Índice

Mudanças na Infraestrutura
O Encapsulamento
O Pacote TS
Por que o Encapsulamento

A emissora onde você trabalha deve ser mais ou menos assim:


Esquema Básico de uma Emissora de TV Analógica

Digitalizar tudo isso, de uma vez só, seria um investimento altíssimo. Ademais, as tecnologias disponíveis vão envelhecer em pouco tempo. E a maioria dos telespectadores ainda nem tem como ver a qualidade digital em casa.

A lei impõe um prazo. E a primeira pergunta é: prazo para quê? É um bom caminho para você começar um planejamento. As características da sua audiência, dos seus anunciantes, da sua região e as metas da emissora devem finalizar o quadro sobre o qual você vai decidir seus investimentos.

É bom lembrar mais dois aspectos. O primeiro é a importância da permanente busca de informação, uma vez que em TV digital tudo é novidade. O segundo é que você vai ter necessariamente um aumento de custo (além do investimento), porque precisa continuar gerando o sinal analógico até 30 de julho de 2016. É o simulcast, transmissão de dois sinais simultâneos.

Voltando ao esquema da emissora, com atenção agora para o que corre nos fios e pelo ar, veja o que deve mudar:

BTS, ou Broadcast Transport Stream é o sinal digital. É a nova “embalagem” do produto (bem melhorado!) que sua emissora vai passar a entregar em casa para o público.

Esta “embalagem”, o BTS, é tão diferente que, com o tempo, vai mudar muito o produto que você entrega. Por isso a televisão digital está sendo encarada como uma nova mídia, muito além do que é hoje a TV.

Para cumprir esta exigência da lei com prazo marcado, o esquema da sua emissora deve passar a ser o seguinte:

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O Encapsulamento

Você já sabe que a compressão dos sinais no SBTVD é feita em MPEG-4, a tecnologia de última geração para este fim. Porém, o encapsulamento do sinal é feito em MPEG-2, sistema usado tanto no Japão (ISDB) como na Europa (DVB).

O encapsulamento é a própria logística do transporte do sinal. Algo indispensável para um sistema de multiportadoras – ISDB ou DVB – implantado num espectro compartilhado por muitas emissoras. Nesses sistemas são milhares de portadoras, ao invés de três portadoras (como acontece no sistema analógico) ou uma única portadora (como no ATSC).

A técnica pode, mais uma vez, ser comparada ao mundo analógico, macroscópico e horário. Quem já comprou um móvel novo desmontado vai entender bem. Um guarda roupas, por exemplo. Tudo chega numa embalagem “estreita” de papelão, com cerca de 10 cm de altura. A largura, algo em torno de 50 cm e o comprimento, cerca de 1,80 m. Nem parece que tem um guarda roupas lá dentro. Num saquinho plástico tem muitos parafusos e peças de engate. Por fim, numa folha de papel estão as informações indispensáveis para transformar aquilo no seu móvel. Um verdadeiro quebra cabeças. Todas as peças estão devidamente numeradas e uma ordem de montagem deve ser rigorosamente observada.

É assim que um guarda roupas fabricado no Rio Grande do Sul vai ser transportado facilmente até uma casa em Brasília e só lá, finalmente, vai ficar pronto para uso. Depois de pronto, a embalagem de papelão, a folha para montagem, os adesivos com os números das peças, não vão ter mais utilidade. O “encapsulamento” já cumpriu seu papel.

No sinal digital, pode-se comparar cada perfil de madeira, cada parafuso ou cada peça que efetivamente faz parte do móvel, ao Elementary Stream (ES). O ES é um conjunto de bits de um tipo de dado específico: ou áudio, ou vídeo, ou informações adicionais. Aquilo que está sendo levado para o telespectador “usar”. Cada conjunto de ES vai formar pacotes específicos ou de áudio, ou de vídeo ou de informações adicionais. São os PES  (Packetized Elementary Stream). Para a leitura de um DVD, onde o sinal é lido fisicamente na mesma máquina onde vai ser reproduzido, o PES é o suficiente. Ele trafega pelos fios num outro sistema, o PS – Program Stream, que é utilizado quando só um programa é multiplexado. Mas na TVD este sinal vai ter que viajar quilômetros pelo espectro, no ar, cruzando outros sinais semelhantes, de outras emissoras, para conseguir chegar a todos os telespectadores. É necessário então um encapsulamento robusto, muito bem definido, mais seguro. É aí onde aparece o TS – Transport Stream.

