
Figura 2. 2 - Diagrama de blocos do processo de modulação COFDM.
O processo inicia com o sinal vindo do multiplexador MPEG e no primeiro bloco é
feito o embaralhamento para prover uma distribuição uniforme de energia. No segundo
bloco tem-se um corretor de erros chamado Reed-Solomon que cria uma “assinatura
digital” de cada bloco MPEG.
No terceiro bloco existe o entrelaçamento externo onde os bytes de cada 12
blocos são entrelaçados entre si. Isso é feito para que, caso algum bloco não chegue até
o receptor, haja a perda de poucos bits por bloco em vez de se perder um bloco inteiro.
O próximo passo é a codificação interna que consiste em um código que gera bits
adicionais para melhorar a redundância, com isso o sinal apresenta uma melhor relação
sinal/ruído (S/N).
No quinto bloco existe o entrelaçamento interno que funciona em nível de bits,
também
chamado
de
transposição
temporal,
e
não
em
blocos
como
foi
no
entrelaçamento externo (terceiro bloco). Esse entrelaçamento interno é utilizado
somente no padrão ISDB, no DVB só utiliza o entrelaçamento externo.
Após esse passo, existe um mapeamento dos bits para compor os símbolos e os
quadros da transmissão, essa composição está ligada diretamente ao tipo de modulação
(QPSK, 16-QAM ou 64-QAM). A montagem dos símbolos e dosquadros depende do tipo
de modulação, do número de portadoras e do intervalo de guarda que são parâmetros
configuráveis para a formação de uma palavra de acordo com o agrupamento de bits. O
Capítulo II – Introdução a TV Digital
12
conjunto dessas palavras é chamado símbolo COFDM, e cada conjunto de 68 símbolos
forma o quadro COFDM.
A inserção do intervalo de guarda tem como função evitar as interferências
intersimbólicas e com isso proporciona uma boa imunidade a ecos (reflexões do sinal
devido a prédios e obstáculos similares). Quanto pior o eco, maior deve ser o intervalo
de guarda [1].
2.1.2
Codificação
2.1.2.1
Codificação do áudio
O áudio necessita de codificação para que só a informação relevante ao ouvido
humano seja transmitida. Desta maneira pretende-se representar as fontes de
informação de áudio com o menor número de bits possível, em que os possíveis erros
que ocorrem não sejam audíveis pelos telespectadores. Isto se torna necessário em
canais em que o espectro ou a capacidade de armazenamento são limitados. A resolução
áudio varia atualmente entre os 16 bits (como no CD) e os 24 bits com freqüências de
amostragem de 32, 44,1 ou 48kHz [3]. Atualmente o esquema de áudio abrange 5
canais mais um subwoofer (5.1) de maneira a aumentar a sensação de realismo por
parte do telespectador. Os três canais frontais garantem uma melhoria da qualidade face
ao som estereofônico. Os dois canais laterais dão a sensação de presença na ação e
ambiente das imagens. O canal subwoofer é um canal de baixa freqüência responsável
pela faixa compreendida entre 20Hz e 120Hz . A desvantagem de um maior número de
canais de som reside no fato de ser necessário um maior ritmo de transmissão.
A codificação do sinal de áudio permite uma redução do ritmo de informação de
768kbps para 100kbps (16bits a 48kHz) por canal, mantendo a mesma qualidade do som
[3].
Capítulo II – Introdução a TV Digital
2.1.2.2
13
Codificação da imagem
O principal objetivo da codificação de uma imagem é representá-la com o menor
número possível de bits, preservando a qualidade e a inteligibilidade necessárias à sua
aplicação. A codificação realiza uma compressão na imagem, facilitando sua transmissão
e armazenamento.
Existem dois métodos principais de compressão:
•
Compressão com perda: algum dado é perdido durante a compressão da
imagem. Ex: fractal, JPEG, MPEG, etc.;
•
Compressão sem perda: nenhum dado é perdido durante o processo de
compressão. Este método é denominado compressão com preservação da
informação, pois, preserva as informações que permitirão a reconstrução
exata da imagem. Ex: LZW, algoritmo de Huffman, etc.
Os algoritmos codificadores são classificados em três categorias, dependendo de
que aspecto da imagem eles codificam:
•
Codificadores de forma de onda: a intensidade da imagem, ou uma simples
diferença de intensidade entre dois píxeis consecutivos, é codificada;
•
Codificadores por transformadas: a imagem é transformada para outro
domínio (Transformada de Fourier ou Transformada co-seno) e os coeficientes
transformadores são codificados;
•
Codificadores do modelo da imagem: a imagem, ou apenas uma porção dela,
é modelada e os parâmetros modeladores são codificados.
A Figura 2. 3 representa as etapas de codificação de uma imagem.
14
Capítulo II – Introdução a TV Digital
Figura 2. 3 - Representação das etapas de codificação de imagens.
A primeira etapa, denominada transformação, determina o que vai ser codificado.
Para representar a imagem com um número finito de bits, as intensidades da
imagem, os coeficientes das transformadas ou os parâmetros do modelo devem ser
quantizados.
A
quantização
estabelece
níveis
(valores),
dentro
de
uma
faixa
determinada, para cada elemento da imagem.
A terceira etapa, chamada declaração do código, é a responsável pela codificação
da quantização. Cada nível de quantização possui o seu código e, ao reconstruir-se a
imagem, este código é verificado para determinar que nível de reconstrução deverá ser
utilizado.
2.1.2.3
Codificação de vídeo
Para codificar uma seqüência de imagens, tem-se que levar em conta conceitos
como a redundância temporal, a redundância espacial e a irrelevância, de maneira a
reduzir ao mínimo a informação que é necessária transmitir. A redundância temporal está
associada ao fato de, geralmente, 2 campos da imagem consecutivos serem muito
parecidos, sendo apenas necessário transmitir os pixels diferentes relativamente ao
campo da imagem precedente. Uma técnica usada freqüentemente em HDTV é a
predição temporal com compensação de movimento. A predição temporal encarrega-se
de transmitir apenas os pixels de um campo de imagem que mudaram relativamente ao
precedente.
É claro que os pixels que conservam as mesmas características entre campos
consecutivos são redundantes e podem ser reconstruídos pela memória da imagem do
15
Capítulo II – Introdução a TV Digital
receptor. Para reduzir ainda mais a informação a ser transmitida utiliza-se a
compensação de movimento.
A compensação de movimento é um poderoso método de redução da taxa de bit
no qual transmite-se apenas um vetor de posição que indica o deslocamento de um
macrobloco da imagem com 16 x 16 pixels, relativamente à posição ocupada no campo
da imagem anterior. Para calcular esse vetor, procura-se no campo da imagem anterior,
o macrobloco que mais se parece com o atual, comparando-o com os 16 x 16 blocos, nas
posições vizinhas do macrobloco atual. O vetor de deslocamento é obtido pela diferença
entre as posições dos dois blocos, como mostrado na Figura 2. 5 e Figura 2. 6 [1].
CAMPO DA IMAGEM n-1
AREA DE PROCURA DE BLOCOS
CAMPO DA IMAGEM n
Y
DESLOCAMENTO
X
MACROBLOCO
T
Figura 2. 4 - Predição temporal com compensação de movimento.
Figura 2. 5 - Diagrama de sistema de predição com compensação de movimento.
16
Capítulo II – Introdução a TV Digital
A redundância espacial ocorre quando em uma determinada zona de uma imagem
os pixels são todos muito parecidos. Trata-se, obviamente, de informação redundante
dado que se repete no espaço. Para codificar eficientemente esta informação utiliza-se a
Discrete Cosine Transform (DCT), transformada de coseno discreta. A DCT permite a
transmissão terrestre de HDTV Digital, pois reduz muito a quantidade de informação
redundante que seria transmitida.
Além da quantificação em função da freqüência é utilizada a quantificação nãolinear em função da amplitude para descrever os coeficientes DCT, como na Figura 2. 6.
Assim o comprimento do código é reduzido à saída do quantificador e todos os valores
dentro da faixa morta vêm à zero.
SAÍDA
ENTRADA
ZONA MORTA
Figura 2. 6 - Quantificação não-linear.
É obvio que a quantificação introduz perdas na imagem, mas estas perdas não
são detectadas pelo telespectador (irrelevância). Consegue-se assim uma significativa
redução do ritmo de informação a transmitir sem perda de qualidade da imagem. Estas
técnicas combinadas são utilizadas na codificação MPEG e permitem uma taxa de
compressão de informação de vídeo de 50:1 ou superior. Existem outras técnicas de
17
Capítulo II – Introdução a TV Digital
codificação de vídeo como por exemplo: quantificação vetorial, codificação em sub-banda
ou codificação por objetos, sendo a DCT a mais usada em HDTV Digital [3].
2.1.3
Áudio
2.1.3.1
Dolby AC-3
A tecnologia de codificação digital de áudio AC-3, do sistema ATSC, foi
desenvolvida na década de 90. Ela é um padrão proprietário da Dolby Laboratories Inc.,
capaz de codificar vários formatos de áudio, sendo o mesmo escolhido para a
padronização de áudio nos DVDs. Isso porque possui uma taxa de compressão de 9,2:1.
Este padrão emprega algoritmos de percepção psicoacústica de forma a comprimir
oito canais, que são distribuídos da seguinte maneira: seis para o sistema chamado 5.1
que possui distribuição de três para os sons frontais da sala (frontal, frontal-esquerdo,
frontal-direito), dois canais para parte de trás da sala (Surround esquerdo e Surround
direito) e um sexto canal, chamado Subwoofer ativo (reproduz sinais de baixa freqüência
destinados ao chão, para gerar os efeitos especiais). Os outros dois canais restantes
podem ser utilizados para áudio estéreo convencional ou para um áudio em segundo
MULTIPLEXADOR
idioma [3].
Figura 2. 7 - Processo de transmissão do sinal de áudio Dolby AC-3.
18
Capítulo II – Introdução a TV Digital
A Figura 2. 7 ilustra o processamento do sistema Dolby AC-3 com o áudio original,
passando pelo banco de filtros, envelope de codificação, alocação de bits e a quantização
exponencial, ocorrendo por último uma multiplexação, em que o sinal é enviado para o
canal de transmissão. Já no receptor o sinal é demultiplexado e sofre o processo inverso
até chegar ao televisor do telespectador conforme mostra a Figura 2. 8.
Figura 2. 8 - Processo de recepção do sinal de áudio Dolby AC-3.
2.1.3.2
MPEG-1
O sistema de compactação de áudio Moving Picture Experts Group-1 (MPEG-1)
adotado pelo sistema DVB, apresenta três camadas [1]:
•
Primeira: utiliza quadros de comprimento fixo, com taxas de compressão de
5,5:1 em 256kbps;
•
Segunda: também utiliza quadros de comprimento fixo, com taxas de
compressão de 7,3:1 a 192kbps;
•
Terceira:
possui
quadros
de
comprimento
compressão de 11:1 em 128kbps.
variável,
e
com
taxas
de
Capítulo II – Introdução a TV Digital
19
Pode-se notar que a terceira camada, possui uma maior complexidade e eficiência
do algoritmo, porém é mais suscetível a erros de transmissão. Por esse motivo o padrão
DVB adotou o sistema MPEG-1 utilizando as camadas 1 e 2 [1].
2.1.3.3
MPEG-2
O sistema MPEG-2, também adotado pelo padrão DVB, apresenta compatibilidade
com o sistema MPEG-1, e, além do áudio 5.1, utilizado no padrão Dolby AC-3, o MPEG-2
suporta até sete fluxos adicionais em qualidade de voz. Esses fluxos adicionais podem
ser utilizados para transmissão simultânea em vários idiomas e/ou Closed Caption [1].
2.1.3.4
MPEG-2AAC
O Advanced Audio Coding (MPEG-2AAC) é o sistema adotado pelo padrão japonês
ISDB. Uma das características desse sistema é a propriedade de análise da redundância
da informação entre vários fluxos, isso não ocorre, por exemplo, no sistema MPEG-2
utilizado no padrão europeu DVB. MPEG-2AAC. Ele também permite acomodar até 48
fluxos de áudio e até 15 programas distintos [1].
2.1.4
Vídeo
O objetivo da codificação de uma imagem é enviá-la com o menor número de bits
possível, mas sempre preservando a qualidade e a forma original da figura. A codificação
faz uma compressão na imagem, diminuindo o seu tamanho em bits e assim, facilitando
sua transmissão e armazenamento. Uma das formas de compressão que há é o MPEG
Moving Picture Experts Group (MPEG), que é um sistema de codificação/decodificação de
sinais digitais de vídeo no qual a compressão faz aumentar a eficiência dos espaços
disponíveis na transmissão (largura de faixa).
Capítulo II – Introdução a TV Digital
20
O sistema de compressão MPEG trabalha com seqüências de quadros, onde é feita
a comparação entre o quadro atual e o próximo, fazendo assim com que somente o que
for diferente entre eles seja armazenado, posteriormente efetuando a compressão dos
dados.
Esses quadros podem ser de três tipos [4]:
•
Tipo I (intra frames): são quadros completos, ou seja, possuem toda a
informação e por isso são os de maior tamanho, sendo utilizados no início da
transmissão;
•
Tipo P (predicted frames): estes quadros são baseados no anterior e possuem
uma alta compressão, pois trazem as mudanças referentes ao último quadro,
como necessita salvar as alterações com relação ao último quadro, ele pode
ser utilizado como referência para o próximo quadro;
•
Tipo B (bi-direcional frames): possuem menos informações e por isso não
podem ser usados como referência para o próximo quadro.
Se for transmitida uma imagem com o fator de compressão N=15 e M=3 (onde N
é o número de quadros e M o número de quadros tipo B que fica entre dois quadros tipo
P), tem-se uma transmissão como mostrado na Figura 2. 9, com a seqüência de quadros
IBPBBBPBBBPBBBP.
Figura 2. 9 - Transmissão de quadros no sistema MPEG.
21
Capítulo II – Introdução a TV Digital
Existem alguns tipos de padrões de compressão MPEG, eles são:
•
MPEG-1: é uma técnica de compactação de vídeo digital que produz 30
quadros por segundo com taxa de compressão de 6 para 1, utiliza taxas de
transmissão de áudio e vídeo de 1,5Mbps chegando a 5Mbps;
•
MPEG-2: foi desenvolvido em 1995, com a estrutura básica do MPEG-1, é o
formato utilizado em TV Digital e DVD, com uma taxa de transmissão de vídeo
de 3 a 100Mbps. Este é o formato utilizado na maioria dos padrões de
transmissão digital. O MPEG-2 possui um algoritmo assimétrico, ou seja, o
custo da codificação é maior do que o da decodificação. Essa característica traz
benefícios para os telespectadores do sistemas de TV Digital, pois o alto custo
do codificador fica sob responsabilidade da emissora, enquanto o receptor do
telespectador requer um decodificador de baixo custo. Esse algoritmo também
é flexível e escalonável, pois permite a codificação de imagens de diferentes
níveis de qualidade e ainda permite arranjos dos sinais de áudio e vídeo [1];
•
MPEG-4: é um padrão que considera informações multimídia como um
conjunto
de
objetos
apresentados,
manipulados
e
transportados
individualmente [8]. Esses objetos podem ser de origem natural ou sintética,
isto
é,
podem
ser
gravados
através
de
câmeras
ou
microfones,
ou
simplesmente gerados pelo computador.
2.1.5
Transmissão
O sinal de vídeo de alta qualidade é aplicado ao codificador de fonte e
multiplexado no tempo com os dados de áudio, de sincronismo e de controlo. O resultado
é sujeito a codificação de canal com Forward Error Correction (FEC), após o qual se
obtém um ritmo de bit de 30 a 40Mbps. Os dados codificados são modulados e
encaixados em um canal com largura de faixa de 6, 7 ou 8MHz. Um misturador converte
22
Capítulo II – Introdução a TV Digital
o sinal para rádio freqüência antes do sinal a ser enviado para o transmissor (VHF, UHF,
cabo, satélite, etc.), Figura 2. 10.
Figura 2. 10 - Estrutura genérica de uma cadeia de transmissão de HDTV.
Na codificação de fonte são exploradas as características dos nossos olhos do ser
humano e a estatística do sinal. A codificação do canal (FEC) é utilizada para proteger os
dados em código fonte contra erros de transmissão. O grau de proteção para propriciar
aos dados varia com o canal de transmissão a utilizar, considerando, em cada canal
(cabo, satélite, atmosfera, etc.), a freqüência dos erros varia. Assim, geralmente,
utilizam-se códigos Reed-Solomon (RS) para proteção contra erros. Em situações em que
a probabilidade de erros de transmissão é muito elevada (por exemplo, quando o canal
apresenta muitas distorções, por exemplo), é necessário usar também detecção de erros
por Cyclic Redundancy Check CRC, muito usado na descompressão de arquivos
informáticos. O CRC permite que os erros sejam eliminados durante a decodificação no
receptor. Isto significa que, ao existirem pequenos intervalos de tempo em que o sinal
tem erros, estes se torna-se imperceptíveis
ao telespectador.
Na recepção,
o
processamento do sinal é invertido [3].
2.1.6
Sistemas analógicos
Atualmente existem três sistemas analógicos de televisão no formato 4:3, eles
são [5]:
23
Capítulo II – Introdução a TV Digital
•
National Television Systems Comittee (NTSC): é utilizado principalmente na
América do Norte e no Japão;
•
Phase Alternate Line (PAL): é utilizada em grande parte da Europa, África,
América do Sul e Ásia;
•
Sequential Couleurs Avec Memoire (SECAM): utilizado a França, na Rússia e
alguns países da Ásia.
2.1.6.1
National Television Systems Comittee (NTSC)
O sistema National Television Systems Comittee foi criado nos Estados Unidos por
volta de 1954 e adotado pela FCC [6]. A codificação deste sistema baseia-se nas cores
primárias verde, vermelho e azul através de tensões, chamadas tensões Red (R)-Green
(G)-Blue (B), que são codificadas para formar a imagem final. Na Tabela 2. 1, tem-se os
parâmetros técnicos de transmissão/recepção do sistema NTSC.
Tabela 2. 1 - Parâmetros Técnicos do Sistema NTSC [7].
2.1.6.2
Parâmetros Básicos
NTSC
Linha/Campo
Freqüência horizontal
Freqüência Vertical
Freqüência Sub-portadora de
Cor
Freqüência de Faixa de Vídeo
Sub-portadora de Áudio
525/60
15.734kHz
60Hz
3.579.545MHz
4.2MHz
4.5MHz
Phase Alternate Line (PAL)
O sistema Phase Alternate Line (PAL) foi criado na Alemanha para tentar solucionar
alguns problemas que existiam no sistema americano NTSC. O PAL permite a correção
dos erros de fase, que são erros introduzidos por reflexões do sinal recebido, ou seja, o
24
Capítulo II – Introdução a TV Digital
sinal recebido pode ter influência por um outro sinal qualquer que seja refletido e com
isso provoca distorções na imagem recebida [6]. Na
Tabela 2. 2 tem-se os parâmetros de cada derivação do sistema PAL de acordo
com modificações feitas pelas das características de cada país. O sistema PAL é dividido
nos padrões M, utilizado no Brasil, padrão B e G, utilizado na Alemanha, padrão N,
utilizado na Argentina.
Tabela 2. 2 - Parâmetros técnicos e subdivisões do sistema PAL [7].
Parâmetros Básicos
Linha/Campo
Freq. horizontal (kHz)
Freq.Vertical(Hz)
Freq.Sub-portadora de
Cor(MHz)
Freq. da Faixa de Vídeo(MHz)
Sub-portadora de Áudio(MHz)
2.1.6.3
PAL-B-G-H
625/50
15,625
50
4,433618
PAL-I
625/50
15,625
50
4,433618
PAL-D
625/50
15,625
50
4,433618
PAL-N
625/50
15,625
50
3,582056
PAL-M
525/60
15,625
60
3,575611
5,0
5,5
5,0
6,0
6,0
6,5
4,2
4,5
4,2
4,5
Sequential Couleur Avec Memoire (SECAM)
O Sequential Couleur Avec Memoire (SECAM), desenvolvido na França nos anos
60, o qual utiliza à mesma largura de banda que o PAL, porém transmite a informação da
cor de forma seqüencial [7]. Na Tabela 2. 3 têm-se as informações técnicas e as
subdivisões do sistema SECAM.
Tabela 2. 3 - Parâmetros técnicos e subdivisões do sistema SECAM [7].
Parâmetros Básicos
SECAM B-G-H
SECAM D-K-K1-L
Linha/Campo
Freqüência horizontal
Freqüência Vertical
Largura de Faixa de Vídeo
Subportadora de Áudio
625/50
15,625kHz
50Hz
5MHz
5.5MHz
625/50
15,625 kHz
50 Hz
6.0 MHz
6.5 MHz
O sistema SECAM é dividido em vários padrões: L, utilizado na França; D e K,
utilizado na URSS e ainda nos padrões B e G.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
2.1.7
25
Formato de tela e resolução
Outro grande ponto da TV Digital é o formato de tela, assim como a qualidade da
imagem e a resolução. A resolução envolve dois componentes que são:
•
Resolução espacial: definida pelo número de pontos de imagem (pixels);
•
Resolução temporal: é definida pela quantidade da quadros por segundo.
Esses atributos podem ser agrupados em quatro categorias que são:
•
High Definition Television (HDTV);
•
Enhanced Definition Television (EDTV);
•
Standard Definition Television (SDTV);
•
Low Definition Television (LDTV).
Em se tratando de resolução espacial e temporal, existem vários formatos de
resolução de imagem (pixel) e quantidade de quadros por segundo, são elas:
•
480i: imagem com 704 x 480 pixels, 60 quadros entrelaçados por segundo (30
quadros completos/segundo);
•
480p: imagem com 704 x 480 pixels, 60 quadros progressivos por segundo;
•
720p: imagem com 1280 x 720 pixels, 60 quadros progressivos por segundo;
•
1080i: imagem com 1920 x 1080 pixels, 60 quadros entrelaçados por segundo
(30 quadros completos/segundo);
•
1080p: imagem em 1920 x 1080 pixels, 60 quadros progressivos por segundo.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
26
O p e i significam progressivo e entrelaçado. No formato progressivo, a imagem
muda completamente 60 vezes por segundo. No formato entrelaçado, a metade da
imagem muda 60 vezes por segundo. Os formatos 480p e 480i são chamados Standard
Definition (SD). Os formatos 720p – 1280 x 720; 1080i – 1920 x 1080; e 1080p – 1920
x 1080 são High Definition (HD), e estão relacionados à HDTV.
A resolução vertical máxima indicada por um determinado sistema de TV é
sempre maior do que a observada. Isto deve-se ao fato que durante a varredura da
imagem um elemento de imagem (pixel) poder cair entre duas linhas consecutivas,
durante a varredura da imagem. Existem dois tipos de varredura de imagem: o
entrelaçado (i), que consiste em dividir a imagem em dois campos (o das linhas pares e
o das linhas ímpares) e mostrá-los alternadamente; e o progressivo (p), em que a
imagem é varrida linha por linha de cima para baixo. Para imagens não entrelaçadas, a
resolução vertical efetiva é 70% (percentagem obtida dada pelo fator de Kell) da
resolução máxima. Em imagens entrelaçadas, este valor situa-se entre os 70% e os
50%, conforme a imagem é mais ou menos estática, respectivamente.
Em muitos receptores atuais o entrelaçamento deixou de ser necessário para
compensar a cintilação da imagem, pois, com a introdução de memórias nos receptores,
as linhas recebidas podem ser repetidas o número de vezes que se quiser de maneira a
evitar a cintilação da imagem e o cansaço da vista. Assim, várias marcas introduzem,
desde alguns anos, nos seus catálogos, modelos de receptores que apresentam como
uma das principais características o repetição da imagem a freqüências da ordem dos
100Hz.
Atualmente, o uso ou não de varredura entrelaçada é apenas uma opção entre a
ocupação da menor faixa (possibilitando um número maior de canais) e uma maior
qualidade da imagem. Esta escolha terá uma grande importância na definição de normas
para uso dos sistemas de TV Digital, existindo desde já, pequenos conflitos entre as
diversas estações emissoras.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
2.1.7.1
27
HDTV
Com o surgimento dos televisores, na década de 30, a resolução de vídeo era de
240 linhas, com o passar do tempo e a evolução das tecnologias, foi se ganhando uma
maior qualidade na imagem, já visto anteriormente, esta qualidade varia conforme o
número de pontos na imagem (pixels) através de duas medidas, o número de linhas e o
número de pixels por linha. Hoje as televisões analógicas de boa qualidade conseguem
525 linhas e 600 pixels por linha. Com a tecnologia da HDTV estes números aumentam
para 1080 linhas e 1920 pixels por linha, aumentando assim a qualidade da imagem.
O projeto de HDTV começou em 1964, quando o laboratório NHK iniciou os
primeiros estudos, mas somente em 1970 que realmente iniciou o desenvolvimento da
HDTV. Em 1984 surgiu o sistema Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding (MUSE), criado
no Japão, país que em 1985 faz uma transmissão experimental na exposição de Ciências
de Tsukuba, sendo que primeira transmissão experimental do sistema MUSE por satélite
foi realizada em 1986. Tamanha a evolução do sistema, o mesmo iniciou em 1995, a
operação de 11 horas de transmissão por dia. Em 2000 as imagens da terra são captadas
em HDTV pelo ônibus espacial “Endeavor” e no final de 2000 iniciou as transmissões
digitais HDTV [9].
A televisão de alta definição, High Definition Television, (HDTV) surgiu da idéia
das telas largas “Wide-Screens” usadas nos cinemas, que junto com a evolução das
tecnologias HDTV vem para aumentar a definição da imagem e do sinal de áudio na
recepção do sinal dos televisores.
A imagem reproduzida na televisão é composta por um determinado número de
linhas de varredura, estas linhas são inversamente proporcionais à distância do indivíduo
que assiste a um programa. Isto significa que se for aumentado o número de linhas
pode-se diminuir esta distância. A HDTV, ao duplicar a definição da imagem, permitirá
que essa distância seja reduzida também.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
28
Outra diferença do HDTV para os sistemas de televisão atuais é a forma de
apresentação destas imagens, os sistemas analógicos atuais apresentam uma relação de
largura/altura de 4:3 (quatro unidades de largura por três de altura), já o novo sistema
apresenta esta mesma relação de 16:9 (dezesseis unidades de largura por nove de
altura) com uma resolução de 1080 ou 720 linhas horizontais, conforme mostra o
exemplo na Figura 2. 11.
Figura 2. 11 - Formato de tela: convencional (4:3) e HDTV (16:9).
Estas características vêm mostrar que as principais vantagens deste novo sistema
são a maior nitidez da imagem e uma melhor cobertura do campo de visão.
2.1.7.1.1 Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding (MURSE)
O Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding (MUSE) é um sistema de transmissão
via satélite que codifica o sinal HDTV de 1125 linhas e 60 campos por segundo no
formato 16:9. Ocupa uma largura de faixa de 20Mhz, porém como o sistema de
transmissão via satélite só tem 8,15MHz disponível por canal, o sistema tem que realizar
uma compressão dos dados para poder transmiti-los. Para esta compressão o sinal passa
por alguns filtros e o resultado obtido é transformado em um sinal analógico com 8,1MHz
de freqüência, sendo assim, possível de transmissão. Desta forma serão transmitidas
somente as partes da imagem que sofreram modificações. Uma desvantagem deste
sistema é que ele utiliza técnicas de modulação analógica [9].
Capítulo II – Introdução a TV Digital
29
2.1.7.1.2 MAC
O Multiplexed Analog Components (MAC) foi desenvolvido a partir de 1986 pela
comunidade Européia, partindo da digitalização e compressão independente de cada
componente de croma e, como no MUSE, utilizava algumas técnicas analógicas para a
composição final do sinal. Com o avanço deste trabalho, teve-se um maior número de
pixels na operação, que recebeu o nome de HD-MAC [1].
2.1.7.2
Enhanced Definition Television (EDTV)
A definição estendida, Enhanced Definition Television (EDTV), é uma categoria
intermediária entre o HDTV e o SDTV. É transmitido no formato 16:9 e apresenta
resolução de 480 linhas e 720 pixels por linha.
2.1.7.3
Standard Definition Television (SDTV)
A definição padrão definida como Standard Definition Television (SDTV), possui
uma resolução espacial de 480 linhas e uma resolução temporal de 60 quadros por
segundo. Trabalha semelhantemente ao sistema analógico que também utiliza 60
quadros por segundo, porém possui uma qualidade de imagem bem superior. Pode ser
transmitida no formato 4:3 ou no formato 16:9 [1].
2.1.7.4
Low Definition Television (LDTV)
A (LDTV), é um sistema de baixa definição, inferior ao SDTV. Alguns softwares de
computadores utilizam esta resolução em suas placas de vídeo. Também é utilizada nos
videocassetes domésticos que apresentam uma resolução de 480 linhas e 330 pixels por
linha [1].
Capítulo II – Introdução a TV Digital
2.1.8
30
(API)
A Application Programming Interface (API) é uma interface entre as aplicações e o
sistema operacional, conforme ilustra a Figura 2. 12 Isso facilita para que uma aplicação
seja executada em um sistema operacional mesmo que ambos sejam de fabricantes
diferentes.
A camada do sistema operacional completa as funcionalidades da camada de
hardware, esta ligação entre estas duas camadas é feita através de drivers específicos do
sistema operacional e do hardware utilizado. A camada do hardware tem, entre outras
funções, a decodificação das informações da camada de transmissão. Em algumas
bibliografias API é mencionada também como Middleware [1].
Figura 2. 12 - Quadro funcional do API.
2.2
A Evolução Digital No Brasil
A história da televisão brasileira inicia nos anos 50 com a TV Tupi-Difusora, em
mais de 50 anos houve uma grande evolução das tecnologias de transmissão, dos
aparelhos receptores e uma transformação nos conceitos dos telespectadores junto com
uma evolução sócio-econômica e cultural do país. Podemos dividir a história da televisão
brasileira em seis fases [10]:
31
Capítulo II – Introdução a TV Digital
1) Elitista (1950-1964): com o surgimento da televisão no Brasil somente as
pessoas com maior poder aquisitivo tinham condições de ter um aparelho para
receber o sinal;
2) Populista
(1964-1975):
a
televisão
era
considerada
um
exemplo
de
modernidade e com as multinacionais instaladas no Brasil houve um grande
crescimento da publicidade na televisão e juntamente com os programas de
auditório fizeram aumentar o número de pessoas que assistiam à televisão.
Nesta época, durante o regime militar, foi implantada a censura, com
finalidade de controlar os programas que eram exibidos. Nesta fase , segundo
o IBGE10 43% dos domicílios no país já possuíam televisores;
3) Do desenvolvimento tecnológico (1975-1985): nesta fase houve uma melhora
na qualidade dos programas criados no Brasil, inclusive visando a exportação e
um aumento no número de televisores nas casas da população;
4) Da transição e da expansão internacional (1985-1990): nesta fase houve uma
maior competitividade entre as grandes redes no Brasil, isso fez com que
houvesse um avanço e uma expansão no mercado internacional;
5) Da globalização e da TV paga (1990-2000): nesta época houve um
crescimento das transmissões via cabo e surgiu uma tentativa de criar um
programa interativo, chamado “você decide” no qual os telespectadores
podiam votar, via telefone, para decidir o final da história;
6) Da convergência e da qualidade digital (2000-Dias de Hoje): inicia-se as
transmissões digitais.
A evolução digital no Brasil vem preparando-se para a transição da TV Analógica
para a digital. A Agência Nacional de Telecomunicações (ANATEL), já fez uma pesquisa
para ouvir a sociedade e estabelecer qual será o padrão de TV Digital que o país irá
adotar.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
32
Os aparelhos atuais analógicos não funcionam para o sistema de transmissão
digital, e é por esse motivo que os dois modelos de aparelhos irão coexistir por muitos
anos, para que as pessoas tenham acesso aos decodificadores ou novos aparelhos de TV
Digital num processo de mudança gradual.
Com o crescimento da mídia digital, é indubitável que as emissoras brasileiras
evoluirão e poderão oferecer ao público uma televisão de alta qualidade e acessível em
qualquer hora e lugar. Após a definição do padrão a ser usado, o tempo mínimo
necessário para que a indústria e as emissoras brasileiras comecem a fornecer os novos
serviços e programas, já em modo digital, deve ser de um ano e meio.
Por meio dos decodificadores, semelhantes aos das TVs por assinatura, o
telespectador já não mais encontrará falhas, chuviscos ou ruídos, mas sim, uma imagem
perfeita, além de um acesso a conteúdos interativos, como informações sobre os
programas que estão sendo exibidos.
Os estudos para que todas as peças do grande quebra-cabeça da conversão para
a TV Digital se encaixem perfeitamente vêm sendo realizados desde 1994 pelo Grupo
ABERT/SET TV Digital. Este grupo formou-se justamente da necessidade de um
planejamento técnico para facilitar e transição brasileira e está realizando; sob
autorização da ANATEL, os testes dos três sistemas terrestres de televisão digital, no
Brasil. Uma iniciativa da Associação Brasileira de Emissoras de Rádio e Televisão
(ABERT), com a cooperação da Sociedade Brasileira de Engenharia de Televisão (SET), o
grupo técnico agrega representantes de todas as redes de televisão, engenheiros de
empresas, fornecedoras, além de entidades de pesquisa.
O Grupo ABERT/SET atualmente é composto de vários subgrupos dedicados a
questões específicas; estúdio, medidas e testes, consumo e avaliação estratégica.
Desde 1998, quando os estudos aceleraram o grupo começou a se preparar para a
realização dos testes de laboratório e de campo dos padrões americano (ATSC), europeu
(DVB-T) e japonês (ISDB-T).
Capítulo II – Introdução a TV Digital
33
A primeira reunião do Subgrupo de Medidas e Testes ocorreu na sede da ABERT
em São Paulo, em outubro de 1998, para definição das atividades, da metodologia de
trabalho e da forma de ação. Participaram representantes de diversas emissoras:
Bandeirantes, CBI, CNT, Cultura, EPTV, Globo, RBS, Record, Rede Mulher, Rede Vida e
SBT. Ficando então definidos os tipos de testes e procedimentos necessários para as
medições e as atividades que seriam necessárias para a realização dos testes, incluindo a
montagem do laboratório, do local de transmissão e da unidade móvel.
Entre 1999 e 2000, o grupo realizou durante oito meses, juntamente com a
Universidade Mackenzie, milhares de horas de testes de campo e de laboratório para
conhecer detalhadamente o desempenho técnico de cada um dos três padrões de TV
Digital que existentes. Os resultados observados foram enviados para ANATEL em 2000 e
estão servindo de uma importante ferramenta para ajudar a escolher a melhor opção.
Por este grupo entender bastante sobre as principais questões econômicas e sociais
envolvidas na implantação desta nova tecnologia, sobre os processos de fabricação de
receptores e o preço final disso, é que se criou um respaldo sobre este assunto e uma
sugestão para que o Brasil adote o sistema japonês ISDB.
A TV Digital é uma das importantes revoluções dos últimos tempos, e a introdução
dela no país se torna imprescindível para que a sociedade brasileira possa continuar
tendo acesso ao seu meio mais importante de informação e entretenimento [4].
2.3
Tecnologias Na Tv Digital
2.3.1
Transmissão digital
No sistema digital além da melhora da qualidade, tanto pela representação precisa
da informação analógica como pela eliminação de ruídos, tem-se ainda a possibilidade de
armazenamento, processamento e a possibilidade de uma maior compressão das
34
Capítulo II – Introdução a TV Digital
informações,
apresentando
assim
qualidades
de
portabilidade,
mobilidade
e
interatividade.
Figura 2. 13 - Diagrama de blocos de um sistema de emissão digital [11].
No diagrama de blocos, mostrado na Figura 2. 13 o sistema de compressão é
composto por codificadores e multiplexadores. Os codificadores são utilizados para
digitalizar e comprimir vídeos e canais de dados possibilitando a transmissão de vários
canais, onde antes era ocupado por apenas um canal analógico. Depois de codificado o
sinal é enviado para o multiplexador que combina as saídas dos vários codificadores em
uma única saída digital. Logo após o sinal vai para a modulação que adequa o sinal
multiplexado ao canal do sinal de transmissão. Os principais tipos de modulação são
[12]: Vestigial Side Band (8-VSB), Quadrature Amplitude Modulation (QAM), Quadrature
Phase Shift Keying (QPSK), Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) e Codec
Orthogonal Frequency Division Multiplexing (COFDM). No sistema de acesso condicional
tem-se a segurança do sistema, que tem como objetivo controlar os serviços pagos na
TV interativa, principalmente o T-Commerce, nesta etapa o sinal é criptografado para
manter uma maior segurança nas transações. O gerenciamento da rede tem o objetivo
de minimizar as interrupções de serviços aos assinantes, monitorar a disponibilidade dos
Capítulo II – Introdução a TV Digital
35
dispositivos, colher dados estatísticos e acionam alarmes para assinalar possíveis
problemas.
Na última etapa, tecnologia de transmissão na rede, tem-se os tipos de
tecnologias de transmissão da operadora até o cliente.
Em alguns países as transmissões estão sendo feitas utilizando simulcasting, que
é a transmissão simultânea do sinal digital com o analógico.
A TV Digital é formada basicamente por três componentes. O primeiro é a geração
e produção do programa dentro das emissoras, o segundo componente é a transmissão
deste programa ou informação até o usuário final e o terceiro componente é o sistema de
recepção que está na casa do usuário através de uma antena ou equipamento específico
para isto.
Assim como nas redes de computadores foi criado o modelo Open System
Interconnection (OSI) de sete camadas para possibilitar a interligação de diferentes tipos
de ambientes de softwares, no sistema de TV Digital foi criado um sistema de três
camadas conforme mostrado na Figura 2. 14.
Figura 2. 14 - Modelo de camadas em serviços e plataformas de telecomunicações.
Na camada de aplicação são executadas as aplicações, como correio eletrônico,
notícias, filmes, etc. Na camada de serviços de telecomunicações tem-se a televisão e a
comunicação multimídia, e na camada das plataformas têm-se os padrões mundiais,
como o ATSC, DVB, ISDB ou DMB.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
36
A TV Digital possui alguns padrões utilizados no mundo e que ainda estão em
testes no Brasil. Estes estão sendo realizados pela ANATEL, para definir que padrão o
Brasil irá adotar: o ATSC, o DVB ou o ISDB.
2.4
PADRÕES MUNDIAIS DE TV DIGITAL
Existem atualmente no mundo três sistemas de TV Digital, definidos e
oficialmente recomendados pela União Internacional de Telecomunicações (UIT) para
aplicação de radiodifusão terrestre, e um ainda em desenvolvimento na China. São eles
[13, 14, 15, 16]:
•
Advanced Television System Committee (ATSC), definido pelos E.U.A;
•
Digital Video Broadcasting (DVB), definido pelos países Europeus;
•
Integrated Service Digital Broadcasting (ISDB), definido pelo Japão;
•
Digital Modulation Broadcast (DMB), em desenvolvimento na China.
2.4.1
Padrão Advanced Television System Comittee (ATSC)
2.4.1.1
Introdução
O padrão ATSC Advanced Television System Comittee (ATSC), foi desenvolvido
nos Estados Unidos por um grupo de empresas, entre elas a AT&T, Chicago´S General
Instrument Corporation (GI), Massachusetts Institute of Technology (MIT), Philips
Electronics North America Corporation, David Sarnoff Research Center, Thompson
Consumer Electronics e Zenith Electronics Corporation [17]. Este padrão foi adotado pela
Federal Communications Commission (FCC) na década de 90 e também é utilizado no
México, Argentina, Taiwan, Coréia do Sul e Canadá, onde foi adotado o padrão digital em
1997 pela empresa Canadá DTV Inc.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
37
O padrão utiliza a técnica de modulação conhecida como Vestigial Side Band (8VSB)e é desenvolvido para operar com largura de faixa de canal de 6MHz, utilizando o
sistema de áudio proprietário Dolby AC-3 e o padrão internacional de compressão de
vídeoMPEG-2.
2.4.1.2
Histórico do padrão ATSC
No intuito de desenvolver um sistema de TV avançado, que trouxesse maior
definição da imagem (alta definição), interatividade e maior difusão em 1987 a FCC
instituiu o ATSC, com a intenção de criar uma recomendação para a nova geração de
serviços de TV avançados, dando priorizando aos serviços de TV em alta definição.
Diante deste desafio inicialmente foram propostos vinte e três sistemas ao Comitê
Consultivo, todos eles analógicos, porem o processo mudou fundamentalmente em 1990,
quando a General Instrument (Motorola) propôs o primeiro sistema de TV em alta
definição totalmente digital. Assim sendo,foram propostos no mesmo ano, três outros
modelos de TV em alta definição (HDTV) totalmente digitais, sendo então realizados em
1991/1992 os primeiros testes com os quatros modelos propostos e dois outros sistemas
analógicos propostos anteriormente aos digitais.
Em maio de 1993, a General Instrument, o MIT, e AT&T, Zenith, Thomson, Philips
e Sarnoff decidiram unir esforços e fundaram a Grand Alliance (GA) de TV de Alta
Definição (HDTV). A aliança entre esses grupos teve como objetivo, somar esforços
anteriores com vista ao desenvolvimento de um único sistema HDTV que resumisse os
melhores elementos de cada sistema original. Assim, o padrão HDTV estabelecido por ela
ficou conhecido como Padrão HDTV da Grande Aliança ou ATSC [18, 19, 20, 21, 22].
O Comitê Consultivo supervisionou todo esse processo, determinando importantes
modificações a proposta da Grande Aliança, como também, realizando vários teste de
laboratório e de campo. Durante esse período, os integrantes da Grande Aliança
38
Capítulo II – Introdução a TV Digital
participaram
da
organização
internacional
de
Normas
International
Standards
Organization (ISO) a fim de desenvolver o padrão MPEG-2.
Em 1995, os membros do ATSC aprovaram formalmente o Padrão de Televisão
ATSC e o Comitê Consultivo recomendou-o a FCC para adoção com o novo padrão dos
EUA para radiodifusão terrestre de televisão avançada. Sendo assim, em 1996, após um
extenso processo de consulta e comentário público, a FCC adotou o padrão ATSC para
radiodifusão terrestre no EUA, sendo em 1997 dissolvida a Grande Aliança [19].
2.4.1.3
Modelo de camadas do padrão ATSC
O padrão é organizado em quatro camadas interligadas. Na camada superior é
formada a imagem, com os formatos específicos. A segunda camada é a camada de
vídeo, onde é feita a compressão do sinal de vídeo pelo sistema MPEG-2. Estas duas
primeiras camadas também trabalham com o sinal de áudio através do sistema Surround
Sound Dolby AC-3 e juntas podem ser chamadas de camada de aplicação, pois definem
aplicações específicas com HDTV ou SDTV. A terceira camada é a camada de transporte
dos pacotes, chamada packetized transport layer, na qual são organizados os pacotes de
forma separada, que podem ser: o vídeo, o programa, o áudio e os dados auxiliares. A
quarta camada ou camada inferior é responsável pela transmissão, onde a modulação
VSB trabalha.
O protocolo utilizado nas transmissões terrestre e a cabo do padrão para
proporcionar o vínculo entre o novo serviço digital e os serviços analógicos, é o PSIP
Program and System Information Protocol for Terrestrial Broadcast and Cable (PSIP)
[23]. Este protocolo utiliza o número do canal analógico existente como base para
identidade da TV Digital, além disso, proporciona um método de seleção da programação
da TV pelos receptores digitais, ou seja, o canal digital é acessado pelos telespectadores,
como se fosse um acréscimo introduzido no canal analógico, por exemplo, onde antes
havia o canal analógico número 7 (sete) com o sistema digital será mantido para o
39
Capítulo II – Introdução a TV Digital
usuário o mesmo canal 7 (sete), porém haverá os canais 7-1, 7-2, 7-3, com programas
simultâneos transmitidos pela mesma emissora. O PSIP também suporta os dados de um
guia eletrônico de programação no qual a emissoras podem fornecer a sua programação
da semana para o usuário consultar.
A Figura 2. 15 mostra o diagrama de bloco do sistema ATSC, que tem as entradas
de informações das aplicações (vídeo, áudio e dados). Na camada de codificação o sinal
de vídeo é compactado pelo do sistema MPEG-2 e o sinal de áudio, pelo do sistema Dolby
AC-3. Na camada de multiplexação esses sinais são unidos para se transformarem em
um feixe de aproximadamente 19,39Mbps. Este feixe vai para a camada de transmissão
onde passa por uma modulação de acordo com o meio a ser transmitido. Na radiodifusão
é utilizada a modulação 8-VSB, na transmissão via cabo utiliza a modulação 64-QAM e na
via satélite utiliza a modulação QPSK.
CAMADA DE
APLICAÇÃO
CAMADA DE
CODIFICAÇÃO
DO SINAL-FONTE
VÍDEO
MPEG-2 VÍDEO
ÁUDIO
DOLBY AC-3
CAMADA DE
MULTIPLEXAÇÃO
CAMADA DE
TRANSMISSÃO
TERRESTRE
8-VSB
SISTEMA
MPEG-2
MULTIPLEX
DADOS
CABO
QPSK
SATÉLITE
64-QAM
Figura 2. 15 - Diagrama de bloco do sistema ATSC.
O padrão ATSC tem algumas limitações como à convergência com aparelhos como
os celulares de Terceira Geração (3G), de modo que a utilização da TV móvel foi
abandonada. Na defesa da adoção do ATSC, está o fabricante coreano LG.
No Brasil testes realizados pela Associação Brasileira de Emissoras de Rádio e
Televisão/Sociedade de Engenharia de Televisão (ABERT/SET) mostram que o padrão
ATSC apresenta problemas em distâncias grandes com recebimento do sinal de 80%,
enquanto o ideal seria 100% [24].
Capítulo II – Introdução a TV Digital
40
Outro problema desse padrão ATSC é causado pelo efeito de refração, ou seja, as
ondas transmitidas se refletem em um objeto próximo em movimento e retornam
criando interferências. Como o sinal é digital, ou tem sinal ou não tem logo estas
interferências podem retirar o sinal do ar. Testes realizados pela ABERT/SET com
transmissões próximas a estações ferroviárias, constataram que toda vez quando o trem
passava próximo a transmissão o sinal era cortado.
O sistema americano visava inicialmente à veiculação da HDTV, embora
permitisse também a transmissão de SDTV e de canais de dados para a implementação
da interatividade.
Entre os pontos positivos deste padrão está à característica de utilizar uma
camada de software em interface aberta, o DTV Application Software Environment
(DASE) permitindo que os serviços interativos sejam executados normalmente por
qualquer receptor. Ele define uma camada de software, o middleware na qual os
receptores de outros padrões conseguem ter acesso as informações e programações do
padrão ATSC. Isso ajuda para que a interatividade deste padrão funcione com todas as
marcas e modelos de receptores. O padrão DASE possui oito seções, que são: a
introdução, os aplicativos declarativos, os aplicativos procedimentais, a interface de
programação de aplicativos, recursos de fontes portáveis, segurança, transmissão de
aplicativos e conformidade.
Outra vantagem deste padrão em relação aos outros é a taxa de código do
Forward Error Correction (FEC) que é utilizado. Esta taxa é inversamente proporcional a
robustez do sistema, ou seja, quanto maior na taxa menor será a robustez do sistema.
Essa robustez vem de uma maior parte da capacidade do canal que está disponível para
corrigir erros. O sistema ATSC com a modulação VSB opera com uma taxa de código da
FEC de 2/3, enquanto o sistema DVB com a modulação COFDM opera com uma taxa de
3/4.
O padrão ATSC utiliza canais de 6MHz para os serviços de televisão, mesma
freqüência utilizada no Brasil. Neste canal de largura de 6MHz podem ser transmitidos
Capítulo II – Introdução a TV Digital
41
por exemplo: um canal de HDTV com alta qualidade (High Quality), mais um canal de
dados; ou um canal de HDTV com média qualidade (EDTV), mais um canal de SDTV,
mais um canal de dados; ou quatro canais de SDTV e mais um canal de dados, conforme
mostrado na Figura 2. 16.
Figura 2. 16 - Possibilidades de transmissão com o modelo ATSC.
Segundo a própria ATSC [23], existe um grande mercado já instalado nos Estados
Unidos, cerca de 64% dos telespectadores deste país utilizam a TV Digital com o padrão
ATSC.
2.4.1.4
Sistema de radiodifusão terrestre ATSC
Para difusão terrestre, o padrão ATSC utiliza a modulação (Vestigial Sideband - 8
níveis) 8-VSB, desenvolvido pela Zenith Electronics, a qual transmite 19,3Mbps em um
canal de radiodifusão terrestre de 6MHz [25].
A Figura 2. 17 ilustra o diagrama em bloco do sistema de transmissão 8-VSB:
Figura 2. 17 - Diagrama de bloco do sistema de transmissão 8-VSB.
42
Capítulo II – Introdução a TV Digital
Inicialmente,
o
feixe
de
transporte
MPEG-2
sofre
um
processo
de
embaralhamento. A seguir, submete-se a um código corretor de erros (Reed Solomon)
que opera em nível de blocos, inserindo 20 bytes de paridade para cada bloco de 187
bytes. Esse conjunto de 207 bytes forma um segmento. O passo seguinte é o de
entrelaçamento temporal, quando os bytes são espalhados ao longo de 52 segmentos.
Esse espelhamento possui a finalidade de evitar que, quando um ruído impulsivo ou
desvanecimento do sinal danificar parte do sinal, ele danifique um segmento (ou vários
segmentos) inteiro(s). Com o espalhamento são danificados uns poucos bytes de vários
segmentos, em vez de se danificar totalmente alguns segmentos específicos. Isso, aliado
ao código corretor de erros, garante uma boa imunidade do sistema a ruídos impulsivos.
Posteriormente, há um segundo código corretor de erros (Treliça ou Convolucional),
operando em nível de bits. Cada 2 bits originais são convertidos para 3 bits, sendo então
um código 2/3. Os 3 bits assim definidos são convertidos para um símbolo de 8 níveis. A
carga útil de cada segmento é composta então por 828 símbolos de 8 níveis.
No passo seguinte, cada segmento recebe alguns símbolos adicionais, que servem
como elementos de sincronismo de segmento, trezentos e doze segmentos, mais um de
sincronismo, formam um quadro. A esse conjunto adiciona-se um pequeno valor DC, que
ao ser modulado, forma o sinal piloto do canal. Finalmente, esse conjunto é colocado
num modulador VSB, na freqüência intermediária (FI). O sinal modulado em AM-VSB
está pronto para ser transladado no conversor de freqüência para o canal de operação da
emissora rádio freqüência (RF), filtrado, amplificado e pronto para ser transmitido. No
Capítulo seguinte, Capítulo 3, é abordado mais a modulação 8-VSB.
Devido a grande preocupação com a interferência de sinais de TV Analógicos
NTSC, o projeto do sistema ATSC envolveu uma grande preocupação com tal fator, o que
influenciou a estrutura de diversas partes do sistema.
É importante dizer que no padrão ATSC, as duas camadas inferiores: as camadas
de transporte e transmissão juntas, constituem uma capacidade de transmissão
generalizada de dados. As duas camadas superiores definem aplicações especificas, tais
Capítulo II – Introdução a TV Digital
43
como HDTV ou SDTV que rodam nessa capacidade generalizada de transmissão de
dados.
Já o subsistema de compressão e codificação de fonte envolve métodos de
redução da taxa de bits, ou seja, compressão dos sinais de vídeo, áudio e dados. Esse
subsistema, por sua vez pode ser dividido em subsistemas de áudio e vídeo, como
apresentado na Figura 2. 18. Como já foi mencionado anteriormente neste Capítulo, o
padrão americano utiliza o sistema Dolby AC-3 para o áudio [26] e o padrão MPEG-2
para compressão de vídeo [18, 27, 28]. A Figura 2. 18 e Figura 2. 19 mostram,
respectivamente, o diagrama de blocos do transmissor e do receptor 8-VSB [27].
Figura 2. 18 - Diagrama de bloco do transmissor 8-VSB.
Figura 2. 19 - Diagrama de blocos do receptor 8-VSB.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
44
Na etapa de multiplexação e transporte, o streams de áudio e vídeo codificados,
juntamente com dados de controle e dados auxiliares, são agrupados em “pacotes”
similares de informação. Esses pacotes são multiplexados segundo uma ordem de
transmissão e enviados ao serviço de transporte. Nesta etapa, o ATSC utiliza a parte de
sistemas do padrão MPEG-2 [25, 18].
Utiliza-se a codificação de canal como forma de combater os efeitos de ruídos e
interferências presentes no canal de transmissão que afetam a qualidade do sinal
transmitido.
O sistema ATSC adota como técnica de codificação do canal a codificação de
treliça e de Reed Solomon. O Reed Solomon é um codificador do tipo convolucional não
binário, que é utilizado pelo sistema para a correção de uma longa seqüência de erros.
Nesse caso, o código permite a correção de 10 bytes errados de informação através dos
20 bytes adicionais que são inseridos pelo codificador. Os bytes de entrada no codificador
para esse caso provêm do data Randomizer, maiores detalhes serão vistos no Capítulo
III deste trabalho.
O padrão ATSC também contém também um modo 16-VSB de taxas de dados
elevadas para uso em sistema de televisão a cabo que transmite 38,6Mbps em um canal
de cabo de 6MHz.
2.4.1.5
Degradação do sinal digital imposto pelo canal de transmissão
Para o padrão em questão ATSC, citam-se como possíveis degradações do sinal: a
atenuação dos sinais, interferência, surtos, de ruídos e os fantasmas (multipercurso).
No sistema analógico, tipo NTSC para uma relação sinal-ruído (S/N) igual ou
inferior a 34dB, a qualidade da imagem é considerada apenas marginal, o ruído começa a
sobrepor o sinal (imagem com chuvisco) dando margem a interferências, enquanto que o
sistema ATSC com modulação 8-VSB, mantém a qualidade de imagem constante até
Capítulo II – Introdução a TV Digital
45
uma S/N de 15dB. Essa robustez quanto ao ruído e a capacidade de compensação dos
efeitos de multipercurso constituem, o grande diferencial do sistema 8-VSB.
2.4.1.6
Relação portadora ruído (C/N)
O grupo ABERT/SET ao realizar testes com o padrão ATSC, obteve um valor 14,6
dB, para a relação portadora ruído (C/N) de limiar, ou seja, o máximo nível de ruído
suportável em situações onde não existe interferências. Constituindo assim um ponto
positivo para a adoção do padrão ATSC, já que este valor viabiliza a cobertura de regiões
distantes do transmissor [29].
2.4.1.7
Potência requerida
Os 4dB de vantagem no limiar da relação portadora ruído (C/N) do ATSC/VSB.
Sobre os sistemas DVB-ISDB/COFDM, exigem destes, maior potência do transmissor
para conseguir a mesma área de cobertura da emissora. Assim, o sistema ATSC/VSB
requer transmissores de menor potência, oferecendo às emissoras menores custos de
energia.
2.4.1.8
Modelos de receptores digitais ATSC
Como já mencionado anteriormente neste Capítulo, o padrão ATSC suporta uma
variedade de formatos de vídeo em HDTV e SDTV. Mas, existem dois padrões
fundamentais de HDTV um com 1.080 linhas verticais e outro com 720 linhas verticais.
Todos os formatos do HDTV utilizam uma relação de aspecto tela larga de 16:9,
enquanto que o SDTV pode usar a relação 16:9 ou uma relação 4:3 tradicional, a mesma
usada em televisão analógica. Considerando-se essas relações de aspecto e as três
diferentes taxas de quadro apoiadas pelo padrão (24, 30 e 60 quadros por segundo),
46
Capítulo II – Introdução a TV Digital
existem, ao todo, 18 formatos no padrão de TV Digital ATSC, dos quais 14 usam
Scanning Progressive e 4 usam Scanning e Interlaced Scanning.
No ATSC, todos os formatos de 480 linhas são considerados SDTV, muito embora
os formatos 480-progressivos (480p) ofereçam melhor resolução do que os formatos
480-entrelaçados (480i).
Inicialmente, a FCC estabeleceu para o ATSC, uma grande flexibilidade em termos
da resolução da imagem, esses formatos incluem HDTV (1080p, 1080i e 720p, 16:9).
EDTV (480p, 16:9) e SDTV (480i, 16:9; 740x480 p/i, 4:3 e 640x480 p/i 4:3).
Posteriormente, a FCC, devido aos fatores de ordem econômica e política, voltaram atrás
e no momento está permitindo que as emissoras transmitam apenas um sinal de
televisão aberta, no modo HDTV.
A Tabela 2. 4 apresenta os formatos e resoluções adotados pelas grandes redes
norte-americanas.
Tabela 2. 4 – Formatos e resoluções adotados pelas redes de TV Digital americanas.
Rede
HDTV
ABC
CBS
Fox
NBC
PBS
720p
1080i
720p
1080i
1080i
SDTV e
EDTV
480p
480i
480p
480p
-
Os modos SDTV e EDTV são utilizados somente para a complementação da
programação, devido à inexistência de material HDTV para complementar toda a grade
horária [15].
O modelo americano ATSC pode ser resumido como sendo baseado na oferta de
um único programa de televisão aberta de alta definição (HDTV).
O padrão ATSC também definiu formatos de entrada e características de
seqüência de bit (bitstream) para os sistemas de televisão digital que operam em taxas
de quadros de 25Hz e 50Hz, documentadas no padrão ATSC para a codificação de vídeo
25/50Hz (A/63) [19].
Capítulo II – Introdução a TV Digital
47
É indispensável, que todos os receptores ATSC tenham a capacidade de
decodificar quaisquer dos formatos ATSC, de modo que um receptor não fique com a tela
escura (sem imagem) quando encontrar qualquer desses formatos que uma emissora
pode utilizar. A Consumer Electronics Association (CEA) emitiu definições destinadas a
proporcionar maior clareza aos consumidores e comerciantes do varejo e conjuntamente
com o ATSC desenvolveram um programa de conformidade e certificação, com a
finalidade de assegurar que todos os receptores ATSC, com efeito, ofereçam essa
capacidade de “decodificação universal de formatos” [28].
2.4.1.9
Política de Mercado
A FCC defende a adoção de um firme apoio das emissoras a HDTV, se caso não
houver, os consumidores não se sentirão atraídos a adquirir um receptor de HDTV, que
por enquanto devido à baixa demanda, apresentam preços elevados.
Já no âmbito político, outros segmentos econômicos, contestam a opinião do FCC,
com a argumentação de que as emissoras estariam pretendendo utilizar a faixa obtida
gratuitamente, concedida para a transmissão simulcast, para a prestação de outros
serviços de telecomunicações circunstância para o qual, normalmente, haveria um leilão
de uso de freqüência.
Como o padrão ATSC, conta atualmente com mais de 450 estações transmitindo
TV Digital, em curto prazo, estima-se preços mais acessíveis para os receptores e das
Unidades Retificadoras e Conversoras (URDs).
Capítulo II – Introdução a TV Digital
2.4.2
Padrão Digital Video Broadcasting (DVB)
2.4.2.1
Introdução
48
O padrão Digital Video Broadcasting (DVB) adotado na Europa reúne um conjunto
de especificações para a radiodifusão digital incluindo: radiodifusão terrestre (DVB-T),
cabo (DVB-C), satélite (DVB-S). Podendo ainda transmitir via radiodifusão terrestre via
microondas operando na freqüência entre 2GHz até 10GHz (Microwave Multipoint
Distribution System DVB-MMDS), ou acima de 10 GHz (Local Multipoint Distribution
System DVB-LMDS). Está presente na União Européia, Austrália e Nova Zelândia.
O padrão DVB possui a sua configuração hierárquica, na prática, isso significa que
o telespectador pode assistir a um mesmo programa em dois diferentes níveis de
resolução, mais baixa para recepção móvel (480 linhas em médias) e mais alta (1.028
linhas) para recepção fixa; ou dois programas completos diferentes. O DVB utiliza a
técnica de modulação Codec Orthogonal Frequency Division Multiplexing (COFDM). Ele foi
desenvolvido para operar com duas larguras de faixa do canal de 7MHz e 8MHz, mas
também pode ser adaptado a canais de 6MHz.
Em um canal de 8Mhz é possível transmitir, simultaneamente, quatro programas
SDTV com boa qualidade de imagem, quatro programas analógicos, ou então apenas um
com qualidade HDTV. Este padrão utiliza como principal sistema de áudio o DVB MPEG-2,
considerado como um padrão aberto, que é utilizado também em DVDs.
Atualmente, o país mais adiantado na sua implementação é a Inglaterra, mas os
demais países como: Suécia, França, Alemanha, Espanha e Irlanda já estão realizando os
testes para implementação. A Inglaterra é também, o país onde a TV interativa está mais
avançada no mundo. Hoje, 30% da população já têm acesso à TV Digital e 23% utilizam
os serviços interativos. O DVB tem ainda como característica técnica capacidade para
recepção móvel. O sistema europeu privilegiou a multiplicidade de canais e a
interatividade.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
2.4.2.2
49
Histórico do Padrão DVB
Criado na Europa com o intuito de desenvolver um padrão de TV Digital (HDTV), o
grupo Digital Video Broadcasting (DVB), formado por um consórcio de indústrias e
governo, é uma organização composta de 301 membros de 36 países, todos interessados
no desenvolvimento de um sistema padronizado para TV Digital na Europa. O padrão
DVB, criado por esse consócio, assim como o ATSC, trata-se de um conjunto de
especificações para difusão, as quais são as seguintes:
•
DVB-T: para radiodifusão terrestre;
•
DVB-C: para difusão a cabo;
•
DVB-S: para difusão via satélite;
•
DVB-MMDS: para difusão terrestre via microondas operando em freqüências
de 2GHz a 10GHz, usando o sistema Microwave Multipoint Distribution System
(MMDS);
•
DVB-LMDS: para difusão terrestre via microondas operando em freqüência
acima de 10GHz, usando o sistema Local Multipoint Distribution System
(LMDS).
Através da estrutura do projeto europeu, foram especificadas as normas para os
diversos meios de difusão mencionas acima, sendo que a normatização para o sistema
de difusão a cabo (DVB-C) e satélite (DVB-S), MMDS (DVB-MMDS) e LMDS (DVB-LMDS)
ocorram no final de 1994.
O sistema de difusão DVB-S, possibilitou transmitir e retransmitir cerca de seis
canais simultâneos, usando apenas um transponder, ampliando as possibilidades das
difusões via satélite diretas para o usuário final, pelas das TVs por assinatura (Sky e
Direct TV - DTH), permitindo transmitir mais de 80 canais a um custo reduzido de
50
Capítulo II – Introdução a TV Digital
qualidade superior, ao contrário dos sistemas analógicos que estão limitados a um canal
por transponder [15, 30].
O
sistema
DVB-T
aprovado
pela European
Telecommunications
Standards
Institute (ETSI), só se deu após dois anos da normatização dos sistemas de difusão via
cabo e satélite, isto, devido às dificuldades impostas pelo meio de difusão terrestre.
Inicialmente,
o
padrão
DVB-T
vinha
sendo
utilizado
principalmente
para
transmissões de vários canais de TV Digital SDTV, entretanto este modelo também
contempla a transmissão de sinais HDTV.
2.4.2.3
Modelo de camadas do padrão DVB
O padrão DVB utiliza para a codificação do sinal-fonte de vídeo e de áudio, o
padrão MPEG-2, diferente do ATSC, que utiliza o padrão MPEG-2 para codificação de
vídeo e o padrão Dolby AC-3 para codificação de áudio.
Devido aos diferentes sistemas de difusão adotados pelo DVB (DVB-T, DVB-C,
DVB-S,
DVB-MMDS
e
DVB-LMDS),
a
camada
de
transmissão
possui
diversas
especificações, uma para cada meio de transmissão/difusão.
CAMADA DE
TRANSMISSÃO
CAMADA DE
APLICAÇÃO
CAMADA DE
CODIFICAÇÃO
DO SINAL-FONTE
CAMADA DE
MULTIPLEXAÇÃO
TERRESTRE (DVB-T)
COFDM
CABO (DVB-C)
QAM
VÍDEO
MPEG-2 VÍDEO
ÁUDIO
MPEG-2 ÁUDIO
SISTEMA
MPEG-2
MULTIPLEX
SATÉLITE (DVB-S)
QPSK
MICROONDAS (DVB-MMDS)
DADOS
QAM
MICROONDAS (DVB-LMDS)
QPSK
Figura 2. 20 - Diagrama de blocos do sistema DVB.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
51
Na Figura 2. 20 pode-se observar que o diagrama de blocos do sistema DVB,
assim como no sistema ATSC, tem as entradas para as aplicações de vídeo, áudio e
dados. Na camada de codificação o sistema MPEG-2 é utilizado tanto para o sinal de
vídeo quanto para o sinal de áudio. Depois de passar pela camada de multiplexação o
fluxo gerado vai para a camada de transmissão, que é modulado de acordo com o meio.
Para difusão terrestre (DVB-T), é utilizada a modulação Codec Orthogonal
Frequency Division Multiplexing (CODFM), que será detalhada no Capítulo 4 deste
trabalho.
Para redes de TV a cabo (DVB-C), a modulação proposta é a Quadrature
Amplitude Modulation (QAM) nas constelações 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM, 128-QAM e
256-QAM, levando em consideração as características da rede e do serviço desejado.
Para a difusão via satélite, a modulação recomendada é a QPSK, podendo utilizar
códigos convolucionais com taxas de código de 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 e 7/8.
Para difusão terrestre utilizando microondas, temos dois modos de modulação.
Para o sistema Microwave Multipoint Distribution System (DVB-MMDS), que opera em
freqüências entre 2GHz e 10GHz, é recomendada a utilização de modulação QAM, nas
configurações 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM. O MMDS exige a instalação de uma emissora
especial, em cada cidade, que transmite, pelo ar, sinais codificados diretamente aos
usuários. Para o sistema Local Multipoint Distribution System (DVB-LMDS), que opera
nas freqüências acima de 10GHz, é recomendada a modulação QPSK, que é a mesma do
satélite. O LMDS opera com pequenas antenas transmissoras de alta freqüência, cobrindo
áreas de até 5km de raio.
As especificações do sistema DVB permitem diversas configurações para a camada
de transmissão. A utilização de códigos com alta compactação permite transportar uma
maior carga útil de informações sem um determinado canal, por exemplo: 256-QAM com
FEC 7/8. Por outro lado, códigos com mais redundância, utilizando, 256-QAM com FEC
1/2, são mais robustos contra ruídos e outras interferências.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
2.4.2.4
52
Sistema de radiodifusão terrestre DVB
O padrão DVB-T, foi desenvolvido para tentar obter os seguintes requisitos [29]:
•
Garantir recepção fixa e móvel;
•
Apresentar imunidade relativa a mulipercursos e a outras adversidades,
introduzidas pelo meio;
•
Permitir a implementação de redes de freqüência única (SFN);
•
Assegurar flexibilidade da configuração (hierárquicas de transmissão, etc.), de
modo a satisfazer as diferentes necessidades de cada país;
•
Apresentar resistência a eventuais interferências provocadas pelos atuais
serviços analógicos sem interferir nestes;
•
Permitir facilidade de transcodificação para outros meios de transmissão, como
por exemplo: satélite, cabo e fibra ótica;
•
Dispor de possibilidade de produção de receptores a um preço não muito
superior aos atuais.
A modulação especificada OFDM [14, 18, 31, 32, 33] agregada a códigos
concatenados para correção de erros, cumpri os requisitos mencionados anteriormente
neste Capítulo, a qual o sistema permite vários níveis de modulação QAM e diferentes
taxas de código para que seja possível estabelecer vários compromissos entre débito e
robustez. O sistema permite ainda a utilização de modulações hierárquicas a dois níveis.
Em um primeiro nível, os dados são modulados em QAM, sendo que, no segundo nível de
modulação, cada umas dessas sub-portadoras é entregue a um modulador OFDM. Como
no padrão DVB-T existe a codificação de canal antecedendo o processo de modulação, a
modulação é chamada de CODFM. Tal codificação de canal é realizada no intuito de
diminuir os erros introduzidos pelas imperfeições do canal de transmissão. No sistema
DVB-T a codificação de canal envolve codificação de Reed Solomon (RS) e de treliça.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
53
OFDM é uma técnica de modulação que utiliza divisão em freqüência para
transmitir blocos de dados. Cada símbolo do sinal é constituído por um conjunto de
portadoras, cada um transportando informações independentes. No Padrão DVB-T, os
dados de entrada do modulador são números complexos representando pontos de uma
constelação, a quem pode ser QPSK, 16-QAM ou 64-QAM.
O grupo DVB também estabeleceu padrões para a transmissão digital via satélite,
e via cabo, através da European Telecommunications Standards Institute (ETSI) e depois
completou o padrão da transmissão digital terrestre conhecido como DVB-T. A Figura 2.
21 apresenta o diagrama de blocos funcional de forma simplificada do processo de
codificação e modulação correspondente ao sistema de difusão DVB-T.
Figura 2. 21 - Diagrama de blocos funcional do sistema DVB-T [15, 30].
Na Figura 2. 21 considera-se a existência de várias fontes de sinal: vídeo, áudio, e
dados. Tais sinais serão codificados segundo a norma MPEG-2, tendo como objetivo, a
compressão e a conseqüente diminuição do volume de dados a transmitir. Após essa fase
de codificação/compressão, procede-se a multiplexação de cada um dos sinais
codificados de modo a constituir um stream do programa. Em seguida, todos os possíveis
streams do programa são multiplexados sem um stream de transporte MPEG-2.
Se houver a necessidade de empregar um sistema que utilize modulações
hierárquicas, o stream de transporte será separado em dois fluxos de informação no
separador stream partitioner conforme o priority breakpoint (PBP), que pode ser ajustado
no começo de cada bloco do stream baseado na ocupação/ociosidade dos dois buffers de
54
Capítulo II – Introdução a TV Digital
saída. Os fluxos de stream são separados em high priority e low Priority, passando por
um corretor de erro Forward Error Correction (FEC). Tal designação está relacionada com
o
fato
do
stream
de
high
priority
estarem
associados
a
esquemas
de
codificação/modulação mais robustos do que os que estão associados ao stream de low
priority, ou seja, o stream de high priority é transmitido mais robustamente.
A Figura 2. 22 ilustra o diagrama de blocos do modulação hierárquica do sistema
DVB-T:
LOW PRIORITY
VIDEO STREAM
STREAM
PARTITIONER
FEC
MODULADOR
SAÍDA
FEC
HIGH PRIORITY
Figura 2. 22 - Diagrama de blocos de modulação hierárquica do sistema DVB-T.
Voltando a Figura 2. 22, na seqüência os streams de transporte passam por um
scramber para garantir que o sinal passará a ter um número adequada de transições
binárias. Após esta etapa, passa-se ao subsistema responsável pela de correção de erros,
através da implementação de um codificador Reed Solomon (RS) (codificador externo)
seguido de um entrelaçador convolucional (entrelaçador externo). Este conjunto formado
pelo codificador RS e pelo entrelaçador é comum nos sistemas de difusão o cabo e por
satélite. O sinal gerado pelo entrelaçador externo é entregue a um codificador
convolucional, que permite a implementação de códigos convolucionais perfurados com
taxas de 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 e 7/8 e é compatível com o que está definido pela norma de
difusão por satélite [1].
O bloco seguinte é constituído por um entrelaçador com dois estágios. No primeiro
estágio faz-se um entrelaçamento a nível do bit, enquanto que no estágio de saída faz-se
um entrelaçamento a nível de símbolo. A estrutura deste entrelaçador já depende da
modulação intermediária a ser utilizada (QPSK, 16-QAM, 64-QAM, MR-16-QAM ou MR64-QAM). A partir da modulação intermediária definida faz-se o mapeamento dos
símbolos no plano complexo.
55
Capítulo II – Introdução a TV Digital
Em seguida, introduzem-se sinais de controle e portadoras pilotos, para facilitar a
tarefa de recepção. Após o primeiro nível de modulação e da introdução da informação
de controle, ao sinal resultante é aplicada a modulação OFDM.
A norma prevê dois modos possíveis, 2k (que utiliza 1.705 portadoras) e 8k
(6.817 portadoras), sendo transmitidas cerca de 2.000 e de 8.000 subportadoras por
cada símbolo, respectivamente. Uma das grandes vantagens da divisão do sinal em um
grande número de portadoras é a maior imunidade a ruído, em particular ecos
resultantes de multipercurso. A Tabela 2. 5 apresenta as principais características desses
dois modos de operação.
Tabela 2. 5 - Modos de operação COFDM para o padrão DVB [1].
Parâmetros
Número de Portadoras
Espaçamento entre as Portadoras
Comprimento do Símbolo
Intervalo entre os Símbolos
Clock Principal (Sistema 6MHz)
Modo 8K
Modo 2K
6817 (0 a 6816)
1705 (0 a 1704)
0,837 kHz
3,348 Hz
1194 us
298 us
37 a 298 us
9 a 74 us
6,85 MHz
O número de portadoras, mostrado na Tabela 2. 5 funciona como se fosse um
sistema de compartilhamento em freqüência, ou seja, cada portadora transporta uma
fração da informação total. Com a modulação COFDM as interferências entre as
portadoras que possam existir são evitadas por condições de ortogonalidade entre as
portadoras. A ortogonalidade deste sistema ocorre quando o espaçamento entre as
portadoras é exatamente inverso ao período sem que o receptor fará a operação de
modulação [1].
Algumas destas portadoras são utilizadas como sinal piloto. A primeira e a última
são utilizadas para este fim, ou seja, no sistema 2k as portadoras, número 0 (zero) e
1704 são utilizadas como sinal piloto e no sistema 8k as portadoras número 0 (zero) e
6816.
Este modelo tem como limitação também não ser compatível com os aparelhos de
terceira geração. Outra limitação apresentada é o alto custo dos aparelhos de
Capítulo II – Introdução a TV Digital
56
decodificação. Estudos realizados na Alemanha [34] mostram que a população está
disposta a adquirir o equipamento desde que seja por um valor aceitável. Um dos
principais fabricantes que utiliza esse padrão é a Philips.
Após a inserção dos sinais de controle, introduz-se um intervalo de guarda entre
cada dois símbolos OFDM de modo que o atraso dos ecos provenientes do multipercurso
efetuado pelo sinal emitido seja inferior à duração do intervalo de guarda, evitando a
interferência inter-simbólica. Finalmente, o sinal é entregue aos subsistemas de rádio
freqüência (RF) e de potência para ser transmitido. A modulação e a codificação dos
sinais aqui referidos serão detalhadas no Capítulo 3 deste trabalho.
A transmissão de sinais HDTV em COFDM do padrão DVB-T, pode ser feita por um
conjunto de repetidoras sincronizadas no tempo e na freqüência com um transmissor
principal em Rede de Freqüência Única - Single Network Frequency (SFN). Através deste
método pode-se cobrir uma extensa área utilizando-se uma única freqüência. A redução
do retardo de propagação pode ser feita distribuindo o sinal do transmissor as
repetidoras por enlaces por satélite, microondas ou fibras ópticas.
2.4.2.5
Relação portadora ruído (C/N)
Nos testes efetuados pelo grupo ABERT/SET a relação portadora ruído (C/N) de
limiar, ou seja, o máximo nível de ruído suportável em situações onde não há
interferências foi medido e constatado em 19,0dB.
2.4.3
Padrão Integrated Services Digital Broadcasting (ISDB)
2.4.3.1
Introdução
O Padrão Integrated Services Digital Broadcasting (ISDB) adotado pelo Japão, o
ISDB, começou a ser desenvolvido em 1983, e seus principais conceitos são:
Capítulo II – Introdução a TV Digital
57
flexibilidade, propriedades em comum (Commonality) e a expansibilidade. A estrutura de
funcionamento é semelhante ao modelo europeu, contudo, mais avançada. É o único
modelo que permiti a TV Digital seja utilizada com todas as suas aplicações, inclusive a
convergência com os aparelhos terceira geração (3G). Além disso, é o mais indicado para
as regiões metropolitanas (que apresentam muitos prédios altos). É o único padrão a não
possuir apenas uma antena transmissora e sim, uma rede de transmissoras de pequena
potência.
O modelo ISDB é defendido pela maioria das emissoras brasileiras e pela
ABERT/SET, onde testes realizados mostram que este modelo apresenta melhor
desempenho em situações de multipercurso intenso, além de apresentar recepção em
100% dos pontos dentro da área com grande concentração populacional. Ainda nos
testes realizados pela ABERT/SET concluiu-se que o padrão ISDB-T, apresenta um
desempenho superior aos demais modelos no que se refere à imunidade a ruídos
impulsivos, é também na apresentação de maior grau de flexibilidade para as possíveis
aplicações de serviço de radiodifusão de sons e imagens.
2.4.3.2
Histórico do padrão ISDB
O padrão ISDB, serviços integrados digitais de Broadcasting, foi desenvolvido pelo
grupo Japonês Digital Broadcasting Experts Group (DIBEG´s) nas décadas de 70 e 80
porém somente na década de 90 que ele começou a entrar no mercado.
Existem três formas de transmissão do padrão ISDB, sendo que todos os três
dispõem do mesmo processamento digital:
•
ISDB-T: para radiodifusão terrestre;
•
ISDB-C: para difusão a cabo, e;
•
ISDB-S: para difusão via satélite.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
58
No ISDB-T o sinal é transmitido via terrestre, sem ajuda de um satélite. Ele é
bastante usado na recepção móvel, pois mesmo em um carro em movimento pode-se
receber o sinal de TV em boa qualidade e sem interferências.
O ISDB-C utiliza as transmissões via cabo, em que existe um cabeamento desde a
transmissora do sinal até o receptor na casa do telespectador. A dificuldade deste modelo
está na cobertura desse cabeamento, que o deixa, no início, com um custo elevado.
O ISDB-S utiliza o satélite como meio de transmissão e com isso ganha na
capacidade de transmissão do sinal, juntamente com os métodos que não são suscetíveis
a atenuações de chuvas, ou seja, durante chuvas fortes, a intensidade do sinal de RF
começa a diminuir e, para evitar esta atenuação, o sistema utiliza uma transmissão
hierárquica. A transmissão hierárquica é a forma de transmitir os bits de maneira a
dividir em grupos, e cada grupo pode ter um grau de robustez diferente. Com ela é
possível fazer com que partes dos sinais sejam fortes o suficiente para ser recebido nas
áreas mais afastadas, ou seja, permite que parte dos sinais sejam transmitidos com um
grau de robustez maior do que o restante do sinal.
Na transmissão via satélite pode-se transmitir dois programas em HDTV, ou um
programa em HDTV e mais três programas em SDTV, ou ainda seis programas SDTV em
um mesmo canal de 52Mbps.
2.4.3.3
Modelo de camadas do padrão ISDB
A Figura 2. 23 mostra o diagrama de blocos do padrão ISDB. Como o
processamento é igual para os três meios de comunicação, só existem diferenças na
correção de erro e na modulação final antes da transmissão propriamente dita, de acordo
com o meio (satélite, cabo ou terrestre).
Assim como nos outros padrões, o ISDB utiliza MPEG-2 para a codificação de
vídeo, porém o padrão adotado para o áudio é o MPEG-2 AAC.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
59
Figura 2. 23 - Diagrama de bloco do sistema ISDB.
Para radiodifusão terrestre, o ISDB-T utiliza o sistema CODFM, com portadoras
moduladas em 16-QAM, 64-QAM, QPSK ou, adicionalmente, Differential Quadrature
Phase Shift Keying (DQPSK).
O ISDB-C pode receber e posteriormente retransmitir o sinal de forma terrestre
ou via satélite. O ISDB-S possui maior capacidade de transmissão, pois apresenta uma
capacidade de transmissão de 52Mbps, podendo oferecer múltiplos serviços em HDTV e
SDTV em um só canal transponder. Por exemplo, o ISDB-S possibilita dois tipos de
programa HDTV em um transponder comum, ou um programa em HDTV e mais três
programas em SDTV, ou seis programas SDTV e mais três programas em SDTV, ou seis
programas SDTV em um mesmo canal de transponder.
O ISDB-S adota um método que não é susceptível a atenuação por chuva. Por
exemplo, durante chuvas fortes, a intensidade do sinal de RF começa a diminuir, comum
na banda Ku, e para cobrir esta atenuação utiliza-se a modulação hierárquica. Esquemas
múltiplos/hierárquicos de modulação suportam três diferentes métodos de modulação: 8PSK, QPSK e BPSK, podendo ser selecionado um, dois ou três deles, simultaneamente,
sendo que, o programa é recebido sem qualquer prejuízo dos sinais que chegam do
satélite.
60
Capítulo II – Introdução a TV Digital
2.4.3.4
Sistema de radiodifusão terrestre ISDB
Para radiodifusão terrestre, o ISDB-T utiliza o sistema CODFM, com portadoras
moduladas em 16-QAM, 64-QAM, QPSK ou, adicionalmente, DQPSK. É um sistema com
parâmetros configuráveis (pela emissora), permitindo obter diferentes níveis de robustez
com as respectivas capacidades de transporte.
O ISDB-T apresenta três modos de operação, ou seja, de número de portadoras,
existindo um modo intermediário chamado 4k, em relação ao sistema DVB-T. Tais modos
de
operação
apresentam
características
importantes,
como
a
viabilidade
para
transmissão em alta definição HDTV, recepção móvel, data broadcasting e combinação
com telefonia móvel celular.
Testes realizados no Brasil pela ABERT/SET, demonstraram que o sistema ISDB-T
é superior em relação a difusão terrestre dos padrões americano ATSC e europeu DVB
quanto à imunidade ao ruído impulsivo e a mulipercursos.
O padrão ISDB-T em questão, oferece o recurso tecnológico de time interleaving
que é a chave para a recepção móvel e para lidar com a degradação provocada pelo
ruído impulsivo, este recurso possibilita adicionalmente a utilização de 4000 portadoras,
permitindo que programas de rádio e TV possam ser multiplexados e transmitidos em um
canal, multiplexação que possibilita assistir e ouvir programas de HDTV de alta qualidade
em um mesmo receptor.
Na modulação COFDM, utilizada no padrão ISDB, existem três modos de
operação, 2k, o 4k e o 8k. A Tabela 2. 6 mostra as principais características destes três
modos. O sistema ISDB é bastante semelhante ao sistema DVB e ao comparar os valores
da Tabela 2. 5 com os valores Tabela 2. 6 do modelo DVB, percebe-se que há um modo
intermediário 4k, e que o número de portadoras no ISDB é inferior em cada modo
comparado ao DVB. Por outro lado o padrão ISDB utiliza um clock mais rápido.
A Tabela 2. 6 apresenta as principais características dos modos de operação do
padrão ISDB-T:
61
Capítulo II – Introdução a TV Digital
Tabela 2. 6 - Modos de Operações COFDM do Sistema ISDB-T.
Parâmetro
Número de Portadoras
Portadoras por Segmento
Espaçamento entre Portadoras
Comprimento do Símbolo
Intervalo entre os Símbolos
Clock Principal
Modo 2k
1.405
108
3.968kHz
252us
7,8-63us
Modo 4k
Modo 8k
2.809
5.617
216
432
1.984kHz
0,992kHz
504us
1.008us
15,75-126us
31,5-252us
8.127MHz (512/63)
Além das informações contidas na Tabela 2. 6 existem também a distribuição de
um número de portadoras que transportam informação sobre a configuração do
transmissor, também chamado de Transmission and Multiplexing Configuration Control
(TMCC) que são 5 por segmento no modo 2k, 10 no modo 4k e 20 no modo 8k. Outra
distribuição das portadoras é para o canal auxiliar, que é utilizado para o transporte de
dados, no qual nos modo 2k são 6 portadoras, nos modo 4k são 13 portadoras e para o
modo 8k são 27 portadoras por segmento [1].
A API utilizada neste modelo é a ARIB21-STD-B24, é a Associação de Indústrias e
Negócios de Rádio (ARIB) formada por alguns fabricantes japoneses, e os principais
fabricantes que apóiam este modelo são: Panasonic, Toshiba, NEC, Sony, Mitsubishi,
Pionner, Sharp, Sanyo e Fujitsu.
2.4.3.5
O
Segmentação de Banda
ISDB-T
foi
desenvolvido
para
permitir
flexibilidade,
expansibilidade
e
comunicabilidade para serviços multimídia utilizando redes terrestres. O padrão adotou o
esquema Band Segmented Transmission (BST-OFDM), que consiste em uma série de
blocos de freqüências chamados segmentos OFDM. O próprio nome indica, é uma
plataforma concebida para múltiplas aplicações, e não apenas para o serviço de TV
Digital.
Em telecomunicação as companhias telefônicas conceberam uma plataforma
multi-aplicações chamada Integrated Services Digital Network (ISDN) ou RDSI, sendo a
Capítulo II – Introdução a TV Digital
62
sigla ISDB muito semelhante a ISDN. Não só uma mera coincidência, mas a principal
idéia é que o ISDB seja o equivalente para o ambiente de radiodifusão. Tendo em vista
tal principio, nessa tecnologia, as portadoras são agrupadas em 13 segmentos,
denominados data segment. Em tese, um canal de 6MHz poderia ser dividido em 13
serviços ou emissoras diferentes, embora, como será mostrado mais adiante, para o
serviço de televisão, os segmentos são agrupados em camadas, podendo-se ter no
máximo três camadas.
O sistema ISDB usa um sistema de segmentação espectral que viabiliza a
alocação flexível de serviços de rádio, SDTV, HDTV e TV móvel. Utiliza o método de
transmissão COFDM, que trabalha com um feixe de transporte encaixado em um grande
número de pequenas portadoras. Este número pode variar de 1.400 a 6.800 miniportadoras, e cada uma leva um fragmento da informação. Estas mini-portadoras podem
ser agrupadas em até 13 segmentos (numerados de 0 a 12, conforme ilustra a Figura 2.
24) e esses, por sua vez, podem ser juntados livremente para formar as camadas de
transmissão hierárquica que este modelo também suporta [35]. Em um sistema de 6
MHz, cada segmento destes tem uma largura de 429 KHz.
Figura 2. 24 - Agrupamento dos 13 segmentos de banda.
Igualmente ao padrão DVB, O padrão ISDB utiliza sinais piloto de controle, porém
com uma distribuição diferente. Ao contrário do DVB, o ISDB utiliza apenas 13 pilotos
Capítulo II – Introdução a TV Digital
63
contínuos – um para cada segmento. Quanto aos pilotos espalhados, a quantidade e o
padrão de espalhamento são idênticos ao DVB.
O padrão IDSB além da configuração de transmissão convencional (não
hierárquica) admite duas outras formas de utilização: convívio faixa-larga/faixa-estreita e
o modo hierárquico.
No convívio faixa-larga/faixa-estreita, é possível a um receptor de faixa-estreita
receber parte do sinal faixa-larga, como indicado na Figura 2. 25. Porém, apenas o
segmento central (de número 0) é passível de recepção pelo receptor de faixa estreita.
Essa facilidade é prevista, por exemplo, para que receptores de rádio digital possam
reproduzir o áudio dos canais de televisão.
Figura 2. 25 - Convívio faixa-larga/faixa-estreita no ISDB.
2.4.3.6
Transmissão Hierárquica no ISDB
O padrão ISDB admite a transmissão hierárquica, ou seja, que parte dos sinais
sejam transmitidos com um grau de robustez maior que o restante do sinal. No caso do
padrão ISDB-T, os sinais podem ser agrupados em três diferentes camadas de robustez,
as quais são:
64
Capítulo II – Introdução a TV Digital
•
Camada A: formada pelo segmento central da faixa segmentada (número 0);
•
Camada B: formada por um número qualquer de segmentos operando com
modulação coerente;
•
Camada
C:
formada
pelos
segmentos
remanescentes,
operando
com
modulação coerente;
O padrão em questão, ISDB-T, pode prover serviços para receptores fixos e
móveis simultaneamente, porque o esquema Band Segmented Transmission (BSTOFDM), utiliza um conjunto de segmentos OFDM com diferentes parâmetros de
transmissão para que seja possível a transmissão hierárquica.
O
padrão
ISDB
utiliza
adicionalmente
um
segundo
embaralhamento,
a
transposição temporal, ou seja, grupos de bits têm a sua posição temporal permutada
segundo uma determinada seqüência. A transposição temporal melhora a recepção
portátil e móvel, por isso ela é fundamental na recepção móvel, considerando que a
intensidade de campo do sinal pode ser alterada com o deslocamento do receptor móvel.
Entretanto, na recepção móvel, existem canais com características de erros em rajadas
(burst). Um método eficiente, utilizado pelo ISDB-T para lidar com canais que contenham
erros (burst), é fazer a transposição do feixe de dados codificado de maneira a
transformar um canal de características de erros em rajadas em um canal que tenha
erros aleatórios. Tal procedimento é feito da seguinte forma: antes da transmissão,
elementos de dados adjacentes são afastados em até 0,5s através da transposição
temporal, e no receptor um erro (burst) é convertido para erro aleatório após a operação
inversa à transposição temporal tornando-se corrigível pelo sistema de correção de erros
[15, 36].
65
Capítulo II – Introdução a TV Digital
2.4.3.7
Serviços disponíveis no ISDB
Entre os serviços disponíveis, no ISDB é possível obter informações relacionadas
ao
programa,
closed-caption,
guia
de
programação
eletrônica,
acesso
fácil
a
programação a qualquer hora e com guia de programas selecionados, previsão do tempo,
além de permitir o acompanhamento das últimas notícias, a qualquer momento, pois o
receptor possui um servidor de vídeo para o usuário final, que pode gravar
automaticamente os programas solicitados.
2.4.3.8
Recepção móvel no ISDB
Na recepção móvel, como citado anteriormente, neste Capítulo, existem canais
com características de erros em rajada (burst), sendo que um método eficiente para lidar
com esses erros é fazer a transposição temporal do feixe de dados codificado, de
maneira a transformar em um canal que contenha erros de forma aleatória. Em um
receptor móvel, como a intensidade de campo do sinal recebido pode ser alterada com o
deslocamento do mesmo, em baixas velocidades, o desvanecimento e a flutuação
(flutter) causam reduções do sinal de longa duração resultando em erro (burst). Para
minimizar esses efeitos, adota-se o seguinte procedimento: antes da transmissão,
elementos de dados adjacentes são afastados em até 0,5s, pela transposição temporal,
assim, no receptor um erro (burst) é convertido sem erro aleatório após a operação
inversa à transposição temporal e torna-se corrigível pelo sistema de correção de erros
adotado pelo receptor. Com isto, o padrão ISDB-T possibilita a transmissão para
receptores móveis, diferenciando dos padrões americano ATSC e europeu DVB, sendo
este um dos principais ponto, que a ABERT/SET defende para adoção do sistema no
Brasil.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
2.4.4
Padrão Digital Modulation Broadcasting (DMB)
2.4.4.1
Introdução
66
A China, maior densidade demográfica do mundo, grande mercado em ascensão
mundial, com maior taxa de crescimento do planeta, optou por desenvolver seu próprio
sistema de transmissão terrestre o Digital Multimedia Broadcasting Terrestrial (DMB-T), o
que permite mobilidade e interação com tecnologia 3G. Já no que se refere a transmissão
a Cabo e Satélite, seguiram os passos do sistema europeu-DVB.
2.4.4.2
Histórico do DMB
A China iniciou estudos acerca da implementação da TV Digital em seu território
em 1996. Analisaram-se os experimentos dos três sistemas digitais já existentes,
chegando à conclusão de que poderiam desenvolver um sistema próprio, melhor do que
qualquer outro e que contemplasse transmissão de multimídia, HDTV, SDTV, Internet,
Datacast, etc.; para recepção fixa, móvel e portátil, integração com celulares de última
geração GSM e que tivesse algum canal de retorno, tendo em vista o tamanho do
mercado e o domínio da tecnologia. Enfim, a decisão de criação de um padrão próprio foi
tomada para garantir independência política e econômica. Assim, desde 2001, a China
vem trabalhando em um conjunto de especificações que constituirão o Digital Multimedia
Broadcast (DMB).
Os testes da tecnologia chinesa prosseguiram de outubro de 2001 até abril de
2002. No sistema existem duas variantes do DMB-T, diferentes entre si apenas no que se
refere à modulação, sendo que testes móveis realizados em Xangai, uma área urbana
muito densa, com várias construções de grande porte, foram bem sucedidos. No que se
refere às transmissões via Cabo, os chineses irão adotar o padrão DVB-C, europeu.
Segundo os testes, o DMB supera o padrão europeu na maioria das categorias, como a
Capítulo II – Introdução a TV Digital
67
recepção em celulares. Se o padrão chinês for implementado com sucesso e for
incorporado o UIT, poderá ganhar credibilidade e começar a ser considerado pelos outros
paises.
2.4.4.3
Sistema de radiodifusão terrestre DMB
O DMB permiti recepção fixa, móvel nos padrões HDTV, SDTV e um canal de
dados. O sistema permite uma mistura dos três tipos de transmissão, redes de
freqüência única, com ótimo desempenho indoor e com recepção móvel. É um sistema
único, sendo mais uma alternativa para implantação de um sistema de radiodifusão de
TV Digital.
O padrão DMB inclui três modos de transmissão utilizando modulação OQAM.
Como o sistema foi projetado para um canal de 8MHz, estima-se que as taxas para um
canal de 6MHz, caso do Brasil, serão de 18,93Mbps para a recepção fixa, 9,465Mbps para
recepção móvel e 4,733Mbps para o canal de dados. A taxa de 18,93Mbps é menor que a
taxa de 19,39Mbps estipulada para transmissão de HDTV.
O sinal OQAM possui o espectro mostrado na Figura 2. 26.
Figura 2. 26 - Espectro do sinal OQAM.
A largura de faixa total é de 8MHz, com faixa útil de 7,14MHz. Existem 0,43MHz
de banda de guarda em cada lado da faixa. A banda de guarda é de 12%. Existindo um
tom piloto no centro de cada banda de guarda. As principais características do sistema
são:
Capítulo II – Introdução a TV Digital
•
68
os receptores podem ajustar o modo de recepção apropriado dependendo das
condições de recepção;
•
os tons pilotos fornecem diversidade e permitem uma recuperação confiável e
rápida da portadora e do relógio de dados;
•
o sistema possui alta eficiência espectral e alta taxa de bits;
•
o sistema pode ser facilmente convertido para trabalhar em canais com
largura de faixa de 6MHz ou 7MHz;
•
esquemas avançados de equalização e estimação do canal permitem ao
equalizador seguir melhor as variações da resposta impulsiva do canal,
fornecendo recepção móvel e indoor;
•
confiável;
•
segmentos de sincronismo e de quadro permitem uma sincronização rápida e
confiável e uma precisa estimação do canal sobre diversas condições de
transmissão;
•
a baixa razão entre a potência de pico e a potência média maximiza a área de
cobertura e reduz a interferência em serviços existentes de televisão
analógica.
2.4.4.4
Modelo de negócio do DMB
O modelo de negócio pretendido visa oferecer televisão, telefone e internet pela
mesma plataforma, admitindo transmissões em HDTV e SDTV. Com 92,5% de sua
população com acesso à televisão, a introdução da TV Digital na China demandará a
produção de cerca de 350 milhões de unidades receptoras, num mercado que conta hoje
com 300 milhões de aparelhos de TV, com crescimento anual da base instalada entre 20
e 30 milhões. Estima-se que as unidades conversoras digital analógico para TV Digital
(Set-Top Boxes) convencionais deverão custar US$200, enquanto aqueles com acesso
Capítulo II – Introdução a TV Digital
69
aos sinais de telefone e Internet, US$500, valores altos para um país cuja renda per
capta é baixa.
A expectativa é que, em 2005, as transmissões digitais sejam lançadas, sendo
que os jogos olímpicos de Pequim em 2008 serão transmitidos em HDTV. Prevê-se que
em 2010 as principais cidades terão apenas transmissões digitais, para em 2015 haver o
término do simulcast em todo o país [37].
Deve-se ressaltar que o padrão em questão, chinês-DMB, ainda não padronizado
internacionalmente, não é objeto de estudo desta dissertação, por isso só foi feito uma
breve introdução. Na escolha desse padrão de implementação, o Brasil irá basear-se nos
sistemas internacionais já padronizados e definidos pelos comitês internacionais: ATSC,
DVB e ISDB.
2.4.5
Rede de freqüência única
Um dos motivos pelos quais os comitês europeus e japoneses escolheram a
modulação CODFM, é a possibilidade de implementação de Redes de Freqüência Única –
Single Frequency Network (SFN).
A utilização de uma SFN resulta em um ganho de canal, ou seja, para uma mesma
faixa espectral é possível aumentar o número de canais utilizados efetivamente, neste
caso, ao em vez de se ter uma única antena transmissora de grande potência cobrindo
uma vasta região, pode-se ter uma rede de transmissoras (ou retransmissoras) de
pequena potência, operando no mesmo canal, transmitindo sincronizadamente o mesmo
conteúdo.
Também pode ser utilizada uma SFN na cobertura de áreas de sombra em que é
utilizado um repetidor, que transmite o sinal na mesma faixa de freqüência recebida por
ele, sendo que a distribuição das programações entre as retransmissoras sincronizadas
pode ser feita através de qualquer meio, como por exemplo, através de uma rede pública
Asynchronous Transfer Mode (ATM), Synchronous Digital Hierarchy (SDH) ou mesmo
70
Capítulo II – Introdução a TV Digital
Plesiochronous Digital Hierarchies (PDI). A sincronização da transmissão das antenas é
obtida com o empacotamento das informações em mega quadros e o uso de rótulos de
tempo para sincronizar o início de transmissão dos mesmos. Os relógios dos
transmissores em rede de freqüência única operam sincronizados, através de um satélite.
Já do lado da recepção, os sinais provenientes das diferentes antenas transmissoras
provavelmente chegarão com uma pequena defasagem entre si e com diferentes
amplitudes, ou seja, como se fosse o eco de outro. A modulação COFDM, como será visto
posteriormente, é capaz de lidar com os ecos usando o recurso do intervalo de guarda e,
permitindo a recepção de sinais de uma rede SFN.
A Figura 2. 27 ilustra um sistema Single Frequency Network (SFN):
COFDM
MODULADOR
V-CAST
DVB
MULTIPLEXADOR
SFN
ADAPTADOR
V-SFN
PRIMARY
DISTRIBUTION
NETWORK
COFDM
MODULADOR
TEST
RECEPTOR
V-CAST
V-TER
DECODIFICADOR
COFDM
MODULADOR
V-CAST
Figura 2. 27 – Exemplo de um sistema em SFN.
2.5
Set-top Boxes
O conceito de Set-Top Boxes Digital ou Unidade Receptora-Decodificadora (URD)
nasceu como uma plataforma para aplicações multimídias para redes de serviços digitais
bidirecionais. Os primeiros projetos utilizavam um microcomputador PC conectado a uma
rede, executando programas de descompressão de vídeo e áudio digital em tempo real,
recebendo dados de outras plataformas normalmente em padrões de mídia como o
Capítulo II – Introdução a TV Digital
71
MPEG-1 e MPEG-2 [38]. Na televisão digital estes equipamentos têm a função de
converter rádio-freqüência em sinais de vídeo e áudio.
Os Set-Top Boxes são aparelhos eletrônicos constituídos por hardware e software,
e são responsáveis pela recepção para HDTV e outras imagens de TV Digital e também
para permitir que imagens digitais sejam exibidas nos televisores analógicos existentes.