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O Pacote TS

Na prática, a sigla TS é usada para identificar tanto o fluxo constante de sinal, como para falar das unidades de 188 bytes onde o sinal é dividido e organizado. O mais exato é chamar de “pacote TS” os 188 bytes que fazem a unidade de transmissão.

No espaço dos 188 bytes do pacote TS, um fica vazio, serve apenas para o sincronismo. Nos 6 primeiros fica um cabeçalho (header) onde consta uma relação de tudo que está sendo transmitido naquele pacote TS. Essa relação está indexada em PIDs (packet identified).

Basicamente, o que viaja no pacote TS são sinais de vídeo, de áudio, e de dados, com as tabelas e indexadores que organizam tudo isso. Também existem códigos de segurança, PES repetidos para reforçar a transmissão, outros para confirmar a seqüência correta. Tudo para fazer com que cada PES chegue no local e na ordem exata para interpretação do set-top box e exibição.

Veja com fica então, desde o começo, a recepção do sinal, que é o objetivo de qualquer transmissão.

Um telespectador liga a TV e o set-top box em casa e o aparelho está sintonizado na sua emissora. A leitura percebe que passa um “vazio” no meio do sinal, 187 bytes em seguida, outro vazio, mais 187 bytes e assim vai. Ótimo, já sabe onde começa e termina cada TS.

Além da carga útil (pay load) do TS, onde estão os dados de imagens, sons e outras informações que você quer levar ao seu telespectador, existe um outro conteúdo para indexar e ordenar isso tudo na leitura do TS. São os metadados (dados sobre os dados úteis), distribuídos nas tabelas PSI – Program Specific Information. Elas são necessárias porque a decodificação do TS é complexa, uma vez que ele tem vários programas e serviços.

A primeira tabela PSI é a PAT – Program Association Table (PID = 0), que mostra todos os programas e serviços que o TS está transmitindo. Outra tabela PSI importante é a NIT – Network Information Table, que traz informações sobre modulação, a freqüência de sintonia do canal analógico e do digital, nome da rede, etc. Finalmente, as tabelas PMT – Program Maps Table indicam onde estão e onde devem ser colocados os PES, que são os preciosos dados de imagens, de som, de informações adicionais.

Num esquema gráfico simplificado, para efeito didático, o TS ficaria assim:

No caso de o TS ser criptografado, a CAT – Conditional Access Table, que também é uma tabela de metadados, dá informações de como o decodificador pode descriptografar o sinal para leitura.

Este é um esquema simplificado, que mostra o modelo da estrutura onde todos os dados de imagem, de som e de informações adicionais vão ser organizados. Nesta estrutura, o TS consegue carregar dados também para reforço e segurança do sinal.

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Por que o Encapsulamento

O sinal que saí do encoder é o “produto totalmente industrializado”, já acabado. É o ES – Elementary Stream, que só contém bits de um tipo de dado específico (ou vídeo, ou som, ou informações adicionais). E bits podem não significar nada se não forem interpretados em seus contextos específicos. Os ES formam um fluxo contínuo de dados, sem tempo de referência. É aí onde aparece a necessidade de uma primeira “embalagem” para encapsular o conteúdo. O PES – Packetized Elementary Stream é uma estrutura que tem tamanho variável, proporcional ao seu tempo de exibição e portanto conta com marcações de tempo para os processos de decodificação e apresentação (DTS – Decoding Time Stamp e PTS – Presentation Time Stamp).

O PES tem então estrutura para ser facilmente decodificado num DVD, onde as interferências e chances de erro são desprezíveis, se comparadas com um sinal que trafega pelo ar. No caso de um sinal captado do espectro, não é possível aumentar a velocidade de exibição de acordo com o tamanho do pacote, como acontece com o DVD. Os pacotes maiores ficam então mais vulneráveis.

A necessidade agora é dar um tamanho fixo ao pacote. É o que proporciona a estrutura TS – Transport Stream. O PES pode ser dividido em frações que se encaixem na carga útil do pacote TS. No total, o tamanho fixo do pacote é de 188 bytes. Os primeiros trazem um cabeçalho, com informações sobre o pacote e um identificador daquele pacote (PID). Já os pacotes PES não têm qualquer informação indicando a qual programa eles pertencem. No TS, isso tudo está nas tabelas PSI – Program Specific Information. Elas estão descritas na recomendação H.222.0 da ITU-T, para efeito de padronização. As tabelas trazem dados sobre os programas que estão sendo transmitidos, identificam os fluxos que formam cada programa e a seqüência correta, informam os atributos do sistema. Assim, finalmente fica viável e seguro organizar e endereçar sequencialmente os dados (a carga útil) que precisam ser transportados para o receptor exibir (os ES, agrupados em PES).

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