As principais funções deste equipamento são a decodificação do sinal digital recebido,
verificação dos direitos de acesso e níveis de segurança, além de ser um dos principais
elementos na interatividade da TV.
Entre as principais características que devem apresentar os Set-Top Boxes, estão:
o suporte a televisão de alta definição (HDTV); comunicação de dados digitais
bidirecionais, principalmente para haver a interatividade entre ambos os lados; suporte a
aplicações multimídia distribuídas, para o envio de vídeos sob demanda e jogos
eletrônicos; independência da interface de comunicação; consiga mostrar segurança nas
transações eletrônicas, para transações utilizadas no comércio eletrônico; descompressão
de áudio e vídeo; decodificação de programas criptografados; gravação de programas,
hospedagem de aplicativos e processamento das instruções em programas interativos.
2.5.1
Arquitetura de um set-top box
O Set-Top Box utiliza uma estrutura física semelhante a um computador comum,
abaixo e citado esta estrutura com uma descrição das funções de cada parte.
•
System Board: é por aqui que passam todas as informações referentes à TV
Digital, esta informação é partilhada pelos demais componentes;
•
Sintonizadores: trabalha com a recepção dos sinais das as redes digitais
baseadas nas modulações existentes (QAM, COFDM, QPSK, VSB);
•
Modulador e Demodulador: nesta etapa é verificada a existências de possíveis
erros e depois passado para o demultiplexador;
72
Capítulo II – Introdução a TV Digital
•
Demultiplexador e Descriptor: é um circuito integrado que identifica os pacotes
com formato de dados particulares como vídeo, áudio ou serviços interativos.
Também
é
responsável
por
descriptografar
informações
recebidas
criptografadas e depois ela são enviadas para o decodificador;
•
Decodificadores: separa para converter os bits recebidos num formato que
pode ser ouvido e visto, exemplo disso é um decodificador de vídeo que
transforma os pacotes de vídeo recebidos numa seqüência de imagens,
formatando estas para diferentes tipos de resoluções. Depois que os dados
foram interpretados são enviados para o processador do equipamento;
•
CPU: trata-se da parte mais importante do Set-Top Box, já que é onde se
encontra o chip do processador, suas principais funções são: inicialização dos
vários componentes da Set-Top Box, processamento de aplicações da Internet
e da TV interativa, monitorização e administração das interrupções de
hardware, retirada de dados e interrupções da memória, execução de vários
programas. Os principais chips da CPU pertencem às seguintes famílias: ARM,
MPIS, PowerPC, SparcRISC, STx0, SH-4 Series, X86;
•
Configuração da Memória: utilizada para armazenar e manipular informações,
também para trabalhar com vídeos que exigem uma maior resolução;
•
Recursos de Armazenamento: na primeira geração dos Set-Top Box, existia
apenas uma memória volátil chamada flash, porém hoje já há winchesters
ligados com uma grande capacidade de armazenamento. Nestes discos podese armazenar documentos, e-mails, além disso, podem ser usados para
gravações de vídeos digitais e outras informações.
Capítulo II – Introdução a TV Digital
2.5.2
73
Interfaces adicionais
Assim como em um computador, no Set-top Box, é possível acrescentar outras
interfaces adicionais, tais como modems (moduladores-demoduladores), interfaces
multimídias de alta velocidade, teclado entre outras.
Os modems facilitam a implementação de serviços interativos de duas vias, ou
seja, quando o usuário retorna uma informação para a operadora ou ainda para enviar
pedidos aos servidores de Internet, atualização de arquivos e envio de e-mails.
Existem também a possibilidade de comunicar o Set-top Box com aparelhos
como: câmara de vídeo, DVD, teclado, etc., utilizando interfaces do tipo IEEE-1284, USB,
IEEE-1394, 10 Base-T e interface serial RS-232.
A Figura 2. 28 mostra o painel traseiro de um Set-top Box para ligação a
periféricos.
Figura 2. 28 - Painel traseiro de um Set-top Box para ligação a periféricos [11].
Outro recurso são os Smart Cards, que podem ser usados como um “cartão de
crédito eletrônico”, ou como “dinheiro eletrônico” para efetuar compras e pagamentos
através da TV interativa. Este periférico pode ser inserido em um leitor de Smart Cards
Capítulo II – Introdução a TV Digital
74
do Set-top Box e funciona com um processador interno, memória e uma interface de
comunicação com Set-Top Box. Estes cartões requerem um alto grau de segurança, por
isso, passam por três etapas que são a autenticação, a autorização, e a criptografia.
A autenticação é o elemento na segurança onde o usuário se identifica, ou seja, o
usuário deseja acessar um serviço interativo particular e para isso necessita fazer a sua
identificação mediante o sistema para ter acesso ao mesmo. Após a autenticação iniciase o processo de autorização, que determina quem pode ter acesso a determinados
serviços. Outro elemento da segurança é a criptografia, em que todos os dados, tanto da
autenticação quanto da autorização, são criptografados através de algoritmos simétricos
ou assimétricos [11].
Entre os fornecedores de Set-Top Box estão a Motorola, a Scientific-Atlanta, a
Thomson Multimedia e a Hughes Network Systens entre outros.
2.5.3
Sistema Operacional
A estrutura do Set-Top Box necessita de um sistema operacional para funcionar,
nesta arquitetura o sistema operacional deve ser robusto e confiável, devendo ser
também multitarefa para processar a chegada do sinal e para validar mensagens de
segurança.
Alguns exemplos de sistema operacional em estudos para o Set-Top Box são o JavaOS da Sun, o Linux e o SO Microsoft Windows CE da empresa Microsoft [11].
Capítulo II – Introdução a TV Digital
2.6
Televisor Digital
2.6.1
Estrutura do televisor digital
75
Um receptor digital tem a possibilidade de receber programação em High
Definition (HD), Standard Definition (SD) ou em outras definições de padrões inferiores,
equipados com processadores digitais, memória, conforme ilustra Figura 2. 29.
Figura 2. 29 - Diagrama simplificado de um receptor de TV Digital.
2.7
Conclusões sobre o Capítulo
Analisando do ponto de vista técnico, tem-se que mencionar que a nova
tecnologia de TV Digital e seus padrões, traz as seguintes preocupações:
•
O padrão ATSC:
-
Apresenta problemas para recepção com antena interna, não melhora as
imagens “fantasmas”, e não foi projetado para proporcionar recepção
móvel;
76
Capítulo II – Introdução a TV Digital
-
Apresenta melhor cobertura, devido a vantagem de 4dB no limiar da
relação sinal-ruído, que resulta em uma menor potência do transmissor e
como conseqüência, um menor custo de energia;
•
Os padrões DVB/ISDB:
-
Apresentam melhor desempenho nas recepções com antena interna, se
adaptam-se melhor ao ambientes hostis, possibilitando o funcionamento
com rede de freqüência única (SFN), além de possibilitar a recepção móvel
portátil;
-
Requerem maior potência do transmissor, exigindo maior investimento
inicial, além de apresentar maior consumo de energia;
-
A possibilidade de implantação utilizando rede de freqüência única, permite
instalações de estações reforçadas de sinais para atender os pontos de
recepção
crítica,
merece
ser
enfatizada,
com
os
altos
custos
de
implantação e manutenção dessas estações (edificações, equipamentos,
torres adicionais, etc.), além de causar alta poluição visual nos grandes
centros;
-
Considerando que para haver uma cobertura de sinais da TV Digital,
equivalente o da TV Analógica, várias estações retransmissoras terão que
ser instaladas, para amenizar as “áreas de sombra” dentro de um
perímetro urbano, estimando-se altos custos de instalação e manutenção
das mesmas;
-
As vantagens e as desvantagens de uma configuração em rede de
freqüência única (SFN) ainda não estão totalmente exploradas. Como
pontos favoráveis, verifica-se a necessidade de menor potência localizada,
compensando a desvantagem dos sistemas modulados em CODFM em
relação aos modulados em 8-VSB.
Capítulo III
Modulação em Sinais de HDTV
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
3.
MODULAÇÃO EM SINAIS DE HDTV
3.1
Introdução
78
O padrão americano-ATSC utiliza para a transmissão terrestre a modulação
Vestigial Side Band (VSB) 8-VSB e 16-VSB para a transmissão por cabo, em conjunto
com os codificadores de treliça e Reed Solomon, os padrões europeu-DVB e japonêsISDB utilizam à modulação Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) e o padrão
chinês-DMB utiliza para transmissão terrestre a modulação Offset Quadrature Amplitude
Modulation (OQAM)e DVB para transmissão via Cabo.
3.2
Conceitos Básicos
A Transmissão Digital Terrestre de Televisão Digita (DTTB) - Digital Television
Terrestrial Broadcasting vêm se desenvolvendo por mais de 12 anos. A finalidade é
substituir o sistema de televisão analógica convencional por um sistema digital, com
qualidade de imagem igual ao padrão atual ou de alta definição, empregando as
tecnologias desenvolvidas nesses 50 anos de existência da televisão analógica.
Na última década surgiram sistemas que podem ser agrupados em duas
correntes, quanto à técnica de modulação digital a ser utilizada [39]:
•
•
Sistemas com Portadora Única:
-
o sistema americano 8-VSB/ATSC, e;
-
o sistema chinês OQAM/DMB.
Sistemas com Múltiplas Portadoras:
-
o sistema europeu COFDM/DVB-T, e;
-
o sistema japonês COFDM/ISDB-T.
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
79
Cada sistema possui seus méritos e limitações devido a escolha feita, levando em
conta fatores técnicos, econômicos e a aplicabilidade. Para que a televisão digital alcance
sucesso é necessário que represente um avanço significativo (e bastante visível) da
qualidade geral da imagem e do som. Entretanto, qualquer que seja o sistema adotado
de televisão digital, o desempenho frente ao ruído, a interferência, ao fantasma, etc.,
não podem ser inferiores ao da televisão analógica, sob pena de frustrar as expectativas
do público e, também, para justificar o esforço técnico e econômico na atualização do
sistema. A existência de mais de um sistema causa uma concorrência natural e
comparações tornam-se inevitáveis. Neste Capítulo o foco principal é apresentar as
técnicas relacionadas com a interface de transmissão, que constitui a diferença crucial
entre os vários sistemas; os componentes comuns a todos os sistemas que também
contribuem para o desempenho final, como códigos corretores de erros, entrelaçadores e
aleatorizadores, que não serão tratados com profundidade nesta dissertação, pois o foco
principal desta são os aspectos tecnológicos, econômicos culturais e sociais, que vêem
sendo avaliados ao longo deste trabalho [39].
3.3
Transmissão Analógica X Digital
No início da implementação da televisão analógica, o espectro de freqüências
estava quase que totalmente livre, principalmente nas freqüências acima de 50MHz, onde
se instalou os canais das emissoras de televisão. Com este panorama, a escolha da
largura do canal, faixas de guardas podiam ser feitas de uma maneira generosa.
Atualmente, a situação é completamente diferente, o espectro está totalmente
ocupado por diversos tipos de serviços de comunicação e com o desenvolvimento da TV
Digital, surgiram preocupações relacionadas a escassez de faixa no espectro de
freqüência. Tal questão se deve ao fato que, em um sinal analógico, como exemplo,
NTSC/PAL a digitalização produz aproximadamente 100Mbps, enquanto que em um sinal
80
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
de televisão de alta definição HDTV a digitalização exige uma taxa inicial de
aproximadamente 1Gbps.
O sistema de transmissão da Grande Aliança utiliza a modulação (Amplitude
Modulation - Vestigial Side Band (AM-VSB) para a televisão digital terrestre, a qual optou
por utilizar uma faixa de 6MHz, assim, mantendo a largura de faixa utilizada na televisão
convencional. A motivação para o uso de Amplitude Modulation (AM) é a necessidade de
uma alta eficiência espectral, já que é preciso transmitir da ordem de 20MBps por um
canal de 6MHz a 8MHz [39].
Os
sistemas
europeu
DVB
e
japonês-ISDB
utilizam
múltiplas
portadoras
moduladas em fase (QPSK, 16-QAM e 64-QAM), sendo que as portadoras do sistema
japonês também podem ser moduladas em DQPSK. Já o sistema chinês-DMB utiliza
modulação 4, 16 ou 64-OQAM (Offset Quadrature Amplitude Modulation).
Os europeus projetaram o sistema DVB para operar em um canal de 8MHz, sendo
possível adaptar este sistema para um canal de 6MHz; os japoneses possuem padrões
para 6, 7 e 8MHz, e os chineses projetaram o sistema para 8MHz, mas facilmente
modificado para trabalhar em canais com 6MHz.
A acomodação de um canal de HDTV em uma faixa de apenas 6MHz exige
técnicas eficientes de compressão de imagem (fator de 55 vezes com codificação MPEG2) e técnicas de modulação de RF com múltiplos níveis (8-VSB ou 16-QAM) [39].
Com isto, se resolve a escassez no espectro de freqüência, pois não teremos
redução no número de canais disponíveis para a televisão aberta, tanto em VHF como em
UHF.
3.4
Modulação Quadrature Amplitude Modulation (QAM)
A modulação que utiliza deslocamento de fase e amplitude é chamada de QAM.
Constelações de sinais QAM não estão restritas a terem pontos de sinalização permitidos
somente em um círculo.
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
81
A QAM é utilizada em modems analógicos e rádios digitais de alta velocidade.
O sinal 4-QAM codifica 2 bits por símbolo, significando que sua velocidade de
transmissão é duas vezes maior do que a da modulação. E um sinal 16-QAM codifica
quatro bits por símbolo, significando que sua velocidade de transmissão e quatro vezes
maior do que a da modulação. Assim, um rádio digital que transmita 34Mbps no formato
16-QAM, precisará modular na velocidade de 8,5Mbaud, resultando em uma redução
significativa da largura de faixa ocupada.
A Modulação por Chaveamento de Deslocamento de Fase em Quadratura (QPSK)
pode ser considerada como um caso particular da modulação QAM. Modular em QPSK é
alterar a fase da portadora, em graus diferentes, conforme o bit de dados seja “0” ou
“1”, mantendo a amplitude constante. O modulador QPSK permite o envio de dois bits
toda vez que ele modula. Assim, sua velocidade de transmissão é igual ao dobro da
velocidade de modulação. A Figura 3. 1 mostra a constelação do sinal QPSK ou 4-PSK
[40].
Figura 3. 1 - Constelação do sinal QPSK [40].
Na modulação 4-QAM, atribuem-se pares de bits a uma determinada posição sem
uma constelação previamente definida, conforme mostra a Figura 3. 1. As combinações
de bits possíveis são: 00, 01, 10 e 11.
No padrão DVB-T é utilizado o código Gray, o qual tem a vantagem de colocar
símbolos que apenas diferem de um bit em pontos adjacentes da constelação, como se
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
82
pode verificar pela Figura 3. 1. Essa modulação comporta dois bits de informação por
cada símbolo.
A utilização de modulações com mais níveis torna o sistema de transmissão ainda
mais eficiente, pois pode-se passar a ter 4 ou 6 bits por símbolo se usar 16-QAM ou 64QAM, respectivamente. No entanto, considerando que se usa a mesma potência de
transmissão, a robustez do sistema contra ruído e as interferências fica diminuída a
medida que se aumenta o número de níveis [41]. Portanto, a utilização de uma
constelação mais densa faz com que o sinal 16-QAM seja mais suscetível a ruídos do que
os sinais já examinados, como o 8-PSK.
3.5
Modulação Offset Quadrature Amplitude Modulation (OQAM)
Embora não seja objeto do estudo desta dissertação, é feita uma breve introdução
do sistema OQAM, modulação adotada pelo padrão chinês-DMB, para radiodifusão de
televisão digital.
O sistema QAM permitira recepção fixa, móvel nos padrões HDTV, SDTV e um
canal de dados. O sistema permite uma mistura dos três tipos de transmissão, redes de
freqüência única, com ótimo desempenho indoor e com recepção móvel. E um sistema
único, sendo mais uma alternativa para implantação de um sistema de radiodifusão de
TV Digital.
O sistema inclui três modos de transmissão utilizando modulação OQAM. Como o
sistema foi projetado para um canal de 8MHz, estima-se que as taxas para um canal de
6MHz, caso do Brasil, serão de 18,93Mbps para a recepção fixa, 9,465Mbps para
recepção móvel e 4,733Mbps para o canal de dados. A taxa de 18,93Mbps é menor que a
taxa de 19,39Mbps estipulada para transmissão de HDTV [39].
O sinal OQAM possui o espectro mostrado na Figura 3. 2.
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
83
Figura 3. 2 - Espectro do sinal OQAM.
A largura total de faixa é de 8MHz, com faixa útil de 7,14MHz. Existem 0,43MHz
de faixa de guarda em cada lado da faixa. Existindo um tom piloto no centro de cada
faixa de guarda. As principais características do sistema são [39]:
•
os receptores podem ajustar o modo de recepção apropriado dependendo des
condições de recepção;
•
os tons pilotos fornecem diversidade e permitem uma recuperação confiável e
rápida da portadora e do relógio de dados;
•
o sistema possui alta eficiência espectral e alta taxa de bit;
•
o sistema pode ser facilmente convertido para trabalhar em canais com
largura de faixa de 6MHz ou 7MHz;
•
esquemas avançados de equalização e estimação do canal permitem ao
equalizador seguir melhor as variações da resposta impulsiva do canal,
fornecendo recepção móvel e indoor;
•
confiável;
•
os segmentos de sincronismo e de quadro permitem uma sincronização rápida
e confiável e uma precisa estimação do canal sobre diversas condições de
transmissão;
•
a baixa razão entre a potência de pico e a potência média maximiza a área de
cobertura e reduz a interferência em serviços existentes de televisão
analógica.
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
3.6
84
Modos Hierárquico e Não-Hierárquico
Entre os diversos modos suportados, pode-se destacar dois modos: modo
hierárquico e não-hierárquico. A possibilidade de escolha entre estes modos está
representada na Figura 3. 3, que representa um diagrama de blocos funcional muito
simplificado de um sistema DVB-T.
Figura 3. 3 - Diagrama em blocos funcional simplificado do sistema DVB-T [41].
•
Modo Não-Hierárquico: o modo não-hierárquico requer que o sinal apenas seja
processado pelos blocos representados em traços contínuos da Figura 3. 3.
Neste modo, um (emissões mono-programa) ou vários programas (emissões
multi-programa) podem ser difundidos no mesmo stream de transporte MPEG,
desde que o débito disponível para o modo escolhido não seja excedido. A
escolha do número de programas a difundir está dependente da qualidade da
imagem e da área de cobertura pretendidos. Como todos os pacotes do
stream de transporte MPEG são processados de forma igual, todos os
programas terão a mesma robustez face aos erros;
•
Modo Hierárquico: para transmissão no modo hierárquico, o sistema deverá
ser expandido para formar os blocos tracejados representados na Figura 3. 3.
Assim, os streams de alta e baixa prioridade são obtidos através do bloco
Stream Splitter, a partir do stream de transporte MPEG de entrada no sistema.
Naquilo que diz respeito à hierarquia, o sistema DVB-T restringe-se a
modulação e a codificação de canais hierárquicos, já que a norma não prevê
meios para implementar a codificação de fonte hierárquica, permitindo o
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
85
projeto de receptores de uma forma econômica. Existem duas possibilidades
de transmissão desse modo: difusão multi-programa e simulcast. Enquanto
que na primeira, diferentes programas são difundidos em cada um dos
streams, na segunda são difundidas duas versões de um ou mais programas:
uma com maior robustez, mas de baixa qualidade (baixa taxa de transmissão)
e outra de menor robustez, mas de qualidade superior. A opção simulcast não
deve ser interpretada como uma abordagem de degradação “suave”, já que
por razões de economia do receptor, este não pode comutar entre os streams
HPS e LPS enquanto simultaneamente decodifica e apresenta as imagens e
som (é necessária uma pausa para a escolha do stream adequado). Cabe ao
operador de difusão optar pelo conjunto de modos de operação do sistema
que lhe garanta melhores compromissos entre as taxas de transmissão
disponíveis e graus de robustez (diretamente traduzível em área de cobertura)
[41].
3.7
Modulações Hierárquicas
Uma das características interessantes da norma ETS 300 744 é a possibilidade de
suportar modulações hierárquicas ou multi-resolucão. Esta possibilidade foi introduzida
na norma porque enquanto os sistemas analógicos apresentam uma degradação suave
da qualidade do áudio e do vídeo, os sistemas digitais apresentam uma degradação
abrupta à medida que as condições de transmissão se tornam progressivamente piores.
Para amenizar o problema do limiar abrupto inerente aos sistemas de transmissão
digitais, os dados são separados em duas partes. A primeira fornece os serviços de
televisão com uma taxa de informação relativamente reduzida e com elevada proteção
contra erros. A segunda parte do fluxo de dados pode ser utilizada para transmitir
serviços adicionais com uma taxa de transmissão superior e menor proteção contra os
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
86
erros. Em geral, existem duas possibilidades para a utilização do segundo fluxo de dados
[41]:
•
a transmissão de um ou mais programas adicionais;
•
o aumento da qualidade do serviço básico, melhorando a resolução espacial da
imagem e/ou adicionando canais de audio, por exemplo.
Em cada fluxo de dados, o nível de proteção contra erros pode ser ajustado pela
da escolha da taxa do código interno. A idéia básica de uma modulação hierárquica
consiste em agrupar pontos de uma determinada constelação em sub-constelações ou
“nuvens”. Se pretender que o sistema tenha mais níveis de resolução terá que se
proceder a um novo reagrupamento, definindo novas “nuvens” de uma forma hierárquica
e sucessiva, de acordo com o número de níveis pretendidos. Cada ponto de uma
“nuvem” passará a ser designado por satélite, conforme mostra a Figura 3. 4 [41].
Entretanto, a norma européia prevê modulações hierárquicas com dois níveis,
possibilitando a escolha de dois graus relativos de proteção em função dos parâmetros. A
Figura 3. 4 apresenta constelações MR-64-QAM.
Figura 3. 4 - Constelação MR64-QAM [41].
87
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
Na constelação MR-64-QAM, os pontos foram agrupados em quatro “nuvens”
constituídas por 16 satélites pontos. Cada “nuvem” e uma sub-constelação 16-QAM.
Após a codificação de fonte, os dados modulados em QAM são convertidos de
série para paralelo e agrupados em N números complexos (símbolos QAM) por bloco.
Cada bloco será processado pelo modulador OFDM (IFFT) cuja saída forma o símbolo
OFDM. Este é convertido novamente para o formato série de modo a ser transmitido. O
fato de utilizar uma constelação mais densa faz com que o sinal 64-QAM seja mais
suscetível a ruídos do que os sinais já examinados [41].
A modulação QAM tem aplicação na transmissão de dados de alta velocidade e
também nos sistemas de difusão da TV Digital.
3.8
Eficiência Espectral
A eficiência espectral, εQAM , da modulação m-QAM, onde m=nxn, com m níveis é
obtida pela Equação (3. 1) [39]:
ε QAM=2 ⋅ log2 n
(bps/Hz)
(3. 2)
onde:
•
εQAM é a eficiência espectral, em bps/Hz;
•
n é o número de níveis em uma dimensão.
A eficiência espectral, ε VSB , da modulação VSB com n níveis é obtida pela
Equação (3. 3) [39]:
ε VSB =2 ⋅ log2 n
(bps/Hz)
(3. 4)
88
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
onde:
•
ε VSB é a eficiência espectral, em bps/Hz;
•
n é o número de níveis.
A modulação AM-VSB é uma espécie de Amplitude Modulation - Single Side Band
(AM-SSB) modificada para uso com sinais moduladores cujo espectro se estende ate
Direct Current (DC). De uma certa forma, a modulação VSB consegue combinar a
capacidade da modulação Amplitude Modulation - Double Side Band (AM-DSB) de operar
até DC com a eficiência espectral da modulação AM-SSB. O sucesso na aplicação de VSB
na televisão analógica e a simplicidade inerente de uma modulação unidimensional,
explicam, em parte, a sua escolha para o padrão da televisão digital da Grande Aliança.
A Tabela 3. 1 mostra a eficiência espectral para alguns casos de modulação VSB e QAM.
O valor Rs é a taxa de bits por segundo e W é a largura de faixa em Hz. A eficiência
espectral das modulações m-QAM e n-VSB é a mesma, onde m=nxn.
Tabela 3. 1 - Eficiência espectral para as modulações [39].
Esquema de Modulação
2-VSB
Rs/W
4-QAM (=QPSK)
2
16-QAM
4
8-VSB
32-QAM
64-QAM
5
6
16-VSB
256-QAM
8
32-VSB
1024-QAM
10
4-VSB
Devido à necessidade de se estabelecer uma faixa de guarda entre os canais de
comunicação, um canal de 6MHz de largura de faixa tem uma faixa útil de apenas 5 a
5,5MHz. Assim, a transmissão de 20Mbps exigiria uma eficiência de pelo menos 4
bps/Hz. Da Tabela 3. 1, os tipos de modulação que fornecem tal valor é a modulação 16QAM e a modulação 4-VSB. Aumentando o número de níveis, fica mais susceptível ao
ruído, interferência entre símbolos, o que reduz o desempenho do sistema quanto a BER
[39].
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
3.9
89
Degradação Suave Ou Abrupta
Uma característica particularmente difícil de incorporar aos sistemas digitais é a
degradação suave do desempenho frente a situações não ideais, característica que é
típica dos sistemas analógicos. Os sistemas digitais tendem a se comportar da forma
“tudo-ou-nada”, isto é, para perturbações moderadas o desempenho é perfeito, porém se
a perturbação ultrapassar um certo limiar, a informação degrada-se rapidamente, ou até
se perde completamente [39].
Considere o caso de um receptor que está na borda da região de cobertura de
uma emissora. Na transmissão analógica, o receptor trabalha com uma baixa relação
sinal-ruído e a imagem na tela apresenta “chuvisco” e tem uma baixa qualidade geral. Na
transmissão digital, se a relação sinal-ruído é baixa, porém, está acima de um certo
limiar, a imagem na tela é perfeita, o que demonstra neste aspecto a superioridade da
transmissão digital. Porém, nas condições reais, a relação sinal-ruído não é constante,
variando dia a dia, de acordo com as condições de propagação. A variação da relação
sinal-ruído na transmissão analógica fará com que a qualidade da imagem recebida
flutue entre pobre, medíocre e razoável. No caso da transmissão digital, a imagem
recebida nas bordas da região de cobertura será recebida de forma intermitente, ou seja,
irá flutuar entre as condições de nenhuma perfeita, ou entre congelada perfeita. Isto tem
um efeito subjetivo devastador, porque haverá intervalos, mais ou menos longos, em
que o telespectador perderá informação. Certamente é muito mais aceitável uma
imagem de qualidade medíocre, com uma relação sinal-ruído de 30dB, do que uma
imagem perfeita, mas que desaparece ou fica congelada 2 segundos a cada minuto. Com
um nível de potência adequado, o melhor que se consegue é deslocar esta “zona
proibida” para além des regiões densamente habitadas.
Infelizmente, o efeito “tudo ou nada” da transmissão digital pode ocorrer até
mesmo para receptores próximos das antena de transmissão. Se, por exemplo, os efeitos
dos múltiplos percursos (fantasmas) não forem adequadamente tratados. Os problemas
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
90
causados por múltiplos percursos são de difícil tratamento, especialmente quando os
ecos são dinâmicos, isto é, variáveis com o tempo. Múltiplos percursos dinâmicos podem
destruir até mesmo a recepção com alta relação sinal-ruído [39].
3.10
Modulação Vestigial Sideband (VSB)
3.10.1
Introdução
Após a realização de vários testes no intuito de padronizar o sistema de
modulação para difusão de HDTV, a Grande Aliança dos Estados Unidos propôs o sistema
Vestigial Sideband–8 Level (8-VSB), para transmissão terrestre e Vestigial Sideband–16
Level (16-VSB) para transmissão de TV a Cabo.
Na adoção do sistema de televisão de alta definição HDTV proposto pela Grande
Aliança, optou-se por utilizar uma faixa de 6MHz, mantendo a mesma largura de faixa
ocupada pela televisão convencional. Além disso, propôs a utilização do sistema
simulcast.
Abaixo pode-se citar alguns fatores que influenciaram na adoção da modulação
VSB:
•
Reduzida taxa de erro de bits;
•
Eficiência espectral da modulação VSB na utilização do canal, mantendo a
largura de faixa utilizada no canal convencional, e;
•
Redução da potência de transmissão (ERP) dos sinais digitais em comparação
com os sinais analógicos.
O sucesso na aplicação de VSB na televisão analógica e a simplicidade inerente de
uma modulação unidimensional explicam também, em parte, a sua escolha para o
padrão da televisão digital da Grande Aliança.
91
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
3.10.2
8 Level - vestigial side band (8-VSB)
O sistema 8-VSB com transmissão por radiodifusão, é projetado para suportar,
uma taxa de 19,28Mbps em um canal de 6MHz da largura de faixa. No diagrama em
blocos da Figura 3. 5 é detalhado as partes do transmissor ATSC.
PACOTES
MPEG-2
19,39
Mbps
DATA
RAMDOMIZER
CÓDIGO
REED-SOLOMON
INTERCALADOR
CODIFICADOR
DE TRELIÇA
ANTENA
SINCRONISMO
DE SEGMENTO
SINCRONISMO
DE CAMPO
INSERÇÃO
DE
PILOTO
FILTRO PRÉEQUALIZADOR
MODULADOR
8-VSB
CONVERSOR
E EXCITADOR
DE RF
Figura 3. 5 - Diagrama de blocos do transmissor 8-VSB.
O primeiro bloco do sistema de transmissão 8-16-VSB está constituído pelo
Embaralhador de Dados (Data Randomizer). Esse sistema consiste de um circuito digital
de registradores de deslocamento com 16 Flip-Flops que geram uma seqüência de bits
que, mediante funções XORs fazem o embaralhamento dos dados de entrada constituídos
pelos pacotes de transporte MPEG-Compatível (188 bytes). Esta operação tem como
objetivo dispersar a energia do sinal de transmissão através de todo o espectro de forma
quase uniforme. Dessa maneira, reduz-se o efeito da interferência dos canais adjacentes.
A entrada do sub-sistema de transmissão são os dados montados pelo subsistema
de transporte em uma taxa de 19,392658Mbps. Estes dados consistem em pacotes de
188 bytes MPEG-Compatível, 184 bytes do carga útil e 4 bytes de cabeçalho, a Figura 3.
6 ilustra o formato do pacote de transporte.
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
92
Figura 3. 6 - Formato do pacote de transporte.
Existe um byte de sincronismo e 187 bytes de dados que representam uma taxa
efetiva total de dados de 19,28Mbps. Os pacotes de 188 bytes, junto com os bits
introduzidos para correção de erros Foward Error Coerreclion (FEC), serão convertidos
em segmentos de 832 símbolos (4 símbolos de sincronismo e 828 símbolos de dados)
com 8 níveis possíveis.
O critério de organização destes segmentos para a transmissão é detalhado na
Figura 3. 7. A cada conjunto de 312 segmentos de dados é acrescido um segmento de
sincronismo de campo, que contém uma seqüência de treinamento do equalizador do
receptor. Um campo de dados é composto por 313 segmentos.
Figura 3. 7 - Quadro de dados 8-VSB [42].
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
93
Os quatro primeiros símbolos de cada segmento são transmitidos na forma binária
(níveis ± 5). Estes 4 símbolos correspondem ao primeiro byte do pacote MPEGcompatível de 188 bytes enviados pelo sub-sistema de transporte.
O codificador Reed Solomon utilizado no sistema VSB é do tipo t=10, onde t indica
o número máximo de erros que se pode corrigir através das palavras código geradas pelo
codificador. Cada pacote MPEG-Compatível possui 187 bytes efetivos mais 1 byte de
sincronismo, que após o decodificador Reed-Solomon, será somado a mais 20 bytes
resultando em um pacote de 207 bytes efetivos. Logo este pacote na saída do
decodificador Reed-Solomon terá [42]:
187+20=207 bytes efetivos
207 bytes ⋅ 8 bits/byte=1656 bits efetivos
O codificador em treliça irá associar 1 símbolo de 8 níveis a cada 2 bits de forma
que cada pacote de 187 bytes resultará em:
1656/2=828 símbolos
Estes 828 símbolos, mais os 4 símbolos binários de sincronismo, compõe um
segmento de 832 símbolos, e estes ocorrerão a uma taxa de:
Sr =
4,5MHz
⋅ 684 =10,76Mhz
286
Em termos de freqüência de varredura horizontal da TV no padrão NTSC e PAL-M
(Brasil), fica:
fh=
4,5
MHz=15,734kHz
286
94
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
Sr =fh ⋅ 684=10,76MHz
A freqüência em que ocorrem os segmentos por:
fseg=
Sr
=12.953,38 segmentos/s
832
A freqüência em que ocorrem os quadros obtida por:
fquadro =
fseg
626
=20,663 quadros/s
A taxa efetiva de bits gerada pelo sub-sistema de transporte será dada por:
taxa efetivade bits=Sr ⋅
312 188
⋅
⋅ 2=19,3926 Mbit/s
313 208
onde:
•
312
→ a cada 312 segmentos de dados acrescenta-se um segmento de sincronismo
313
de campo;
•
188
→ 20 bytes acrescidos do Reed Solomon a cada pacote de 188 bytes;
208
•
2 → codificador em treliça, cada 2 bits resulta em um símbolo de 8 níveis.
Tabela 3. 2 - Parâmetros do modo de transmissão 8-VSB e 16-VSB [42].
Parâmetro
Largura de Faixa do Canal
Excesso da Largura da Faixa
Taxa de Símbolos
Bits por Símbolo
TCM
Modo Terrestre
6MHz
11,5%
10,76MSímbolos/s
3
2/3 taxa
Modo Cabo
6MHz
11,5%
10,76MSímbolos/s
4
Mão Utilizada
95
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
Reed-Solomon FEC
Comprimento de Segmento
Sincronismo de Segmento
Sincronismo de Quadro
Taxa de Dados
Filtro de Rejeição co-canal NTSC
Contribuição de Potência do Piloto
C/N threshold
t=10(207,187)
832 símbolos
4 símbolos
1 por 313 segmentos
19,28Mbps
Sim
0,3dB
14,9dB
t=10( 207,187)
832 símbolos
4 símbolos
1 por 313 segmentos
38,57Mbps
Não
0,3dB
28,3dB
A Tabela 3. 2 apresenta os parâmetros utilizados para transmissão VSB nos dois
modos: radiodifusão terrestre e cabo de alta taxa de dados.
Os símbolos com 8 níveis combinados com os dados de sincronismo de segmento
e os dados de sincronismo de campo serão utilizados para modular uma portadora
simples com portadora suprimida caracterizando uma modulação VSB. É interessante que
o espectro do sinal possua uma resposta o mais plana possível dentro da faixa do canal,
e a característica global do transmissor e do receptor seja do tipo cosseno levantado, em
ambas as extremidades. Assim a resposta é dividida igualmente entre o transmissor e o
receptor, de modo que o transmissor possua uma resposta do tipo raiz quadrada de um
coseno levantado, conforme a Figura 3. 8. Também é adicionado um tom piloto com
potência adequada ao sinal, 310kHz a partir do limite inferior do espectro.
Figura 3. 8 - Resposta do transmissor/receptor 8-VSB [43].
3.10.2.1 Processo de modulação 8-VSB
Os níveis nominais de entrada do modulador VSB em radiodifusão terrestre para
televisão digital, obtidos após o mapeamento da saída do codificador em treliça
96
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
mostrados na Figura 3. 8, são dados por -7, -5, -3, -1, +1, +3, +5, +7. Os níveis de
sincronismo de segmento e sincronismo de campo são representados por -5 e +5. Um
valor de 1,25 também deve ser adicionado a cada nível nominal com a função de criar
um tom piloto de pequena amplitude. Antes da adição do nível DC de 1,25 para geração
do tom piloto, o sinal enviado ao modulador VSB é obtido por [43]:
xp (t)=
∞
∑
n=-∞
(3. 3)
anp(t-nT)
onde:
•
αn é o nível nominal (-7, -5, -3, -1, +1, +3, +5, +7) do pulso p(t).
T=
1
1
=
=92,917ηs
Sr 10,762MHz
A potência média é obtida por <xp(t)2>P/T, onde P é a energia de p(t). O
acréscimo deste tom piloto transforma xp(t) em:
xp (t)=
∞
∑
n=-∞
[an+1,25]p(t-nT)
(3. 4)
Considerando quem possui média zero, x(t) terá uma potência média igual a
<x(t)2+(1,25)2 > P/T , assim a potência média aumentará por um fator de:
(72 +52 +32 +12 )/4+(1,25)2
(72 +52+32 +12 )/4
=1,0744
PotdB =10 ⋅ log(1,0744)=0,311659997dB
97
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
Ocorrendo assim um pequeno aumento de 0,31dB na potência transmitida. A
relação entre a potência do tom piloto e a potência anterior de x(t) é representada por:
(1,25)2
(72 +52 +32 +12 )/4
=0,0744 → -11,28dB
O tom piloto é utilizado pelo receptor para a recuperação da portadora.
3.10.2.2 Análise da modulação VSB
É realizado agora uma resumida análise no processo de modulação VSB.
Considere que a seqüência de símbolos digitais que saem do codificador em treliça seja
representado por [42]:
S={an }, onde an={±7,±5,±3,±1}
(3. 5)
A modulação VSB com múltiplos níveis consiste em transformar cada termo da
seqüência de dados, em pulsos RF denominados de Rf(t). Devido a simetria espectral, os
pulsos Rf(t) podem ser considerados como resultado da modulação de uma portadora em
uma freqüência (fo +Sr /4) por pulsos banda base, chamados de p(t). Sua representação
espectral está mostrada na Figura 3. 9 [42].
Figura 3. 9 - Espectro de p(t) e r(t) [42].
98
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
No domínio temporal, o pulso é representado por:
R f (t)=p(t)*cos[2π (f0 +Sr /4)t]
(3. 6)
onde:
•
fo é a freqüência da portadora de RF;
•
p(t) o pulso do tipo cosseno levantado representado por [42]:
p(t)=
sin(2π ∆ft) cos(2πα ∆ft)
⋅
2π ∆ft
1-(4α ∆ft)2
(3. 7)
onde:
•
∆f=Sr /4=2,690MHz é o fator de roll-off com valor;
•
α=0,31MHz/2,690MHz=0,11524.
Substituindo a Equação 3. 7 na Equação 3. 6, e desenvolvendo para encontrar
Rf(t), obter-se como resultado, conforme é demonstrada em [42]:
R f (t)=rI (t)cos(2 π fo t)-rQ (t)sin(2 π fo t)
rI=
sin(4π ∆ft) cos(2πα ∆ft)
⋅
4π ∆ft
1-(4α ∆ft)2
r =
Q
sin(2π ∆ft) cos(2πα ∆ft)
⋅
2π ∆ft
1-(4α ∆ft)2
(3. 8)
(3. 8)
(3. 9)
A Figura 3. 10 mostra o gráfico das componentes em fase e quadratura do sinal
VSB.
99
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
Figura 3. 10 - As componentes em fase e quadratura do sinal VSB [42].
As componentes em fase e quadratura modulam as respectivas portadoras
defasadas de 900, gerando faixas laterais que só cancelam, completa ou parcialmente, de
modo a gerar o espectro da Figura 3. 10.
A Equação para uma seqüência de símbolos, mais a componente do tom piloto é
obtida por [42]:
xp (t)=
∞
∑
n=-∞
an[rI (t)cos(2π fo t)-rQ (t)sin(2π fo t)]+1,5cos(2π fo t)
(3. 10)
A equalização pode ser feita apenas sobre o canal I, já que o sinal do canal Q
serve apenas para cancelamento das faixas laterais, ele é ignorado pelo receptor.
A Figura 3. 11 mostra o diagrama de blocos do receptor 8-VSB, a complexidade
do diagrama é devido ao fato que o receptor deve realizar um processo relativamente
complexo, para recuperar os dados originais, especialmente no que se refere ao sistema
de equalização.
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
100
Figura 3. 11 - Diagrama de blocos do receptor 8-VSB [42].
3.10.2.3 Interferências no Sistema ATSC
No sistema americano ATSC, os transmissores de TV Digital ocupam os chamados
canais “tabus”, que são deixados vagos em cada localidade. Nesse esquema, a possível
interferência entre transmissores próximos é somente quando operam em canais
adjacentes. A susceptibilidade a interferência entre canais adjacentes depende de uma
série de fatores como: distância entre os transmissores, potências relativas, posição do
receptor, direcionalidade da antena de recepção e, destacadamente, a seletividade do
filtro de recepção [42].
Nos EUA, país que desenvolveu o padrão ATSC, que adota a modulação VSB,
inicialmente definiu-se uma distância entre os transmissores de 155milhas, garantindo
para cada emissora um raio de cobertura de 57milhas. Mais tarde, com a introdução da
TV Digital, análises práticas levaram a Federal Commission Communications (FCC)a
reduzir a distância entre transmissores para 100milhas, redução que viabilizou um
número maior de canais no plano básico de canalização de cada estado (ou cidade).
O tipo de interferência mais difícil de combater é a interferência de transmissões
co-canal, pois o mesmo não depende da seletividade do filtro do receptor.
Com a implementação da TV Digital paralelamente as transmissões da TV
Analógica, foram estabelecida uma convivência entre os dois sistemas, que passará por
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
101
uma transição não muito rápida, ocasionando assim interferências co-canal entre os
sistemas, como [42]:
•
TV Digital sobre TV Digital: esta interferência tem importância menor se
comparada com as outras interferências: TV Digital sobre TV Analógica ou TV
Analógica sobre TV Digital, pois o sinal digital transmitido possui uma
característica semelhante ao ruído branco;
•
TV Digital sobre TV Analógica: esta interferência é controlada utilizando-se um
nível de potência de transmissão digital significativamente abaixo do nível de
potência da TV Analógica durante o período de transição, que deve durar cerca
de 15 anos. A interferência que um transmissor digital produz sobre um sinal
analógico é de um tipo relativamente benígno, mas é preciso considerar esse
fato com alguma cautela;
•
TV Analógica sobre TV Digital: último caso de interferência co-canal, é mais
difícil de se controlar porque o sinal da TV Analógica produz um espectro
interferente com potência altamente concentrada nas raias das portadoras de
vídeo, cor e de áudio, a televisão analógica exige uma relação sinal-ruído bem
maior (S/N ≥ 40dB), comparada à relação sinal-ruído da televisão digital (S/N
≥ 15dB).
3.11
Modulação Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
3.11.1
Introdução
A OFDM é uma forma de modulação multi-portadora, cujo conceito foi introduzido
há mais de três décadas. Devido a sua complexidade de implementação, as aplicações
comerciais da OFDM eram incomuns até meados dos anos 80. Recentes avanços em
102
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
Processamento Digital de Sinais (PDS) e Desenvolvimento de Circuitos Integrados (VLSI)
contribuíram para a implementação da modulação OFDM.
3.11.2
Aplicações da modulação OFDM
Dentre as principais aplicações comerciais da modulação OFDM, podemos
relacionar as seguintes aplicações em difusão de áudio e vídeo, adotadas na difusão de
HDTV [44]:
•
Digital Audio Broadcasting (DAB): padrão europeu de radiodifusão de áudio
digital;
•
Digital
Video
Broadcasting-Terrestrial
(DVB-T):
padrão
europeu
de
radiodifusão terrestre de TV Digital;
•
Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial (ISDB-T): padrão japonês
de radiodifusão terrestre de TV Digital.
A OFDM também é utilizada nas seguintes aplicações: Redes de Comunicação de
Dados e Linhas Digitais de Assinantes (ADSL), e tecnologia selecionada para a
transmissão de sinais digitais de vídeo comprimidos através das linhas telefônicas dos
assinantes, não objetos desta dissertação [44].
A modulação OFDM caracteriza-se pela utilização de um grande número de
portadoras moduladas digitalmente onde cada uma delas é ortogonal a outra. É uma
técnica de transmissão multi-portadora baseada na Transformada Discreta de Fourier
DFT.
A Figura 3. 12 apresenta um diagrama de bloco de um sistema modulado em
OFDM [45].
103
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
Figura 3. 12 - Diagrama de bloco simplificado de um sistema OFDM [45].
A idéia básica do OFDM é transformar um sinal serial em várias seqüências de
sinais paralelos com a mesma taxa de bits, porém reduzida, cada uma modulando uma
subportadora e constituindo um conjunto de funções ortogonais. A soma delas produz
um único sinal modulado em OFDM.
Já o princípio básico da modulação OFDM desenvolvido para a transmissão de
sinais
HDTV,
consiste
em
dividir
a
seqüência
de
dados
principal
em
várias
“subseqüências” paralelas, moduladas de acordo com o esquema m-QAM definido. Cada
uma dessas subportadoras ocupa uma pequena porção do espectro disponível e o
espaçamento entre elas, é de modo a que essas sub-portadoras sejam ortogonais entre
si, não se interferindo. Assim, um símbolo OFDM é constituído por n sub-portadoras mQAM.
Na Europa e no Japão, para transmissões digitais de TV terrestre, DVB-T (Europa)
e ISDB-T (Japão), foi adotado o OFDM com codificações adicionais, que é denominada de
Multiplexação por Divisão de Freqüência Ortogonal Codificada (COFDM).
A COFDM é um sistema OFDM com codificadores adicionais para a correção de
possíveis erros de transmissão. A COFDM é baseado na utilização de diversas pequenas
portadoras justapostas dentro de um canal de 6, 7 ou 8MHz. Na prática, é como se fosse
um sistema com compartilhamento em freqüência Multiplexação por Divisão de
Freqüência (FDM), onde cada pequena portadora transporta apenas uma fração da
informação total. A interferência entre essas portadoras é evitada por condições de
ortogonalidade entre as mesmas. Tal ortogonalidade ocorre quando o espaçamento entre
as portadoras, fS, é exatamente o inverso do período Ts sobre o qual o receptor fará a
104
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
operação de demodulação do sinal. Por último, para melhorar a imunidade a
interferências externas, é utilizada uma série de técnicas de codificação (o “C” do
COFDM), que inclui uma permuta pseudo-aleatória da carga útil entre as diversas
portadoras.
Para uma determinada configuração (tipo de modulação, número de portadoras e
intervalo de guarda), os bits são agrupados para formarem uma palavra. Cada palavra
irá modular uma portadora, durante um período Ts. O conjunto de palavras de todas as
portadoras em um determinado intervalo Ts é chamado de símbolo COFDM. Cada
conjunto de 68 símbolos COFDM forma um quadro COFDM. Cada símbolo tem duração Ts,
sendo que esse intervalo é dividido em duas partes: uma parte útil de duração Tu e um
TE
MP
O
FR
EQ
ÜÊ
N
CI
A
intervalo de guarda de duração ∆, conforme ilustra a Figura 3. 13.
Figura 3. 13 - Símbolos COFDM [15].
Algumas portadoras são utilizadas como sinal piloto. Essas portadoras são
chamadas de “piloto contínuo” elas são utilizadas para sincronismo e controle de fase.
Adicionalmente, nas demais portadoras, algumas palavras são utilizadas dentro de uma
seqüência pré-definida para também atuarem como sinais-piloto, chamados de “pilotos
dispersos”. Tais pilotos são utilizados para estimar as características de transmissão
dessa portadora e das portadoras adjacentes. Algumas portadoras são utilizadas para
transportar um sinal de controle chamado Transmission Parameter Signaling (TPS),
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
105
especialmente modulado em BPSK. O receptor utiliza essa informação para identificar os
parâmetros de transmissão que estão sendo utilizados naquele canal, tais como o tipo de
modulação, número de portadoras, etc. No modo 2k, só são utilizadas 17 portadoras com
essa finalidade; no modo 8k, são utilizadas 68 portadoras [15].
Inicialmente, se comparar com os sistemas analógicos, a utilização de milhares de
portadoras pode levar a incorreta suposição de que são necessários milhares de filtros e
de moduladores independentes no receptor, mas não, a demodulação de um sinal
COFDM é feita utilizando-se técnicas digitais, em particular Transformada Rápida de
Fourier (FFT), a qual é feita por um único processador.
O espalhamento da informação (carga útil) ao longo das diversas portadoras faz
com que, se uma determinada fonte de ruído estiver afetando uma freqüência específica,
apenas a portadora daquela freqüência será afetada. Adicionalmente, devido às etapas
de espalhamento e a mudança periódica na utilização das portadoras, as interferências
localizadas afetam apenas uma pequena fração de cada bloco de informação, permitindo
que os códigos corretores de erro (FEC) recuperem a informação danificada.
O intervalo de guarda, concebido para evitar as interferências inter-símbolos
(IST), fornece ao COFDM uma boa imunidade a ecos (reflexões do sinal devido a prédios
e obstáculos similares). Quanto pior (mais demorado) o eco, maior deve ser o intervalo
de guarda. Como o tempo de guarda é uma fração (inteira) do comprimento do símbolo,
quanto mais comprido o símbolo, maior pode ser o intervalo de guarda. O modo 8k
descrito no Capítulo II desta dissertação, utiliza mais portadoras e, por conseguinte,
possibilita um maior intervalo de guarda. Um maior número de portadoras tem um
impacto negativo na complexidade do receptor e na maior fragilidade de fase face ao
ruído branco [15].
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
3.11.3
106
Princípios básicos da modulação OFDM
Em um sistema convencional de transmissão de dados série, os símbolos de
informação são enviados sequencialmente, de tal forma que o espectro de freqüências de
cada símbolo ocupa toda a largura de faixa disponível. A Figura 3. 14 (a) apresenta o
espectro de um sinal m-QAM não filtrado. O espectro apresentado tem a forma original
de sen(x)/x, com pontos de passagem por zero múltiplos de 1/Ts, onde Ts é a duração do
símbolo período m-QAM.
O princípio da modulação OFDM é de transmitir os dados em sub-portadoras
moduladas em m-QAM, usando FDM. O espaçamento entre as portadoras deve ser
cuidadosamente selecionado de modo que cada sub-portadora esteja localizada nos zeros
do espectro das outras sub-portadoras. Apesar de existir sobreposição espectral entre as
sub-portadoras, elas não se interferem entre si se forem amostradas nos instantes
adequados, isto é, a ortogonalidade espectral é preservada. A Figura 3. 14 (b) apresenta
o espectro de um sinal OFDM [41].
Figura 3. 14 - Espectro de um sinal QAM não filtrado (a) e de um sinal OFDM(b).
A modulação OFDM utiliza divisão de freqüência para transmitir blocos de dados.
Cada símbolo do sinal é constituído por um conjunto de portadoras, cada uma
transportando informações independentes. Isto pode ser visto na Figura 3. 15, onde a
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
107
ortogonalidade entre duas portadoras vizinhas no espectro é assegurada desde que as
portadoras estejam separadamente espaçadas de 1/Ts.
Apesar do aumento da eficiência de largura de faixa pela superposição das
bandas, essa eficiência é diminuída pelo fato de existir a necessidade de inserção de um
período de guarda entre os períodos de sinalização. Além disso, a OFDM exige
sincronização bastante precisa e apresenta também variações significativas na relação
potência de pico/potência média [44].
No padrão DVB-T, os dados de entrada do modulador são números complexos
representando pontos de uma constelação. A constelação utilizada pode ser QPSK, 16 ou
64-QAM [41].
Além dos dados complexos (pontos de constelação), também são transmitidas
portadoras piloto e portadoras TPS de parâmetros de sinalização.
As portadoras piloto podem ser utilizadas para sincronização de quadro, de
freqüência e de tempo, estimação de canal e ainda para transmitir parâmetros do
sistema (por exemplo tamanho do intervalo de guarda, constelação utilizada, etc.).
Figura 3. 15 - Sinal OFDM [44].
Os sistemas mais empregados na modulação de cada portadora são: 8-QAM, 16QAM e DPSK. Assim, os dados digitais seriais provenientes do sistema de transporte e da
mulitplexagem são agrupados em dois, três ou quatro símbolos dependendo do tipo de
modulação. No caso de se utilizar modulação 16-QAM, os dados são agrupados em
108
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
grupos de quatro bits enquanto que para os sistemas 8-QAM e DPSK, são agrupados em
grupos de três e dois bits respectivamente. Cada grupo de bits origina a uma constelação
de sinais que é modulada uma única portadora, para formar finalmente um sinal
multiplexado por divisão de freqüência.
A expressão matemática que representa a k-ésima portadora pode ser escrita
como:
ψk (t)=e jkωnt
(3. 11)
onde:
cada símbolo tem duração Ts, sendo que esse intervalo é dividido em duas partes:
•
uma parte útil de duração Tu e um intervalo de guarda de duração ∆. Este intervalo
tem como objetivo reduzir a interferência inter-simbólica e consiste de uma repetição
cíclica de uma parte final do sinal útil Tu inserida no início do símbolo.
ωu= 2π f = 2π /Tu e Tu é o período dos símbolos úteis sobre o qual o receptor integra
•
os sinais demodulados.
A condição de ortogonalidade que satisfaz a portadora é fornecida pela expressão
[44]:
∆+tu
∫∆
ψk (t) ⋅ ψ1 *(t)dt=0,
k ≠1
(3. 12)
∆+tu
∫∆
ψk (t) ⋅ ψ1 *(t)dt=Tu ,
k=1
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
109
Na prática, as portadoras são moduladas pelos números complexos que mudam
de símbolo para símbolo. Se o período de integração estende dois símbolos (como os
caminhos de atraso apresentados na Figura 3. 16, não ocorrerá só ISI, mais também
interferência inter-portadora (ICI). Isto acontece porque os “beat tones” das outras
portadoras poderiam não mais tender a zero, se elas mudarem em fase e/ou amplitude
durante o período. Evita-se isso, adicionando um intervalo de guarda, que assegura toda
a informação vinda do mesmo símbolo. A Figura 3. 16 mostra esse acréscimo do
intervalo de guarda [44].
Figura 3. 16 - Como um caminho atrasado causa interferência Inter-Symbol (ISI) [44].
Figura 3. 17 - A adição de um intervalo de guarda [44].
O período do símbolo é estendido tanto que ele excede o período de integração na
recepção (Tu). Visto que todas as portadoras são cíclicas com períodos (Tu), isso também
é válido para todo sinal modulado. Assim, o segmento adicionado no início do símbolo
para formar o intervalo de guarda é idêntico ao segmento, de mesmo comprimento, no
final do símbolo. Já que o atraso (delay) de qualquer caminho com respeito ao caminho
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
110
principal (mais curto) é menor do que o intervalo de integração vindo do mesmo símbolo,
o critério de ortogonalidade está satisfeito. A interferência inter-portadora (ICI) e a
interferência inter-símbolo (ISI) ocorrerão somente quando o atraso relativo exceder o
intervalo de guarda. O comprimento do intervalo de guarda é escolhido de acordo com o
nível de multi-percurso (multipath) esperado. O intervalo de guarda ∆, não deverá tornase tão intenso quanto a uma fração de Tu [44].
Figura 3. 18 - Sinal OFDM usando intervalo de guarda na freqüência e no tempo [46].
Entre cada símbolo OFDM é inserido um intervalo de guarda por extensão
periódica do próprio símbolo, conforme mostra Figura 3. 18, com o objetivo de eliminar a
interferência inter-símbolo (ISI) causada pelos muiti-percursos [43].
O ajuste criterioso da duração do intervalo de guarda permite o funcionamento
desses sistemas em redes de freqüência única Single Frequency Networks (SFN). Apesar
de, por razões de eficiência, o intervalo de guarda estar ilimitado a valores relativamente
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
111
baixos, estes são geralmente suficientes para combater ecos dentro da área de cobertura
do transmissor.
Para a formação dos grupos de constelações, a seqüência serial de bits é
transformada de série a paralelo (S/P), onde cada símbolo gerado ocupa uma faixa
menor do espectro devido ao fato de que a duração dos mesmos torna-se maior do que a
duração de cada digito binário. Cada símbolo é modulado paralelamente pela sua
respectiva portadora para que finalmente seja gerado o sinal OFDM pela soma de cada
um deles.
À medida que o número de portadoras cresce, o espectro do sinal resultante
torna-se cada vez mais plano, conforme ilustra a Figura 3. 19., que mostra a geração de
um sinal OFDM com várias portadoras.
O grande número de portadoras utilizado para a geração de um sinal OFDM exige
a utilização de um banco de osciladores senóidais coerentes exatamente calibrados, com
a finalidade de evitar que a ortogonalidade do sinal resultante seja afetada por um desvio
em relação aos valores exatos das portadoras. O número de osciladores a ser usado
dependerá do número de portadoras utilizadas para a geração do sinal. Isso torna a
implementação do sistema OFDM extremamente complexa, exigindo um novo método
que pudesse diminuir tal complexidade [43]. Isto pode ser visto na Figura 3. 19 onde a
ortogonalidade entre duas portadoras no espectro SOFDM(f) é assegurada desde que às
portadoras sejam separadamente espaçadas de 1/Ts. Como mostrado na Figura 3. 19,
onde são usados 5 bits para descrever o processo, n-bits de duração TBIT são
colecionados para formar um grupo de bits com a duração Ts=n*TBIT contribuindo para a
formação do símbolo COFDM.
112
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
Figura 3. 19 - Representação simplificada de um sinal OFDM [42].
3.11.4
Geração de um sinal OFDM
Considerando que um sinal OFDM consiste de um conjunto de sub-portadoras
QAM paralelas, a expressão matemática deste sinal é obtida pela Equação 3. 13:
N-1
x(t)= ∑ (ancosωnt+bnsinωnt)
n=0
0 ≤ t ≤ Ts
(3. 13)
onde:
•
an e bn são os termos em fase e em quadratura do sinal QAM, e ωn=2π f , é a
freqüência da sub-portadora;
•
N representa o número de sub-portadoras.
113
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
Ao observar a Equação 3. 13, nota-se que a forma de expressão do sinal OFDM é
igual a parte real da Inversa da Transformada Discreta de Fourier Inversa (IDFT) da
informação original, Cn=an+jbn conforme equação a seguir:
- jωnt ⎫
⎪⎧ N-1
⎪
x(t)=Re ⎨ ∑ Cne
⎬
⎪⎩n=0
⎪⎭
(3. 5)
⎪⎧ N-1
⎪⎫
x(t)=Re ⎨ ∑ (an+jbn ) ⋅ (ancosωnt-bnsinωnt)⎬
⎪⎩n=0
⎪⎭
(3. 6)
N-1
x(t)= ∑ (ancosωnt+bnsinωnt)
(3. 7)
n=0
onde:
•
cada valor de Cn representa um número complexo. Isso constitui uma característica
importante devido a possibilidade da implementação ser feita por de um algoritmo
que gere um sinal multiplexado em freqüência, com as mesmas características que as
da Equação 3. 13.
Assim, a geração do sinal OFDM é feita por algoritmos computacionalmente
eficientes tal como a Inversa da Transformada Inversa Rápida de Fourier (IFFT) [41].
Para a formação dos grupos de constelações, a seqüência serial de bits é
transformada de série para paralelo (S/P), onde cada símbolo gerado ocupa uma faixa
menor do espectro devido ao fato de que a duração dos mesmos torna-se maior do que a
duração de cada digito binário. Cada símbolo é modulado paralelamente através da sua
respectiva portadora para que finalmente seja gerado o sinal OFDM pela da soma de
cada um deles.
À medida que o número de portadoras cresce, o espectro do sinal resultante
torna-se cada vez mais plano, conforme mostra a Figura 3. 19.
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
114
A Figura 3. 20, apresenta o diagrama de blocos de geração do espectro de um
sinal OFDM simplificado [41, 43] mediante a utilização da IFFT/FFT. Nota-se que na
recepção as operações são inversas às usadas na geração do sinal.
Os blocos conversores de freqüência Up/Down (conversão para cima/baixo) fazem
o deslocamento do espectro do sinal resultante de acordo com a faixa designada para a
transmissão de um determinado sinal de televisão.
Figura 3. 20 - Diagrama em blocos de geração de um sinal OFDM usando IFFT/FFT [47].
A Figura 3. 21 apresenta o mesmo diagrama de biocos da Figura 3. 20, com maior
detalhamento sobre o sistema OFDM.
Após a codificação de fonte, os dados modulados em QAM são convertidos de
série para paralelo e agrupados em N números complexos (símbolos QAM) por bloco.
Cada bloco será processado pelo modulador OFDM (IFFT) cuja saída forma o símbolo
OFDM. Este é convertido novamente para o formato série de modo a ser transmitido.
Figura 3. 21 - Diagrama de blocos de um sistema OFDM [47].
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
115
Os símbolos discretos (já em série) são convertidos para o domínio analógico e
filtrados, sendo finalmente processados pelo sistema de RF para a sua difusão. O
receptor efetua o processamento inverso do transmissor. Usualmente, é empregue um
mapeamento do sinal de um coeficiente para cada sub-portadora de forma a corrigir a
distorção do canal [47].
O número de portadoras a ser utilizado depende da largura de faixa do canal, da
taxa de dados e da duração efetiva dos símbolos. Além disso, é preferível que o número
de portadoras seja sempre múltiplo de dois quando é utilizada a IFFT/FFT para geração e
a recepção do sinal OFDM. Os valores mais utilizados são 512, 1024, 2048 e assim por
diante [43].
O uso de várias portadoras na geração de um sinal OFDM permite mudar o
espectro do mesmo com desvanecimento seletivo, em pequenas sub-faixas de
freqüências com desvanecimento não seletivo em cada uma delas.
O desvanecimento é uma forma de distorção apresentado no sinal devido a uma
mudança da função de transferência do canal que afeta certas componentes de
freqüência. O desvanecimento do tipo seletivo aparece quando a distorção afeta de forma
desigual todo o espectro, enquanto o desenvolvimento do tipo não seletivo apresenta-se
quando todas as componentes do espectro ou de uma determinada faixa são afetadas
uniformemente.
A modulação OFDM divide o espectro do sinal de televisão em pequenas subfaixas de freqüências que apresentam um desvanecimento não seletivo. Isso torna o
sinal apropriado para aplicação da codificação em treliça em cada sub-faixa [43].
Após a formação dos grupos de k-bits é inserido um codificador de treliça que
gera palavras código de k + 1 bits por cada grupo. O codificador de treliça permite
corrigir possíveis erros na transmissão de uma determinada faixa do espectro. O sinal
resultante é denominado como sinal COFDM. A Figura 3. 22 apresenta o diagrama de
blocos do sistema COFDM, incluindo o codificador de treliça na parte de codificação da
Figura 3. 20.
116
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
Figura 3. 22 - Diagrama em blocos de geração de sinal COFDM usando IFFT/FFT [47].
3.11.5
Característica do espectro de potência do sinal
O símbolo OFDM é constituído por um conjunto de N portadoras ortogonais
uniformemente espaçadas. Se o tempo de duração de um símbolo fosse infinito (o que
não teria sentido prático), o espectro do sinal seria um trem de impulsos, pois o sinal é
composto de um símbolo, é finito então o espectro de cada portadora sendo dado por
uma função sinc ao quadrado. Dessa forma, a densidade de potência espectral Pn(f) de
cada portadora fn, é definida peia expressão [47]:
⎡ sin ⎡⎣π (f-fn )Ts ⎤⎦ ⎤
Pn(f)= ⎢
⎥
⎣⎢ π (f-fn )Ts ⎦⎥
fn=fc +
2
n-(Nmax +Nmin )/2
,
Tu
(3. 87)
Nmin ≤ n ≤ Nmax
onde:
•
n é o número da portadora;
•
N o número de portadoras transmitidas;
•
fc é a freqüência central do sinal RF.
(3. 18)
117
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
Tabela 3. 3 – Valores numéricos para os parâmetros OFDM do modo 2k e 8K [47].
Modo
Parâmetros
2k
8k
Número de Portadoras N
Nmim
Nmax
Tu
1.705
0
1.704
224 µs
6.817
0
6.816
896 µs
Espaçamento entre as portadoras 1/Tu
4.464 Hz 1.116 Hz
Espaçamento entre as portadoras Nmim e Nmax
7,61MHz 7,61MHz
*Os valores em negrito são valores aproximados. Para canais de
largura de faixa de 7MHz, N e 6,66MHz.
A Equação 3. 14, também pode ser na forma [47]:
x(t)=
Nmax
∑
n=Nmin
j2π
Cne
n'
t
Tu
,
0 ≤ t ≤ Ts
(3. 9)
x(t)=0,
caso contrário
Como Nmin=0 e n'=n-(Nmax +Nmin )/2, tem se:
x(t)=e
N
- jπ max t
Tu
⋅
Nmax
∑
n=0
j2π
Cne
n
t
Tu
,
(3. 10)
0 ≤ t ≤ Ts
(3. 11)
x(t)=0,
caso contrário
A Equação 3. 21 é semelhante à equação da Transformada Discreta de Fourier
Inversa (IDFT), a saber:
1 N-1
x(t)= ∑ Cne
N n=0
j
2π nt
N
(3. 12)
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
118
Essa semelhança sugere a utilização da IDFT para síntese do sinal COFDM, pois a
utilização de um oscilador para cada portadora torna a implementação desse sistema
excessivamente complexa e cara. Além disso, a IDFT pode ser calculada por meio de
algoritmos rápidos. Se o número de sub-portadoras (N) fosse pequeno, poderia ser viável
a utilização de um banco de filtros digitais onde cada filtro implementaria um oscilador.
Entretanto, para um número de portadoras grande (N > 32), como é o caso do sistema
de modulação dos padrões DVB-T e ISDB-T, a utilização da DFT é mais eficiente [47].
Figura 3. 23, apresenta a potência espectral, Pn(f), de uma portadora.
Figura 3. 23 - Espectro de potência da portadora N [47].
A amplitude e a fase de cada portadora poderão variar dependendo do valor Cn a
ela associado.
A densidade espectral de potência do sinal OFDM é a soma das densidades
espectrais de potência de todas as portadoras moduladas. A Figura 3. 24 apresenta o
espectro teórico do sinal OFDM para um intervalo de guarda ∆=1/4 [39].
119
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
dB
10
0
-10
-20
-30
MODO 2K
-40
MODO 8K
-50
-60 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 MHz
FREQÜÊNCIA RELATIVA A FREQÜÊNCIA CENTRAL fc
Figura 3. 24 - Espectro teórico do sinal OFDM para um intervalo de guarda ∆=1/4 [39].
3.11.6
Vantagens e desvantagens da modulação OFDM
Abaixo são relacionadas às vantagens e as desvantagens do sistema de
modulação Orthogonal Frequency Division Modulation (OFDM).
•
Vantagens da modulação OFDM:
-
devido a faixa estreita ocupada por cada uma das sub-portadoras, a
resposta do canal é aproximadamente plana nessa faixa, o que facilita a
equalização do sinal;
-
como a faixa ocupada por cada uma das “sub-seqüências” é relativamente
pequena, a sua duração (temporal) é superior, o que aumenta a sua
imunidade contra os ecos multipercurso;
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
-
120
os desvanecimentos seletivos em freqüência, dispersam-se por várias
portadoras, provocando apenas a distorção de alguns símbolos em vez da
sua completa destruição;
-
uma modulação muito flexível adaptando-se a vários requisitos de projeto,
tais como eficiência da largura de faixa, contorno espectral (spectrum
shaping), possibilidade de uso de estações em SFN, desempenho e
sensibilidade a fatores adversos ao sistema (multipercurso, ruídos e
interferências);
-
como técnica de transmissão paralela, a modulação OFDM é menos
sensível a desvios do instante de amostragem quando comparada com
técnicas de transmissão série;
-
a eficiência de largura de faixa de um sistema OFDM é melhorada com o
aumento do tamanho da FFT;
-
não requer adaptação a variações instantâneas do canal e é robusto a
interferências do tipo ruído impulsivo;
-
um sistema OFDM devidamente codificado e entrelaçado pode exceder o
desempenho, em termos de taxas de erro, especialmente tratando-se de
recepção móvel de faixa larga, onde estão presentes ecos fortes e
variáveis no tempo;
-
o sistema OFDM codificado (COFDM) é mais imune ao ruído impulsivo do
que os sistemas com uma portadora (mono-portadora) devido a longa
duração dos símbolos [41, 47];
-
o conjunto de portadoras pode ser modulado de acordo com os diferentes
tipos de modulação digital disponíveis, tornando o sistema mais flexível;
121
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
-
a emissão de um sinal COFDM em sistemas HDTV pode ser feita da
seguinte maneira: Através de um conjunto de repetidoras sincronizadas no
tempo e na freqüência com um transmissor principal, denominado de Rede
de Freqüência Única (SFN). Através dessa SFN pode-se cobrir uma extensa
área utilizando-se uma única freqüência. A redução do retardo de
propagação
pode
ser
feita
distribuindo
o
sinal
do
transmissor
as
repetidoras através de enlaces, via satélite, ou via repetidoras terrestre em
microondas ou em fibras ópticas.
•
Desvantagens da modulação OFDM
-
a modulação OFDM, como técnica de transmissão paralela, é mais sensível
a desvios de freqüência das portadoras e a interferências provocadas por
sinais com picos espectrais;
-
exige uma potência de transmissão maior em comparação com os sistemas
mono-portadoras (8-VSB) porque a razão entre as potências de pico e
potência média de um sistema OFDM é superior a de um sistema monoportadora [42], e;
-
o Padrão DVB-T prevê a utilização de uma modulação intermediária do tipo
QAM com m níveis (m-QAM), onde m pode tomar os seguintes valores: 4,
16 ou 64. Se o sistema considerar modulações multi-resolução, passa-se a
ter modulações MR-m-QAM com m=16 ou m=64.
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
3.12
122
Modulação 8-VSB X Modulação COFDM
Nesta última parte des Capítulo, é apresentada uma comparação do desempenho
dos dois sistemas de transmissão estudados neste Capítulo: o COFDM europeu, adaptado
em 6MHz e o 8-VSB adotado pelo ATSC.
Uma das características indesejáveis dos métodos de modulação utilizados pelos
sistemas de televisão digital é a relação desfavorável entre a potência de pico e a
portadora média do sinal irradiado. Como os transmissores são limitados pela potência
média de pico, uma alta relação potência de pico/Potência média implica sem uma baixa
potência média, o que implica sem uma baixa relação sinal-ruído.
O sistema ATSC utiliza a modulação 8-VSB, com um roll-off de 11,5%, produzindo
um sinal com uma característica de potência conforme mostra a Figura 3. 25. Observa-se
por esta da Figura 3. 5, que o sinal pode atingir picos de até 8dB (6,3 vezes) acima do
nível da potência média. Porém, em 99,9% do tempo, a potência está abaixo de 7dB (5
vezes). Estudos mostram que esse valor para o sistema europeu DVB e cerca de 2,5dB
maior do que o ATSC (para 99,99% do tempo). O sistema DVB requer um transmissor
com potência superior ao do ATSC de 2,5dB ou 1,8 vezes [42].
Figura 3. 25 - Relação de potência de pico/potência média para um Sinal 8—VSB [42].
123
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
Nos testes de laboratório, conforme mostra a Tabela 3. 1 o sistema americano
ATSC, com modulação VSB, foi avaliado na única configuração possível (8-VSB). O
sistema europeu, DVB-T e o japonês ISDB-T que empregam modulação COFDM, foram
testados em várias configurações, todas, porém com uma “payload” aproximado de
19Mbps, o mesmo utilizado pelo sistema americano ATSC, com a finalidade de
comparação do desempenho com as taxas de bits semelhantes [47].
Tabela 3. 4 - Comparação do desempenho considerando a modulação.
3.12.1
Parâmetro
Modulação
Payload
ATSC
8-VSB
19,30Mbps
Receptores
Zenith
Chip A
Chip B
DVB-T
OFDM
18,06Mbps
19,75Mbps
DVB
1ª Geração
2ª Geração
ISDB-T
COFDM
19,3Mbps
Protótipo
DIBEG
Desempenho do transmissor
Os resultados mostram a relação entre a potência de pico dos transmissores e a
potência média utilizada como referência na transmissão digital e indicam que, para
irradiar uma mesma potência, o transmissor que utiliza a modulação COFDM precisará
ter uma potência cerca de 2dB maior do que a necessária para a modulação 8-VSB [47].
Nos
Estados
Unidos,
foram
divulgados
resultados
conclusivos
de
testes
comparativos de cobertura entre os sistemas 8-VSB e COFDM realizados no período de
agosto-dezembro de 2000 nas cidades de Washington, Baltimore e Cleveland, utilizando
canais de UHF e de VHF.
Tabela 3. 5 - Relação entre potência de pico e a potência média.
ATSC
6,66dB
DVB
8,28dB
ISDB
8,54dB
124
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
A meta do projeto 8-VSB/COFDM foi a de criar fatos completos, imparciais e
científicos sobre os dois sistemas de modulação utilizados na implantação da TV Digital
no mundo. O propósito do projeto foi testar e comparar o desempenho dos sistemas de
modulação 8-VSB (PAM)/COFDM para recepção ao ar livre com antenas externas e
internas, em recinto fechado, para receptores portátil e móvel.
Os dados destes testes comparativos entre os dois tipos de modulação: 8-VSB
(19.39Mbps) e COFDM (19,76Mbps), revelaram ser o sistema 8-VSB mais confiável que o
sistema COFDM para condição de recepção com antena externa a 30 pés de altura, mas
ambos os sistemas inadequados para condição de recepção com antenas a 6 pés e em
ambientes fechados (antena interna) [49, 50], conforme as figuras analisadas a seguir:
A Figura 3. 26 apresenta o percentual estatístico de recepção em ambientes
fechados e incluindo todos os ambientes por estação (30 pés), nos canais de UHF, para
as quatro estações: WBAL-DT (canal 59), WRC-DT (canal 48), WUSA-DT (canal 34) e
WETA-DT (canal 27) [50]:
Estatística de Recepção para Ambientes Fechados por Estação (30 pés).
8-VSB
COFDM
100%
93%
86%
84%
77%
% Of Successful Sites
75%
74%
71%
57%
52%
50%
31%
25%
12%
0%
All Sites
WBAL-DT
WRC-DT
WUSA-DT
WETA-DT
Station (UHF)
Figura 3. 26 - Estatística de recepção para ambientes fechados por estação (30 pés).
125
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
A Figura 3. 27 apresenta o percentual estatístico de recepção em ambientes
fechados e incluindo todos os ambientes por estação (6 pés) nos mesmos canais de UHF
e estações da Figura 3. 26 [50]:
Estatística de Recepção para Ambientes Fechados por Estação (6 pés).
8-VSB
COFDM
75%
68%
% Of Successful Sites
55%
57%
50%
44%
41%
38%
37%
37%
25%
17%
10%
0%
All Sites
WBAL-DT
WRC-DT
WUSA-DT
WETA-DT
Station (UHF)
Figura 3. 27 - Estatística de recepção para ambientes fechados por estação (6 pés).
A Figura 3. 26 mostra que para ambientes fechados a 30 pés a modulação 8-VSB
apresenta vantagens significativas sobre a modulação OFDM e a Figura 3. 27, mostra que
para o mesmo ambiente a 6 pés, a modulação OFDM apresenta acentuada vantagem,
mas deve ficar claro que nessa situação, os dois sistemas de modulação não atingiram o
percentual de 70%.
126
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
As Figura 3. 28 e Figura 3. 29 apresentam os resultados dos testes para a estação
WRC-T, para análise dos percentuais de recepção versus distância, no canal 48:
Estatística de Recepção x Distância (30 pés).
8-VSB
100%
94%
89%
86%
% Of Successful Sites
75%
COFDM
83%
73%
76%
66%
61%
50%
39%
25%
17%
0%
0-10
10-20
20-30
30-40
40-50
Distance in Miles
Figura 3. 28 - Estatística de recepção X distância (30 pés).
Na Figura 3. 28, observa-se que para a recepção até 10milhas, nas proximidades
da estação transmissora, o percentual de recepção com sucesso, não atingiu os 90%.
Porém, para distância até 30milhas, a diferença varia entre 13% e 23%. Para distância
entre 30-40milhas da estação transmissora, a diferença entre os dois sistemas de
modulação 8-VSB/COFDM, atinge o percentual de 44%.
127
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
Estatística de Recepção x Distância (30 pés).
8-VSB
% Of Successful Sites
75%
C OFDM
70%
50% 50%
50%
46%
43%
41%
34%
25%
20%
22%
17%
0%
0-10
10-20
20-30
30-40
40-50
Distance in Miles
Figura 3. 29 - Estatística de recepção x distância (6 pés).
Na Figura 3. 29, observa-se que para a distância de 0-10milhas, nas proximidades
da Estação Transmissora, o percentual de recepção do sistema 8-VSB cai para 34% e
existe um melhor desempenho dos sistemas modulados em COFDM, atingindo uma
diferença de 36%. Para a recepção entre 10-30milhas o desempenho dos dois sistemas
se
equipara,
não
ultrapassando
os
50%.
O
percentual
de
recepção
piora
significativamente para os dois sistemas de modulação, para distância superior a
30milhas.
3.13
Conclusões Sobre o Capítulo
Pelos resultados dos testes de laboratório e de campo dos três padrões
recomendados pela UIT, verificou-se após as analises, que tecnicamente, os padrões que
Capítulo III – Modulação em Sinais de HDTV
128
adotam a modulação COFDM, apresentam melhor desempenho quanto aos sinais
fantasmas (multipercurso), principalmente nas proximidades da torre de transmissão da
emissora, além de oferecer outras opções, tais como: operação em rede de freqüência
única (SFN) e o uso de receptores móveis e portáteis.
Os testes realizados no Brasil pelo grupo SET/ABERT, que será apresentado no
Capítulo IV desta dissertação, comprovam os resultados desses testes, com a vantagem
de contar com o padrão ISDB-T japonês, baseado também na modulação COFDM, mas
usando outros recursos, que possibilitaram aos padrões que utilizam essa modulação,
maiores vantagens.
Acredita-se com o desenvolvimento de novas tecnologias e a contribuição do
corpo técnico das emissoras de Televisão, que outras melhorias surgirão, para os três
padrões, com as experiências e acertos que serão incorporados ao(s) padrão que melhor
aceitação tiver durante o período de transição.
Essa história, os radiodifusores do Brasil conhecem bem, basta lembrar as
vantagens iniciais que o padrão PAL oferecia sobre o padrão NTSC, que levaram ao grupo
técnico da Escola Politécnica da USP, a sugerir na época, pela escolha do padrão PAL,
futuramente denominado como padrão oficial para o Brasil de PAL-M.
Conclui-se, portanto, que a modulação 8-VSB foi projetada para atender a TV a
Cabo e também na difusão por satélite nos Estados Unidos. E que a modulação COFDM,
com as modificações introduzidas pelo padrão ISDB, atende a TV a Cabo, difusão por
satélite, difusão terrestre, incluindo as comunicações móveis e portáteis.
Capítulo IV
Impactos da Definição do Padrão Brasileiro
de TV Digital
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
130
4.
IMPACTOS DA DEFINIÇÃO DO PADRÃO BRASILEIRO DE TV DIGITAL
4.1
Introdução
Este Capítulo tem por objetivo analisar os vários aspectos relacionados ao
processo de definição do padrão brasileiro de TV Digital e seus principais impactos na
cadeia produtiva da indústria eletroeletrônica.
De fato, a definição de um padrão brasileiro de TV Digital deverá representar uma
série de impactos em toda a cadeia produtiva da indústria eletrônica, incluindo a
indústria de bens eletrônicos de consumo (televisores e equipamentos de recepção e
demais acessórios), os fornecedores (fabricantes de peças, componentes, equipamentos,
instalações e demais insumos) e serviços técnicos especializados (assistência técnica, requalificação e treinamento profissional), além de outros impactos decorrentes da
estratégia, modelo de mercado a serem implementados.
Apenas a título de ilustração da importância que tal fato representa para o futuro
da indústria no Brasil, os negócios envolvendo a TV Digital correspondem a um montante
de US$10 bilhões de investimentos dos fabricantes nos próximos dez anos, além de
US$1,7 bilhões das emissoras, sem contar o mercado de serviços interativos que seja
disponibilizado [51].
Dentro deste contexto, é realizado neste Capítulo uma análise estratégica das
indústrias do segmento, aprofundando questões de suma importância para a viabilização
da TV Digital, como aspectos mercadológicos e produtivos. Para isto, foi utilizada como
fonte principal, o estudo realizado pela Núcleo de Pesquisa em Redes de Cooperação e
Gestão do Conhecimento (REDECOOP) do Departamento de Engenharia de Produção da
Escola Politécnica – USP, o mais abrangente sobre o assunto já realizado até hoje no
Brasil, o qual vem de encontro à proposta desta dissertação.
Inicialmente será feito um panorama mundial e nacional da indústria de bens
eletrônicos de consumo, diante do complexo eletroeletrônico. Posteriormente será feito
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
131
um breve panorama da adoção da TV Digital em outros países, e em seguida, o estudo
se voltará para o mercado brasileiro de televisores, apresentando dados do mercado,
como evolução da produção e da utilização da capacidade produtiva, e da balança
comercial, além de apresentar um histórico dos fabricantes de televisores no país.
Para tanto, o REDECOOP realizou uma pesquisa de campo junto aos fabricantes
de televisores, e com o auxílio de um questionário elaborado exclusivamente para esta
etapa da pesquisa, possibilitou a aquisição de uma grande quantidade de informações.
Paralelamente, o REDECOOP iniciou um estudo sobre o impacto na balança
comercial na adoção de um padrão de TV Digital, parte esta de elevada relevância se
considerado que o complexo eletroeletrônico apresenta um déficit muito grande em sua
balança. A indústria de componentes é uma das maiores responsáveis por este déficit,
enquanto que os segmentos de imagem e áudio são superavitários, o que faz com que
qualquer análise na balança comercial deva ser feita com um nível de detalhe mais
aprofundado. Nesta análise, serão abordados três cenários distintos, cada qual com seu
índice de nacionalização do produto verificando para cada um deles, como a balança
comercial será afetada. Da mesma forma, em cada cenário será feito um estudo do
impacto social no país, de forma a analisar o trade-off existente entre o impacto social e
o impacto na balança comercial.
Por fim, serão propostos os novos passos a seguir com o objetivo de analisar os
impactos da definição do padrão em toda a extensão da cadeia produtiva.
4.2
Indústria de Bens Eletrônicos de Consumo
4.2.1
Panorama mundial
Uma das características marcantes na economia mundial nas últimas décadas foi o
crescimento expressivo do consumo de bens eletrônicos, resultado dos expressivos
avanços tecnológicos por que passou o setor. Esse fenômeno se intensificou desde
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
132
meados dos anos 90, quando o fenômeno da globalização popularizou o consumo de
bens eletrônicos sofisticados, antes restritos às parcelas mais abastadas da população,
por meio das expressivas reduções dos custos decorrentes do aumento da especialização
produtiva, e da forte elevação das escalas de produção.
No início dos anos 20, a produção de bens eletrônicos no mundo, restrita a rádios
e fonógrafos, respondia por cerca de US$20 bilhões. Após décadas de desenvolvimento
tecnológico, o complexo eletrônico foi diversificado, e com isso houve a expansão do
mercado, a Tabela 4. 1 mostra a evolução desse setor, em que a produção mundial do
complexo eletrônico alcançou US$1,2 trilhões no ano de 2002, patamares bem superiores
à década de 20 [53].
Tabela 4. 1 - Composição do mercado de produtos eletrônicos e de bens eletrônicos de
consumo 2002 [53].
País
EUA
Japão
China
Alemanha
Reino Unido
Coréia do Sul
França
Canadá
Itália
México
Taiwan
Brasil
Cingapura
Total
Bens
Eletrônicos de
Consumo US$
26.798
11.656
9.171
4.879
5.516
2.210
3.158
2.735
2.394
1.743
646
2.181
1.056
95.167
Total
Complexo
Eletrônico US$
380.004
194.005
105.064
59.649
59.547
39.713
38.605
28.854
27.792
27.777
22.950
22.303
21.889
1.253.059
%
7,1
6,0
8,7
8,2
9,3
5,6
8,2
9,5
8,6
6,3
2,8
9,8
4,8
7,6
Na Tabela 4. 1 pode-se verificar que o maior mercado consumidor é os EUA, cujo
consumo alcançou em 2002 a cifra de US$26,8 bilhões, seguido do Japão com US$11,7
bilhões e China com US$ 9,2 bilhões, sendo o Brasil o 12o maior mercado consumidor,
com um consumo total de US$ 2,2 bilhões em 2002 [53].
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
133
A Figura 4. 1 monstra a participação no mercado mundial, dos produtos que
compõem o complexo eletrônico. Entende-se por complexo eletrônico, o conjunto de
produtos e equipamentos, os quais são: componentes eletrônicos; bens eletrônicos de
consumo; equipamentos para processamento de dados, para comunicação, para
telecomunicações, para controle e instrumentação, médicos e de escritórios.
Figura 4. 1 - Mercado mundial de produtos eletrônicos, 2002 [53].
Dentre a cifra total do complexo eletrônico, a indústria de bens eletrônicos de
consumo alcançou US$95,2 bilhões em 2002, o que corresponde a 7,6% da produção do
complexo eletrônico, na Figura 4. 1. A participação da indústria de bens eletrônicos de
consumo já foi bastante superior aos patamares atuais, mas o crescimento dos mercados
de equipamentos para processamento de dados, de componentes eletrônicos e de
equipamentos para comunicações, especialmente a partir da década de 90, determinou a
perda da posição relativa desse segmento.
4.2.2
O cenário brasileiro
No Brasil, o mercado de bens eletrônicos de consumo, segundo Sá [53], alcançou
em 2002 a cifra de US$2,2 bilhões, o que representa cerca de 10% do mercado de
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
134
produtos do complexo eletrônico no país. Todavia, esses dados contrastam fortemente
com as informações da Associação Nacional de Fabricantes de Produtos Eletroeletrônicos
(ELETROS), entidade patronal que representa as empresas do setor, que apontou um
mercado interno de bens eletrônicos de consumo da ordem de US$5,3 bilhões, em 2001
com potencial para um salto de US$8 bilhões em 2008 [54].
Dados relativos aos anos 90, mostram um incremento das vendas internas de
bens eletrônicos de consumo, sobretudo a partir do Plano Real em 1994, até 1996. Tal
fato é devido às vendas de televisores, que até 1993 situavam-se na casa dos 2 milhões
de unidades, subindo para 3,7 milhões em 1996. Já a partir deste ano, as vendas dos
bens eletrônicos de consumo recuaram, recuperando apenas no ano 2000, em grande
parte em virtude do lançamento dos aparelhos DVD, que somente no 1o semestre de
2002 foram vendidos 450 mil unidades.
Ainda nos anos 90, as empresas empreenderam processos expressivos de
reestruturação
produtiva,
através
da
racionalização
do
processo
manufatureiro,
flexibilização das linhas de produção e aumento da automação, o que permitiu a redução
dos custos e o aumento da qualidade dos produtos. Como resultado, pode-se observar
uma redução significativa dos preços desses produtos, da ordem de 40% entre os
televisores, 50% dos videocassetes e 30% dos sistemas de som [54].
Já a partir de 1996, a crise impeliu as empresas a intensificarem os esforços de
reestruturação, mas a retração do faturamento foi inevitável, em virtude inclusive da
dificuldade de aumentar as exportações, devido o contexto de valorização cambial (até
janeiro de 1999) e as restrições tarifárias da Zona Franca de Manaus.
No que se refere aos produtores, o mercado brasileiro é bastante concentrado, já
que as quatro maiores empresas (Philips, Itautec-Philco, LG e Semp-Toshiba),
respondem por cerca de 2/3 do faturamento de todo o setor. Essas empresas importam
os componentes eletrônicos discretos, particularmente os Surface Mounting Technology
(SMT), e montam os bens finais no Brasil, a partir de bases produtivas na Zona Franca
de Manaus.
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
135
A Figura 4. 2 mostra as participações no mercado das principais empresas do
segmento de televisores à cores.
Figura 4. 2 - Market Share da TV a cores, 2001 [54].
Uma característica da indústria brasileira de bens eletrônicos de consumo é sua
baixa inserção internacional, já que os investimentos realizados pelas empresas no Brasil
foram direcionados ao atendimento do mercado doméstico. Uma análise mais detalhada
da balança comercial do setor, que inclui além dos bens finais as partes e as peças,
mostra que não se trata de um segmento largamente deficitário, pois apresentou em
2002 um déficit de US$130 milhões, pequeno se for comparada com o déficit total do
complexo eletrônico que foi de US$3,1 bilhões, já que o coeficiente de exportações da
indústria de bens eletrônicos de consumo é de apenas 13% do quociente das
exportações sobre o consumo aparente [55].
A partir de 1999, nota-se uma tendência à redução das importações, que
ultrapassaram a casa de US$1 bilhão no período de 1996/97, mas que reduziu para algo
em torno de US$400 milhões a partir do ano 2000. Parte importante dessas compras
externas refere-se às partes e peças, que respondem por cerca de 1/4 das importações
da indústria de bens eletrônicos de consumo [55].
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
136
No Brasil, os dois itens mais importantes de exportações são televisores e autorádios, que respondem cada um por cerca de 45% das vendas externas totais. Somente
as vendas de Televisores atingiram em 2002 um total exportado de US$124 milhões, ao
passo que se importou US$8 milhões, o que revela um amplo saldo positivo de
aproximadamente US$116 milhões. Esse superávit na balança dos televisores é resultado
de dois fenômenos: a retração da demanda doméstica e as estratégias das empresas no
Brasil de atender a América do Sul a partir de suas bases produtivas no Brasil. Tal fato se
deve ao expressivo superávit no comércio bilateral com a Argentina, cujo saldo positivo
ultrapassou o patamar de US$100 milhões em toda a indústria de bens eletrônicos de
consumo, mesmo com as restrições comerciais impostas às empresas localizadas na
Zona Franca de Manaus. Mas, por outro lado, o Brasil ainda apresenta déficits
expressivos em relação aos países asiáticos, como Coréia do Sul (US$220 milhões),
Japão (US$132 milhões), China (US$106 milhões), Malásia (US$80 milhões) e Hong
Kong (US$75 milhões) [55].
A Tabela 4. 2 mostra os dados referentes à balança comercial de 2003, que
aponta um superávit de US$111 milhões, isto devido em grande parte a estagnação
econômica, a política de incentivo as exportações, e a alta do dólar ocorridos no primeiro
ano do Governo Lula, 2003, como também, ao salto registrado no segmento de rádios e
auto-rádios.
Tabela 4. 2 - Balança comercial (2003) setor de imagem e som [56].
Imagem e Som
Exportações
US$
Importações
US$
Saldo
US$
Rádios-Gravadores
Rádios e Auto-Rádios
Sistemas de Som
Compact Disc Players
TV em Cores
Videocassete
Digital Vídeo Disco (DVD)
TVC de Projeção
Camcorders
Total
3.651.757
126.788.644
636.586
606.152
77.818.591
252.602
1.385.275
13.764
0
211.153.371
41.765.274
31.716.985
4.380.644
6.105.038
2.770.211
651.023
8.434.862
4.127.628
0
99.951.665
-38.113.517
95.071.659
-3.744.058
-5.498.886
75.048.380
-398.421
-7.049.587
-4.113.864
0
111.201.706
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
137
A Tabela 4. 3 mostra os dados referentes à balança comercial de 2004, bens
eletrônicos de consumo final, em particular o setor de Imagem e Som, pode-se notar que
o ano 2004 seguiu a mesma tendência dos anos anteriores a 2003, ou seja, um déficit
acumulado no setor de aproximadamente US$13 milhões. Este déficit é ocasionado
principalmente, pelos segmentos de rádios-gravadores, sistemas de som, cd player, TVC
de projeção e DVD Players, sendo que no seguimento de Rádios, Auto-Rádios e TV em
Cores ocorre um superávit considerável. É importante dizer que o DVD Player, no ano de
2004, aumentou consideravelmente o seu volume de importação com relação ao ano de
2003, pois passou a ser o principal objeto de consumo das classes menos favorecidas,
isto resultou em uma queda nos preços, tornando o bem mais accessível e popular entre
os bens eletrônicos de consumo.
Tabela 4. 3 - Balança comercial (2004) setor de imagem e som [56].
Imagem e Som
Exportações
US$
Importações
US$
Saldo
US$
Rádios-Gravadores
Rádios e Auto-Rádios
Sistemas de Som
Compact Disc Players
TV em Cores
Videocassete
Digital Vídeo Disco (DVD)
TVC de Projeção
Camcorders
Total
6.670.373
86.101.135
717.031
72.029
99.580.672
1.078.776
4.801.006
60.893
0
199.081.915
81.690.335
34.508.722
5.901.762
4.248.009
10.618.989
120.532
72.707.644
2.335.145
0
212.131.138
-75.019.962
51.592.413
-5.184.731
-4.175.980
88.961.683
958.244
-67.906.638
-2.274.252
0
-13.049.223
No que se refere a balança comercial do complexo eletrônico, que inclui os bens
eletrônicos de consumo, a mesma apontou um déficit de US$6,70 bilhões no valor
acumulado entre janeiro e novembro de 2004, resultado 39,3% superior ao apontado em
igual período de 2003, quando o saldo negativo atingiu US$4,81 bilhões. Este resultado
desfavorável, foi conseqüência do incremento de 25,2% das importações e de 9,8% das
exportações.
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
138
Figura 4. 3 – Balança comercial de produtos eletroeletrônicos [57].
As exportações de produtos do setor atingiram US$512,1 milhões no mês de
novembro de 2004, apontando o segundo maior resultado mensal registrado nos últimos
três anos, ficando abaixo apenas do mês de outubro/2004, período em que as vendas
externas totalizaram US$550,4 milhões, como mostra a Figura 4. 4.
Figura 4. 4 – Evolução das exportações [57].
Já as importações do mês de novembro 2004 foram as maiores dos últimos 3
anos, atingindo US$1,27 bilhão, como mostra Figura 4. 5. Se comparadas com as
ocorridas no mês período de 2003, as importações cresceram 25,9%.
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
139
Figura 4. 5 - Evolução das importações [57].
Quando se fala em importação do setor eletroeletrônico é importante esclarecer
que esses dados referem-se ao complexo eletroeletrônico como um todo, o que inclui
importação de insumos realizada pelos setores de informática, telecomunicações,
eletrônica de consumo, automação industrial e outros componentes. Neste sentido, é
fundamental
ressaltar
que
o
grande
déficit
comercial
registrado
no
complexo
eletroeletrônico não diz respeito aos bens de consumo eletroeletrônico. Apesar disso, de
forma insistente e repetida, diversos setores, e inclusive o governo apontam o setor de
eletroeletrônica de consumo como o principal responsável pelo grande volume de
importação do complexo eletroeletrônico e, conseqüentemente, pelo déficit comercial do
mesmo. Portanto, é fundamental que seja lembrada e ressaltada a diferença entre o
complexo eletroeletrônico como um todo, e o setor eletroeletrônico de consumo. Tanto é
que existe, inclusive, duas entidades distintas a representar esses setores, de fabricantes
de componentes, que reúne fornecedores de insumos e componentes, está agrupado,
empresarialmente na Associação Brasileira da Indústria Eletroeletrônica (ABINEE). Já os
fabricantes de eletroeletrônicos de consumo, que inclui todos os segmentos de produtos
desta categoria vendidos para os consumidores, tais como televisores, aparelhos de som,
DVDs, geladeiras, lavadoras de roupa e de louça, fogões, batedeiras liquidificadores,
ferros de passar e inúmeros outros bens que estão presentes nos lares brasileiros,
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
140
agrupam-se na Associação Nacional de Fabricantes de Produtos Eletroeletrônicos
(ELETROS).
4.2.3
Marcos institucionais relevantes da indústria de bens eletrônicos de
consumo no Brasil
A indústria de bens eletrônicos de consumo no Brasil mostra ao menos dois
marcos
institucionais
muito
importantes,
distintos,
porém
complementares,
para
organização de sua estrutura produtiva: a Zona Franca de Manaus e o Processo Produtivo
Básico (PPB). Esses dois marcos institucionais influenciam fortemente a estrutura
produtiva da indústria brasileira, exercendo efeitos importantes sobre sua dinâmica.
4.2.3.1
A Zona Franca de Manaus (ZFM)
A compreensão da forma de organização da indústria de bens eletrônicos de
consumo no Brasil não pode prescindir de uma discussão sobre a Zona Franca de
Manaus, já que desde 1967 existe uma regulamentação específica de estímulo para as
indústrias de material elétrico, eletrônico e de comunicações (Decreto-Lei no. 288/67,
alterado pelo Decreto- Lei 1.435/75 e depois pela Lei 8.387/91). Tal iniciativa esteve
vinculada a objetivos geopolíticos e da redução das disparidades regionais a partir de um
conjunto de incentivos fiscais para as empresas lá estabelecidas.
A Zona Franca de Manaus permite o livre comércio de importação e exportação no
seu interior, além de incentivos fiscais como se segue [54]:
•
Isenção do imposto sobre produtos Industrializados (IPI);
•
Redução do imposto de importação incidente sobre insumos utilizados na
fabricação local de produtos destinados ao resto do país;
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
•
141
Equiparação à exportação, para efeitos fiscais, da venda de mercadorias do
restante do país para a ZFM, compreendendo isenção do IPI e do ICMS sobre
as compras das empresas da ZFM;
•
Isenção do IPI e do ICMS sobre as vendas de produtos da ZFM no exterior e
no restante do país, e;
•
Redução de 25% para 10% no IOF sobre as operações de câmbio relativas às
importações.
Esse conjunto de incentivos foi sendo renovado até a Constituição de 1988, que
assegura às empresas a manutenção desses incentivos até 2013, quando em tese
deverão ser extintos.
Vale apontar que as vendas de produtos fabricados na ZFM não gozam dos
benefícios do acordo comercial no âmbito do Mercosul, já que foi decidido que as Zonas
Francas (assim como ocorre no caso argentino da Patagônia) devem pagar a Tarifa
Externa Comum (TEC), como se fossem países fora do Mercosul.
Outro ponto a ser notado é que os incentivos para a instalação de empresas na
ZFM não se restringem ao complexo eletrônico. Todas as empresas industriais podem
estabelecer unidades produtivas na região e gozar dos benefícios da lei. Tanto é que
existem empresas de outras indústrias atuando na região, como materiais de transporte
(motocicletas) e higiene pessoal e de cosméticos.
No caso da indústria brasileira de bens eletrônicos de consumo, 14 empresas
montadoras se concentram na ZFM – a única exceção entre as empresas de grande porte
é a planta da Ford, localizada em Guarulhos, estado de São Paulo. Os bens eletrônicos
representam 84% do faturamento da ZFM, que movimenta cerca de R$20 bilhões e gera
46 mil empregos. A renúncia fiscal é avaliada em algo em torno de R$3 bilhões [54].
Até 1993, esses
incentivos estavam condicionados ao
índice mínimo
de
nacionalização, que exigia a nacionalização de parte das operações que eram realizadas
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
142
pela empresa. Desde 1993, o índice mínimo de nacionalização foi substituído pelo
Processo Produtivo Básico (PPB), que é discutido na próxima seção deste Capítulo.
4.2.3.2
O Processo produtivo básico (PPB)
O chamado PPB foi criado em 1993 (Lei 8387/91 e Decreto 783/93) em
substituição ao antigo índice mínimo de nacionalização. Ele é definido como o conjunto
mínimo de operações manufatureiras, no estabelecimento fabril, a serem realizadas no
país,
para
cada
produto
ou
família
do
produto,
que
caracteriza
sua
efetiva
industrialização, utilizando como critério a agregação de valor local. O PPB incide sobre
quatro das operações tradicionais de manufatura: transformação, beneficiamento,
montagem e recondicionamento [54].
Quando da instauração, o PPB tinha como objetivo adotar formas de intervenção
mais moderadas, em comparação com a antiga reserva de mercado. O responsável pela
sua aferição é o Governo Federal, por meio do Ministério da Ciência e da Tecnologia, do
Ministério da Fazenda e do Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior.
Todavia embora o PPB tenha tido um papel importante no estabelecimento e na
manutenção de plantas montadoras de produtos finais no Brasil, a reestruturação do
complexo eletrônico e a abertura comercial nos anos 90, tornaram-no pouco eficaz para
garantir níveis expressivos de agregação local de valor.
4.3
Mercado Brasileiro de Televisores em Cores
4.3.1
Domicílios e televisores
O Brasil possui cerca de 45 milhões de domicílios. Destes, aproximadamente 85%
contam com pelo menos um televisor, perfazendo um universo de 38 milhões de lares
com receptor de televisão. A distribuição de televisores não é uniforme, estando
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
143
concentrada nos lares com maior poder aquisitivo. A maioria dos domicílios das classes
sócio-econômicas A e B contam com mais de um receptor, conforme mostrada na Tabela
4. 4.
Tabela 4. 4 – Distribuição de televisores por classes sociais.
(fonte: IBOPE – Março/2001)
TVs por
Domicílio
1
2
3 ou 4
5 ou mais
TOTAL
Classe Sócio-Econômica
A
2%
20 %
62 %
16 %
100%
B
17%
45 %
36 %
2%
100%
C
52%
40 %
7%
0%
99%
D
81%
12 %
1%
0%
94%
E
55%
2%
0%
0%
57%
Segundo a Associação Nacional de Fabricantes de Produtos Eletroeletrônicos
(ELETROS), entre o início e meados da década de 90, os aparelhos de 14 e 20 polegadas
respondiam por 95% das vendas mas, desde então, vem ocorrendo uma acentuada
migração para as telas acima de 25 polegadas. A estimativa de alguns fabricantes do
setor é que, por volta de 2002, esses produtos deverão responder por 25% das vendas.
4.3.2
Expectativa da queda de preços
Toda tecnologia, quando introduzida no mercado, apresenta preços elevados.
Posteriormente, com a produção em grande escala, os preços caem até atingir um
patamar de equilíbrio.
Quando a televisão a cores foi introduzida no Brasil, no começo da década de 70,
seus preços eram elevados para a maioria da população. Hoje, a televisão é um bem de
consumo durável com preços bastante acessíveis a todos. Verifica-se que a queda de
preços dos televisores a cores de 20 polegadas, entre 1975 e 2001 está na proporção de
4:1, em dólares. Entretanto, isso não justifica o aparente custo proibitivo que a televisão
a cores tinha quando de sua introdução.
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
4.4
144
TV Digital e a Realidade Brasileira
A televisão faz parte do cotidiano da sociedade, desde seu advento, em meados
da década de 20, tendo desde então uma forte penetração em todas as camadas da
população mundial.
No Brasil onde a penetração da TV Analógica chega a 89,9% dos domicílios, índice
maior até que o de abastecimento de água 82,0% [52], a TV constitui em um verdadeiro
instrumento de integração nacional. Mesmo com tantas diferenças culturais, sociais e
econômicas,
consegue-se
unir
o
país
através
dos
serviços
de
informação
e
entretenimento prestados pela TV, transmitidos por sinais analógicos em um país de
grandes dimensões continentais, difundindo assim, o patrimônio cultural, artístico e
histórico.
Atualmente, algumas décadas depois do advento do televisor, o Brasil se vê
diante de um novo salto tecnológico na qualidade da TV, ou seja, a definição do novo
padrão de TV Digital, a exemplo de outros países como EUA, Europa, Japão, etc., que já
definiram e adotaram padrões de alta definição, que serão relatados neste artigo.
A TV Digital de Alta Definição Definition Television (HDTV) surgiu no início da
década de 80 no Japão, que apresentou ao mundo um sistema analógico de alta
definição denominado Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding (MUSE). Tal sistema,
embora complexo e dispendioso, foi comercialmente implementado no Japão, obtendo
algum sucesso, mas apenas para transmissão via Satélite, pois o mesmo requer uma
largura de faixa de aproximadamente 30MHz, inviabilizando a transmissão do sinal
analógico de alta definição.
No início dos anos 90, coincidindo com o começo da “era digital”, americanos,
europeus e japoneses interessaram pela transmissão de HDTV no padrão digital, ou seja,
a transmissão de televisão via sinais puramente digitais. Para isso grupos de
trabalhos/comitês foram instituídos, no intuito de definir as diretrizes dos sistemas
terrestres de difusão digital, culminando assim, na definição e na normalização dos
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
145
seguintes padrões: americano Advanced Television System Committee (ATSC); europeuDigital Video Broadcasting (DVB); japonês Integrated Service Digital Broadcasting
(ISDB), e o padrão chinês Digital Multimedia Broadcast (DMB), o qual ainda está em fase
de desenvolvimento [58].
O Brasil seguiu a mesma tendência mundial, e em 1994 foi instituído um grupo de
estudos, constituído pela Universidade Presbiteriana Mackenzie, Associação Brasileira de
Rádio e Televisão (ABERT), Sociedade Brasileira de Engenharia de Televisão (SET) e a
Fundação Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Padre Roberto Landell de Moura
(CPqD), que até hoje trabalham em conjunto com o Governo Federal e seus Órgãos
Governamentais, Ministério das Comunicações, Ministério da Ciência e Agência Nacional
de Telecomunicações (ANATEL), na definição de um sistema de transmissão digital [58].
Em 1999, o Laboratório de TV Digital da Universidade Mackenzie, em associação
com o grupo ABERT/SET e CPqD, realizou os seguintes testes em cada um dos três
padrões ATSC, DVB-T e ISDB-T [59]:
•
interferência entre sinais analógicos e digitais, que tem o objetivo de
determinar qual á tolerância do sistema digital a interferências provocadas
pelos canais analógicos;
•
cobertura do sinal transmitido, visando determinar a área de cobertura de
cada padrão, utilizando a mesma potência de transmissão, como também,
analisar o desempenho dos receptores em áreas de sombra e nas fronteiras de
cobertura;
•
condições domésticas de recepção, que analisa a qualidade de recepção em
diversos ambientes domésticos utilizando antenas internas e externas,
determinando o desempenho do receptor em canais normalmente encontrados
pelo receptor, e;
•
qualidade de recepção móvel, determina a viabilidade e a tolerância do
sistema a mobilidade do receptor.
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
146
Os resultados obtidos nos testes demonstraram que a modulação COFDM,
utilizada pelos padrões europeu e japonês, apresenta melhor desempenho nas mais
diversas condições de recepção, utilizando tanto antena interna quanto antena externa.
O padrão japonês ISDB-T, apresentou melhor desempenho que o sistema europeu DVBT, pois possui maior robustez e flexibilidade quanto à mobilidade do receptor. O padrão
americano ATSC apresentou deficiências de recepção doméstica utilizando antena
interna, ou seja, em canais de multipercurso onde não existe “visada direta”. O padrão
americano ainda apresentou baixo desempenho em áreas de sombra e mostrou-se
incapaz de utilizar a recepção móvel.
Com isto, de posse das conclusões provenientes dos testes, o grupo citado acima,
recomendou a utilização da modulação utilizada pelos padrões europeu e japonês.
Mas, infelizmente, inúmeras discussões entre fabricantes de televisores e
componentes representados pela Associação Nacional de Fabricantes de Produtos
Eletroeletrônicos (ELETROS) e pela Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica
(ABINEE),
emissoras
de
televisão
(Grupo
ABERT/SET),
Governo
(Ministério
das
Comunicações, Ministério da Ciência e Tecnologia e ANATEL) e Universidades e
Laboratórios (USP, Instituto Genius, CPqD) acabaram atrasando a escolha do padrão, o
que ainda não foi feito.
A “novela” da escolha do padrão vem sendo desencadeada desde a gestão do
Governo Fernando Henrique, sendo que na gestão do Governo Lula, o país evoluiu de um
estado de letargia e absoluta ausência de estratégia de Governo para uma situação de
intensa vontade política em relação à implantação da TV Digital Aberta no Brasil.
Atualmente, especula-se a criação de um padrão brasileiro, que possa ser inclusive
adotado por outros países, de forma a viabilizar as exportações de componentes,
equipamentos e aparelhos do Brasil para esses países. Alguns grupos defendem que o
Brasil possui competência técnica, científica e industrial para desenvolver rapidamente
qualquer padrão de TV Digital estabelecido a partir de sua realidade, com possibilidades
concretas de exportação, como ocorreu na TV Analógica, mas, porém, outros grupos
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
147
defendem que seja tomado um dos padrões como base para então adaptá-lo às
necessidades brasileiras, ou seja, o “padrão importado” [59].
4.5
Políticas Estruturais de Definição e Implantação do Modelo Nacional
Tv Digital Aberta
No Brasil, a implantação do sistema de TV Digital, deve ocorrer de maneira
organizada, para que a sociedade em geral não seja prejudicada e para que as emissoras
de TV e fabricantes não tenham prejuízos, já que os investimentos demandados na
digitalização são altos.
Em função da estratégia adotada, uma série de políticas públicas deve ser
estabelecida. Cita-se aqui alguns exemplos [16]:
•
política de transmissão simultânea do analógico e digital, já que os dois
sistemas coexistirão ao longo da transição analógica para digital;
•
cronograma de digitalização dos canais, baseadas no espectro dos canais
analógicos já disponíveis;
•
fomento a novas redes puramente digitais, ou seja, disponibilidade de novos
canais digitais, além da digitalização dos canais existentes;
•
oferta de serviços de utilidade pública interativos, com a oferta de serviços
interativos de interesse do estado e da população;
•
fortalecimento das TVs Educativas, que tiveram um papel fundamental na
implantação da TV Analógica;
•
política de inclusão digital, adoções de políticas governamentais para
promover a inclusão da população que não possui acesso á informação de
conteúdo digital, como a Internet;
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
•
148
estabelecimento de estações piloto de TV Digital, que poderão servir como
verdadeiros laboratórios experimentais de testes e avaliações nas etapas
iniciais de implantação da TV Digital;
•
estabelecimento de uma política industrial no setor eletroeletrônico, exigindo
além do alto grau de nacionalização, a valorização da propriedade intelectual,
constituindo-se sem uma oportunidade real de fomentar indústrias nacionais
de semicondutores;
•
exigência de plataformas de terminal de acesso abertas para fomento à
indústria de software, propiciando o desenvolvimento do segmento de
pequenas e médias empresas, voltadas para o desenvolvimento de software e
para aplicações da TV Digital e dos serviços interativos;
•
estabelecimento de um sistema de ensino e formação em TV Digital, para
formação de técnicos e engenheiros que atuaram no novo sistema;
•
desenvolvimento do padrão nacional, para o desenvolvimento do mercado
interno, visando a exportação e o não pagamentos de patentes e royalties aos
detentores dos padrões já desenvolvidos.
4.6
A Posição do Governo Brasileiro
Quando uma decisão afeta de forma tão intensa um produto que está presente em
90% de 51,6 milhões [52] de lares brasileiros, o governo certamente deve ter uma
grande participação nas discussões a seu respeito. A TV Digital, em especial, envolve a
participação de diversos Ministérios, como o Ministério das Comunicações e o Ministério
da Ciência e Tecnologia, devido às regulamentações que cabem a eles desenvolverem, e
o Ministério da Indústria e Comércio, pois a balança comercial tem sido um item de suma
importância para a manutenção da estabilidade econômica nos governos pós-real. Além
disso, a ANATEL, que regula todo o espectro de freqüências dentro do território
brasileiro.
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
149
De acordo com os agentes ligados à implantação da TV Digital, as negociações
com as principais partes envolvidas começaram ainda no primeiro governo Fernando
Henrique Cardoso, mas vêm se estendendo até os dias de hoje. Após os testes
realizados, a ANATEL tinha dado por encerrada a discussão técnica sobre o assunto,
colocando que a partir dali seriam feitas as discussões sobre o “Modelo de Negócio” a ser
adotado, envolvendo os benefícios esperados da TV Digital, além das discussões acerca
do espectro de freqüência no Brasil. Porém, ao longo das discussões, foi-se percebendo
que o impacto na balança comercial poderia ser grande caso os aparelhos e
equipamentos da TV Digital fossem fabricados no exterior. Isso levou à sugestão de um
padrão estritamente nacional, com o intuito de minimizar este impacto.
Com o decreto do então Ministro das Comunicações Miro Teixeira, que instituía o
Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD), foi criado o Comitê de Desenvolvimento do
SBTVD, que tem como objetivos principais a definição do modelo de negócio da TV
Digital terrestre no Brasil, a definição do padrão a ser adotado e a forma de exploração
do serviço, como a concessão do espectro de freqüência às emissoras e a definições
sobre o período de transição do sistema analógico para o sistema digital, garantindo que
o usuário possa aderir ao sistema quando o desejar, a um custo compatível com a sua
renda. As principais diretrizes deste comitê devem ser aquelas propostas pela ANATEL,
que são:
•
promover a inclusão digital;
•
atualizar e revitalizar o setor de radiodifusão e a indústria eletrônica nacional;
•
otimizar o uso do espectro de radiofreqüências;
•
melhorar a qualidade de áudio e de vídeo;
•
contribuir para a convergência dos serviços de telecomunicações;
•
baixo custo e robustez na recepção (voltado às classes mais baixas), e;
•
flexibilidade e capacidade de evolução (para a classe alta).
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
150
Através do desenvolvimento do SBTVD, o governo também espera estimular o
desenvolvimento
tecnológico
e
a
indústria
nacional
através
da
formação
de
pesquisadores, da capacitação da indústria instalada e do estímulo ao comércio exterior,
resultando em saldos comerciais favoráveis. Alguns destes objetivos poderiam ser
alcançados caso fosse favorecida a adoção do mesmo padrão por países latinoamericanos, integrando centros de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D).
A questão da inclusão digital está diretamente ligada à inclusão social, grande
preocupação do governo atual. A idéia básica é que com mais informação e instrução, os
trabalhadores tenham sua produtividade aumentada e, conseqüentemente, possam
receber salários mais elevados.
Com o intuito de auxiliar o Comitê de Desenvolvimento do SBTVD, foi criado em
maio de 2004 o Comitê Consultivo, formado por pesquisadores de universidades,
entidades da indústria e representantes dos próprios Ministérios ligados à TV Digital.
4.7
O Panorama da TV Digital no Mundo
Muitos são os países que já iniciaram transmissões no sistema digital. Aqui será
mostrado um panorama da situação nestes países que será útil para uma comparação
posterior com o Brasil.
4.7.1
Estados Unidos
Os Estados Unidos foi o primeiro país a pesquisar a TV Digital. No final dos anos
80, foi iniciada a discussão sobre “televisão avançada”, mais precisamente HDTV. Em
1987, a Comissão Federal de Comunicações dos EUA criou um comitê para elaborar um
plano político e técnico sobre “televisão avançada”. Em 1993, o comitê já havia
descartado 23 propostas de sistemas de “televisão avançada”, quando foi formada a
Grande Aliança, que veio a divulgar o ATSC em 1996. Hoje, o ATSC é uma organização
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
151
composta por 140 membros (entre empresas, universidades e centros tecnológicos) e é
encarregada da normatização a utilização do padrão, inclusive por outros países.
No final de 1998 as emissoras americanas começaram a transmitir alguns
programas em HDTV. Mas nos Estados Unidos o sistema ATSC ainda não fez sucesso. As
previsões iniciais apontavam uma transição total para o sistema digital até 2006, mas o
que se registrou foi à baixa adesão do serviço, principalmente devido à boa qualidade
das transmissões a Cabo e Satélite, que possuem mais de 80% de penetração nos lares;
à baixa oferta de serviços adicionais da TV Digital, e o preço elevado dos aparelhos de
HDTV Standard (U$4.000,00) e Set-Top Box (U$400,00). Hoje, a penetração da TV
Digital nos EUA é de menos de 40% (incluindo as transmissões via Cabo e Satélite), e há
previsões de que no final de 2005 ela estará em 50%. Cabe lembrar, porém, que a
grande maioria desses lares com recepção digital possui o Set-Top Box e não o televisor
integrado [59].
4.7.2
Canadá
No Canadá, o Canadian Radio and Telecommunications Commissifon (CRTC)
apontou o ano 2004, desde a implementação do padrão ATSC em novembro de 1997,
como o ano de maior crescimento do mercado de TV Digital no país. A baixa adesão, no
Canadá, deve principalmente pela alta penetração da TV a Cabo, cerca de 70% dos
domicílios, sendo que 30% destes já possuem TV Digital a Cabo [60].
4.7.3
México
O México anunciou a adoção do padrão ATSC em julho de 2004, e até 31 de
dezembro de 2006 implantará a transmissão digital terrestre em suas principais cidades,
como: Cidade do México, Guadalajara e Monterrey, que fazem fronteira com EUA. A
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
152
decisão do país vai de encontro aos interesses dos EUA, na formação da Área de Livre
Comércio das Américas (ALCA) [61].
4.7.4
Coréia do Sul, Taiwan e Argentina
A Coréia do Sul já transmite para Seul com o padrão ATSC, mas a expansão do
serviço foi cancelada para estudar a adoção do DVB-T, Taiwan já admite uma possível
revisão do padrão ATSC adotado e a Argentina chegou a divulgar em outubro de 1998, a
adoção do padrão ATSC, mas revogou a decisão, aguardando maior definição do cenário
internacional [62].
4.7.5
Reino Unido
Na Inglaterra, as transmissões em TV Digital Aberta no sistema DVB, começaram
já em 1998 com a empresa iTV, porém, com baixa adesão pelo fato de já distribuir TV
Digital Paga, fato que levou a empresa à falência. Hoje, porém, com aproximadamente
45% de penetração, somando-se todos os meios de transmissão, o Reino Unido mostra o
mercado mais avançado em termos de TV Digital. Mesmo assim, três das quatro
operadoras de TV Digital encontram-se em dificuldades financeiras. Interessante é o fato
de que a BSkyB, operadora de TV Digital via Satélite, ao contrário das terrestre, está
incrementando cada vez mais o número de assinantes [59].
4.7.6
Alemanha
A Alemanha, pais que adotou o DVB, destaca-se entre todos os países que já
transmitem TV Digital por ter sido o único país que radicalmente aboliu a transmissão
analógica em uma de suas regiões, a região da grande Berlim, Brandenburgo. Desde
agosto de 2003, existem apenas transmissões digitais nesta região, uma das mais
populosas do país. Na época, a quantidade de aparelhos com recepção digital (TV
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
153
integrada ou Set-Top Box) era de 88%, ou seja, 12% da população acabou sendo
obrigada a comprar um receptor digital para não ficar sem recepção. A política
governamental é que esta experiência se repita em outras regiões do país, mas sempre
analisando qual a porcentagem da população local que possui aparelhos com recepção
digital. Atualmente, a penetração nacional da TV Digital na Alemanha é de apenas 11%,
com expectativa de superar 20% em 2005. Cabe destacar aqui que as operadoras de TV
Digital na Alemanha também são pagas, e algumas delas, inclusive, não são terrestres,
mas via Cabo, já que a penetração da TV Analógica a Cabo no país é de quase 60% [59].
4.7.7
Espanha
A Espanha possui transmissões digitais desde 1999. Apesar de possuir hoje
cobertura de 85% de seu território com antenas, apenas 21% da população possui
receptores digitais. Além disso, a primeira operadora de transmissões digitais, a TV
Quiero, acabou indo a falência, assim como a iTV no Reino Unido. O fato de ser um
serviço tão caro quanto comparado à transmissão a Cabo, e ainda oferecer menos
canais, definitivamente contribuiu para sua falência. Comparando com as outras
operadores na Europa, as empresas espanholas são as que acumulam mais prejuízo no
setor [59].
4.7.8
Austrália
Adotando uma variação do padrão europeu-DVB, que adaptava a faixa de onda do
canal de 8MHz para 7MHz (o padrão local), a Austrália iniciou suas transmissões em
2001, através de um decreto governamental que obrigava as emissoras a disponibilizar
20 horas de conteúdo por semana em transmissões digitais de alta definição (HD) ao
mesmo tempo em que não podia deixar de transmitir em baixa definição (SD). Essa ação
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
154
mostrou-se inapropriada, acarretando uma implementação mal-sucedida do modelo. A
penetração da TV Digital na Austrália, até o momento, é inferior a 5% [59].
4.7.9
Índia, Nova Zelândia e Cingapura
Após 18 intensos meses de pesquisas e testes a Índia adotou o sistema DVB em
julho de 1999, e em 2002 realizou os primeiros testes na cidade de Delhi [63].
A Nova Zelândia já escolheu seu padrão digital, o DVB. Atualmente, os
desenvolvimentos estão voltados para a transmissão digital via Satélite, sendo que ainda
não foi determinada a introdução dos serviços digitais terrestres [63].
Cingapura aderiu ao padrão DVB em 1999, e a empresa Terrestrial Broadcaster
MediaCorp, já tem planos para iniciar as transmissões digitais terrestres em 2005 [63].
4.7.10
Japão
As pesquisas com HDTV iniciaram no Japão no começo da década de 80, e já no
começo dos anos 90 estava disponível à população a HDTV analógica. Formalmente, as
pesquisas com TV Digital iniciaram em 1994 e em meados de 1999 foi apresentado o
ISDB-T, o padrão japonês para a TV Digital. Até hoje, os testes feitos com os três
padrões existentes revelaram que tecnicamente o padrão japonês é aquele que
apresenta as melhores performances. Obviamente, a questão do pagamento de royalties
deve ser avaliada na eventual escolha de um dos três padrões existentes.
A penetração da TV Digital no país também não acompanha o esperado, mesmo
sendo a população japonesa ávida por novas tecnologias. Por outro lado, entretanto, a
HDTV Analógica já oferece uma qualidade de imagem bem superior ao padrão mundial
dos televisores analógicos e existe no país há mais de uma década. As previsões
apontavam uma penetração de 50% até 2006, o que pode ser conseguido com a ajuda
de eventos esportivos, como a Copa do Mundo de Futebol na Alemanha em 2006 [59].
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
4.7.11
155
China
Assim como o Brasil, a China estuda o desenvolvimento de um padrão próprio,
que deve ficar pronto ainda em 2005. Apesar disso, já ocorreram transmissões digitais
no país, desde 1999, utilizando experimentalmente, tanto um padrão muito próximo ao
americano, como um padrão muito similar ao europeu. Como metas, o governo chinês
planeja que em 2008 haverá uma enorme procura por televisores digitais ou Set-Top Box
devido às Olimpíadas de Pequim, que serão transmitidas diversas modalidades
simultaneamente. Nesse país a previsão do fim das transmissões analógicas é mais
realista do que a previsão de outros países e está planejada para 2015. O mercado de
televisores chinês é o maior do mundo com aproximadamente 350 milhões de
televisores, sendo que o crescimento esperado para os próximos anos é de 20 milhões de
aparelhos por ano, bem maior do que no mercado brasileiro. Esses números espantosos
mostram o tamanho do mercado chinês: espera-se que o Set-Top Box chegue ao
mercado custando aproximadamente US$200,00 o que resultaria, apenas a compra de
aparelhos para os televisores já existentes, em um mercado de US$70 bilhões. Se fosse
considerado o crescimento anual e as taxas pagas pelos serviços da TV Digital, esse
mercado seria muito maior. No passado o Brasil cogitou desenvolver um padrão em
conjunto com a China, mas a possibilidade de se desenvolver já parece bastante remota,
visto que atrasaria ainda mais a introdução essa TV Digital nos dois países, apesar dos
governos de ambos os países afirmarem que seria uma ótima oportunidade. A China
pode muito bem se tornar um parceiro no desenvolvimento de produtos para a TV
Digital, mas dificilmente os padrões brasileiro e chinês seriam iguais [59].
4.8
O Sistema Brasileiro de TV Digital
O processo de digitalização da TV consiste basicamente em um único aspecto
fundamental: a digitalização de canais de TV atualmente existentes, ou seja, ao invés da
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
156
transmissão ser puramente analógica, a produção, transmissão e recepção dos sinais por
bits de informação, permitindo não só a transmissão de sinais de vídeo, mas também a
troca de informações diversas. A Figura 4. 6 apresenta a atual situação da TV Aberta no
Brasil. Observe que as emissoras já possuem estúdios digitais. Entretanto, o grande
problema são os investimentos necessários à digitalização da infra-estrutura de
transmissão frente a um modelo de negócios estagnado. O atual padrão de modulação
analógico e a atual política de concessões de exploração de sinal, ambos obsoletos,
levam as emissoras a um modelo estagnado, gerando a grave crise do setor.
EMISSORA DE TV ANALÓGICA ABERTA
PRODUÇÃO
DIGITAL
TRANSMISSÃO
ANALÓGICA
RECEPÇÃO
ANALÓGICA
Figura 4. 6 - Atual situação da TV Aberta no Brasil [16].
Figura 4. 7 - Cenário futuro da TV Digital Aberta no Brasil [16].
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
4.8.1
157
A escala de tempo da TV Digital
Com base no desenvolvimento da TV Digital em outros países, é possível
representar o processo de implantação da mesma em fases e estimar o tempo necessário
para cada fase. As principais fases identificadas são as seguintes:
•
Estudos iniciais: basicamente quando um país começa a considerar a
transmissão da TV Digital;
•
Testes de tecnologias: teste dos padrões e modulações existentes. Pode-se
decidir adotar um padrão existente, com algumas adaptações, ou desenvolver
um novo padrão, o que resulta em um maior período de implantação da TV
Digital;
•
Definição de políticas e regulamentações: compreende toda a discussão
política sobre a criação de agências reguladoras e mesmo políticas de
implantação, além do processo de adoção do padrão, conforme definido nos
testes de tecnologias. A definição do padrão (sistema) não depende somente
de quesitos tecnológicos. Outros fatores como facilidades de exportação,
desenvolvimento de competências nacionais e compatibilidade com as
características do país também são levados em consideração no momento da
escolha do padrão. É possível que esta fase confunda-se com a fase anterior;
•
Introdução do sistema digital em caráter experimental: o período inicial de
transmissões em TV Digital, adotado até que se atinja cerca de 15% dos lares;
•
Transição: período de coexistência da TV Digital com a TV Analógica;
•
Consolidação: período em que a TV Digital já possui mais de 90% de
penetração e o sinal analógico já está quase extinto.
A Figura 4. 8 ilustra a duração estimada de cada fase descrita acima.
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
158
O desenvolvimento e a total implantação da TV Digital até o desligamento do sinal
analógico está previsto para durar entre 15 e 25 anos. Esta estimativa está baseada na
experiência dos países mais avançados neste quesito e nas previsões de diversas fontes
ligadas ao assunto. É interessante também que as previsões iniciais diziam que o
desligamento do sinal analógico em alguns países poderia ocorrer já em 2006, mas esta
data já foi revista e muitos já acreditam que mesmo os países mais avançados só vão
completar a transição após 2010.
Figura 4. 8 - O processo de implantação da TV Digital [59].
4.9
Perspectivas para a Cadeia Nacional de Fabricação de Bens de
Consumo de Televisores Digitais
Como principal tarefa deste Capítulo, tem-se a identificação da cadeia produtiva
da TV Digital e o estudo do principal elo da mesma: os fabricantes de televisores. A
pesquisa de campo realizada pela equipe da REDECOOP estava preocupada justamente
nesse ponto-chave da cadeia e buscou investigar quais seriam os fornecedores destas
empresas, ou seja, um elo à montante na cadeia. Como principal dado a ser conseguido,
tem-se quais componentes são importados e quais são fabricados no Brasil, o que
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
159
habilitaria uma futura análise dos impactos na balança comercial deste setor e do futuro
mercado da TV Digital.
4.9.1
A Cadeia produtiva da TV Digital
A TV Digital abrange diversos setores da economia e não somente as emissoras e
os fabricantes de televisão. O conceito de cadeia produtiva envolve justamente todos os
setores que são “tocados” por algum ramo da TV Digital, seja em maior ou em menor
grau. Dessa forma, é possível desmembrar a cadeia dessa TV Digital, sob uma
perspectiva mais superficial, em três grandes blocos, que seriam geração, transmissão,
recepção:
•
Geração: aprofundando este elo, envolve a produção do conteúdo, englobando
a fabricação dos equipamentos para tal e toda a cadeia de fabricação dos
mesmos, além de toda a rede de serviço das emissoras;
•
Transmissão: engloba a fabricação dos equipamentos de transmissão e
também das antenas, além das chamadas retransmissoras de sinais, que
possuem normalmente uma pequena infra-estrutura instalada além da antena;
•
Recepção: envolve a fabricação dos equipamentos que têm como destino o
usuário final do produto “televisão” e a distribuição dos mesmos, sejam eles
de recepção fixa ou móvel. Além disso, abrange a futura oferta de serviços
que virão com a TV Digital e toda a cadeia por trás destes serviços.
O foco deste estudo é justamente a fabricação dos equipamentos de recepção,
sendo que este elo da cadeia pode ser subdividido em três itens: projeto, manufatura e
distribuição. O projeto envolve tanto o projeto dos equipamentos em si (hardware), como
o projeto dos programas controladores dos sistemas internos desses equipamentos
(softwares).
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
160
A manufatura consiste em toda a fabricação dos componentes e ainda na
montagem do produto final. A distribuição envolve basicamente os revendedores de
produtos ou “dealers”, que são os responsáveis diretos por fazer os aparelhos chegarem
ao consumidor.
Aprofundando ainda mais este estudo na cadeia, foi definido que o principal item a
ser estudado seria a manufatura, embora que ainda sejam feitas considerações sobre as
etapas de projeto e de distribuição. A Figura 4. 9 mostra toda a cadeia da TV Digital e o
aprofundamento feito por este estudo, para a definição do foco do relatório, além de
algumas características dos elos mais importantes para o mesmo.
Figura 4. 9 - Cadeia da TV Digital [59].
4.9.2
Metodologia de pesquisa
A metodologia de pesquisa utilizada pela REDECOOP foi elaborada da seguinte
forma: primeiramente foi feita à definição dos objetos de estudo, realizada em conjunto
com os clientes, onde se definiu que os fabricantes de televisores, associações de
fabricantes e os institutos e laboratórios ligados ao desenvolvimento do sistema brasileiro
de TV Digital seriam os alvos desta investigação.
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
161
Para tal, foi definido que seriam feitas entrevistas com o auxílio de questionários,
com o intuito de buscar informações referentes à capacitação da indústria nacional,
importação de componentes e estratégias para a TV Digital. Dessa forma, acreditou-se
ser
possível
conseguir
dados
suficientes
para
a
elaboração
de
análises
que
dimensionariam o impacto da definição do sistema brasileiro de TV Digital.
Paralelamente à pesquisa de campo, foi realizada uma ampla pesquisa em
documentos buscando dados que sustentassem hipóteses e mesmo que evidenciassem
quaisquer informações que as empresas não disponibilizassem seja por sigilo ou por
outra razão [59].
4.9.3
Identificação dos principais fabricantes
Além dos fabricantes nacionais, os maiores players mundiais deste segmento da
indústria também estão presentes no Brasil. Atualmente, estão instalados no país os
fabricantes apresentados na Tabela 4. 5.
Tabela 4. 5 - Fabricantes de televisores presentes no Brasil [59].
Empresa
Gradiente
Sony
Philips
LG Eletronics
Semp-Toshiba
Panasonic
Itautec-Philco
JVC
Sharp
Evadin (Mitsubishi)
CCE
Origem do Capital
Brasil
Japão
Holanda
Coréia do Sul
Japão/Brasil
Japão
Brasil
Japão/EUA
Japão
Japão/Brasil
Brasil
Atuação
Possui Fábrica
Possui Fábrica
Possui Fábrica
Possui Fábrica
Possui Fábrica
Possui Fábrica
Possui Fábrica
Apenas Importação
Apenas Importação
Possui Fábrica
Possui Fábrica
A investigação dos fabricantes relacionados acima, é de extrema importância visto
que eles seriam os players mais lógicos de um futuro mercado da TV Digital. Outras
empresas ligadas a setores de alta tecnologia também poderiam desenvolver produtos ou
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
162
componentes/softwares, como IBM, Microsoft, Intel e Motorola, mas essas empresas não
entrarão nesta fase de investigação.
4.9.4
Análise das estratégias para a TV Digital
Através do questionário elaborado pela REDECOOP, diversas informações foram
coletadas e desta forma foi possível fazer uma compilação das principais estratégias dos
futuros players do mercado de TV Digital.
Vale ressaltar que antes, porém, existe o problema da definição do padrão
(sistema), que inevitavelmente causará impactos diferentes na indústria, dependendo do
que for definido. A expectativa das indústrias é a de que o padrão brasileiro seja
realmente adotado, mas que ele seja um pouco diferente do que se divulga na mídia.
4.9.5
O padrão da TV Digital e a Questão do Middleware
Na definição do padrão da TV Digital brasileiro, existe a possibilidade de ser feita
uma junção das melhores características dos padrões existentes (ATSC, DVB e ISDB) e a
incorporação de um middleware nacional, Também chamada de
Application Program
Interface (API), o middleware é quem traduz os dados do sinal da TV digital e transforma
isso em informações que são exibidas na tela de TV. A grosso modo, o middleware/API
funciona com uma linguagem de programação, onde é possível juntar som, vídeo e
imagens, para a criação das aplicações de datacasting e interatividade da TV Digital.
Cada um dos padrões (ATSC, DVB e ISDB) tem suas middleware/APIs específicas. Isso
implicaria o não pagamento dos royalties totais ao proprietário do padrão, mas somente
aqueles devido ao uso de modulações e padrões de compressão (MPEG-2, por exemplo).
Esta decisão reduziria drasticamente o preço a ser pago em um Set-Top Box pelo padrão,
especialmente se o governo financiasse o desenvolvimento do middleware, orçado em R$
15 milhões [64].
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
163
Por outro lado, outras fontes de informação apontam para requisitos de
investimentos de valores bem superiores, podendo até atingir o patamar de U$100
milhões, como no caso da experiência do desenvolvimento do middleware do sistema
ISDB-T (Japão) e do ATSC (EUA, Canadá e Coréia).
As Figura 4. 10 e Figura 4. 11 ilustram os componentes dos padrões atuais e da
estrutura de um padrão brasileiro.
Figura 4. 10 - Componentes de um padrão de TV Digital. (fonte: Instituto Genius, 2004).
Figura 4. 11 - Tecnologias dos padrões existentes. (fonte: Instituto Genius, 2004).
Com o desenvolvimento do middleware, e tendo ele um código fonte aberto, a
indústria de aplicativos (software) poderia se desenvolver de uma forma muito melhor do
que se tivesse que pagar royalties para empresas estrangeiras. Na realidade, a indústria
de software no Brasil é muito promissora, pois apesar de exportar apenas US$100
milhões, possui um mercado interno de US$7,7 bilhões, tamanho este semelhante à
China, embora o mercado brasileiro exporte quatro vezes menos.
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
164
Durante a pesquisa, verificou-se que é possível encontrar basicamente três
middlewares predominantes no mercado. O preço (royalties a serem pagos pelos
fabricantes) do primeiro gira em torno de US$10,00 por aparelho, enquanto o do
segundo está em torno de US$1,00 por aparelho. Fontes confidenciais afirmam que os
Set-Top Boxes mais baratos têm um custo de aproximadamente US$50,00 sem o
middleware, o que significa que este item pode ser responsável por quase 20% do custo
de um Set-Top Box.
Analisando o custo de desenvolvimento de um middleware nacional (estipulado
em R$15 milhões), verifica-se que a venda de 1.500.000 unidades contendo um
middleware nacional compensaria o desenvolvimento do mesmo. Caso fosse considerado
o valor de US$1,00, este número subiria para cerca de 15.000.000 unidades, valor este
ainda justificável se for considerado o tamanho do mercado brasileiro de televisores
(aproximadamente 50 milhões de televisores).
Apesar
dos
números
apontarem
à
viabilidade
econômica
do
projeto
de
desenvolvimento de um middleware nacional, resta à questão da qualidade e da
aplicabilidade. Os middlewares estrangeiros, por mais que apresentem a questão dos
royalties como um ponto negativo, são tecnologias já aprovadas pelo mercado
internacional. Eles já passaram por diversos testes de implementação e difusão e já
estão maduros o suficiente para serem adotados no Brasil. No caso do desenvolvimento
de um produto nacional, deve-se considerar também que o tempo necessário para que
ele prove ser utilizável na prática pode comprometer toda a implementação da TV Digital
no País.
Outro dado importante diz respeito à definição por HDTV (alta definição) ou SDTV
(definição padrão). Segundo especialistas de Engenharia Elétrica da Universidade de São
Paulo, a imagem em uma HDTV é 13 vezes superior à imagem atual, enquanto a imagem
em SDTV é somente 2 vezes superior, semelhante ao que é visto hoje quando um DVD é
reproduzido em um televisor. Porém, estes mesmos especialistas afirmam que o olho
humano só é capaz de perceber diferenças até 4 vezes a imagem atual, e argumentam
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
165
que a qualidade real da HDTV só é percebida em laboratório. Isso significa que, na
opinião dos especialistas, uma escolha por HDTV não seria tão justificável pelo
argumento de qualidade de imagem superior. Além disso, segundo dados da Eletros, tal
opção encareceria demasiadamente os novos produtos, pois precisaria ser importada
uma quantidade maior de componentes. O Grupo ABERT/SET tem posição contrária, em
função das diversas pesquisas que já realizou em suas demonstrações de HDTV no Brasil,
acredita-se que a qualidade do HDTV é o principal atributo percebido pelo telespectador,
e que o HDTV evoluirá com o passar do tempo para níveis de qualidade ainda maiores do
que está disponível hoje. Além disso, o Grupo julga de vital importância que o HDTV
esteja disponível desde os primeiros dias da implantação da TV Digital brasileira, e que,
todos os receptores vendidos no Brasil sejam pelo menos capazes de decodificar os sinais
em alta definição, mesmo que apenas apresentem o sinal em definição Standard.
Portanto, é esperado que se defina o padrão da TV Digital como sendo primeira e
prioritariamente
SDTV
(semelhante
aos
países
europeus
e
à
Austrália),
para
posteriormente incrementar para HDTV, mas já considerando a possibilidade de
decodificação dos sinais de alta definição já em um primeiro momento [59].
4.9.6
Penetração da TV Digital
No tocante à penetração da TV Digital no Brasil, existe muita preocupação por
parte das entidades ligadas à mesma. Parece claro, porém, que a população muito
dificilmente compraria um Set-Top Box ou um televisor digital apenas para obter uma
qualidade de imagem melhor. Segundo a Eletros, ainda, a sociedade está muito satisfeita
com a qualidade atual, pela qual não é necessário nenhum pagamento adicional, ponto
reforçado pela baixa adesão à televisão a cabo, que atinge penetração considerável
apenas na classe A, como mostra o gráfico da Figura 4. 12.
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
166
Figura 4. 12 - Penetração da TV Paga por classe de renda (fonte: IBGE/PTS, 2002).
O gráfico Figura 4. 12 indica as classes socioeconômicas (D/E: 3-5 saláriosmínimos; C: 5-10; B: 10-20 e A maior do que 20 salários-mínimos), o número total de
residências em cada classe, seu percentual em relação ao total e o percentual dos que
são usuários de TV por assinatura. Chama atenção o fato de que a penetração na classe
A pode ser considerada boa, mas que a aceitação nas classes B e C deixa muito a
desejar.
O que é argumentado, por diversos especialistas do setor, é que com uma grande
oferta de serviços seria muito mais provável de haver uma penetração maior da TV
Digital. Seguindo os próprios picos de vendas de televisores analógicos, também é
esperado que um ano de copa do mundo de futebol possa alavancar as vendas.
Segundo o Instituto Genius, existem 4 dimensões de sucesso para a TV Digital,
ilustradas na Figura 4. 13.
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
167
Figura 4. 13 - Dimensões do sucesso da penetração da TV Digital.
(fonte: Instituto Genius, 2004).
E
A Figura 4. 13 mostra que além do conteúdo, questões como usabilidade e custo
também são determinantes do sucesso. A usabilidade é um fator chave, e um dado
importante é o de que na Inglaterra, foi constatado que 7% da população seria incapaz
de utilizar um receptor Set-Top Box (Electronics Weekly, 01/10/2003), número este que
seria visivelmente maior no Brasil. O custo também é um fator decisivo, principalmente
se for considerado o fato de mais de 70% das famílias brasileiras terem uma renda
mensal inferior a R$1.000,00 (ANATEL, 2000). Ao olhar este número é possível perceber
que um Set-Top Box de US$300,00, preço atualmente encontrado nos EUA (Fonte: HDTV
Guide, 2003), seria totalmente inviável no Brasil, reduzindo fortemente a penetração da
TV Digital. Na verdade, a questão do preço de venda do Set-Top Box é função direta do
seu custo de produção, que por sua vez depende das funcionalidades do dispositivo.
Quanto mais funções são incorporadas ao aparelho, mais caro ele torna-se. Assim, o
preço do receptor vai variar em um intervalo de valores definido pelas suas
especificações mínimas e máximas (descrição dos componentes utilizados nas versões
básica e completa do Set-Top Box) [59].
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
4.9.7
168
O Possível mercado de TV Digital
No tocante ao tamanho do televisor, dificilmente os televisores digitais terão telas
pequenas, sendo, inicialmente, de no mínimo 29 polegadas em formato convencional de
tela, ou 28 polegadas em formato widescreen. Isso aconteceria principalmente porque,
segundo especialistas de Engenharia Elétrica da Universidade de São Paulo, as diferenças
em televisores menores seriam pouco significativas. Entretanto, é esperado que se defina
um padrão de televisores menores (possivelmente entre 17 e 25 polegadas) para
introdução posterior no mercado. É certo que existem pesquisas para a produção
nacional de monitores LCD de 17 polegadas, e este pode vir a ser o novo padrão de
televisores pequenos (que hoje é de 14 polegadas).
A principal questão neste item, porém, é a fabricação dos cinescópios (ou tubo de
imagem), pois no Brasil existem atualmente apenas duas empresas fabricantes de
cinescópios (LG/Philips Displays e Samsung Display Devices), e visto que 85% do
mercado nacional corresponde a televisores de 14 e 20 polegadas, não se fabrica
cinescópios maiores do que 29 polegadas no Brasil. Isso significa que para os primeiros
televisores digitais, o tubo de imagem deverá ser importado, o que encarecerá o
produto. A expectativa é de que dificilmente o preço inicial de um televisor digital
integrado ficará abaixo de R$ 4.000,00 (fonte: Eletros) [59].
4.9.8
A estratégia das empresas fabricantes
Como falado anteriormente, a Eletros, representante dos fabricantes de bens de
eletrônica de consumo foi, de certa forma, deixada de fora das negociações envolvendo a
definição do padrão da TV Digital. No entanto, as empresas se mobilizaram e, assim
como as universidades, já estão desenvolvendo seus próprios projetos sobre a TV Digital.
O ponto mais importante quanto à estratégia das empresas industriais é
justamente o mais simples de todos: se as empresas pretendem ou não ingressar neste
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
169
novo mercado. Aparentemente, dos 11 fabricantes presentes no país, entre 6 e 8 já
traçariam estratégias para entrar no mercado imediatamente após a definição do padrão,
seja desenvolvendo seus próprios produtos ou importando, apesar desta decisão
depender ainda da escolha do padrão. No entanto, segundo os próprios fabricantes, após
a definição do padrão haveria um atraso (ou delay) de aproximadamente 1 ano e meio
até a introdução de novos produtos, caso seja um padrão nacional ou híbrido. Este prazo
justifica-se, também, por causa da disponibilizarão de conteúdo por parte das emissoras
de televisão, o que não ocorreria imediatamente após a definição do padrão.
Os fabricantes, de modo geral, estão se preparando para seguir os passos da TV
Digital no país, quaisquer que sejam eles. Para isso, as empresas estão realizando
investimentos em P&D nessa área, em projetos de desenvolvimento de soluções
tecnológicas digitais e em estimativas das adaptações necessárias nas atuais plantas
existentes para o início da produção da linha digital. De acordo com representantes das
empresas, espera-se que o preço inicial do Set-Top Box no Brasil varie de US$100 a
US$250 [59].
4.9.9
Possíveis impactos na balança comercial
Dos televisores fabricados hoje, estima-se que não mais que 25% de seu
conteúdo seja importado. Segundo os próprios fabricantes, as partes importadas são
principalmente a placa PCI (que contém os decodificadores de áudio e vídeo) e, às vezes,
o fly-back. Por sua vez, o cinescópio, a “caixa” (envoltória e as partes mecânicas) e
normalmente também o fly-back são fabricados no Brasil, em muitos casos pelo próprio
fabricante. A Tabela 4. 6 mostra a relação das macro-partes de um televisor, com sua
porcentagem relativa de custo e se é nacional ou importado.
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
170
Tabela 4. 6 - Valor relativo dos componentes da TV.
Macro-bloco
Placa PCI
Fly-back
Cinescópio
Caixa
Valor Relativo(%)
20-25
20-25
~50
5-20
Nacional/Importado
IMP
NAC/IMP
NAC
NAC
Os valores Tabela 4. 6, porém, só são válidos ao considerar televisores de 14 a 29
polegadas. Televisores maiores (34 polegadas e acima) ou widescreen já possuem seus
cinescópios importados, o que eleva o custo percentual do cinescópio e também o custo
final do produto.
Quando se trata de um Set-Top Box, porém, o valor percentual da placa PCI sobe
para quase 80%, desconsiderando o valor do middleware. Isso mostra que o impacto na
balança comercial será muito grande, o que seria um estímulo para, por exemplo, uma
produção nacional de alguns componentes.
A principal questão passa a ser, então, quais componentes poderiam ser
nacionalizados e quanto isso reduziria o custo do Set-Top Box. Componentes como
memórias e tuners poderiam ser fabricadas no Brasil, pois já existe uma base instalada
para tal (Itaucom, por exemplo, poderia readaptar seu mix de produtos para incluir estas
memórias). É fato, porém, que os fabricantes internacionais de componentes são
conhecidos por venderem a chamada Bag-of-Parts (sacola de peças), que seria um “kit”
com todos os componentes da placa PCI.
Dessa forma, eles conseguem barganhar seus preços de forma que o preço de um
componente individual quase se tão alto quanto à bag-of-parts. Isso significaria que, em
um caso extremo, os fabricantes precisariam importar apenas os processadores (dois
para cada Set-Top Box), pois estes dificilmente seriam fabricados no país, mas a
importação dos processadores custaria tanto ou mais do que a bag-of-parts.
Para combater essa tática, estuda-se a possibilidade de que se desenvolva o
projeto dos processadores no Brasil e então se leve estes projetos para os fabricantes
internacionais. Como o valor do desenvolvimento do projeto está diluído no preço final
dos produtos, a nacionalização desta etapa poderia reduzir o preço dos mesmos, além de
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
171
servir como um incremento no poder de barganha dos fabricantes nacionais de Set-Top
Boxes.
A exportação de aparelhos ou componentes, ou ainda de projetos, será tratada na
análise dos cenários a seguir, sendo assim discriminada de acordo com a definição do
padrão brasileiro da TV Digital [59].
4.10
Análise de Cenário: Impactos Sociais Versus Impactos Financeiros
Como ainda não foi definido o padrão da TV Digital, muito menos seu Modelo de
negócio ou estratégia de introdução, foi realizada uma análise com três cenários
possíveis, com a finalidade de que se pudesse estudar, ou mesmo recomendar, algum
tipo de estratégia referente à TV Digital. Os cenários foram definidos em conjunto com o
cliente, mas todo o detalhamento dos mesmos ficou a cargo da equipe da REDECOOP.
Cabe colocar aqui que devido à extrema dificuldade da realização de entrevistas
com a equipe da REDECOOP, foram poucos os dados quantitativos obtidos até o presente
momento. Isso significa que, para efeitos deste trabalho, será feita uma análise muito
mais qualitativa do que quantitativa.
4.10.1
Descrições dos cenários
Os cenários descritos a seguir foram definidos com a variável básica sendo o
padrão (sistema) de TV Digital a ser adotado pelo Brasil. Isso porque, diante da
indefinição do mesmo, buscou-se vislumbrar possíveis desdobramentos da adoção de
três tipos diferentes de padrão, basicamente diferenciando entre a nacionalização ou a
internacionalização do mesmo [59].
•
Cenário 1: o primeiro cenário considera a adoção de um sistema totalmente
nacional de TV Digital. Isso significa que com este padrão, todos os
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
componentes
seriam
específicos
para
o
padrão
nacional
172
(e,
conseqüentemente, tanto o projeto como a manufatura dos mesmos). A idéia
por trás deste cenário (extremo) é priorizar a ausência de pagamento de
qualquer tipo de royalties e possibilitar a exportação de componentes para
países que eventualmente adotassem o padrão brasileiro;
•
Cenário 2: oposto a este cenário (1), temo-se o extremo internacional do
padrão de TV Digital, que seria a adoção imediata de um padrão já existente
(americano, europeu ou japonês), que minimizasse o tempo de introdução dos
novos produtos e serviços, sem qualquer preocupação com pagamento de
royalties;
•
Cenário 3: finalmente, o terceiro cenário posiciona-se entre estes dois, e
conforme definido em conjunto com o cliente, consiste em um padrão
internacional adaptado para o Brasil, com a opção de utilizar até um
middleware nacional.
4.10.2
Análise de cenários
4.10.2.1
Cenário 1: padrão totalmente nacional
Até o presente momento (julho/2004) este cenário demonstra ser praticamente
inviável. Para haver ausência total de pagamento de royalties, deve-se desenvolver
inclusive um novo padrão de compressão de áudio e vídeo, uma vez que o MPEG-2 cobra
royalties para a sua utilização (US$ 2,50/device). Tal desenvolvimento levaria muitos
anos para ocorrer, o que atrasaria demasiadamente a introdução da TV Digital. Quando
isso ocorresse, já existiriam padrões muito mais avançados dos que os que estariam
sendo introduzidos no mercado brasileiro, devido ao fato de que a fronteira tecnológica
nesse segmento da indústria move-se muito rapidamente. Além disso, pode-se destacar
ainda que:
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
•
173
o custo de desenvolvimento deste padrão nacional seria altíssimo, e embora o
custo dos royalties fosse nulo, tal diferença poderia não compensar;
•
o custo dos componentes seria alto, pois o desenvolvimento total de novos
componentes requereria altos investimentos, que teriam de ser diluídos no
custo final dos mesmos;
•
a capacitação de recursos humanos, porém, seria alta, pois tudo seria
desenvolvido no Brasil, desde o projeto até a manufatura;
•
o atraso tecnológico seria imenso, devido ao tempo necessário para o
desenvolvimento de todos os componentes do padrão;
•
a exportação de qualquer produto final seria dificílima, pois os produtos
desenvolvidos estariam já obsoletos e
não teriam lugar no
mercado
internacional.
4.10.2.2
Cenário 2: padrão totalmente importado
Conforme a descrição anterior, neste cenário simplesmente seria adotado um dos
padrões já existentes no mercado internacional. Isso significa que os fabricantes de SetTop Boxes e televisores digitais já poderiam colocar produtos no mercado nacional,
importando-os de outros países:
•
neste cenário, no curto prazo, o Set-Top Box custaria ao consumidor final a
mesma quantia que em outros países (US$ 300 os mais baratos nos EUA, por
exemplo). Mesmo o longuíssimo prazo, esses produtos não poderiam ser
completamente fabricados no Brasil, pois o mercado interno não fornece
escala suficiente para a produção de certos componentes. Além disso, a
redução de custo advinda da produção interna não seria suficiente, mesmo
porque os investimentos necessários para tal seriam muito volumosos. Ainda
pode-se lembrar que o projeto do produto seria externo e o middleware
174
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
requereria o pagamento de royalties integrais, ainda que esse valor não seja
tão expressivo;
•
quanto
ao
padrão
da
TV
Digital,
não
haveria
qualquer
custo
de
desenvolvimento. Na verdade, poderia haver até mesmo investimentos das
organizações detentoras dos padrões de forma a estimular a adoção de um
padrão específico. No entanto, o custo final ao consumidor seria mais alto, pois
seria necessário o pagamento integral dos royalties pela utilização do padrão,
mesmo por parte das emissoras. Na verdade, os representantes do padrão
japonês de TV Digital já ofereceram a utilização do seu sistema ao Brasil livre
da cobrança de royalties. Nesse caso, incorre-se apenas nos custos de
royalties de codificação de áudio e vídeo, assim como nos outros padrões;
•
outro aspecto, que refere-se à capacitação de recursos humanos, não seria
contemplado, já que não haveria necessidade de nenhum investimento
nacional no padrão. Em termos de produto, o investimento seria integralmente
no exterior, mesmo que existam adaptações pontuais a serem feitas, e;
•
as possibilidades de exportação também seriam muito baixas, uma vez que
dificilmente haveria uma produção nacional de aparelhos. Mesmo que
houvesse, seria muito difícil concorrer nessa área com países como a China,
onde a mão-de-obra é muito barata e já existem plantas de larga escala que
possibilitam um custo reduzido. O máximo que se pode abstrair em termos de
ganhos oriundos de exportação ocorreria, caso fosse adotado o mesmo padrão
internacional por países da América do Sul, potencialmente com o Mercosul;
os produtos aqui montados poderiam ser exportados para esses mercados,
concentrando-se a produção no território nacional.
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
4.10.2.3
175
Cenário 3: padrão intermediário com middleware nacional
O cenário 3, que na atual situação parece ser o mais provável, apresenta as
seguintes características:
•
o Padrão adotado contaria, no mínimo, com os royalties de compressão (para
o MPEG-2 seriam cerca de US$2,50/aparelho para todos os padrões) e de
transmissão (cerca de US$5,00 para o VSB ou US$0,75 para o COFDM e zero
para o padrão japonês);
•
em relação ao middleware, as opções seriam investir no desenvolvimento de
um nacional ou adaptar os que estão disponíveis no mercado internacional
(incorrendo em custos ainda que reduzidos);
•
o custo de desenvolvimento deste padrão tenderia a ser relativamente baixo
(somente do middleware, se fosse o caso);
•
o desenvolvimento de um middleware nacional pode representar uma
economia de até US$10,00 por aparelho (Instituto Genius), porém no caso de
uma negociação em que se consiga eliminar o pagamento de royalties, tal
vantagem tende a desaparecer;
•
o custo de componentes variaria de acordo com a política de implementação:
caso o projeto fosse importado e a produção totalmente internacional, seria
bem mais elevado do que se o projeto fosse nacional. Porém no segundo caso
deve-se considerar o custo de desenvolvimento do projeto;
•
pelo lado dos desafios colocados no sentido de se desenvolver a capacitação
de recursos humanos nas áreas de conhecimento afins (microeletrônica,
principalmente), tal capacitação poderia ocorrer, prioritariamente nos casos de
projetos de componentes e de softwares (projeto de middleware);
176
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
•
grande
possibilidade
de
desenvolvimento
da
indústria
de
software
(aplicativos), no caso de adoção de um middleware nacional de código-fonte
aberto, e;
•
tal opção abriria novas possibilidades de exportação em software e projetos de
componentes. Tal possibilidade seria pequena, mas existente de exportação do
middleware.
O Tabela 4. 7 resume de forma sucinta as principais conseqüências da adoção de
cada um dos padrões analisados.
Tabela 4. 7 - Resumo da análise de cenários.
PADRÃO IMPORTADO
(ATSC, DVB-T OU
ISDB-T)
PADRÃO
NACIONAL
PADRÃO
INTERMEDIÁRIO
(MIDDLEWARE
NACIONAL)
Zero
Muito Alto
Baixo
Alto
Alto
Médio
Alto
Baixo a Longo
Prazo
Alto ou Baixo
Nenhum
Muito Grande
Médio
Nenhuma
Em Projeto e
Manufatura
Em Projeto
Possibilidade de
Exportação
Baixa
Muito Baixa,
Devido ao Atraso
Razoável, em
Projeto
e Aplicativos
Pagamento de
Royalties
Muito Alto
Zero
Baixo
Impactos na
Balança Comercial
Negativo a Curto e
Longo Prazo
Positivo Somente
a Longuíssimo
Prazo
Negativo a Curto
Prazo
Positivo a Longo
Prazo
CARACTERÍSTICAS
Custo de
Desenvolvimento
do Padrão
Custo Final ao
Consumidor –
Padrão
Custo Final ao
Consumidor –
Componentes
Atraso
Tecnológico
Capacitação de
Recursos
Humanos
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
4.11
177
Conclusões
Com base nas pesquisas desenvolvidas até o momento e na análise do atual
contexto que envolve todo o debate acerca do advento da TV Digital no Brasil e de seus
possíveis impactos sociais econômicos e culturais, pode-se apontar para algumas
conclusões, que precisam ainda de um maior aprofundamento, à luz dos desdobramentos
dos fatos:
•
somente o mercado interno não é capaz de suprir uma indústria de
componentes para os produtos da TV Digital, notadamente processadores;
•
estima-se que um televisor integrado não custará, inicialmente, menos do que
R$ 4.000,00 (preço ref. Junho/2004, segundo a ELETROS). Por televisor
integrado entende-se um aparelho de televisão com um receptor digital
incluído. Além disso, influi neste preço o tamanho da tela;
•
o delay (ou gap) entre a definição do padrão e a introdução no mercado de
produtos fabricados no Brasil será de aproximadamente um ano e meio;
•
inicialmente, estima-se que o maior volume de vendas deverá ser de
receptores SD ou Standard Defintion (STB), mas o modelo deverá prever a
evolução para High Definition (HD);
•
a indústria fabricante de aparelhos de TV não requer aportes de capital
significativos para a produção/montagem de produtos para a TV Digital; os
investimentos de pequeno montante deverão ocorrer somente visando
reorganizações em âmbito interno;
•
o pagamento de royalties não deverá ser tão significativo, quando se pensa
em televisores integrados e até mesmo na perspectiva de custo de um SetTop Box;
•
os componentes importados não excedem em nenhum caso a 25% do custo
de um televisor comum (14 a 29 polegadas), mas pode chegar a 75% no caso
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
178
de televisores de tela grande (34 polegadas e acima), devido à ausência de
produção de cinescópios maiores no Brasil (mercado muito limitado para
fabricação nacional);
•
através da análise de cenários mostrou-se que a definição do padrão (sistema)
não afeta a exportação de aparelhos, sendo esta muito difícil em todos os
cenários analisados, porém no cenário intermediário pode haver a exportação
de projetos de aparelhos/componentes/aplicativos, e;
•
a análise de cenários mostra que a definição do padrão afeta indiretamente a
indústria pela da influência no preço final do produto, do delay de introdução
no mercado, e do grau de capacitação dos recursos humanos.
4.11.1
Próximos Passos
Em função da atual realidade dos fatos, existe uma série de questões a serem
aprofundadas para um melhor entendimento das perspectivas que cercam o futuro da TV
Digital no Brasil. Dentre elas podem-se destacar:
•
maior detalhamento da cadeia produtiva da TV Digital e de seus elos mais
importantes – geração/transmissão/recepção móvel e projeto/comercialização
da recepção fixa, além da efetiva participação da indústria e dos centros de
pesquisa brasileiros no desenvolvimento e na fabricação de novos produtos e
tecnologias;
•
análise das estratégias dos principais agentes componentes destes elos à
montante da cadeia produtiva da TV Digital;
•
acompanhamento e análise detalhada do papel regulatório do governo na
definição do sistema a ser implementado no Brasil;
•
análise
das
possibilidades
de
acordos
de
adoção
do
mesmo
sistema
tecnológico (padrão) em países da América Latina, tendo em vista o aumento
Capítulo IV – Impactos da Definição do Padrão Brasileiro de TV Digital
179
do poder de barganha internacional e conseqüentemente possibilidade de
exportação de equipamentos e tecnologias (softwares) para tais países;
•
análise do potencial de interatividade que esta nova mídia vai proporcionar (e
suas implicações sobre a indústria de software, por exemplo), principalmente
do ponto de vista dos grandes desafios de inclusão social, que é uma das
principais marcas do atual governo;
•
análise das vantagens competitivas oferecidas pelos detentores da tecnologia
pela adoção da mesma e pelas facilidades de implementação;
•
pesquisa de preço dos receptores para o consumidor e sua expectativa de
queda;
•
prosseguir a pesquisa de campo, com estudo de outras empresas fabricantes
de
televisores
e
de
componentes
mais
estratégicos
(cinescópios,
por
exemplo);
•
expansão de um elo à montante da cadeia, buscando informações junto aos
fornecedores destes fabricantes;
•
detalhamento do custo dos componentes do Set-Top Box para a verificação
junto aos fabricantes de televisores e de componentes se existe a possibilidade
de se nacionalizar algumas partes do Set-Top Box;
•
estimativa da penetração da TV Digital, relacionando na penetração da
televisão a cores (série histórica), poder aquisitivo da população, preço final
estimado do produto e disponibilizarão de conteúdo por parte das emissoras,
e;
•
utilização dos dados quantitativos mais refinados e da estimativa de
penetração da TV Digital para cálculo do impacto na balança comercial de:
-
importação dos componentes nas condições atuais;
-
redução de importações em componentes passíveis de produção
interna.
Capítulo V
Receptores Para TV Digital
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
5.
Receptores Para TV Digital
5.1
Analise dos Receptores de TV Digital
5.1.1
Introdução
181
A inclusão deste Capítulo faz-se necessária nesta dissertação, porque, após os
estudos realizados, concluiu-se que a definição do sistema digital para a TV brasileira vai
influenciar e determinar novos processos para a produção de TV. Assim sendo, tanto os
profissionais atuantes na área, quantos estudantes dos cursos de rádio e TV, além de
cinema, audiovisual, programação visual, publicidade, jornalismo, entre outros, sofrerão
influência direta do futuro sistema a ser definido pela ANATEL.
5.1.2
Indústria e o mercado de televisores no Brasil
Após a correta escolha do padrão, os receptores serão o fator mais decisivo para a
implantação bem sucedida da TV Digital no Brasil. Todas as condições abaixo são
absolutamente necessárias para que o Brasil não repita os insucessos da TV Digital de
outros países do mundo [65]:
•
disponibilidade de receptores que, pela sua funcionalidade, sejam atraentes e
assim levem os consumidores a querer receber TV Digital;
•
funcionalidades, como compatibilidade com todos os formatos de transmissão
SD e HD, imagem de definição e qualidade elevadas, áudio de alta qualidade
com Surround, facilidade de instalação, simplicidade de operação através de
um único controle remoto, guia eletrônico de programação, datacasting,
interatividade, mobilidade e portabilidade, além de multiplicidade de conteúdo;
182
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
•
preço inicial acessível a uma considerável camada da população, de forma que
assegure, desde logo, massa crítica para um crescimento rápido e sustentado
do número de telespectadores. Este crescimento será auto realimentado, em
função da sistemática redução de preços e do aumento das ofertas de
programação em HD, e;
•
disponibilidades coordenadas de receptores e de transmissão digital.
Manaus é o local onde se fabrica quase que totalidade dos televisores vendidos no
Brasil, em decorrência dos benefícios fiscais. A indústria teve, em 1999, uma produção
de menos de 4 milhões de unidades, bastante abaixo do recorde de 8,5 milhões
registrado em 1996. Por outro lado, no ano de 2000 iniciou-se uma recuperação com a
produção
excedendo
a
5,2
milhões
de
aparelhos.
O
crescimento
no
primeiro
quadrimestre de 2001 em relação a igual período de 2000 foi de 25,3%, (segundo dados
da ANATEL, fornecidos pela Zona Franca de Manaus (AM) mas existem notícias de que
houve retração após o mês de maio, em decorrência da crise energética.
Existem indicações de que os modelos de 14 a 20/21 polegadas são responsáveis
por quase 90% da produção, em termos da quantidade de unidades. Estes televisores
têm, no Brasil, preços similares aos praticados nos Estados Unidos.
Os televisores de "tela grande", tipicamente de 29, 32, 34 e 38 polegadas,
constituem o complemento do mercado, ou seja, pouco mais de 10% das vendas, em
quantidade. Por outro lado, esta participação vem crescendo rapidamente.
Os reprodutores de DVD vêm também tendo um crescimento de vendas
acelerado: em 2000, foram vendidos quase 200 mil aparelhos, contra 23 mil em 1999.
No primeiro quadrimestre de 2001 foram vendidas 126 mil unidades. O DVD é um
impulsionador das vendas de aparelhos de TV de “tela grande”.
Os preços dos televisores de “tela grande” e dos DVDs, no Brasil, são, de forma
geral, maiores do que os praticados nos EUA, em média 25% mais altos. Esta diferença
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
183
tem, entre outras, duas possíveis causas: a menor taxa de nacionalização destes
produtos e os baixos volumes de produção.
É importante salientar que existe uma diferença na maneira de especificar o
tamanho das telas entre os Estados Unidos e o Brasil. Enquanto que nos EUA, é indicada
a dimensão da diagonal útil da tela, isto é, fósforo visível, no Brasil, indica-se a dimensão
total externa do vidro. Assim, o televisor brasileiro de 29" corresponde ao americano de
27", o 34" ao 32" e o 38"ao 36".
Assim como em todos os mercados onde está sendo introduzida a TV Digital, no
Brasil os fabricantes têm grande preocupação de assegurar uma boa condução do
lançamento da nova tecnologia. A confusão dos consumidores, causada pela eventual má
condução mercadológica do processo, certamente teria um impacto negativo nas vendas
de televisores analógicos da linha de “tela grande”, a de maior interesse daqueles
consumidores que, tipicamente, serão os primeiros candidatos a produtos de HDTV.
A exportação de televisores ainda é feita em escala relativamente baixa pelo
Brasil. Em 2000, o saldo de importação/exportação de televisores a cores foi positivo em
90 milhões de dólares (estes números referem-se apenas os produtos acabados e não
consideram a importação de componentes).
Naturalmente, uma unificação de padrões digitais na América do Sul serviria de
grande impulso para as exportações de aparelhos de TV Digital. A possibilidade de
desenvolver modelos de aparelhos de TV Digital padronizados para toda a América do Sul
propiciaria [65]:
•
eliminação de duplicidade dos investimentos na adaptação de produtos, e;
•
ganhos de escala de produção e, conseqüentemente, preços mais atraentes
para o público e, portanto , uma penetração mais rápida.
Existem a necessidade que considerar que o padrão de vídeo de 50 quadros por
segundo (q/s) é adotado para a TV Analógica (PAL-N) na Argentina, no Uruguai, no
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
184
Paraguai e na Bolívia. Assim, mesmo sendo alcançado o padrão único de transmissão de
TV Digital na America do Sul, muito provavelmente em 60 quadros/segundo, ainda existe
a necessidade dos produtos padrão "América do Sul" acomodarem 50 e 60 quadros/s e
os diversos padrões de TV Analógica (PAL-M, PAL-N e NTSC).
Em suma, além das adaptações para a acomodação do padrão digital a ser
adotado, as seguintes adaptações deverão ser feitas nos produtos para o nosso mercado
brasileiro [65]:
•
decodificação analógica nos padrões analógicos PAL-M, PAL-N e NTSC;
•
varredura vertical em 50 e 60 Hz para os sinais analógicos atuais;
•
operação em 127 e 220 Volts, com amplas faixas de tolerância de tensão
(100~240V), e em 50 e 60 Hz;
•
mensagens de texto na tela On Screen Display (OSD), em português, espanhol
e inglês.
Na realidade, a adaptação de produtos mundiais às características acima eem
umeradas (exceto o padrão digital) é trivial e certamente dominada pela nossa indústria
brasileira, pois é um tipo de trabalho que vem sendo rotineiramente desenvolvido desde
1972, desde o surgimento da TV a cores no Brasil [65].
5.1.3
Produtos de TV Digital existentes no mundo
5.1.3.1
Estados Unidos com o ATSC
O mercado dos EUA tem uma demanda anual de 25 milhões de televisores novos.
O comércio varejista americano de televisores mais sofisticado oferece diversos produtos
para TV Digital, inclusive uma ampla linha de televisores com capacidade de display em
alta definição.
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
185
Nos EUA, é possível comprar televisores digitais integrados de HDTV. Este tipo de
aparelho, contido em um único gabinete, é composto, basicamente, de: um display, um
receptor para as transmissões digitais em ATSC e um segundo receptor para as
transmissões analógicas convencionais em NTSC.
No ano de 2000, a indústria americana vendeu 650 mil dispositivos de HDTV,
incluindo monitores, receptores digitais integrados e Set–Top Box. Contudo, apenas
cerca de 10% destas unidades incluía a capacidade de recepção e decodificação dos
sinais ATSC.
Um dos fatores que estão aumentando a venda de monitores HDTV é o
considerável interesse dos consumidores no seu uso com reprodutores de DVD. Segundo
o Relatório Integrador [67], pelo menos um fabricante americano (RCA) fornece como
brinde um Reprodutor DVD com saída progressiva aos compradores de monitores de
HDTV.
O baixo volume de vendas de receptores de TV Digital, muito inferior ao das
expectativas iniciais, está freqüentemente associado aos graves problemas de recepção
do sinal digital que ocorrem nos Estados Unidos e que vêm sendo divulgados na
imprensa. Aliás, os resultados dos testes no Brasil apontaram que o padrão norteamericano não conta com uma boa transmissão terrestre. Outro ponto importante é a
alta penetração da TV a Cabo nos EUA, fazendo com que a esmagadora maioria dos
domicílios não tenha antena de TV.
Os receptores digitais americanos oferecem Guia de Programação Eletrônico (EPG)
[65].
5.1.3.2
A Europa com o DVB-T
O padrão DVB-T está em operação em alguns países europeus. No momento, a
maior base instalada é a da Grã-Bretanha, onde são oferecidos serviços digitais
terrestres de broadcast gratuito e de TV por assinatura.
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
186
A principal diferença do enfoque da Europa para o do Brasil é a total falta de
interesse dos europeus pela TV de Alta Definição. Eles vêem na TV Digital (DTV) terrestre
um meio de fornecer uma melhor qualidade de TV na resolução convencional, a chamada
“Standard Definition” ou SDTV, e a transmissão simultânea de diversos programas em
cada canal.
Existem produtos de consumo disponíveis para o público entre Set–Top Box e
Televisores Digitais Integrados.
Existe, na Europa, ampla oferta de televisores 16:9, com varredura de 625 linhas
e, em diversos casos, varredura vertical dobrada para 100Hz, de forma a evitar a
cintilação característica da TV de 50 campos por segundo.
Na Inglaterra, os Set–Top Box são fortemente subsidiados pelo operador de TV
por assinatura, ficando o preço de venda para o consumidor em aproximadamente 150
dólares, desde que associado a uma assinatura.
Os receptores digitais oferecem Guia de Programação Eletrônico (EPG) [65].
5.1.3.3
A Austrália com o DVB-T/7MHz
A Austrália é, até o momento, o único país que adotou o sistema DVB-T com
largura de faixa do canal de 7 MHz, diferente daquela para a qual ele foi desenvolvido
originalmente (8 MHz).
O projeto de TV Digital australiano tem como foco a TV de alta definição (HDTV),
ao contrário de todos os outros países DVB-T que operam exclusivamente em definição
convencional (SDTV).
Adicionalmente, é também o primeiro projeto de “Broadcast” em HDTV com 50
campos/s. Outros países interessados em HDTV e com distribuição de energia em 50Hz,
como a Argentina, decidiram que as transmissões de TV Digital seriam feitas em 60
campos/s, de forma a tirar proveito da escala de produção de displays e equipamentos
de produção HD dos EUA e do Japão.
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
187
A Austrália resolveu também utilizar a codificação de áudio Dolby AC3,
diferentemente de todos os outros países DVB-T, que usam simplesmente a codificação
de áudio MPEG. A adoção opcional do AC3 exigiu a revisão da norma DVB-T.
O país tem uma população que não chega a 20 milhões de habitantes, mas
caracterizada por alto poder econômico. Dos 6,9 milhões de domicílios, 60% têm 2 ou
mais televisores [65].
Existe apenas uma indústria montadora de televisores na Austrália, a Sharp, e a
demanda atual de televisores novos é de apenas 1 milhão de aparelhos por ano.
O início das transmissões ocorreu em primeiro de janeiro de 2001. E embora o
plano inicial fosse o HDTV, até o momento as transmissões estão limitadas apenas ao
SDTV nos formatos 4:3 e 16:9, devido à falta de receptores que suportem HDTV.
Atualmente existe apenas um modelo de Set–Top Box disponível na Austrália. O
aparelho decodifica apenas transmissões feitas em SDTV, tem áudio limitado ao MPEG
(não decodifica AC3) e é fabricado pela Thompson.
O motivo de todos estes problemas parece estar ligado ao desinteresse dos
fabricantes de TVs em produzir receptores de TV Digital específicos para um mercado de
volume tão limitado.
Os fabricantes exerceram forte pressão junto ao governo australiano, no sentido
de poder importar os seus Set–Top Boxes da Europa, com as modificações limitadas
somente à largura de faixa do canal para 7MHz [65].
Embora na Austrália não haja, até o momento, TVs Digitais Integrados, há oferta
de monitores (Televisores Analógicos) com tela de formato largo 16:9 (widescreen),
similares aos produtos europeus.
Os radiodifusores australianos têm elevado interesse em possibilitar a recepção
móvel. Contudo, em decorrência das limitações do DVB-T na acomodação simultânea de
recepção móvel e fixa no mesmo canal, com programação diferenciada, essa aplicação é
ainda incerta.
188
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
No caso da ANATEL cogitar na adoção do sistema DVB-T para o Brasil, é
fundamental que tome todas providências e proceda a todas as negociações prévias
necessárias, de modo a assegurar a disponibilidade de receptores digitais no Brasil. Isto
para
não
correr
o
risco
de
ver
configurar-se
uma
situação
similar
à
que,
lamentavelmente, observa-se hoje na Austrália [65].
5.1.3.4
O Japão com o ISDB-T
O mercado japonês tem uma demanda anual de 10 milhões de televisores novos.
Destes, mais de 4 milhões são de “tela grande” (acima de 22”). Os televisores de tela
16:9 (widescreen) foram em 2000 mais de 1,3 milhões. Os dados acima estão nas
estatísticas oficiais da Associação da Indústria Eletrônica Japonesa (JEITA).
O padrão japonês, embora utilize faixas de freqüências um pouco diferente das
brasileiras, tem também canais de 6MHz de largura.
A atenção japonesa para a TV Digital está principalmente no HDTV, como o
radiodifusor brasileiro. Na realidade, o Japão vem oferecendo aos seus consumidores
transmissões de alta definição em formato analógico, por satélite, já há alguns anos,
embora com limitada programação e uma penetração de 800 mil receptores apenas.
O Japão iniciou os serviços de transmissão digital de HDTV no final do ano 2000,
mas utilizando, inicialmente, a sua distribuição por satélite de radiodifusão diretamente
ao telespectador ou através de sua posterior distribuição por cabo.
Devido ao enorme congestionamento do espectro eletromagnético no território
Japonês, foram necessárias modificações em sua utilização para disponibilizar a faixa
necessária para a transmissão terrestre de TV Digital (ISDB-T). Existe, no momento, 11
estações experimentais de ISDB-T em funcionamento no Japão.
Diversos modelos de televisores digitais integrados, Set–Top Box e monitores HD
digitais estão sendo vendidos com sucesso no Japão desde Setembro de 2000.
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
189
A meta da indústria pretendia vender 10 milhões de receptores nos mil primeiros
dias. Segundo estatística da Associação da Indústria Eletrônica Japonesa (JEITA), no
primeiro quadrimestre de 2001 foram vendidos [65]:
•
52 mil Televisores Digitais Integrados para ISDB-T;
•
188 mil Set-Top Boxes para ISDB-T.
Com isto a base instalada de receptores de TV Digital no Japão já totaliza:
•
mais de 200 mil Televisores Digitais Integrados (HD);
•
mais de 400 mil Set-Top Boxes (HD).
Contudo, os “front-ends” (sintonizador e demodulador) das TVs Digitais Integrada
e Set–Top Boxes Japoneses são, até o momento, apenas adequados à recepção do sinal
de satélite.
Espera-se a disponibilidade de receptores digitais de consumo com “front-ends”
adequados à recepção do sinal terrestre em um espaço de tempo relativamente curto.
Inclusive de modelos universais, que possibilitem a recepção de sinais terrestres, de
satélite ou de cabo.
Na realidade, os monitores HD já são um produto maduro no Japão, contando
com uma base instalada de 800 000 unidades até o final do ano 2000, recebendo as
transmissões analógicas de HDTV por satélite. Estes, progressivamente, migrarão para o
novo serviço digital pelo de Set–Top Boxes [65].
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
5.1.4
Definindo os produtos de TV Digital no Brasil
5.1.4.1
Arquiteturas do sistema de recepção
190
Pode-se definir os tipos de produtos de TV Digital que certamente serão
oferecidos no Brasil nos dois primeiros anos da TV Digital. Estas definições permitirão
uma melhor análise das possibilidades de usar produtos mundiais já existentes como
projetos base para adaptação ao mercado e a produção no Brasil. A configuração possível
é composta de dois aparelhos:
•
Set–Top Box: contém fundamentalmente um bloco receptor digital terrestre;
•
Monitor: contém o bloco display e o bloco receptor analógico.
Com as considerações acima, pode-se agora definir mais precisamente os
produtos básicos possíveis, para efeito de análise [65].
5.1.4.2
Set–Top Box - HD/SD
O Set–Top Box contém, basicamente, o bloco Receptor Digital. Ele recebe a
transmissão de TV Digital em qualquer formato SD/HD de 60Hz (480i, 480p, 720p,
1080i) e, possivelmente SD de 50Hz (576i, 576p).
Opcionalmente, este tipo de Set–Top Box poderá incorporar também: um receptor
analógico PAL-M/NTSC/PAL-N, um receptor de Direct To Home (DTH) e entradas de
sinais externos.
Estas funcionalidades adicionais simplificam os sistemas domésticos de recepção e
tornam a operação fácil por de um único controle remoto, ficando transparente para o
telespectador o meio pelo qual o programa chega à sua residência.
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
191
Independentemente do formato do sinal que está sendo recebido, o Set–Top Box
HD/SD, através do conversor interno e das interfaces adequadas, oferece tipicamente os
seguintes formatos de saída [65]:
•
SDTV: em interfaces analógicas de diversos padrões físicos (RF/antena, vídeo,
PAL-M/NTSC/PAL-N/áudio), componentes analógicas Y/R-Y/B-Y ou RGB e SVideo), de forma a exibir o programa em um televisor analógico convencional
em SD ou em um monitor-SD em 480i/60 ou 576i/50. O Set–Top Box tem
tipicamente capacidade de escalar a imagem de modo a produzir os diversos
formatos de exibição, tal como o letterbox, por exemplo;
•
HDTV: em componentes analógicas de faixa larga Y/R- Y/B-Y e R/G/B que
permitam a exibição do programa digital em um Monitor-HD, em 480p/60 ou
576p/50 ou 1080i/60 ou 1080i/50. As transmissões digitais recebidas em
SDTV poderão ser processadas por um conversor dobrador de linhas e
fornecidas nas interfaces HD em 480p/60Hz, 540p/60 ou 576p/50Hz, formatos
normalmente denominados de EDTV.
No que se refere ao áudio, o Set–Top Box poderá decodificar apenas o par estéreo
básico ou oferecer saída para os 5.1 canais que serão provavelmente previstos no padrão
brasileiro.
A saída dos 5.1 canais poderá ser analógica (6 plugs RCA de áudio) ou digital
codificada (coaxial ou óptica), para decodificação externa em um home theater, por
exemplo. Neste último caso, a codificação AAC adotada pelo ISDB, trará um complicador
adicional, pois os aparelhos de home theater atuais são compatíveis somente com AC3.
O Set–Top Box deve oferecer uma API que permita a execução de aplicativos de
interatividade. O guia eletrônico de programação deverá ser uma funcionalidade padrão
de todo Set–Top Box.
192
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
Um modem poderá equipar também o Set–Top Box para prover um canal de
transações que permita interatividade na sua forma mais ampla.
Outra funcionalidade que poderá se incorporada ao Set–Top Box é um “slot” para
cartões de acesso condicional, especialmente naqueles que também incorporam receptor
para DTH.
Naturalmente,
poderá
haver
Set–Top
Boxes
com
diferentes
graus
de
funcionalidade e preços, desde que sejam universais quanto à compatibilidade com todos
os formatos de transmissão de vídeo (SD/HD) e de áudio, assegurando ao telespectador
a recepção de toda a programação, qualquer que seja o seu formato de transmissão
[65].
5.1.4.3
Monitor-SD
O monitor-SD contém os blocos de display e de Receptor Analógico.
Neste caso, o display está limitado à exibição em “Standard Definition” (SDTV) de
alta qualidade, com capacidade de exibir nos aspectos 16:9 e 4:3, podendo ter a tela nos
formatos físicos 16:9 (imagem 4:3 com colunas laterais) ou 4:3 (imagem 16:9 em
"letterbox").
Os sinais exibidos são os do receptor analógico interno e da interface para receber
sinais externos de um Set–Top Box HD/SD ou outros aparelhos como: VCR, DVD, Set–
Top Box de DTH e de TV a Cabo.
Basicamente, este produto é um televisor analógico convencional, podendo ter
processamento digital de vídeo que permita escalar a imagem de forma a gerar os
diversos formatos de exibição, embora o próprio Set–Top Box, de modo geral, já ofereça
estes recursos [65].
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
5.1.4.4
193
Monitor-HD
O monitor-HD contém os blocos de display e de receptor analógico. Neste caso, o
display de imagem tem capacidade de exibir em alta definição e nas relações de aspecto
16:9 e 4:3.
Os sinais exibidos são os do receptor analógico interno e da interface para receber
sinais externos de um Set–Top Box HD/SD ou outros aparelhos como: VCR, DVD, Set–
Top Box de DTH e TV a Cabo.
Tipicamente, o monitor-HD deve suportar varreduras 480p/60 ou 540p/60,
576p/50, 1080i/60 ou 720p/60. Ele incorpora um dobrador digital de linhas para
converter sinais analógicos recebidos em 480i/60 ou 576i/50 para 480p/60 ou 540p/60 e
576p/60, respectivamente. No caso dos DVDs com saída progressiva, a interconexão de
vídeo poderá ser também 480p/60 ou 576p/50 [65].
5.1.4.5
Televisor integrado SD
O televisor integrado SD incorpora três blocos: display,receptor analógico e
receptor digital em um só aparelho, que tem funcionalidade equivalente ao conjunto
formado por um Set–Top Box SD/HD e um Monitor-SD [65].
5.1.4.6
Televisor integrado HD
O televisor integrado HD incorpora três blocos: display, receptor analógico e
receptor digital em um só aparelho, que tem funcionalidade equivalente ao conjunto
formado por um Set–Top Box SD/HD e um Monitor-HD [65].
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
5.1.4.7
194
Outros produtos de consumo de TV Digital
Os produtos que foram caracterizados até agora são os convencionais que estarão
presentes no mercado brasileiro a partir do início das transmissões digitais. Mas existem
dois outros grupos de produtos de TV Digital de grande interesse.
O primeiro grupo é o dos produtos que já existem, mas ainda não atingiram
escala significativa devido ao seu atual custo elevado. Estes produtos sofrerão,
provavelmente, uma constante redução de preços com o progresso da tecnologia e, em
um futuro não muito distante, se tornarão muito populares.
Entre estes estão os projetores de HDTV e os displays de Plasma.
É importante ressaltar que a TV de alta definição (HDTV) é fantástica em uma tela
de 32”, contudo a experiência de HDTV revela-se muito mais dramaticamente em telas
ainda maiores que só são possíveis com projetores ou displays de plasma. Assim, é
evidente que as super telas serão o sonho de consumo dos próximos anos para muitos
telespectadores.
Outro exemplo deste primeiro grupo de produtos é o gravador digital inteligente
de TV. Esse produto, geralmente baseado na tecnologia de unidades de discos
magnéticos rígidos, pode ser uma unidade autônoma ou estar incorporado em um Set–
Top Box.
No segundo grupo, estão produtos em fase de desenvolvimento no momento e
que também dependem do estabelecimento de transmissões para suportá-los. Os quais
se enquadram: os receptores veiculares de TV Digital, os telefones Celulares compatíveis
com a recepção de TV Digital, os receptores de TV Digital em Palm Top (PDA) e as redes
integradas domésticas.
Naturalmente, cada um dos produtos citados neste item merece um estudo
detalhado, tão logo seja conhecido o Padrão e o cronograma de implantação da TV
Digital no Brasil [65].
195
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
5.2
Avaliação dos Televisores
5.2.1
Introdução
Antecipadamente à definição do padrão de difusão, que será implantado no Brasil,
os principais fabricantes de televisores brasileiros estão revolucionam o conceito dos
novos produtos. Os televisores estão entrando em uma fase de transformação radical,
engolfados pelas tecnologias digitais. Neste tópico será feita a comparação entre três
produtos de três diferentes tecnologias (Plasma, LCD e CRT), que já estão disponíveis no
mercado brasileiro, são eles [66]:
•
Televisor plasma display Sony 42” - WEGA KE-42X5910B;
•
Televisor LCD Philips 15” - 15PF9936;
•
Televisor CRT Philco 38” - DVS-34OWDFS.
5.2.2
Tela de plasma
Na cesta básica dos artigos de luxo, as telas de plasma cabem tão bem quanto o
caviar, o champagne, os relógios Bulgari ou as bolsas Channel. São irresistíveis e
obscenamente caros. Telas baseadas nessa tecnologia estão disponíveis em tamanhos
que passam de 50 polegadas, mas com uma espessura tão reduzida que podem se
penduradas na parede como quadros. Os aparelhos de plasma são elegantes e cheios de
recursos.
Telas de plasma já eram usadas em monitores há mais de 20 anos, mas só
recentemente
chegaram
aos
televisores.
São
formadas
por
minúsculas
células
preenchidas com gás. Um campo elétrico é aplicado à célula que ioniza o gás, acendendo
um pixel da tela. Essas telas como as de cristais líquidos, têm uma resolução fixa.
Quando a resolução da imagem a ser exibida é diferente dela, um processamento digital
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
196
é feito para alterar o número de pixels de modo que fique compatível com a tela. Em
comparação a um aparelho de raios catódicos – CRT compatível com HDTV revela que a
tela de plasma possui tendência a ter um nível de contraste mais baixo, imagens mais
escuras e tons de preto levemente acinzentados. Essa leve desvantagem só vai fazer
diferença em locais fortemente iluminados. De modo geral, a sensação de assistir aos
filmes em um televisor de plasma – grande e de ótima definição – é muito agradável.
Um outro ponto em que as telas de plasma perdem para as demais é na
durabilidade. Elas estão mais sujeitas a ficar marcadas por imagens estáticas. Coisas
como logotipos de emissoras e contadores de pontuação de jogos podem deixar manchas
permanentes na tela. Convém notar que a garantia dos fabricantes não cobre esse tipo
de problema. A tela de plasma também tende a escurecer com o tempo. Os fabricantes
estimam que, depois de 30 mil horas de uso, a luminosidade terá caído pela metade.
Esse período equivale a 27 meses com o aparelho ligado continuamente. Em uma
situação mais comum, em que o televisor seja usado durante três horas por dia vai
demorar 27 anos para que essa perda de luminosidade aconteça.
Atualmente existem vários modelos de tela de plasma compatíveis com HDTV,
dentre eles pode-se citar a Sony WEGA KE-42X5910B, como mostra a Figura 5. 1 . Com
design impecável, tela de 42 polegadas, é um televisor completo, com muitos conectores
de áudio e vídeo e ótima qualidade de som e imagem, sendo considerado pelo testes da
INFOLAB da Revista InfoExame o modelo mais completo disponível no mercado. Sua
resolução nativa é de 1.024 x 1.04 pixels. Embora isso não seja suficiente para exibir
HDTV na máxima definição, é uma resolução bastante satisfatória para esse tamanho de
tela, quando acopla-se um aparelho DVD, como também, uma TV a Cabo Digital. O
aparelho tem uma tomada para woofer, o que permite reforçar os graves instalando uma
caixa externa. Além disso, tem uma saída estereofônica que pode ser ligada a um
receiver de home theater. A tela traz, na parte traseira, duas entradas do tipo video
componente para DVD Player, que também podem ser usadas para receber sinais de
HDTV. Fica faltando uma entrada DVI ou HDMI para vídeo digital.
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
197
Figura 5. 1 - Televisor plasma display Sony 42” - WEGA KE-42X5910B.
5.2.3
Liquid crystal display (LCD)
Fininhos, recheados de alta tecnologia, com imagem arrasadora, eles brilham no
design e ocupam pouquíssimo espaço na mesa, no rack na estante. Tudo indica que o
futuro das TVs Digitais vai por aí.
Mas, porém possui algumas desvantagens, com o tempo podem aparecer alguns
pontos mortos na tela e o tom do preto tende a ser um pouco cinzento. Nesses
aparelhos, a imagem perde qualidade quando vista de um ângulo obliquo à tela. O preço
também é um fator que pesa na hora de escolher o tamanho da tela.
Como exemplo de LCD pode-se citar o televisor da Philips 15PF9936, o capricho
do visual chega a pequenos detalhes nele LCD. Para os conectores laterais não ficarem
aparentes, foram colocados tampas removíveis sobre eles. A tela movimenta-se alguns
graus para cima e para baixa e pode ser ajustada de acordo com a posição do usuário,
pesando 5kg, na estante ou na mesa, a área ocupada pelo LCD é de 6,5cm
de
profundidade, 30,7cm de altura e 48,1cm de largura.
Nas conexões o LCD da Philips esbanja opções de conectividade. Para DVD player,
videocassete e câmera filmadora, existe no painel principal entradas HDTV, video
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
198
componente AV (áudio-vídeo). Para TV a Cabo ou antena, existe uma entrada coaxial.
Para plugar o PC, a opção é a entrada D-Sub. Não possui conexão DVI. As laterais
esquerda e direita trazem duas entradas S-vídeo e duas AV, mais as saídas para fone de
ouvido subwoofer e AV.
A qualidade da imagem, o aparelho possui recurso progressive scan, que dobra a
resolução do video. A imagem fica irrepreensível com DVD e TV a Cabo Digital. A tela
tem resolução de 1.024 x 768 pixels e, nessa configuração a taxa de atualização é de
60Hz. A relação de contraste é de 4000:1. O formato do visor é 4:3, mas é possível
assistir a filmes em 16:9 (Widescreen), entretanto parte da tela fica desativada nessa
configuração.
No som, os dois alto-falantes embutidos no painel do televisor têm potência total
de 12W. Além do som dos programas assistidos pela TV, ele reproduz o das estações
sintonizadas pelo rádio FM interno do equipamento. Se preferir assistir à TV com o som
de um mini-system também pode – a conexão é fácil [66].
Figura 5. 2 - Televisor LCD Philips 15” - 15PF9936.
5.2.4
Cathode ray tube (CRT)
Não é preciso ter um caríssimo televisor de plasma para apreciar a televisão de
alta definição. Os modelos de raios catódicos com tela larga compatíveis com HDTV
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
199
possuem excelente imagem, uma ampla lista de conectores para a montagem de home
theater e recursos avançados, dentre eles podemos citar o televisor CRT DVS-34OWDFS,
da Philco, de 32 polegadas [66], mostrado na Figura 5. 3.
Figura 5. 3 - Televisor CRT Philco 38” - DVS-34OWDFS.
Além do preço, telas de raios catódicos têm outros atrativos. Para começar, são
as mais duráveis. A Consumer Electronics Association, entidade americana estima que
um típico televisor CRT atual pode ficar ligado continuamente por mais de 12 anos sem
que haja degradação da qualidade da imagem. Esses aparelhos também são os mais
luminosos. Por Isso, são bastante adequados para locais fortemente iluminados.
A desvantagem mais obvia dessa tecnologia está no tamanho avantajado do
cinescópio, que acaba fazendo com que esses aparelhos sejam volumosos e pesados.
Isso praticamente inviabiliza a fabricação de modelos de raios catódicos de mais de 38
polegadas. Uma outra característica negativa desses televisores é a sensibilidade a
campos magnéticos. Isso faz com que seja necessário ter cuidado ao posicionar, perto
deles, caixas acústicas e outros dispositivos que possuam imãs ou bobinas. Existe no
mercado caixas de som blindadas que não causam problemas, mesmo que coladas ao
aparelho de TV, mas outras, sem blindagem, podem fazer estragos. Campos magnéticos
fortes podem manchar a tela e causar distorções na imagem.
O DVS-340WDFS, da Philco, é compatível com HDTV. Sua resolução máxima é de
848 por 480 pixels com varredura progressiva. É o padrão conhecido como WVGA no
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
200
mundo dos computadores e como EDTV ou 480p no dos televisores. Uma característica
muito bem vinda do seu sistema de controle de imagem é que os ajustes são
armazenados em configurações separadas para cada entrada. Assim, uma vez calibrado
o televisor, não é preciso refazer os ajustes ao mudar, por exemplo, do videocassete
para o DVD.
O televisor possui dois sintonizadores e pode mostrar duas imagens lado a lado ou
uma dentro da outra, no estilo Picture-in-Picture (PIP). O usuário pode ver, por exemplo,
um programa de TV e, ao mesmo tempo, a imagem de uma câmera de vigilância
instalada em circuito fechado. O aparelho também possibilita congelar uma imagem. Ela
é exibida fixa em metade da tela enquanto o programa prossegue na outra metade.
O seletor de canais do DVS-340WDFS oferece uma função de bloqueio parental
que impede o acesso a determinados canais até que seja digitada uma senha. Existe
também a opção de programar o desligamento ou uma mudança de canal para um
horário determinado. O usuário pode, ainda, registrar seus canais favoritos em uma lista
para acesso rápido. Naturalmente, esses recursos do seletor de canais não têm utilidade
quando existe sintonia no dispositivo externo, como um decodificador por cabo ou via
satélite.
Os alto-falantes do televisor da Philco são básicos, mas produzem um som
bastante razoável que possibilita ajustar o som de acordo com as características do
ambiente. Na parte das conexões, o DVS-340WDFS é um aparelho completo. Tem nada
menos que dez entradas de áudio e vídeo, incluindo duas para HDTV e um conjunto na
parte frontal para facilitar a conexão de cinemas e outros dispositivos portáteis.
Um detalhe interessante desse televisor é que ele, segundo a Itautec Philco,
deverá custar 40% menos que o DVS-340WDF, um modelo da empresa com
características semelhantes atualmente à venda. Essa redução de preço é resultado do
aumento da escala de produção e do grau de integração dos componentes. É também
um reflexo do que acontece no mercado internacional. Nos Estados Unidos, por exemplo,
o preço médio dos televisores de alta definição caiu 40% desde o final do ano passado.
201
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
Pode-se prever que a queda de preços vai continuar, popularizando cada vez mais esses
aparelhos [66].
5.2.5
Comparação/avaliação dos modelos
A Tabela 5. 1 mostra a comparação entres os três modelos descritos
anteriormente, com vários aspectos como: imagem, video, conexões, design, recursos,
etc.
Tabela 5. 1 - Comparação dos modelos da Sony, Philips e Philco.
(segundo manual dos fabricantes).
TELEVISOR
Sony Wega
KE-42X5910B
Plasma Display
Sistema de Cor
NTSC
Recepção Analógica
HDTV
Recepção
Digital
Resolução
Máxima
VHF/UHF/Cable TV
Sim
Philips
15PF9936/78
LCD Flat TV
PAL-M/PAL-N/NTSC
PAL B/G Playback
VHF/UHF/Cable TV
Sim
Set–Top Box
Set–Top Box
Set–Top Box
1.024 x 1024
1.024 x 768
848 x 480
Formato
de
Apresentação
Visor
4:3 Normal
16:9 Normal
4:3-16:9 Wide
Mode(Twin View)
4:3-16:9 Wide Zoom
4:3-16:9 Full
4:3-16:9 Zoom
4:3 Normal
4:3 Expand
4:3 - 16:9 Compress
4:3 Normal
16:9 Normal
4:3-16:9 Wide
4:3-16:9 Zoom
Outros
Recursos
2 Imagens lado-lado
Congelamento
Progressive Scan
Durabilidade
Potencia Total
(W RMS)
30.000h
-
2 Imagens lado-lado
Congelamento
Door Vision
12 anos
30
12
10
Efeitos
Surround
Função SAP
Sim
Entradas
de
Vídeo
Traseiras
1 DVI-HDTV
2 V. Componente
3 S-Video
2 Vídeo Composto
2 RF
CONEXÕE
S
ÁUDIO
IMAGEM
Fabricante
Modelo
Tecnologia
Incredible Surround
Rádio FM
Sim
1 VGA (PC)
1 HDTV
1 V. Componente
1 S-Video
1 Vídeo Composto
3 RF
Philco
340WDFS
CRT
PAL-M/PAL-N/NTSC
VHF/UHF/Cable TV
Sim (SDTV)
Equalizador Gráfico
Sim
1 VGA (PC)
2 HDTV
1 V. Componente
2 S-Video
2 V. Composto
1 RF
202
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
Entradas de
Vídeo Laterais
Entradas de
Áudio
1 V. Composto
1 Memory Stick
1 D-Sub
2 S-Video
3 AV
6 Estéreo
8 Estéreo
Alimentação
DESIGN
Consumo
Diagonal
(polegadas)
Tamanho (cm)
LxAxP
Peso
(kg)
Preços (R$)
10 Estéreo
120V/AC
60Hz
430W
2.8W Standby
1 Estéreo
1 Subwoofer
1 Fone de Ouvido
95~264V/AC
50/60Hz
50W
1W Standby
90~240V/AC
50~60Hz
230W
6,3W
42
15
32
123 x 75 x 29
48,1 x 30,7 x 6,5
88 x 57 x 57 cm
45
5
55
26.999,00
3.599,00
3.899,00
1 Estéreo
1 Woofer
Saídas de Áudio
1 V. Composto
2 Estéreo
O Laboratório da Revista InfoExame (InfoLab) na sua edição de dezembro 2004,
avaliou vários modelos de televisores de diferentes fabricantes, dentre eles os três
modelos descritos anteriormente. Tal avaliação levou em consideração as características
técnicas
essências
dos
televisores,
como:
imagem,
áudio,
conexões,
design,
características técnicas e custo benefício.
A Tabela 5. 2 apresenta os resultados obtidos pela avaliação feita pelo InfoLab:
Tabela 5. 2 - Avaliação da InfoLab (Revista InfoExame) [66].
TELEVISOR
Fabricante
Modelo
Sony Wega
KE-42X5910B
Philips
15PF9936/78
Philco
340WDFS
Imagem
Áudio
Conexões
Design
Avaliação Técnica
Custo/Benefício
8,9
8,4
8,5
9,2
8,8
5,7
8,5
7,8
8,8
8,9
7,9
6,9
9,0
7,0
9,5
7,1
8,2
8,3
Na avaliação geral o InfoLab, considerou o televisor CRT Philco 38” - DVS34OWDFS, como a melhor relação imagem custo benefício, e o que mais se adequada a
realidade do mercado brasileiro.
Capítulo V – Receptores Para TV Digital
5.2.6
203
Conclusões das avaliações
As telas de plasma, finas e de design moderno, proporcionam uma imagem ampla
e de boa qualidade. Mas, porém, tendem a ficarem marcadas por imagens fixas, que
permaneçam muito tempo na tela, sua vida útil é bem menor se comparada aos
televisores de CRT e LCD e seu custo extremamente alto torna praticamente inviável sua
aquisição.
Os televisores de LCD, são leves, possuem tela fina, design moderno e uma boa
qualidade de imagem, são compatíveis com os PCs (entrada/saída VGA). Mas podem
aparecer alguns pontos mortos na tela, sendo que o tom de preto tende a ser um pouco
acinzentado, de durabilidade maior que os de Plasma, mas inferior ao de CRT, possui boa
durabilidade. Não possuem boa visibilidade quando visto de um ângulo oblíquo e seu
custo é relativamente alto.
Já os CRT's, são econômicos e duráveis, se compatíveis com a tecnologia digital
(HDTV ou SDTV), proporcionam boa resolução de imagens, com formato 4:3 e 16:9
Widescreen. Alguns são compatíveis com PC's (entrada/saída VGA), as telas podem ser
vistas de ângulos variáveis mesmo em ambientes fortemente iluminados, tendo um custo
baixo, sendo mais acessível. Porém possuem uma desvantagem obvia: são grandes e
pesados, não são 100% planos, o tubo de raio catódico possui grande profundidade
impossibilitando a fabricação de modelos com dimensões de telas superiores a 38’’.
Capítulo VI
Pesquisa de Mercado
205
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
6.
PESQUISA DE MERCADO
6.1
Introdução
A
administração
brasileira
vem
se
preparando
para
a
implantação
das
transmissões digitais de sinais de televisão no Brasil.
Entre as muitas tarefas que estão sendo desenvolvidas com este objetivo, pode-se
ressaltar
a
pesquisa
de
mercado
encomendada
pela
Agência
Nacional
de
Telecomunicações (ANATEL) e realizada pelo CPqD.
A referida pesquisa tinha com objetivo avaliar o mercado brasileiro incluindo o
parque industrial, distribuição de renda, concentração demográfica e demais dados
necessários que pudessem subsidiar a ANATEL na escolha do padrão de TV Digital a ser
adotado no Brasil.
Com isto a ANATEL solicitou uma investigação pública envolvendo os três
seguimentos:
•
consumidores finais;
•
emissoras de radiodifusão;
•
Indústrias de receptores de sinais de televisão.
Para o segmento consumidores foram utilizadas duas pesquisas: uma pesquisa
qualitativa com grupos focais e uma pesquisa quantitativa por meio de questionários
estruturado. Para os segmentos emissoras e indústrias foi utilizada a técnica de
entrevistas em profundidade (pesquisa qualitativa).
206
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
6.2
Segmento Consumidores
As novas tecnologias abrem um grande leque de opções para a evolução do
modelo atual de negócio da televisão. Mesmo em um cenário mais conservador, com a
televisão restrita apenas ao transporte de sinais de áudio e de vídeo, a introdução da
tecnologia digital possibilitará melhorar a qualidade dos sinais recebidos, assim como
permitirá que mais canais e programas sejam disponibilizados aos telespectadores.
Por outro lado, mais abrangente, o negócio de televisão seria enriquecido pelo
acréscimo de novos recursos, pela execução de outros serviços de telecomunicações e de
valor adicionado usando a mesma plataforma tecnológica de transmissão, com o
telespectador sendo atendido pelos de terminais que, mais do que meros reprodutores de
sons e imagens, fossem terminais integrados.
Entretanto, para que todos esses recursos possam ser aproveitados de uma forma
otimizada
e,
sobretudo,
atendendo
às
expectativas
dos
usuários,
é
necessário
compreender a respeito do quê eles esperam e como a introdução da tecnologia digital
pode vir a satisfazer a tais anseios.
Neste capítulo, serão apresentados alguns resultados das pesquisas de mercado
efetuadas junto aos consumidores brasileiros. Os dados dessas pesquisas fazem parte do
Relatório Integrador dos Aspectos Técnicos e Mercadológicos da TV Digital, realizado
através do Convênio Técnico da Agência Nacional de Telecomunicações (ANATEL) e a
Fundação Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações (CPqD) [67].
6.2.1
Expectativas dos usuários brasileiros para a televisão do futuro
Entre 1999 e o primeiro semestre de 2000, a ANATEL promoveu três séries de
pesquisas de opinião junto ao público, para descobrir os desejos e tentar formular o
conceito do que seria a televisão do futuro de acordo com as expectativas do mesmo.
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
207
A primeira série foi uma pesquisa qualitativa, onde foram ouvidos consumidores,
gerentes de Indústrias de equipamentos e de emissoras de televisão. Nessa pesquisa, os
consumidores ouvidos expuseram livremente o que esperavam de uma televisão do
futuro. No segmento de consumidores, ela foi realizada com a técnica de grupos focais
nas cidades de Porto Alegre (RS), Campinas (SP) e Recife (PE). Nestes estudos, tal
pesquisa é referida como “pesquisa qualitativa (Grupo Focal)”.
A segunda série foi uma pesquisa quantitativa, elaborada a partir da primeira,
onde foram ouvidas três mil pessoas de 55 cidades distribuídas nas cinco macroregiões
geo-econômicas (Norte, Nordeste, Sudeste, Sul e Centro-Oeste). Tanto a escolha das
cidades quanto a escolha das pessoas entrevistadas na íntegra foram feitas procurando
reproduzir o perfil sócio-econômico do Brasil e das respectivas regiões. Tal pesquisa é
referida como “pesquisa quantitativa”.
Finalmente, uma terceira série foi realizada junto ao público freqüentador de
Shopping Centers, quando foram ouvidas 4.700 pessoas em sete grandes centros
metropolitanos.
Esta pesquisa teve por objetivo avaliar o público que, supostamente, seria o
primeiro a adquirir um aparelho de TV Digital, quando o mesmo estivesse disponível.
Para a realização desta pesquisa, foi feita uma demonstração com um televisor de alta
definição, que não pode ser feita nas pesquisas anteriores, apresentando uma partida de
futebol. Essa pesquisa é referida como “pesquisa quantitativa Shopping Centers”.
O resultado dessas pesquisas permitiu delinear o que o público espera da
televisão do futuro. As Tabelas 6. 1 e 6. 2, apresentam a opinião do público consultado
na segunda e na terceira série de pesquisas. Os valores apresentados referem-se à
importância considerando pelos entrevistados para o atributo, sendo que um valor mais
alto corresponde a uma maior importância, em uma escala de zero a dez.
208
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
Tabela 6. 1 - Importância dos atributos, pesquisa quantitativa.
(fonte: ANATEL/2001) [67].
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Atributos
Ajuda para Deficientes Físicos
Gravação de Programas
Imagem em Alta Definição
Múltiplos Programas
Informativos
Programas Defasados
Interatividade
Vídeo Adicional
Áudio Adicional
Legenda Adicional
Hipermídia
Áudio Digital
Pontuação
8,12
7,48
6,94
5,91
5,79
5,51
5,48
4,78
4,37
4,28
4,10
3,33
Tabela 6. 2 - Importância dos atributos, pesquisa quantitativa Shopping Centers.
(fonte: ANATEL/2001) [67].
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Atributos
Imagem em Alta Definição
Múltiplos Programas
Gravação de Programas
Hipermídia
Programas Defasados
Interatividade
Ajuda para Deficientes Físicos
Vídeo Adicional
Áudio Adicional
Legenda Adicional
Áudio Digital
Informativos
Pontuação
9,26
7,53
7,47
6,62
6,57
6,21
6,17
6,06
5,76
5,62
5,39
5,38
As pesquisas abordaram também questões mais imediatas, tal como o preço que
a pessoa estaria disposta a pagar pelo aparelho receptor.
Para melhor compreensão, as características desta “televisão do futuro” foram
agrupadas por atributos. Como poderá ser notado, alguns dos atributos referem-se ao
sistema como um todo, enquanto outros dizem respeito apenas à implementação do
aparelho receptor. Entretanto, visando fornecer um quadro completo, serão apresentadas
todas as expectativas, mesmo aquelas que não dizem respeito diretamente à tecnologia
da televisão [67].
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
6.2.2
209
Melhor imagem, melhor som
O principal atributo da televisão do futuro é que ela deve ter uma melhor imagem
e um melhor som. Na pesquisa qualitativa, a HDTV foi mencionada como um atributo
importante pelos segmentos entrevistados. Na pesquisa quantitativa, a alta definição
aparece em terceiro lugar, enquanto que na pesquisa quantitativa Shopping Centers foi o
quesito mais solicitado.
Todavia, melhor imagem e melhor som não se restringem ao aspecto “alta
definição”. Eles significam, de uma forma mais abrangente, uma imagem de boa
qualidade, sem fantasmas, sem tremores, sem chuvisco, limpa e com uma boa definição
de cores. A comprovação dessa tese, segundo o CPqD, foi pelas pesquisas quando
algumas pessoas afirmaram que um dos fatores que as levam a ter preferência por
determinado canal é a qualidade de sua imagem.
Quanto ao melhor som, as expectativas referem-se não apenas à qualidade (som
de CD), mas também a outros atributos tais como os sons envolventes (Surround),
possibilidade de controle tonal (equalizador gráfico), visualização opcional de leds
indicadores de nível (VU-METER), atributos que referem-se ao aparelho receptor.
Entretanto, pelo menos um atributo sonoro está é relacionado ao sistema: a possibilidade
de se ouvir, por exemplo, em uma orquestra, instrumentos individuais (o que implica na
transmissão simultânea de vários fluxos elementares de áudio).
Outra expectativa está relacionada não tanto com a qualidade do som, mas com o
seu nível: os usuários esperam que haja certa padronização do nível de áudio, sendo
que, no caso analógico, o desnível entre os canais percebido ao se mudar de canal é
apontado como um grande incômodo. O mesmo desnível verifica-se nos intervalos
comerciais.
Assim sendo, é importante ressaltar que todos esses conteúdos somente poderão
ser totalmente usufruídos em alta definição [67].
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
6.2.3
210
Ajuda para deficientes físicos
A pesquisa quantitativa indica a importância da ajuda aos deficientes físicos. Tal
importância é igualmente destacada em todas as macrorregiões geo-econômicas.
Essa ajuda vai desde uma legenda textual ou através da exibição de uma pessoa
empregando a linguagem de surdos-mudos sem uma pequena janela PIP (Picture-inPicture), e também através de uma descrição textual da cena, para pessoas com
deficiências auditivas (Closed Caption).
As informações que compõem os mecanismos de ajuda são transmitidas por
fluxos complementares, e a sua exibição/ativação é controlada pelo usuário. No caso de
legenda (texto), o usuário pode selecionar a cor, o tamanho das letras e a localização do
texto na tela [67].
6.2.4
Gravação de programas e near-video-on-demand
A gravação de programas, outro atributo tido como importante na pesquisa
qualitativa, aparece como o segundo atributo mais importante na pesquisa quantitativa e
em terceiro na quantitativa Shopping Centers.
Para o usuário, a gravação de programas tem três tipos de finalidade: as duas
primeiras compreendem a possibilidade de gravar um programa para assisti-lo em um
horário mais conveniente (tal como o papel exercido pelo videocassete) além da
possibilidade de transmissão do mesmo programa em horários defasados. Conhecida
como near-video-on-demand, (que aparece em sexto lugar na pesquisa quantitativa e
em quinto na quantitativa Shopping Centers), pode-se compreender que a possibilidade
do usuário assistir a um programa sem ficar rigidamente amarrado ao horário de
transmissão do mesmo é visto como um grande benefício.
O terceiro tipo de finalidade é o uso do armazenamento local como uma memória
buffer de tempo limitado. Neste caso, o usuário tem a possibilidade de “apertar um
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
211
botão” e rever uma cena que acabou de passar (enquanto o resto do programa é
automaticamente gravado para ser visto em seguida).
Para efeitos comparativos, pode-se dizer que o armazenamento local é como o
que se feito com arquivos de Internet em programas como Real Player. Ao escolher uma
música on-line, por exemplo, o programa “carrega” as informações (armazena) e depois
executa. Isto difere do download de arquivos, já que neste existe a possibilidade de
arquivamento em disco flexível ou rígido.
Apesar desses atributos serem mais pertinentes ao aparelho receptor, o uso de
rótulos identificadores nos programas (Program Identifier) poderá vir a ajudar a
satisfazer tais tipos de anseios, ao possibilitar com precisão o início e o término da
gravação de programas ou segmentos, e também ao criar a possibilidade de que tais
acionamentos possam ser feitos remotamente, seja pelo próprio usuário, seja pelo
provedor do programa [67].
6.2.5
Vídeo adicional
O vídeo adicional refere-se à transmissão simultânea de fluxos de vídeo
complementares, por exemplo, possibilitando que uma mesma cena possa ser vista de
diferentes ângulos.
Se for pensado em um jogo de futebol, o mesmo poderia ser visto de cima (visão
geral do campo) ou ser acompanhado por de uma câmera colocada próxima ao gol do
time adversário. Além do futebol, pode-se assistir a diferentes finais de uma telenovela,
por exemplo.
Segundo as pesquisas, alguns consumidores esperam que a televisão do futuro
seja tridimensional. Outros disseram que gostariam de “poder rodar a imagem”, ou seja,
de poder deslocar o ângulo de visão. Deve-se observar que, de um sistema que permita
ao usuário escolher entre duas a quatro tomadas de cena distintas (o que será possível
na TV digital) para um sistema interativo onde o usuário possa escolher, livre e
212
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
linearmente, o ângulo de visão, ainda existe uma distância técnica considerável a ser
percorrida, o que exigirá maior estrutura para captação de imagens. Como exemplo,
pode-se citar o sistema de TV via Satélite DirecTV, que tem transmitido eventos com
câmeras diferentes em canais diferentes [67].
6.2.6
Zooming
Um atributo próximo à expectativa anterior é a possibilidade do usuário poder
controlar o nível de “zoom” sobre um detalhe da cena. Esta expectativa foi detectada na
pesquisa qualitativa.
O Zooming pode ser realizado, dentro de certas limitações, pelo próprio
aparelho receptor. É claro que qualquer efeito de Zooming a partir de um volume finito
de dados acabaria por degradar a qualidade da imagem ampliada, gerando uma solução
de compromisso entre a ampliação tecnicamente possível e a percepção do usuário (em
função do tamanho e da resolução do monitor e da percepção visual do usuário). A
transmissão em alta definição favorece este atributo, ao enviar uma maior quantidade de
informações da mesma imagem [67].
6.2.7
Múltiplos programas e vídeo sob demanda
O
atributo
“múltiplos
programas”
aparece
em
quarto
lugar
na
pesquisa
quantitativa. Trata-se da oferta de diversos conteúdos distintos, ou seja, da transmissão
simultânea de diversos programas SDTV (ou EDTV) for de um mesmo canal.
O motivo por tal interesse é que os consumidores desejam mais opções de
programação (nesse sentido, a TV a Cabo é sempre tida como uma referência). Mas não
se trata de um mero aumento quantitativo dos canais: a pesquisa indica que os
consumidores gostariam de ter “alternativas” em relação aos programas padrão, ou seja,
programas com diferentes temas e, provável segmentação da audiência. A pesquisa
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
213
indica também o anseio por conteúdos mais informativos, com menos violência, menos
agressão verbal e mais enquadrados a os padrões morais. Aparentemente, de nada
adiantará ter mais canais (programações), se os conteúdos ou as abordagens forem
semelhantes.
Adicionalmente, existe uma preocupação de que tais programas adicionais sejam
de acesso gratuito ou, pelo menos, caso seja por assinatura, disponíveis por um preço
razoável para a grande massa da população.
Aparentemente, dois fatores têm contribuído para isso. O primeiro é o custo da
televisão por assinatura, não acessível ou não compensador para parte da população. O
segundo é a própria programação – embora a TV por assinatura ofereça uma grande
quantidade de canais, não raras vezes os usuários ficam sem poder desfrutar de
determinado programa, principalmente devido ao problema de horário de transmissão.
Dessa forma, a TV Digital poderá vir a equacionar esse problema de duas formas. Uma,
pelo uso do mecanismo de armazenamento local, facilitado pelo uso de identificadores de
programa, que lhe conferiria uma independência à vinculação temporal entre a
transmissão e assistir o programa. E a outra forma, pela efetiva oferta de vídeo sob
demanda utilizando-se dos recursos de interatividade, a transmissão utilizando faixa
remanescente disponível e o acesso condicional [67].
6.2.8
Interatividade
Desde o surgimento da televisão, na década de 30, até os dias de hoje o aparelho
de televisão tem sido apenas um instrumento de recepção de um determinado sinal, com
a TV Digital este procedimento vai mudar. Com o auxílio de uma linha telefônica
acoplada ao aparelho ou por um sistema de transmissão do próprio aparelho receptor
será possível o telespectador, dentro de sua casa, ter uma interatividade com o
programa que está sendo assistido.
214
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
Existe uma certa confusão quanto ao significado do termo “interatividade”. As
pessoas mais ligadas à tecnologia entendem como interatividade a interação do usuário
com o programa, como ocorre, por exemplo, em um sistema hipermídia. Já outra parcela
da população interpreta a interatividade como a possibilidade de influir na programação
das emissoras, não apenas em programas do tipo “Você Decide”, mas na escolha efetiva,
do que deve ou não, ser transmitido ao público.
Esta interatividade vai trazer alguns benefícios, como a realização de compras
enquanto se assiste a um programa, podendo o pagamento destas compras serem
efetivadas com o cartão de crédito, a possibilidade do usuário responder as perguntas
feitas no programa ou até mesmo fazer perguntas para um artista que está sendo
entrevistado.
Todas estas possibilidades de interatividade já estão disponíveis no uso da
Internet nos computadores, o que a TV Digital quer é juntar estes recursos em um único
meio, que é a televisão.
A Tabela 6. 3 relaciona as classes de interatividade, que se associa-se ao tipo de
classe com a realização desta interatividade.
Tabela 6. 3 - Classes de sistemas interativos [62].
Classe de Interatividade
1) Interação Forte: Transmissão bidirecional,
simétrica.
2) Interação Forte: Transmissão bidirecional
assimétrica de retorno solicitado pelo usuário.
3) Interação Média: Transmissão assimétrica
bidirecional,
com
retorno
solicitado
pelo
provedor de informação.
4) Interação Fraca: transmissão assimétrica
bidirecional, com canal de retorno off-line
5) Interação sem Canal de Retorno:
Transmissão unidirecional, sendo o terminal um
servidor de aplicações.
Meio
Redes de Comunicação de Dados
Sistema de Radiodifusão
Sistema de Radiodifusão
Sistema de Radiodifusão
Sistema de Radiodifusão
Sistema de Radiodifusão
A interação forte com transmissão dos dados simétrica caracteriza-se pelas taxas
de transmissão semelhantes nos canais de retorno (upstream) e de ida (downstream),
trafegando aplicações de comunicação de dados. Normalmente existe nas transmissões
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
215
de TV a Cabo que utilizam canais de interação simétricos para dados. Já a classe
interação forte, utilizando o sistema de radiodifusão, faz o compartilhamento do canal de
retorno entre os usuários (usando controle de acesso ao meio do tipo TDMA, FDMA ou
CDMA). A interação média é usada na forma de “coleta” através de algumas opções
fornecidas aos usuários. A interação fraca, do tipo off-line faz com que o usuário envie
informações para um provedor sem possibilidades de mudança na programação que está
recebendo. Por último a interação sem canal de retorno, que o sinal é transmitido pela
emissora com todas as opções já inclusas e é armazenado na memória. O telespectador
pensa estar interagindo, mas na verdade está somente escolhendo uma opção entre
tantas que o seu receptor já recebeu [62].
A interatividade, incluindo ambas as interpretações, foi o sétimo atributo mais
votado na pesquisa quantitativa e sexto na pesquisa quantitativa Shopping Centers.
Analisa-se a seguir cada uma dessas possibilidades [67].
6.2.8.1
Interação com o programa
O aspecto mais notável da convergência tecnológica é a possibilidade da TV digital
vir a ser um sistema totalmente interativo. O usuário teria um teclado ou dispositivo
apontador (mouse) remoto, e as imagens seriam compostas por objetos “clicáveis” com
a finalidade de trazer informações complementares, possibilitar serviços como o homeshopping, a busca de outros programas correlatos ou a navegação hipermídia. Nas
emissoras, segundo a pesquisa, os representantes entrevistados consideram que a
introdução desses novos serviços ou facilidades é um atributo muito importante.
Por outro lado, a baixa receptividade obtida por uma tal tecnologia, na pesquisa
de mercado realizada junto ao público consumidor, pode ser devida ao uso que as
pessoas fazem atualmente da televisão. A maioria das pessoas assiste passivamente à
TV. Outras utilizam a ela como uma companhia para amenizar a solidão, ou para ser um
“som” enquanto faz outras atividades (significando, via de regra, que sequer prestam
216
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
atenção ao que é veiculado). Entretanto, existe uma grande chance de que esse cenário
venha a ser alterado com o tempo, pois as crianças crescidas na “era da Internet”
tendem a utilizar os aparelhos de forma muito mais interativa. O reflexo dessa tendência
é a aquisição, pelas classes mais abastadas, do “segundo microcomputador” para as
crianças, como ocorrera com a “segunda TV” anos atrás.
Nessa nova cultura, quando as pessoas estiverem acostumadas a utilizar a
televisão de forma ativa, a interatividade poderia ser não apenas local, mas possibilitar a
participação dos telespectadores “ao vivo” nos programas, seja de forma restrita
(votações), seja com o uso de Web-Cams ou recursos similares capazes de capturar a
imagem e a voz das pessoas que passariam a participar efetivamente dos programas.
Devido a isso surgirá a preocupação em como manter o telespectador de frente ao seu
aparelho receptor durante mais tempo.
6.2.8.2
Home shopping e merchandising
A pesquisa qualitativa indicou um resultado que, embora seja um pouco
contraditória, mostra o potencial do home-shopping. Basicamente, os usuários dizem não
gostar dos canais totalmente dedicados a vendas, ao mesmo tempo em que existe
bastante tolerância ao merchandising implícito ou explícito dos programas, sendo
inclusive preferido esse mecanismo mais que os intervalos comerciais (que os usuários
geralmente ignoram mudando de canal).
O
home-shopping
proporcionado
pela
hipermídia
é
bastante
próximo
ao
merchandising, explícito ou implícito. Na forma explícita, um apresentador faria a
apresentação de um produto, seguido de um “clique aqui para adquirir já”. Na forma
implícita, não haveria tal empurrão – o “objeto do desejo” estaria presente, em forma de
um hiperlink, em um determinado cenário, à espera dos interessados na sua aquisição.
O que ocorre hoje, é que em uma determinada novela ou minissérie, por exemplo,
os objetos de uso das personagens encontram-se à venda através dos sites oficiais das
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
217
mesmas. A rede Globo iniciou esse tipo de comércio virtual durante a novela “Laços de
Família” (2000). Porém, a finalização da compra do produto acontece dentro do site do
canal de vendas Shoptime.com (do grupo de canais por assinatura Globosat). Isto
fornece a impressão de que a emissora já vem se preparando para quando, através do
controle remoto, o próprio telespectador fará suas compras sem sair de casa – e pelo
televisor.
6.2.8.3
Influência na programação
O desejo da população em influir na programação denota, pelos depoimentos
colhidos e relatados nas pesquisas, um descontentamento em relação ao nível e enfoque
dos programas veiculados. Nesse sentido, um sistema interativo viria a ajudar, de acordo
com os entrevistados, pelo retorno imediato que as emissoras teriam quanto aos índices
de audiência, fornecendo um claro parâmetro sobre o que a população deseja e não
deseja ver veiculado na televisão.
Embora a definição da programação seja uma prerrogativa das emissoras, a TV
Digital poderá vir a auxiliar esse atributo indiretamente, se vier a ser implementado
algum mecanismo de aferição remota e instantânea dos índices de audiência.
6.2.9
Internet
Além da possibilidade de utilizar o aparelho de televisão como terminal de acesso
à Internet, a pesquisa de mercado indica pelo menos um uso inusitado para a TV digital
nessa área: o uso como interface de caixa-postal para deixar “recados”. Dessa forma, as
pessoas que convivem na mesma casa poderiam deixar recados umas às outras. Os emails (também formas de recados), sejam eles locais ou enviados via Internet, poderão
ser em forma apenas textual, ou uma gravação sonora, ou mesmo audiovisual,
aproveitando-se dos recursos multimídia do televisor.
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
218
Nesse sentido, comparado com ao microcomputador, a TV Digital apresenta as
seguintes vantagens:
a) é um aparelho, em tese, mais simples de operar, e mais abrangente (ou seja,
mais pessoas o utilizam);
b) é suposto que a pessoa vai assistir a TV, enquanto é menos garantido que ela
vá ligar o micro – isto permitiria as pessoas lerem os recados assim que
ligasse a TV;
c) acoplada a outras funcionalidades, como por exemplo, o relógio, pode ser
utilizada como despertador, a mensagem seria exibida assim que a TV se
ligasse.
Visualiza-se também serviços de informação (por assinatura), onde provedores
enviariam boletins com notícias sobre determinado assunto (cada mensagem poderia ser
não só um texto, mas um videoclip ou seja, um arquivo multimídia contendo uma
reportagem).
6.2.10
Áudio adicional
O áudio adicional, nono lugar na pesquisa quantitativa, tem utilização prevista
principalmente para transportar informações em diversos idiomas. Poderá ser também
utilizado, por exemplo, para transmitir sinais de vários microfones (ou instrumentos) no
caso de shows e concertos.
Além dessa utilização, o áudio adicional poderá colaborar para a transmissão de
informação complementar para as pessoas com deficiência visual.
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
6.2.11
219
Legenda adicional
Da mesma forma que o áudio adicional, a principal utilidade da legenda adicional
será a possibilidade de ter legendas em diferentes idiomas, à escolha do usuário.
Diferentemente dos sistemas atuais, a TV Digital deverá possibilitar ao usuário
escolher o idioma, o tamanho e a cor da letra.
6.2.12
Outras características
A pesquisa de mercado detectou outros atributos desejáveis para a TV do futuro.
Embora não diretamente relacionados ao sistema, e sim ao aparelho receptor, optou-se
por registrá-los aqui, pois completam o quadro das expectativas dos usuários.
6.2.12.1
Periféricos
A pesquisa qualitativa detectou um grupo de pessoas com o desejo de poder
conectar uma impressora ao receptor de televisão. A impressora teria a finalidade de
imprimir o que estivesse sendo exibido na tela (por exemplo, o rosto de um artista
favorito). Outra aplicação seria por exemplo imprimir textos de receitas culinárias cuja
elaboração estivesse sendo transmitida, ou imprimir textos que pessoas entrevistadas
quisessem disponibilizar ao público de forma geral (informações, dicas, orações).
6.2.12.2
Controle ativado pela voz
A televisão do futuro seria controlada vocalmente, e não mais por meio de um
controle remoto com inúmeras teclas.
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
6.2.12.3
220
Senha
A TV do futuro teria uma senha para a sua ativação. Inicialmente concebida para
minimizar risco de roubo, poderia ser utilizada para controle de acesso a programas
adultos.
6.2.12.4
Programas preferidos
A TV poderia ter um mecanismo tal que permitisse ao usuário definir os tipos de
programas preferidos. O sistema automaticamente passaria a avisar o usuário sobre os
horários dos programas que atendam ao perfil especificado.
6.2.12.5
Mecanismos de Busca
Item complementar ao anterior, a televisão poderia ter um mecanismo de busca
baseado em palavras-chave, para facilitar a localização de um programa (ou tipo de
programa) dentro de uma grande gama de canais (como ocorre por exemplo na TV por
assinatura).
6.2.12.6
Tela fina e portátil
A tela da TV do futuro deverá ser fina, ou seja, de cristal líquido ou de plasma (ou
até mesmo de outro material que venha a ser desenvolvido futuramente). Mais que isso,
os usuários mais avançados esperam que ela possa ser fixada em qualquer lugar, tal qual
um quadro. Tecnicamente, isso significa que a TV deveria ser desmembrável em duas
unidades: uma unidade receptora-decodificadora (URD) contendo todos os circuitos de
recepção e processamento dos sinais e uma outra unidade, que seria apenas a tela e os
circuitos imediatamente necessários.
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
6.2.12.7
221
No-break
Outra expectativa dos usuários é a existência de um no-break na TV. Pelos
depoimentos, não existe nada mais deprimente que acabar a eletricidade e ficar sem ter
o que fazer (e pior, perdendo a programação da TV).
6.2.12.8
Como utiliza - lá na educação?
Novas formas de comunicação têm sido implementadas para facilitar e tornar mais
interessante o ato de aprender; a TV interativa é um destes elementos que pode trazer
benefícios para o ensino. Imagine o uso que pode ter de programas como Telecurso ou
ainda cursos profissionalizantes como os do SEBRAE e SENAC, em que, além do aluno
assistir à aula, ele pode interagir com os professores e até com outros colegas através de
perguntas e respostas.
Sabe-se que antes deste tipo de mídia estar no mercado é necessário uma
alfabetização digital, que proporcione a aquisição de habilidades básicas desses recursos
para que as pessoas consigam a utilização em favor de suas necessidades e interesses.
Uma experiência nesta situação tem a WISH TV (TV americana) que conecta
pessoas simples da periferia dos estados como Califórnia e Louisiana, via cabo, com a
escola, pela TV Interativa. Neste projeto, pais, alunos e professores comunicam-se pela
TV, pais fazem algumas atividades escolares com os filhos via TV e professores e pais
trocam informações a respeito da vida escolar do filho. O resultado é a diminuição da
exclusão digital, aceitação simples desta mídia pelos pais e maior rendimento dos filhos
na escola pelo simples fato dos pais estarem presentes.
Antes de se ter um processo de interatividade entre alunos e professores através
da televisão é necessário despertar o interesse dos professores para uma comunicação
mais aberta e participativa com os alunos.
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
222
Muitos softwares, programas de TV e, até mesmo, escolas divulgam cursos
virtuais com interatividade para o aluno, porém, normalmente estes cursos possuem
uma estrutura fechada e a única interatividade é o envio de e-mails. Para realmente
existir uma interatividade é necessário que o usuário possa, através de um programa
aberto, manipular e modificar a situação, onde esta situação oferece um leque de
possibilidades dentro do programa e que a mensagem possa ser recomposta,
reorganizada e modificada através das intervenções do receptor e não somente do
emissor. Existem quatro maneiras para promover uma interatividade em uma aula, que
são:
•
Primeiro: pressupor a participação e na intervenção dos alunos, sabendo que
participar é atuar na construção do conhecimento e da comunicação e não
somente responder “sim” ou “ não” ou escolher uma opção determinada;
•
Segundo: garantir a bidirecionalidade da emissão e dar recepção, sabendo que
a produção deve ser um trabalho conjunto entre professor e alunos, e;
•
Terceiro: propor sempre mensagens abertas com informações que o receptor
tenha ampla liberdade de associações, e por último que haja cooperação, já
que a comunicação não se constrói em um trabalho solitário [62].
6.2.12.9
Jogos interativos
Outros recursos possíveis, com a interatividade da televisão, são os jogos
interativos, onde o telespectador pode participar do jogo através do controle remoto ou
pelo telefone.
Um dos pioneiros neste assunto no Brasil foi o programa “Hugo” da rede CNT/TV
Gazeta, no qual as crianças telefonavam e interagiam jogando pela TV, o usuário
utilizava os botões do telefone para mover o personagem “Hugo” através dos obstáculos.
O programa teve um sucesso tão grande que o sistema de telefonia de São Paulo não
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
223
suportou o grande número de ligações. Este programa veio da Dinamarca onde foi criado
em 1990 [62].
6.2.12.10 Eletronic Programming (EPG)
O EPG é uma ferramenta que facilitará a navegação do usuário nas programações
das emissoras, em que os EPGs poderão enviar informações de até sete dias de
programação antecipada, facilitando para o usuário a escolha de programas para o
decorrer da semana. Fazendo uma analogia com a Internet, os EPGs seriam os portais da
Internet.
O EPG é baseado no Service Information Protocol (SI) que informa os programas
disponíveis, em que canais os mesmos se encontram e fornece informações sobre
eventos de um determinado programa.
Vale salientar que outros recursos poderão serem desenvolvidos na medida que
for sendo desenvolvida a tecnologia de TV Digital.
6.2.13
Pesquisa quantitativa (síntese de dados encontrados)
A pesquisa quantitativa, feita através de uma questionário, com quarenta
perguntas, previamente estruturado, objetivou mensurar as tendências encontradas nos
grupos focais e quantificar outros atributos considerados importantes.
As Tabelas 6. 4, 6. 5, 6. 6, 6. 7 e 6. 8, exemplificam os dados encontrados na
pesquisa quantitativa, vale ressaltar que embora a realização desta pesquisa foi feita em
2000, ela ainda evidência de forma eficaz a tendência do mercado brasileiro na
implantação da TV Digital, isto se deve ao fato de não se ter ainda uma definição e uma
política concreta de implementação.
224
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
Tabela 6. 4 - Tempo médio de compra de aparelhos de TV [67].
Região
Centro-Oeste
Sul
Sudeste
Nordeste
Norte
Tempo Médio em Meses
47 meses
44 meses
49 meses
45 meses
39 meses
Tabela 6. 5 - Tipos de antena utilizada [67].
Região
Centro-Oeste
Sul
Sudeste
Nordeste
Norte
Externa
(Convencional)
47%
44,3%
53,9%
37,3%
40,9%
Interna
Parabólica
25,3%
28,3%
15,8%
28,5%
12,7%
22%
21,0%
19,3%
30%
41,2%
Por
Assinatura
5,7%
4,8%
11%
4,2%
5,2%
Tabela 6. 6 - Domicílios com TV por assinatura [67].
Região
Centro-Oeste
Sul
Sudeste
Nordeste
Norte
% Domicílios com TV por Assinatura
6%
5%
12%
5%
5%
Tabela 6. 7 - Notas atribuídas para as imagens das simulações das TVs [67].
Região
Notas para
Imagem da TV
Atual
Centro-Oeste
Sul
Sudeste
Nordeste
Norte
3,9
3,8
4,0
4,4
3,8
Notas para
Imagem da TV
Atual com
Conversor
6,8
6,6
6,9
6,8
6,5
Notas para
Imagem da TV
Digital
9,4
9,3
9,5
9,2
9,1
Tabela 6. 8 - Hierarquia dos serviços [67].
Região
CentroOeste
1º
Ajuda para
Deficientes
Gravação de
Programas
Diretamente da TV
Ordem de importância
2º
HDTV
3º
Programas
com
Defasagem
de Horários
Informativos
225
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
Sul
Sudeste
Gravação de Programas
Diretamente da TV
Ajuda para Deficientes
Ajuda para
Deficientes
Gravação
de
Programas
Diretamente
da TV
HDTV
Nordeste
Ajuda para Deficientes
Norte
Ajuda para Deficientes
6.2.14
Programas
com
Múltiplos
Defasagem
Programas
de
Horários
Gravação de Programas
Diretamente da TV
Gravação
de
HDTV
Programas
Diretamente
da TV
Informativos
HDTV
Informativos
Múltiplos
Programas
HDTV
Informativos
Pesquisa business standard
Na pesquisa realizada pela revista business standard (Março/2002) mostra que o
primeiro item lembrado quando se fala em serviços sob demanda é o planejamento de
suas programações, um filme ou um programa específico a ser assistido. Isto mostra
uma preocupação do usuário em relação ao que se vai assistir na TV. Outro serviço
bastante lembrado é o de se ter à facilidade de pagar contas sem sair de casa através da
TV, conforme mostra a Tabela 6. 9 [62].
Tabela 6. 9 - Dados da pesquisa realizado pela revista business standard [62].
Demanda
Qual dos Serviços Você Acredita que Trará mais Benefícios ao seu dia-a-dia?
Programar filmes e outras atrações para serem assistidos em horários
41%
de seu interesse
Pagar suas contas pela TV ao mesmo tempo em que continua
17%
assistindo ao seu programa predileto
Fazer cursos on-line.
15%
Assistir a comerciais e comprar os produtos que estão sendo oferecidos
11%
on-line.
Enviar e receber e-mail pela TV Digital
11%
Selecionar os segmentos comerciais de seu interesse para as
propagandas televisivas
Jogar videogame pela TV com pessoas que estão em outros lugares
3%
2%
226
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
6.3
Segmento Emissora
No que se refere ao segmento de emissoras, este trabalho objetivou evidenciar as
percepções das emissoras sobre o processo de implantação do sistema de transmissão
digital no Brasil. As maiores emissoras já estão com aproximadamente 40% de sua rede
de transmissão operando digitalmente.
Segundo as emissoras, o mercado consumidor representaria o elo fundamental
para a concretização de seus anseios. A atenção para esse elemento deveria ser
priorizada no sentido de tornar possível o acesso à tecnologia digital, através dos
receptores digitais.
Segundo
os
entrevistados,
o
mercado
brasileiro
teria
características
que
favoreceriam a receptividade aos produtos em HDTV. Sendo assim, os esforços das
emissoras seriam direcionados para a produção em alta definição.
Como os negócios do segmento de emissoras giram em torno de veiculação de
anúncios, a preocupação é de que os receptores HDTV deveriam atingir um nível de
preços convidativos (próximo aos que se têm hoje). Caso contrário, o consumidor não se
interessaria pelos receptores digitais. Sem audiência no canal digital, não haveria
anunciantes.
Sem
anúncios,
não
haveria
garantias
do
retorno
financeiro
aos
investimentos em HDTV realizados pelas emissoras.
Se a decisão sobre a transmissão digital fosse orientada para o SDTV, o
consumidor poderia não identificar uma diferença significativa na mudança (do analógico
para o SDTV) e, portanto, não seria movido a comprar novos receptores.
As emissoras reconhecem que os preços iniciais dos receptores seriam elevados e
restritos aos consumidores das classes A e B. Somente com a queda dos preços a valores
mais acessíveis é que as classes C e D poderiam ter acesso aos receptores digitais.
Antecipando o futuro à operadora de TV via Satélite Sky, e as operadoras de TV
via Cabo TVA e NET, já estão transmitindo seus conteúdos em sinais digitais, fornecendo
também interatividade aos seus usuários. Aproveitando a indefinição do padrão de TV
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
227
Digital, essas empresas anteciparam-se ao mercado, e apesar de serem pagas,
acreditam que poderão competir com a transmissão digital terrestre, oferecendo alta
qualidade na imagem, interatividade e serviços adicionais [69].
Atualmente as emissoras de TV Aberta já estão em um bom nível de digitalização
de seus conteúdos, boa parte delas já possui ilhas de edição digital para realização dos
programas. Esta antecipação se deve principalmente à facilidade da capitação e edição
dos conteúdos em formatos digitais e a retransmissão via Satélite para as afiladas
(repetidoras). Mas, por outro lado, as emissoras terão que ter acesso a linhas de
financiamento ao longo prazo para migraram para TV Digital, caso contrário à nova
tecnologia ficará restrita apenas as classes sociais mais altas. Estudo interno da Globo,
maior emissora de TV Aberta do Brasil, prevê investimentos de US$300 milhões para a
transmissão digital simultaneamente em todo o país [70].
Empresas do setor de telecomunicações, operadoras e fabricantes, esperam
ansiosas pela definição do padrão, pois a adoção de um sistema que permite a
mobilidade proporcionará a exploração de um mercado promissor, de serviços como à
transmissão de vídeo em tempo real seja ela nos meios de transporte ou em receptores
pessoais portáteis. O setor vive uma boa fase, já que em 2004 o número de celulares no
Brasil chegou a 65,6 milhões com um acréscimo de 19,2 milhões de aparelhos em
relação a dezembro de 2003, e o crescimento no período foi de 41,4% [68].
6.3.1
Produção digital
A produção digital em SDTV já faz parte da rotina produtiva das emissoras de TV.
A produção em alta definição é objetivo de todas as empresas de televisão.
A primeira programação em HDTV, certamente, seria composta pelos grandes
espetáculos, principalmente futebol e carnaval, e filmes. Outros programas como
jornalismo e entrevistas não seriam inicialmente produzidos em alta definição, pois não
justificariam uma imagem altamente definida.
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
228
Finalmente, identificou-se que cada emissora implantaria ações para a produção
em HDTV segundo suas possibilidades financeiras.
Dados apontam o telespectador brasileiro como um dos maiores consumidores de
TV do mundo, em 2004 cada telespectador consumiu em média 4 horas, 53 minutos e 22
segundos de TV Aberta por dia, já a média diária de consumo de TV Aberta por domicílio
foi de 8 horas e 31 minutos durante o mesmo período. Outro dado curioso é que em
média o assinante de TV Paga passou 60% do tempo que dedicou ao televisor assistindo
a canais abertos, ou seja, só viu a TV que realmente paga em 40% do tempo total [70].
6.4
Segmento indústria
No que se refere ao segmento industrial, este trabalho objetivou evidenciar as
percepções do segmento de fornecedores de receptores digitais sobre o processo de
implantação do sistema de transmissão de sinais digitais de TV no Brasil.
A abordagem desta pesquisa procurou identificar os principais parâmetros
envolvidos na implementação da TV Digital no Brasil. Sendo assim, neste segmento a
pesquisa abordou os seguintes temas [67]:
6.4.1
Transmissão digital e suas possibilidades
Os fabricantes teriam interesse que está tecnologia fosse adotada rapidamente,
vislumbrando um aquecimento na produção diante do grande mercado que a implantação
proporcionará. Para eles existe um ponto comum, o grande interesse dos consumidores
seriam o HDTV, a transmissão em alta definição irá motivar o consumidor a adquirir um
novo receptor, sendo que os demais serviços de natureza interativa terão um alto grau
de importância para o consumidor.
229
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
6.4.2
Percepção sobre os padrões
Segundo os fabricantes a escolha do padrão de transmissão não representa
preocupações tecnológicas para as empresas fabricantes, porque elas já encontram-se
preparadas para a produção de itens digitais, independente do padrão escolhido.
As
percepções
indicam
que
as
empresas
que
detém
tecnologia
própria
provavelmente iniciarão o abastecimento do mercado, e as que não desenvolvem
tecnologia firmarão acordos tecnológicos e entrarão um pouco mais tarde no mercado.
6.4.3
Prazos factíveis para produção de itens digitais, segundo o segmento
industrial
Esta pesquisa mostra a expectativa das empresas, muitas delas mencionaram que
todo o portfolio de produtos poderia ser disponibilizado entre seis e vinte e quatro meses,
após a definição do padrão pela ANATEL. As empresas têm a expectativa que em dez
anos o processo de transição já esteja consolidado no Brasil.
Tabela 6. 10 - Linha do tempo, segundo o segmento industrial.
(dados fornecidos pelos fabricantes) [67].
Período de Transição de 10 anos
(Coexistência de Transmissões Analógica e Digital)
Data inicial
Start ANATEL
Início
6.4.4
Set-Top Box e TV Digital
(Portfolio Reduzido)
6 meses
Vasto Portfolio de Produtos
24 meses
10 anos
Posicionamento sobre o mercado consumidor
Existe a preocupação com os elevados preços iniciais, quando apenas um
percentual pequeno dos consumidores (classes A e B) estaria motivado a adquirir tais
230
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
produtos, desde que plenamente estimulados pelos benefícios da transmissão digital,
principalmente o HDTV.
Segundo os entrevistados, o receptor digital inicialmente seria adquirido por
consumidores mais favorecidos financeiramente e o Set-Top Box atingiria o segmento
mais popular, que não teria todos os benefícios da transmissão digital, como o HDTV.
Os fornecedores acreditam que em um prazo de dez anos os consumidores teriam
trocado seus aparelhos analógicos pelos televisores digitais.
6.4.5
Expectativas de investimentos para manufaturas
A
maioria
das
Indústrias
diz
que
o
investimento
seria
muito
grande,
independentemente do padrão adotado. Uma linha de montagem moderna teria um
custo entre três ou quatro milhões de dólares. Em alguns depoimentos, sugeriu-se o
montante entre dez e quinze milhões de dólares, considerando recursos já existentes e
investimentos anteriores.
Tais recursos futuros estariam direcionados a:
•
capacitar e treinar funcionários;
•
investir em máquinas, equipamentos e novas linhas de montagem, e;
•
investir em novo espaço físico no parque industrial atual que mantivesse,
mesmo que por um período transitório de alguns anos, as duas naturezas de
produção: analógica e digital;
Outra questão mencionada, seria a preocupação com royalties que seriam
cobrados do Brasil, e que emissoras e fabricantes teriam que pagar ao detentor do
padrão adotado.
A preocupação não se refere ao montante de investimento, mas à velocidade e à
garantia do retorno dos investimentos. Diante dessa complexidade, resultante da
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
231
mudança do sistema de transmissão, as empresas pretenderiam minimizar o risco do
investimento buscando, em cada padrão de transmissão, indicadores que possibilitassem
projeções das empresas, tanto em termos produtivos como comerciais.
6.4.6
Dados descritivos do parque industrial no Brasil
As indústrias fabricantes convergem para uma mesma idéia, de que o parque
industrial brasileiro seria incrementado com funções de manufatura de produtos digitais
desde que existisse demanda de mercado para tais produtos. Sendo que, durante o
período de transição, as linhas de produção dos equipamentos analógicos iriam conviver
com as novas linhas de produtos digitais.
Todas as empresas multinacionais, com exceção de uma, mantém centros de
desenvolvimento de tecnologia tanto ATSC quanto DVB. Todos esses centros de
desenvolvimento estão localizados fora do Brasil. As empresas nacionais, embora não
mantenham centros de desenvolvimento firmariam acordos para ter acesso às
tecnologias disponíveis. Alguns dos dados descritivos estão listados abaixo:
•
Localização das Plantas Produtivas: a maioria das Indústrias mantêm fábricas
em Manaus, com exceção de algumas que também mantêm instalações em
outras cidades brasileiras;
•
Número de Funcionários: as indústrias consultadas estimam empregar hoje
cerca de 25.000 funcionários, sendo 30% desse valor o número de
funcionários trabalhando com produtos de recepção de sinal de TV;
•
Faturamento Anual: A maioria das indústrias preferiu não responder por
considerar como dado estratégico da empresa.
232
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
6.4.7
Percepções sobre geração de empregos
Seriam necessários empregar novos funcionários, porém esse número não
chegaria a ser expressivo, devido à robotização das fábricas e ao reaproveitamento da
mão-de-obra destinada à produção atual de equipamentos analógicos.
A tendência é que a implantação de um sistema de transmissão totalmente novo
exija mão-de-obra especializada para prestar serviços de assistência e atendimento ao
consumidor.
6.4.8
Entrada de receptores digitais no mercado de consumo
As empresas prevêem que a produção dos itens digitais ocorreria, na grande
maioria, em seus parques localizados em Manaus.
Entretanto, para atender a pequena demanda inicial para itens digitais, algumas
empresas
poderiam
importar
o
produto
pronto
até
que
fosse
justificável
elas
dependeriam do que as emissoras de TV estivessem dispostas a transmitir.
Inicialmente, estariam sendo oferecidos dois produtos:
•
Set-Top Box, para adaptar a TV analógica convencional 4:3 à recepção de
sinal digital;
•
6.4.9
aparelho de TV Digital com atributo de alta definição (HDTV) ou não (SDTV).
Interferência do padrão no preço dos equipamentos
Alguns
fabricantes
mencionaram
que
os
preços
dos
produtos
seriam
independentes do padrão adotado.
Inicialmente, o preço seria elevado e que poucos consumidores teriam acesso.
Nesse sentido, existe uma preocupação do segmento de fabricantes em subsidiar essa
233
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
questão, tornando o receptor mais acessível. Os preços, considerados acessíveis, estão
na Tabela 6. 11.
Tabela 6. 11 - Preços dos receptores digitais, segundo o segmento industrial [67].
Receptores Digitais
Set-Top Box
TV Digital de alta definição (HDTV)
6.4.10
Preços
US$ 200.00 a US$ 700.00
US$ 2,500.00 a US$ 3,000.00
Percepções sobre exportação
As empresas multinacionais tem alto interesse na exportação de produtos
manufaturados, principalmente para os países do Mercosul e da América Latina.
Alguns fabricantes estariam preocupados com o tempo que o processo de adoção
do padrão no Brasil pudesse levar, retardando investimentos e anulando oportunidades
de negócios no pioneirismo brasileiro na produção de receptores digitais na América do
Sul.
A indústria assim como as emissoras, valorizam a importância da apresentação de
credibilidade do processo, mediante a garantia de prazos associada ao:
•
estabelecimento de cronograma, para cumprimento dos prazos;
•
estabelecimento de normas de padronização, e;
•
implementação de políticas industrial e de exportação eficientes para o Brasil.
Se as indústrias de componentes fossem atraídas, o grande resultado seria a
constituição de um pólo industrial exportador, inclusive com desenvolvimento de
tecnologia. Com isso, as condições de exportação seriam ampliadas.
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
6.5
234
Pesquisa com demonstração
No sentido de avaliar mais o mercado consumidor a ANATEL, com a colaboração
das emissoras de radiodifusão, efetuou pesquisas em diversos Shoppings nacionais, onde
foi feita uma demonstração comparativa entre uma TV Digital de alta definição e uma TV
analógica.
A ANATEL considerou que para avaliar a opinião real do mercado seria mais
significativo levar a TV Digital às ruas e mostrá-la à população, definindo então uma nova
fase de pesquisas de campo.
O primeiro passo foi estabelecer as questões relevantes e reduzir o questionário
anterior, de forma a permitir que a abordagem fosse direta ao transeunte, sem
necessidade de combinar horário com os entrevistados, e treinar pessoal para aplicar
esses questionários.
O resultado deste passo foi um questionário de 15 perguntas, avaliando única e
diretamente a impressão do consumidor com relação ao exibido nos televisores no
momento do preenchimento do questionário e 6 pessoas treinadas para instruir quanto
ao seu preenchimento.
A seguir, foi feita a escolha dos locais de avaliação. Uma vez que essa pesquisa
requer um considerável trabalho e algum investimento, foram consultados inicialmente
os Escritórios Regionais da ANATEL que poderiam oferecer suporte em suas cidades.
Desta consulta, foram definidas como alvo as cidades de Belo Horizonte, Manaus e São
Paulo.
Definidas as cidades, passou-se à procura dos locais. Tal busca concentrou-se em
Shopping Centers, que oferecem, ao mesmo tempo, segurança, infra-estrutura e público.
O último passo foi à negociação do empréstimo dos equipamentos das emissoras
de radiodifusão e o projeto do quiosque.
Capítulo VI – Pesquisa de Mercado
6.5.1
235
Expectativas de investimentos para manufaturas
A pesquisa em Belo Horizonte, a única ocorrida até o momento, revelou-se um
sucesso. Mais de 400 questionários foram respondidos, e os intervalos entre as sessões
foram os mínimos realizáveis. Com o evidente sucesso da pesquisa, alguns objetivos
foram remodelados, e as cidades almejadas passaram a ser, além de São Paulo e
Manaus previstas inicialmente, Porto Alegre, Fortaleza e Brasília [67].
6.6
Conclusão
Vale ressaltar que a pesquisa de mercado relatada neste Capítulo, que faz parte
do relatório integrador dos aspectos técnicos e mercadológicos da TV Digital, realizado
através do Convênio Técnico da Agência Nacional de Telecomunicações (ANATEL) e a
Fundação Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações (CPqD), e foi
realizado entre 1999 e o primeiro semestre de 2000, demonstra claramente a tendência
atual para o processo de implementação da TV Digital no Brasil, e devido a indefinição do
sistema/padrão de TV Digital que será adotado no Brasil tal pesquisa ainda é válida.
O impasse do governo na definição faz com que estes dados permaneçam ainda
atuais, pois a ausência de uma política objetiva e concreta impossibilita a tomada de
decisões, isso faz com que a inovação da TV convencional, não seja perceptível ao
consumidor final. O que pode-se notar é que adiantando a decisão do governo, os
grandes fabricantes de televisores já estão lançando modelos HDTV Ready, que somente
proporciona uma melhora na qualidade da imagem, quando utilizado em conjunto com
um DVD Player, ou um canal pago de transmissão via Cabo/Satélite digital, como
exemplo o Sky Digital Plus.
Capítulo VII
Modelos de Negócio em TV Digital
237
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
7.
MODELOS DE NEGÓCIO EM TV DIGITAL
7.1
Introdução
Ao contrário da TV Analógica, que possui um modelo de negócio bem definido e
pouco flexível, a TV Digital apresenta diversas alternativas possíveis para a conformação
do modelo. Se, por um lado, tal diversidade de opções cria um cenário bastante atraente,
pode, por outro, facilmente induzir a alternativas enganosas. Enquanto algumas opções
são, infelizmente, mutuamente excludentes, outras podem coexistir, mas a um custo
bastante elevado. E, finalmente, existem as opções que, mesmo tendo um custo
aparentemente significativo, podem trazer um volume de ganhos que compensem os
investimentos necessários. As dificuldades são de natureza técnica, econômica e algumas
vezes legal.
Para efeitos destes estudos, entende-se como modelo de negócio em TV Digital “a
forma como os recursos tecnológicos e suas características são utilizadas para prover um
determinado conjunto de programas e facilidades para os telespectadores”. As
alternativas referem-se a:
•
diferentes características de receptibilidade do sinal, com o conseqüente
atendimento de diferentes segmentos de mercado;
•
utilização da capacidade de transporte de bits e sua distribuição entre
diferentes
tipos
de
programas
televisivos
e
outros
serviços
de
telecomunicações, e;
•
diferentes
formas
de
se
implementar
os
programas
aplicativos
que
complementam os programas de televisão.
Dessa forma, a radiodifusão brasileira, com uma acirrada competição entre as
emissoras e com um elevado número de redes, sugere a necessidade de uma
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
238
flexibilidade que permita a cada uma delas enfrentar o desafio da introdução da nova
tecnologia, com todos os investimentos que serão necessários. Obviamente, por
atingirem parcelas diferentes de público, as soluções estratégicas de negócio não serão
as mesmas para todas as emissoras. Assim, no início da implementação da TV Digital, as
emissoras trabalharão na sondagem dos anseios do público, mediante o oferecimento
das alternativas possíveis, com posterior avaliação da resposta do público e, se for o
caso, direcionamento da estratégia.
Não se pode esquecer que a TV Digital vem substituir uma tecnologia estabelecida
há 50 anos e que ela será utilizada, provavelmente, pelos próximos 30 anos. Ela a
televisão do futuro.
O presente Capítulo analisa as alternativas existentes de Características para
modelos de negócio e o próprio modelo de negócio que poderá vir a ser adotado, além de
suas possibilidades. Além da melhor qualidade da imagem e do som, a tecnologia digital
disponibilizará à televisão um conjunto de facilidades impensáveis no ambiente
analógico, como interatividade, informação hipermídia e uma flexibilidade na adição e na
utilização de novas aplicações, tais como o comércio eletrônico, a troca de mensagens ou
os jogos eletrônicos.
7.2
Características para modelos de negócio
Conforme já abordado anteriormente, neste Capítulo, as características para
Modelos de Negócio seriam [65]:
•
Resolução, Qualidade de Imagem e Formato de Tela: uma questão central
para a definição do modelo de negócio é a escolha da resolução desejada para
a imagem da TV Digital. A resolução e o modelo de negócio são parcialmente
interdependentes, definido um deles, tem-se poucas opções de escolha para o
segundo. Como já foi visto anteriormente da resolução e do formato de tela,
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
239
podem ser agrupados em quatro categorias, correspondendo a quatro
diferentes níveis de qualidade de imagem e som: HDTV, EDTV, SDTV e LDTV;
•
Conversão do Formatos da Tela: os programas transmitidos em formato 16:9
devem poder ser usufruídos por telespectadores que disponham de monitores
4:3 e vice-versa;
•
Diversidade de Programação: não existe restrições para a composição dos
programas, mas deve-se observar que, por exemplo, não é possível ter-se um
modelo de múltiplos programas em HDTV. Uma alternativa possível é a adoção
de diferentes modelos em função do horário, como por exemplo a transmissão
em HDTV no horário nobre (filmes) ou em eventos especiais (jogos, corrida de
automóveis) e a transmissão de múltiplos programas em SDTV em horários
em que existe maior probabilidade de audiência segmentada (por exemplo,
durante o dia);
•
Otimização de Cobertura: a flexibilidade com que algumas plataformas
permitem ajustar os parâmetros de transmissão, possibilita à emissora
ampliar a capacidade de transporte (em detrimento da robustez do sinal), ou
fornecer uma maior robustez à transmissão (em detrimento da capacidade de
transporte). Essa flexibilidade poderia ser empregada para se otimizar a
cobertura, porque existe no país regiões com condições geográficas bastante
diversas, requerendo, em algumas delas, sinais mais robustos do que em
outras. Cada emissora poderia ajustar os seus parâmetros de transmissão de
modo a obter a máxima capacidade de transporte para a condição geográfica
local;
•
Transmissão Hierárquica: consiste na transmissão de parte dos bits com um
grau de robustez maior do que o dos demais. Com isso, criam-se dois tipos
(ou camadas) de sinais: um, mais robusto, destinado a ser captado por todos
os usuários, mesmo em situações bastante adversas; e o outro, menos
240
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
robusto, destinado a ser captado pela maioria dos usuários que utilizam
antenas externas ou que estejam em locais de recepção não hostil;
•
Multimídia e Hipermídia: multimídia é a apresentação de informações
utilizando-se das diversas formas possíveis de comunicação: sons, imagens,
textos e sensação tátil. Já a hipermídia refere-se à possibilidade das pessoas
“navegarem” pelas informações, ou seja, de obterem informações adicionais
através de interações com um programa (de computador) que reage de
acordo com os comandos recebidos;
•
Interatividade e Canal de Retorno: a hipermídia disponibiliza à TV Digital um
de seus principais atributos: a interatividade. Entretanto, para que esta seja
completa, é necessário considerar-se a questão do canal de retorno. Sob esse
aspecto, existem três graus possíveis:
-
Interatividade Local: ocorre quando toda a informação necessária é
inicialmente transmitida pela emissora e armazenada no receptor do
usuário;
-
Interatividade com Canal de Retorno Não-dedicado: neste caso, pode-se
ter aplicações transacionais, aplicações em que existe uma troca de
mensagens entre o receptor do usuário e alguma máquina servidora
localizada remotamente;
-
Interatividade de Retorno de Canal Dedicado: este é um estágio posterior
de desenvolvimento, em que o sistema de televisão teria um meio
específico para a função do canal do retorno.
•
Datacasting:
refere-se
à
transmissão
de
fluxos
de
dados
que
serão
armazenados e processados pelo receptor. Tais dados podem estar vinculados
a programas, com a finalidade de permitir a interatividade local; podem se
referir a informações auxiliares, como por exemplo o guia eletrônico de
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
241
programação (EPG); ou ainda podem constituir-se em programas completos,
como por exemplo, boletins meteorológicos;
•
Application Programming Interface (API):, é a interface entre o sistema
operacional da URD e as aplicações criadas para o usuário, tais como jogos,
comércio eletrônico, guia de programação, entre outros. Pode-se dizer que é o
equivalente ao API dos sistemas operacionais de computadores, que fazem
com que estes possam executar diferentes programas e aplicativos, como
planilhas eletrônicas e processadores de textos que foram criados por terceiros
a partir de padrões bem conhecidos e estabelecidos.
7.3
Modelos de Negócio para TV Digital
7.3.1
Programas secundários de televisão
Programas secundários referem-se a conjuntos de informações que podem ou não
estar vinculados aos programas de televisão. Alguns exemplos são [65]:
•
Guia Eletrônico de Programação (EPG): na TV Analógica é o equivalente aos
guias de horários de televisão publicados nos jornais. Já na TV Digital, onde o
usuário deve escolher um programa e não mais um canal (que é conhecido por
um número fixo), fazem-se necessárias novas formas de busca. O Eletronic
Programming Guide (EPG) é um menu que possibilita ao usuário efetuar tal
busca. Tecnicamente, ele é um fluxo de dados que é transmitido junto com os
demais fluxos de informação (áudio, vídeo), podendo existir um em cada canal
ou um único agregando as informações de todos os canais;
•
Compras Eletrônicas e Outras Aplicações Vinculadas a um Programa: tratamse de recursos que possibilitam a um telespectador, por exemplo, clicar em
um ícone na tela e obter informações ou mesmo efetuar a compra de um
242
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
produto que esteja sendo exibido naquele momento. Isso é realizado com a
inserção de hiperlinks na imagem e com a transmissão de fluxos de dados que
possibilitam ao usuário obter as informações ou as interações que deseja.
Denomina-se de aplicações vinculadas ao programa pois tais fluxos de dados
são mapeados junto ao programa que irá utilizá-los;
•
Boletins
Informativos
e
Aplicações
não
Vinculadas
a
Programas:
são
programas independentes, porém que não exibem conteúdo de vídeo
convencional baseado em cenas dinâmicas. São, por exemplo, boletins de
tempo, cotações e outros informativos que são exibidos em forma de textos ou
gráficos, acompanhados ou não de um fundo musical. Esses programas são
compostos por fluxos elementares de dados e talvez áudio (mas não vídeo), o
que significa que eles ocupam uma taxa de bits bastante pequena.
7.3.2
Diversidade de serviços e acesso a internet
Ao mesmo tempo a transmissão de sinais de televisão sob a forma de
radiodifusão, a plataforma poderá ser utilizada também para a transmissão de sinais de
outros serviços de telecomunicações ou de valor adicionado.
Um exemplo típico é o serviço de televisão por assinatura, onde os programas são
oferecidos apenas a seus assinantes. Um segundo exemplo é o de acesso à Internet,
quando a capacidade de transporte da plataforma é utilizada para o grande tráfego de
informações no sentido descendente e o retorno é realizado por meio da rede telefônica
convencional. Esses serviços podem coexistir com os programas de televisão dentro de
um canal, ou podem ser providos mediante o uso de canais específicos.
No futuro, com a convergência tecnológica, um mesmo terminal, fixo ou portátil,
poderá ser utilizado para assistir aos programas televisivos, aos programas secundários,
realizar acesso à Internet, ou ainda, de uma forma mais abrangente, acessar programas
multimídia (compostos de sons, vídeo, texto e gráficos) e hipermídia (que possuem links
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
243
para uma livre navegação do usuário pelas informações e seqüências de imagem e som).
O sinal de retorno, nesse caso, poderia fluir tanto por meio da rede de telefonia celular
(discada) como por meio de uma rede IP via rádio (dedicada) [65].
7.3.3
Receptibilidade do sinal de televisão
A receptibilidade refere-se à possibilidade de tipos variados de terminais,
localizados em pontos diversos e sujeitos a diferentes condições técnicas, receberem os
sinais de televisão com o grau de qualidade adequado. Quando examinado pela ótica da
emissora, refere-se à cobertura alcançada por esse sinal.
Nos sistemas de TV Analógica, uma vez estabelecida a localização da antena
transmissora, a sua altura e a potência irradiada, as características de cobertura estão
definidas. A partir daí, a recepção ou não do sinal depende apenas da localização do
usuário e do tipo de antena utilizado por ele.
No caso da TV Digital, outros parâmetros podem ser considerados. O emprego de
diferentes parâmetros de transmissão ou o uso da transmissão hierárquica, quando a
plataforma apresenta tais flexibilidades, permite à emissora ampliar o universo da
possível audiência, ou alternativamente, aumentar a capacidade de transporte e,
conseqüentemente, as opções de programas, sacrificando talvez a recepção sob
condições mais severas.
Para a cobertura de áreas de recepção mais críticas, ou zonas de sombra, poderão
ser empregados reforçadores de sinais ou redes de antenas operando sincronamente à
mesma freqüência (rede de freqüência única).
Do lado do usuário, este poderá desejar desfrutar os programas por meio de
receptores fixos, utilizando antenas externas ou internas, por meio de receptores
instalados em veículos (recepção móvel), ou ainda por de terminais portáteis [65].
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
7.4
244
Possíveis modelos de negócio
O modelo de negócio a ser adotado será o maior desafio para a TV Digital
brasileira, pois o que interessa para as emissoras é “segurar” o espectador por mais
tempo em frente à tela da TV. Dessa forma, a partir dos principais atributos da TV Digital
apresentados nas seções anteriores neste Capítulo, pode compor diferentes modelos de
negócio.
Apresenta-se a seguir os principais modelos possíveis para a situação brasileira,
porém não se deve esquecer que estes somente serão válidos a partir da escolha da
plataforma (ou padrão) para a transmissão digital dos sinais de TV [67].
7.4.1
Modelo 1: HDTV
O modelo é caracterizado pela transmissão de um único programa televisivo, na
melhor resolução possível (HDTV). Podem ser transmitidos, além disso, o guia eletrônico
de programação (EPG) e dados vinculados ao programa, além de programas secundários
como boletins informativos, até o limite em que os mesmos não prejudiquem a qualidade
do vídeo/áudio do programa principal.
Fundamentado na oferta de uma excelente qualidade de imagem e som, o HDTV
tem como vantagem o fato de ser um modelo simples. Como desvantagem, o custo dos
equipamentos é maior (tanto para o telespectador quanto para as emissoras), tal como
qualquer produto no início de uma nova tecnologia. Dessa forma, será inicialmente
adquirido apenas por pessoas de alto poder aquisitivo, mas com o tempo é possível que
existam novas alternativas e isso tornará a tecnologia mais acessível aos demais
consumidores.
O que deveria acontecer era existir uma URD universal, dotada sempre de
recepção que inclua HDTV, de modo que os indivíduos pudessem comprar este produto
uma única vez e ir evoluindo nos complementos, na medida de suas possibilidades [67].
245
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
7.4.2
Modelo 2: HDTV com replicação de conteúdo
No modelo 2, aplicável somente para plataformas que permitem transmissão
hierárquica (DVB-T e ISDB-T), é transmitido um programa em HDTV em uma
configuração de menor robustez, e o mesmo programa (conteúdo) é replicado em LDTV
(ou eventualmente SDTV) em uma camada de maior robustez, para possibilitar que
pessoas com terminais móveis, portáteis, ou sujeitos a condições hostis de recepção
possam captar o programa.
Neste caso, informações de EPG e de boletins, seriam transmitidas na camada
mais robusta.
Este modelo enfatiza a transmissão de imagem de alta definição, ao mesmo
tempo em que se preocupa com o atendimento de todos os usuários (cobertura). Ele
será necessário se a transmissão de sinais de HDTV com uma robustez padrão se
mostrar
insuficiente
(eventualmente
para
incluindo
atender
os
a
terminais
todos
os
móveis).
usuários
Tem
ou
como
tipos
de
vantagem
receptor
a
maior
receptibilidade e, como desvantagem, o custo da replicação do mesmo conteúdo em dois
programas digitais distintos [67].
7.4.3
Modelo 3: HDTV e um segundo programa de LDTV ou SDTV
No modelo 3, é transmitido um programa principal em HDTV e um segundo
programa, com conteúdo diferente, em LDTV ou SDTV, conforme a capacidade de
transporte do sistema.
Este é um modelo diferente do anterior. Neste caso, existe ainda uma certa
ênfase na transmissão de um programa de elevada qualidade (HDTV), ao mesmo tempo
em que procura-se atender a uma necessidade de informação de uma audiência
segmentada. A emissora atenderia a um segmento de audiência principal (por exemplo,
jogo de futebol ou filme) em HDTV e outro secundário (por exemplo, notícias) em SDTV.
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
246
Este modelo tem como vantagem a preservação da alta qualidade da imagem
(pelo menos em um dos programas) aliada a certa diversificação de informações.
Para plataformas com robustez configurável, pode-se ter emissoras em diferentes
locais no país transmitindo com diferentes graus de robustez, embora a transmissão em
um modo mais robusto possa inviabilizar o segundo programa em SDTV [67].
7.4.4
Modelo 4: HDTV e outros serviços de telecomunicações
O modelo 4, é transmitido um programa em HDTV. A capacidade remanescente de
transporte é utilizada para a prestação de um outro serviço, tal como a televisão por
assinatura ou o acesso à Internet.
Em relação a disponibilização de novos serviços para os usuários, este modelo
tem a vantagem de propiciar à emissora uma fonte de receita adicional, que poderá ser
crítica durante a fase de transição do analógico para o digital. Como desvantagem, essa
capacidade remanescente é bastante limitada, não apresentando flexibilidade para
crescimento se houver aumento da demanda.
Esse modelo não contempla o atendimento sob condições severas de recepção.
Para plataformas com robustez configurável, pode-se ter emissoras em diferentes
locais no país transmitindo com diferentes graus de robustez. Porém, a transmissão em
modo mais robusto é feita sacrificando parte do sinal não-televisivo, ou seja, a televisão
por assinatura seria em LDTV ou, no caso do acesso à Internet, a taxa de bits disponível
seria menor [67].
7.4.5
Modelo 5: múltiplos programas em SDTV
O modelo 5, a capacidade do canal é utilizada para a oferta de múltiplos
programas em SDTV (tipicamente quatro por canal). Cada programa teria os seus
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
247
próprios dados vinculados. Além dos programas televisivos, haveriam os boletins e
outras aplicações não-televisivas.
Do ponto de vista estratégico, este modelo é caracterizado pelo foco no aumento
da oferta de programações. Apresenta como vantagens a diversificação da informações,
o custo relativamente mais baixo para os equipamentos de estúdio e monitor do usuário,
uma qualidade de imagem e som melhores que a recebida por meio analógico e, no caso
do usuário estar utilizando uma URD combinada a um televisor analógico como monitor,
não haver perda significativa da qualidade da imagem, exceto nas transmissões 16:9.
Como desvantagem, não existe o efeito da alta definição, para aqueles que contam com
tal expectativa.
Como uma alternativa de uso do modelo 5, da capacidade de transporte pode ser
utilizada para a transmissão de vários fluxos de vídeo referentes a diferentes ângulos de
visão de um mesmo programa.
Uma segunda alternativa refere-se à transmissão do mesmo conteúdo em
horários defasados (ver Near-Video-on-Demand). Tal alternativa somente faz sentido
enquanto a maioria dos usuários não possuir uma URD com dispositivo de memória.
Em qualquer desses casos, com o emprego de plataformas com robustez
configurável, pode-se ter emissoras em diferentes locais no país transmitindo com
diferentes graus de robustez. É provável que a adoção de um grau de robustez maior
implique em uma redução do número de programas disponibilizados ao público [67].
7.4.6
Modelo 6: múltiplos programas em EDTV
Tecnicamente, o modelo 6 é similar ao modelo 5, exceto que, em vez de se ter
programas com resolução (qualidade) SDTV, tem-se com resolução EDTV.
O modelo 6 privilegia uma melhor qualidade da imagem, procurando atender ao
quesito de múltiplos programas. O aumento na qualidade da imagem sacrifica a
quantidade de programas disponíveis, que seria de dois ou três por canal, no caso
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
248
brasileiro. Um telespectador que utilizasse uma URD acoplada a um televisor analógico
veria uma boa imagem, porém não tão boa quanto aquele que possuir um monitor EDTV.
Mas a imagem ainda seria melhor do que aquela que é vista nos receptores analógicos
atuais.
O modelo 6 tem, em relação aos que empregam HDTV, um custo mais baixo tanto
para os equipamentos da emissora quanto do usuário, e uma maior oferta de
programação. Em relação à SDTV, ele apresenta a vantagem de uma melhor qualidade
de imagem, com perda no número de programações possível [67].
7.4.7
Modelo 7: múltiplos programas SDTV com transmissão hierárquica
No modelo 7, aplicável somente para plataformas com capacidade de transmissão
hierárquica, o programa principal (em SDTV) e o guia eletrônico de programação (EPG)
são transmitidos na camada mais robusta. O restante dos programas é transmitido em
modo menos robusto.
Este modelo privilegia o aspecto da cobertura. A sua vantagem é a de garantir
que pelo menos o programa principal seja captável por todos os usuários da área de
cobertura. Como desvantagem, é esperado que os equipamentos para transmissão e
recepção hierárquica tenham um custo um pouco mais elevado do que a transmissão
não-hierárquica [67].
7.4.8
Modelo 8: múltiplos programas em EDTV com transmissão hierárquica
O modelo 8 é similar ao modelo 7, exceto que ele é composto por programas em
EDTV. Apresenta como vantagens, em relação ao modelo 7, uma melhor qualidade da
imagem e, em relação ao modelo 6, a ênfase na melhor cobertura. É esperado que o
custo desse modelo seja mais elevado do que o dos modelos 6 e 7 [67].
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
7.4.9
249
Modelo 9: SDTV com outros serviços de comunicação
O modelo 9, é transmitido um programa televisivo em SDTV e o restante da
capacidade de transporte do canal é utilizada para a prestação de outros serviços, tais
como o de televisão por assinatura ou o acesso à Internet.
Para o consumidor, ele apresenta a vantagem da disponibilidade de acesso a
outros serviços de telecomunicações ou os de valor adicionado. Para a emissora,
apresenta a vantagem de uma fonte adicional de receita, podendo contribuir para facilitar
a migração do sistema analógico para o digital, por exemplo através do fornecimento,
pela emissora, de uma URD com o custo já debitado no valor da assinatura. Uma
desvantagem é que limita o acesso das camadas de menor poder aquisitivo a esses
serviços [67].
7.4.10
Modelo 10: EDTV com outros serviços de telecomunicações
O modelo 10 similar ao modelo 9, exceto que o programa televisivo é transmitido
em EDTV.
Tem como vantagem uma melhor qualidade da imagem e como desvantagem o
menor número de opções de programas [67].
7.4.11
Modelo 11: alternância de modos em diferentes horários
No modelo 11, a emissora pode transmitir programas em HDTV, SDTV ou EDTV
em diferentes horários.
Tem como vantagem a grande flexibilidade para atender a diferentes expectativas
do público, alternando entre imagens de alta qualidade (em filmes, esportes ou shows) e
oferta de conteúdo diversificado. Como desvantagens, para o telespectador, é reduzido o
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
250
número de programas veiculados em alta definição, enquanto o custo do terminal é
idêntico ao dos casos com HDTV [67].
7.4.12
Modelo 12: alternância de modos em diferentes horários, com
transmissão hierárquica
O modelo 12 é similar ao modelo 11 anterior, exceto que inclui a facilidade de se
realizar a transmissão hierárquica. Em determinados horários, seria transmitido um
programa HDTV com replicação de conteúdo como no modelo 2. Nos demais horários,
seriam transmitidos múltiplos programas em SDTV ou EDTV com robustez diferenciada,
como nos modelos 7 e 8.
Comparando o modelo 12 com modelo 11, ele tem a vantagem de apresentar uma
melhor cobertura do sinal. Como desvantagem, a transmissão hierárquica pode implicar
em um custo mais elevado para os equipamentos de transmissão e recepção [67].
7.5
Observações Acerca dos Modelos de Negócio
Os modelos de negócio apresentados na seção 7.4 deste Capítulo, são os mais
ilustrativos. Outras configurações intermediárias são possíveis e, portanto, as seguintes
considerações são feitas [65]:
a) A análise dos modelos, particularmente de 1 a 10, considera que todas as
emissoras do país adotarão o mesmo modelo. Caso isto não se verifique,
deve-se considerar que o custo do receptor (em particular o monitor) será
determinado pelo maior grau de resolução (p. ex., HDTV) adotado por uma
das emissoras, mesmo que as demais transmitam apenas em SDTV. Além
disso, a adoção de diferentes modelos de negócio pode elevar o custo da URD,
devido ao fator de escala ou à complexidade do receptor;
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
251
b) Verifica-se atualmente uma certa polarização na definição do modelo de
negócio, ou privilegiando a elevada qualidade da imagem (HDTV) ou
diversificando ao máximo a programação (em SDTV). É necessário esclarecer
que existem alternativas intermediárias e que, mesmo a SDTV, apresenta uma
qualidade da imagem e som melhores do que a TV Analógica convencional;
c) Embora programas em HDTV sejam captáveis com o uso de URD e possam ser
desfrutados mesmo em televisores analógicos, deve-se observar que isso
suprime o seu principal atributo – a grande qualidade da imagem. Uma
imagem HDTV reproduzida em um televisor convencional terá a qualidade da
imagem limitada pela resolução e formato da tela do mesmo. No caso de
televisores analógicos, mesmo os mais recentes, tal resolução é tipicamente
de 400 linhas e 440 pixels/linha e formato 4:3. Televisores para aplicação
home-theater, podem apresentar resolução de 720 ou 1080 linhas, embora
ainda mantenham o formato 4:3;
d) A alternativa de se transmitir programas HDTV em horário reduzido e
múltiplos programas nos demais horários, embora tenha a vantagem de
atender a um mercado segmentado durante os múltiplos programas, penaliza
o consumidor que adquire um receptor HDTV e somente pode desfrutar de
programas em alta definição em alguns horários Em um monitor de HDTV,
(devido a sua alta resolução), defeitos na imagem que não apareceriam em
outras modalidades acabam tornando-se visíveis. Além disso, as imagens de
DTV, para serem exibidas em um monitor HDTV, têm cada uma de suas linhas
duplicadas, o que gera uma imagem mais pobre que a HDTV “autêntica”;
e) Para os modelos de múltiplos programas, não é conveniente misturar
programas em SDTV e em EDTV, pelos mesmos motivos do item anterior (d),
eles penalizam o telespectador ao transmitir alguns programas com uma
qualidade inferior à esperada. Particularmente, não é conveniente permitir
uma proliferação simultânea de programas com formatos 4:3 e 16:9,
252
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
devendo-se adotar uma das linhas e a outra ser utilizada somente como
exceção;
f) A disponibilização dos serviços por assinatura pode ser uma fonte de receita
adicional para as emissoras. Entretanto, isso requer a implantação de um
sistema
de
acesso
condicional,
uma
eventual
negociação
com
outros
provedores de serviços por assinatura para o uso integrado desse sistema e o
gerenciamento dos custos operacionais associados. A TV Digital propicia, para
as emissoras, formas alternativas de receita mesmo sem a adoção do serviço
por assinatura, como o comércio eletrônico realizado por meio de hiperlinks;
g) A adoção de diferentes configurações de robustez por diferentes emissoras de
uma mesma rede poderá causar uma não-uniformidade na programação
transmitida, prejudicando os telespectadores situados naquelas áreas com
veiculação de programação mais restrita. Por tal motivo, esta opção deve ser
adotada somente onde as alternativas como a maior potência ou o uso de
reforçadores de sinal não possam ser adotadas ou sejam insuficientes;
7.6
Tabela Comparativa
O relatório integrador [67] produzido pelo CPqD, submetido à consulta pública
pela Agência Nacional de Telecomunicações (ANATEL), apresenta 12 alternativas de
modelo de serviço expostas na Tabela 7. 1. Esta listagem não esgota todas as
possibilidades dos composição de programas, incluindo serviços de transmissão de dados
em caráter complementar, assim como serviços adicionais de telecomunicações.
Tabela 7. 1 – Tabela comparativa modelo de negócio [67].
Configuração
Sugerida
Modelo 1 - Um
programa
Resolução
(Linhas) e
Formato
de Tela
1080 ou
720 linhas
Capacidade de
Transmissão
Vantagens
Apresentadas
Desvantagens
Apresentadas
Um programa
televisivo, com
Excelente
qualidade da
Custo elevado
dos
253
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
HDTV
com
formato
16:9
resolução HDTV e
serviços informativos
de acordo com a
capacidade de
transmissão
remanescente.
equipamentos de
transmissão e
recepção.
Usuários
necessitam de
receptor com
capacidade para
desfrutar toda a
qualidade da
imagem HDTV.
O mesmo programa
transmitido em
resolução HDTV é
também transmitido
em resoluções
menores (SDTV ou
LDTV) para possibilitar
a recepção em
aparelhos receptores
móveis ou portáteis ou
em condições difíceis
de recepção. Necessita
de tecnologia para
transmissão
hierárquica só
disponível nas
plataformas DVB e
ISDB.
Excelente
qualidade de
imagem e
som,
especialmente
na resolução
HDTV.
Maior
cobertura do
sinal e melhor
receptibilidade
com as
resoluções
SDTV ou LDTV.
Custo elevado
dos
equipamentos de
transmissão e
recepção na
resolução HDTV.
Custo de
duplicação da
mesma
programação
com duas
transmissões
simultâneas.
Excelente
qualidade da
imagem e
som, na
resolução
HDTV.
Possibilita
gerar outra
programação
para audiência
segmentada.
Custo elevado
dos
equipamentos de
transmissão e
recepção na
resolução HDTV.
Custo de geração
da segundo
programa com
transmissão
simultânea.
Fonte de
receita
adicional à
emissora
proveniente
dos serviços de
televisão por
assinatura ou
de
telecomunicaçã
o.
Capacidade
remanescente
limitada, o que
reduz o
desempenho dos
demais serviços
sem flexibilidade
de expansão no
caso de aumento
da demanda. Os
serviços
adicionais podem
ser
Modelo 2 - Um
programa
HDTV com
replicação do
mesmo
conteúdo em
SDTV ou LDTV
1080 ou
720 linhas
com
formato
16:9
(HDTV) e
480 linhas
com
formato
16:9 ou 4:3
(SDTV) ou
240 linhas
com
formato 4:3
(LDTV)
Modelo 3 - Um
programa
HDTV e um
segundo
programa
diferente em
SDTV ou LDTV
1080 ou
720 linhas
com
formato
16:9
(HDTV),
480 linhas
com
formato
16:9 ou 4:3
(SDTV) ou
240 linhas
com
formato 4:3
(LDTV)
Um programa em
HDTV transmitido
como principal e outro
programa, com
conteúdo diferente em
SDTV ou LDTV
1080 ou
720 linhas
com
formato
16:9
Um programa em
HDTV e,
simultaneamente,
outros programas
exclusivos de TV para
assinantes com
resolução SDTV ou
LDTV ou ainda outros
serviços de
telecomunicações
(como serviços
informativos ou
mesmo acesso à
Modelo 4 - Um
programa
HDTV e outros
programas de
televisão por
assinatura ou
de
telecomunicaç
ões
imagem e
som. Modelo
simples.
254
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
Modelo 5 - Até
quatro
diferentes
programas
SDTV
Modelo 6 - Até
três diferentes
programas
EDTV
Modelo 7 - Até
quatro
diferentes
programas
SDTV com
diferentes
capacidades
de cobertura
da área de
transmissão
internet) de acordo
com a capacidade de
transmissão
remanescente.
Capacidade de
transmissão de até
quatro diferentes
programas em
resolução SDTV por
um mesmo canal. O
restante da capacidade
de transmissão pode
ser ocupado com
boletins e outras
aplicações nãotelevisivas. Como
alternativa podem ser
transmitidos diferentes
ângulos de um mesmo
programa ou a
repetição de um
mesmo programa em
horários defasados.
comprometidos
em condições
severas de
recepção.
Maior oferta da
programação.
Diversificação
de
informações.
Custo
relativamente
mais baixo
para os
equipamentos
de estúdio e
monitor do
usuário.
Qualidade de
imagem e som
acima da
tecnologia
analógica.
Não existe a alta
definição de
imagem
esperada por
muitos usuários.
480 linhas
com
formato
16:9
Capacidade de
transmissão de até
três diferentes
programas por um
mesmo canal. Como
alternativa podem ser
transmitidos diferentes
ângulos de um mesmo
programa ou a
repetição de um
mesmo programa em
horários defasados.
Melhoria de
imagem em
relação ao
modelo
semelhante
com
transmissões
em resolução
SDTV. Custo
mais baixo
para
equipamentos
de transmissão
e recepção, em
relação à
resolução
HDTV.
Redução do
número de
programas em
relação ao
modelo
semelhante com
transmissões em
resolução SDTV.
480 linhas
com
formato
16:9
Um programa principal
seria transmitido em
resolução SDTV com
capacidade de
recepção por
aparelhos receptores
móveis ou portáteis ou
em condições difíceis
de recepção. Este
seria acompanhado de
até outros três
diferentes programas
com transmissões em
resolução SDTV menos
robustas. Para isso
necessita de
Maior
cobertura do
sinal e melhor
receptibilidade,
assegurada
para o
programa
principal.
Custo do
transmissor que
permite
transmissão
hierárquica é um
pouco mais
elevado.
480 linhas
com
formato
16:9 ou 4:3
255
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
Modelo 8 - Até
três diferentes
programas
EDTV com
diferentes
capacidades
de cobertura
da área de
transmissão
480 linhas
com
formato
16:9 ou 4:3
tecnologia para
transmissão
hierárquica só
disponível nas
plataformas DVB e
ISDB.
Um programa principal
seria transmitido em
resolução EDTV com
capacidade de
recepção por
aparelhos receptores
móveis ou portáteis ou
em condições difíceis
de recepção. Este
seria acompanhado de
até outros dois
diferentes programas
com transmissões na
resolução EDTV menos
robustas. Para isso
necessita de
tecnologia para
Transmissão
Hierárquica só
disponível nas
plataformas DVB e
ISDB.
Modelo 9 - Um
programa
SDTV e outros
serviços de
televisão por
assinatura ou
de
telecomunicaç
ão
480 linhas
com
formato
16:9 ou 4:3
(SDTV) e
240 linhas
com
formato 4:3
(LDTV)
Um programa aberto
transmitido na
resolução SDTV e,
simultaneamente,
outros programas
exclusivos de TV para
assinantes com
resolução SDTV ou
LDTV ou ainda outros
serviços de
telecomunicação
(como serviços
informativos ou
mesmo de acesso à
internet) de acordo
com a capacidade de
transmissão
remanescente.
Modelo 10 Um programa
480 linhas
com
Um programa aberto
transmitido com
Maior
cobertura do
sinal e melhor
receptibilidade,
assegurada
para o
programa
principal, com
melhor
qualidade do
que o modelo
semelhante
com
transmissões
em resolução
SDTV.
Maior
capacidade de
oferta de
serviços de
telecomunicaçã
o ou de valor
adicionado.
Fonte de
receita
adicional para
gerar recursos
capazes da
facilitar a
migração da
tecnologia
analógica para
a digital, com
possibilidade
de
fornecimento a
assinantes de
conversores
(Set-Top Box)
gratuitos ou
com custo
reduzido.
Melhor
qualidade da
Redução de
programas em
relação ao
modelo
semelhante com
transmissões na
resolução SDTV.
Custo do
transmissor que
permite
transmissão
hierárquica é um
pouco mais
elevado.
Limita acesso das
camadas de
menor poder
aquisitivo da
população aos
serviços
complementares
e de
telecomunicações
.
Menor opção de
programas
256
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
EDTV e outros
serviços de
televisão por
assinatura ou
de
telecomunicaç
ão
Modelo 11 –
Programas
HDTV, EDTV,
SDTV ou LDTV
transmitidos
em diferentes
horários
Modelo 12 –
Programas
HDTV, EDTV,
SDTV ou LDTV
transmitidos
em diferentes
horários com
diferentes
capacidades
de cobertura
da área de
transmissão
formato
16:9
(EDTV) e
480 linhas
com
formato
16:9 ou 4:3
(SDTV) ou
240 linhas
com
formato 4:3
(LDTV)
1080 ou
720 linhas
com
formato
16:9
(HDTV),
480 linhas
com
formato
16:9
(EDTV),
480 linhas
com
formato
16:9 ou 4:3
(SDTV) ou
240 linhas
com
formato 4:3
(LDTV)
1080 ou
720 linhas
com
formato
16:9
(HDTV),
480 linhas
com
formato
16:9
(EDTV),
480 linhas
com
formato
16:9 ou 4:3
(SDTV) ou
240 linhas
com
formato 4:3
(LDTV)
resolução EDTV e,
simultaneamente,
outros serviços como
programas exclusivos
de TV para assinantes
com resolução EDTV,
SDTV ou LDTV ou
outros serviços de
telecomunicações
(como serviços
informativos ou
mesmo de acesso à
internet) de acordo
com a capacidade de
transmissão
remanescente.
Capacidade de
transmissão de
programas nas
resoluções HDTV,
SDTV, EDTV ou LDTV
em horários diversos.
Programas escolhidos
com determinadas
resoluções seriam
transmitidos com
capacidade de
recepção por
aparelhos receptores
móveis ou portáteis ou
em condições difíceis
de recepção. Estes
seriam acompanhados
por outros diferentes
programas, em
horários distintos com
transmissões menos
robustas. Para isso
necessita de
tecnologia para
Transmissão
Hierárquica só
imagem, em
relação ao
modelo
semelhante
com
transmissão do
programa em
SDTV.
televisivos ou de
serviços de
telecomunicações
em relação às
transmissões de
programas
abertos em
SDTV.
Flexibilidade
para atender a
diversas
demandas do
público
alternando alta
qualidade com
oferta de
conteúdo
diversificado.
Número reduzido
de programas em
alta definição.
Custo do
receptor é mais
elevado para
atingir a maior
resolução
(HDTV).
Melhor
cobertura do
sinal em
relação ao
modelo
semelhante
sem
transmissão
hierárquica.
Número reduzido
de programas em
alta definição.
Custo do
receptor é mais
alto para atingir
a maior
resolução
(HDTV).
Transmissão
hierárquica
implica em custo
mais elevado
para
equipamentos
transmissores e
receptores.
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
257
disponível nas
plataformas DVB e
ISDB.
7.7
Modelos de Negócio Adotados em Alguns Países
Alguns países já definiram suas plataformas e, portanto, adotaram modelos de
negócio de acordo com o padrão. A seguir, são apresentados os modelos de negócio
adotados nos Estados Unidos, Europa e Japão [65].
7.7.1
Estados Unidos
Inicialmente, os Estados Unidos estabeleceram uma grande flexibilidade em
termos de resolução da imagem, já que incluem os formatos de HDTV (1080p, 1080e e
720p), EDTV (480p 16:9) e SDTV (480e 16:9, 704x480, p/e, 4:3, e 640x480, p/e, 4:3).
Entretanto, a FCC voltou atrás e permitiu que as emissoras transmitam apenas
um sinal de televisão aberta, no modo HDTV.
Essa reconsideração foi devido a fatores de ordem econômica e política. A
motivação econômica é que a FCC acredita que, se não houver um firme apoio das
emissoras à HDTV (ou seja, a uma maciça transmissão de programas desse tipo), os
consumidores não se sentirão atraídos a adquirir um receptor de HDTV que, por
enquanto, apresentam preços bastante elevados. Por outro lado, a inexistência de uma
grande massa de consumidores com terminais de alta definição poderia inibir a produção
desses programas, devido ao seu alto custo.
O fator político é que existiram protestos de outros segmentos econômicos, com a
argumentação de que as emissoras estariam pretendendo utilizar a faixa obtida
gratuitamente (concedida para a transmissão simulcast) para a prestação de outros
serviços de telecomunicações – circunstância para a qual, normalmente, haveria um
“leilão” de uso de freqüência.
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
258
Com isso, o modelo norte-americano pode ser resumido como sendo baseado na
oferta de um único programa de televisão aberta de altíssima qualidade (HDTV).
7.7.2
Europa
O padrão DVB divide os receptores em quatro grupos: os destinados para uso com
freqüências de 25/50Hz e os de freqüências 30/60Hz; e, dentro de cada tipo, os que
operam apenas com nível SDTV e os que operam com nível HDTV.
Para o nível HDTV, tanto os sistemas de 25/50 Hz quanto os de 30/60Hz deverão
trabalhar com a resolução de 1080 linhas e 1920 pixels/linha.
Para o nível SDTV, os sistemas de 25/50 Hz podem adotar vários níveis de
resolução, mas sempre operando com 576 linhas ou 288 linhas (esta última seria uma
LDTV). Os sistemas de 30/60 Hz igualmente podem adotar vários níveis de resolução,
mas tendo como referência 480 linhas ou 240 linhas (LDTV). O DVB faz ainda uma
distinção entre a SDTV e a EDTV baseado no sistema de áudio: a SDTV tem um som
estéreo (2/0), utilizando MPEG-1/ camada2, enquanto que a EDTV teria áudio 5/1,
portanto com MPEG-2/camada2. Opcionalmente, um sistema DVB pode utilizar áudio
Dolby AC-3.
7.7.3
Japão
O Japão prevê utilizar quatro níveis de resolução. Porém, deve-se observar que lá
existem sistemas de 50 e de 60 Hz (na metade norte e metade sul do país ,
respectivamente).
Embora o modelo de negócio no Japão ainda não esteja claramente estabelecido,
a plataforma ISDB foi projetada para ser aplicável a diversas configurações de negócio, e
não apenas para o transporte do sinal de televisão. Dessa forma, o ISDB tem as
seguintes facilidades:
Capítulo VII – Modelos de Negócio em TV Digital
259
a) Um receptor faixa estreita é capaz de receber e decodificar um segmento do
sinal completo faixa larga. Ou seja, um receptor não-televisivo (rádio ou
notebook dotado de antena) pode receber e reproduzir as informações de faixa
estreita do canal;
b) O feixe de bits pode ser “empacotado” em dois grupos de bits distintos, para
programas ou aplicações distintas, com diferentes níveis de robustez. Esses
grupos de bits podem assumir qualquer valor que seja uma fração duodecimal
do feixe total;
Determinadas às características da plataforma, é esperado que o modelo de
negócio japonês tenda para um modelo bastante flexível, aglutinando ao serviço de
televisão diversas outras aplicações, de modo a torná-lo algo mais parecido a um serviço
de acesso a informações Multimídia.
7.8
Conclusão
Para a definição de um modelo de negócio adequado à realidade brasileira, será
necessário primeiramente a definição de um padrão de transmissão digital, pois na
definição do sistema seja ele, ATSC, DVB, ISDB, ou nacional, algumas funcionalidades
poderão estar presentes, como transmissão hierárquica, rede de freqüência única e
portabilidade, que proporcionarão diversas aplicações e funcionalidades para alguns
Modelos de Negócio como já citados anteriormente neste Capítulo.
Capítulo VIII
Conclusões, Contribuições deste Trabalho e
Futuros Trabalhos
261
Capítulo VIII – Conclusão do Trabalho
8.
CONCLUSÕES,
CONTRIBUIÇÕES
DESTE
TRABALHO
E
FUTUROS
TRABALHOS
No estudo apresentado neste trabalho, procurou-se fornecer uma maior ênfase a
analise dos aspectos tecnológicos e econômicos relativos à implementação da TV Digital
no Brasil. De posse de uma vasta bibliografia, e do Relatório Integrador divulgado pela
ANATEL, foi feito uma breve comparação entre os vários padrões digitais existentes:
americano-ATSC, europeu-DVB e japonês-ISDB.
No que se refere à comparação tecnológica dos padrões de TV Digital, já
existentes, os resultados obtidos nos testes realizados pelo ANATEL, demonstraram que
a modulação COFDM, utilizadas pelos padrões europeu e japonês, apresentam melhor
desempenho nas mais diversas condições de recepção, utilizando tanto antena interna
quanto antena externa. O padrão japonês ISDB-T, apresentou melhor desempenho que o
sistema europeu DVB-T, pois possui maior robustez e flexibilidade quanto à mobilidade
do receptor. O padrão americano ATSC apresentou deficiências de recepção doméstica
utilizando antena interna, ou seja, em canais cujos sinais sofrem desvanecimento por
multipercurso onde não existe “visada direta”. Ele ainda apresentou baixo desempenho
em áreas de sombra e se mostrou incapaz de utilizar a recepção móvel.
Com isto, de posse das conclusões provenientes dos testes, pode-se concluir que
a utilização da modulação adotada pelos padrões europeu e japonês, ou seja, a COFDM
constitui a melhor opção no caso de adoção de um "padrão importado".
Na implementação da TV Digital, dever-se-á buscar, com ela, atingir praticamente
toda a sociedade, a exemplo do que ocorreu com a TV aberta analógica. Para tanto, é
necessário o estabelecimento, ela por órgão regulador, de metas de cobertura, tempos –
e talvez indicativos de grade – de programação e introdução de alguns novos serviços
interativos.
A qualidade da recepção, por sua vez, é fator decisivo na opção do consumidor
pela nova tecnologia, o que obrigará a uma adequada combinação da ampliação do
Capítulo VIII – Conclusão do Trabalho
262
número de canais com a melhoria da qualidade da imagem. Tudo isso poderá ser definido
quando da adoção de um padrão e modelo de negócio adequado ao mesmo.
Para que haja uma efetiva disseminação da TV digital no Brasil, é necessário que
a oferta de programação pelas operadoras esteja também perfeitamente sincronizada
com a oferta de televisores pela indústria de consumo. Isto porque somente o
crescimento da demanda possibilitará a redução dos custos e dos preços dos receptores
e Set-Top Boxes. Os preços dos receptores são fortemente dependentes da existência de
componentes específicos no mercado mundial, uma vez que não há alterações básicas no
processo de montagem dos produtos finais. Estes, a nível de circuitos, diferem pouco dos
equipamentos analógicos, porém tal diferença está consolidada em um conjunto de
componentes integrados (chip set) específico, produto direto da escala internacional
demandante. É a escala que determina a maior integração de circuitos em componentes
e, portanto, a redução dos custos.
A articulação com outros países da América Latina é fundamental para garantir
uma maior demanda, principalmente para os receptores de TV digital. Neste sentido, o
governo brasileiro deve ter postura ativa, seja através dos ministérios envolvidos, seja
através da ANATEL. Note-se que, a não ser em uma pequena escala na Argentina, não
existe uma indústria latino-americana de bens finais expressiva em nenhum país da
América do Sul.
As pressões da TV Digital sobre o déficit da balança comercial não dependem do
padrão de modulação a ser adotado e, mantidas as condições atuais, envolverão um
aumento da importação de equipamentos e componentes, principalmente as telas
grandes e especiais. Entretanto, é possível aproveitar o momento da descontinuidade
tecnológica como oportunidade para uma maior participação brasileira no cenário
internacional.
Desta forma, o processo de escolha do padrão de TV Digital a ser adotado pelo
Brasil deverá objetivar, não apenas as melhores condições tecnológicas, mas combiná–
las com a atração de vantagens competitivas para o país, nomeadamente o adensamento
Capítulo VIII – Conclusão do Trabalho
263
da cadeia produtiva e melhores resultados na balança comercial do complexo eletrônico.
Isto inclui a participação ativa no desenvolvimento tecnológico do padrão, na produção
de equipamentos e componentes, no projeto de produtos – transmissores e receptores e no desenvolvimento do software.
O Brasil, nos próximos meses, será um dos últimos grandes mercados a enfrentar
a questão da digitalização de seu sistema aberto de televisão. A digitalização da TV é
inexorável. A TV Digital já é uma realidade e está cada vez mais presente no dia a dia
dos países desenvolvidos.
A adoção de um padrão seja nacional ou “importado", deverá ser exaustivamente
estudado e calculado, pois se forem tomadas atitudes errôneas forem tomadas, a
sociedade como um todo sofrerá as conseqüências. Caberá ao governo federal organizar
esse processo, estabelecendo um conjunto de políticas públicas estruturais adequadas.
A implantação da TV Digital criará uma imensa possibilidade de inclusão social
pela inclusão digital, propiciando a população pobre o acesso a informação.
Vale ressaltar que, se caso o Brasil opte por desenvolver um padrão nacional, o
sucesso desta iniciativa poderá exercer forte influência sobre os países que ainda não
definiram suas políticas públicas em TV Digital, incluindo os países da América Latina.
Esta iniciativa promoverá a geração de empregos nas indústrias de eletroeletrônicos
brasileiras, criando oportunidades de exportação, que poderão favorecer a balança
comercial.
E por último, espera-se uma definição rápida do padrão de TV Digital a ser
adotado, pois só assim, poderá ser adotada uma estratégia de mercado que viabilize a
digitalização da TV.
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