TRANSIÇÃO PARA HDTV - 67
Lições a aprender com a transição da alta definiçãoNesta série de artigos onde a Produção Profissional recordou as origens dos sistemas de televisão de alta
definição e onde recuperámos a história do processo de evolução para HDTV - extremamente lento,
tendo em conta a evolução paralela noutros sectores tecnológicos- na Europa (ainda em curso),
Japão (concluído) e nos Estados Unidos (praticamente concluído), podemos aprender valiosas lições sobre
a forma como a indústria não soube responder apropriadamente aos desafios de um mundo globalizado.A evolução para HDTV foi lenta porque se tratou de um processo fraccionado, onde se defenderam
paradigmas há muito condenados, tal como a protecção de fronteiras e de indústrias territoriais que,elas próprias, já haviam desaparecido. Será que a evolução da televisão digital no mundo inteiro
ainda poderá corrigir alguns destes erros? Será que estamos preparados para iniciar a transição
para a Ultra Alta Definição (UHDTV) deixando para trás uma herança desastrada com a HDTV?
Por
volta de 2004, numa altura em que
os Estados Unidos estavam "mergulha-dos" no seu processo ATSC, onde natu-
ralmente os consumidores reconheciam
como evidentes os benefícios da televi-
são de alta definição e corriam às grandes su-
perfícies para comprar um novo ecrã plano em
HD, tornava-se claro para todo o mundo queo padrão de televisão se havia alterado, apesarde na Europa ainda se estarem a dar tímidos
passos, em virtude das limitações evidentes do
padrão DVB-T que não era apropriado paraalta definição na forma como estava a ser im-
plementado.
Assim, em 2004, era evidente que o mundo
estava a evoluir de forma desencontrada, com
os Estados Unidos e Canadá a impulsionar a
alta definição a toda a força mas com base
num padrão que se sabia ser limitado, nomea-
damente em termos da cadência de dados da
compressão MPEG-2, já então superada pelo
MPEG-4, enquanto a Europa investia milhões
numa transição "cega" para uma televisão
digital que os consumidores não conseguiam
distinguir do que tinham tido até então. A
imagem era maioritariamente em formato
"quadrado" 4:3 - quando toda a gente já via
DVD formato 16:9 e começava a ver Blu-ray
em gloriosa alta definição em ecrãs de plas-
ma e LCD de 42 polegadas ou mais - e não
existia diferença
de qualidade na
imagem que fos-
se perceptível em
relação ao PAL analógico. Claro está, tal como
já recordámos, tudo porque as empresas de
telecomunicações e alguns políticos acredita-
vam que o importante era a "mobilidade" e
a "interactividade", sendo 2004 precisamenteo momento onde a triste realidade desses mi-
lhões de investimento se começaram a revelar
infrutíferos, perante a total indiferença dos
consumidores.
No entanto, nessa mesma altura, na Ásia,
o Japão estava avançado na transição para
HDTV, sendo que dos 45 milhões de lares,
mais de dez por cento já tinham televisores
HD. O Japão iniciou as transmissões terres-
tres na sua norma ISDB-T original (ainda em
MPEG-2) em Dezembro de 2003 e, no fina
de 2004, já existiam 7 canais em HD nas suas
redes terrestres que chegavam a praticamentetodo o território, enquanto 18 canais HD via
satélite eram recebidos por 30% da população
e os primeiros serviços HD surgiam no cabo.
O projecto HD do JapãoMuito embora o primeiro serviço HDTV ti-
vesse sido apresentado no Japão em 1 982, foi
apenas quando os televisores HD se tornaram
acessíveis e apelativos que os consumidores
responderam de forma entusiástica. Ou seja,foi na electrónica de consumo, que verdadeira-
mente se deu o impulso decisivo para o sucesso
da HDTV, quando os televisores LCD se torna-
ram extremamente acessíveis em comparação
com qualquer outra tecnologia de televisores
existentes até aí, para além do apelo de serem
mais práticos de instalar nos lares e de estarem
disponíveis em maiores dimensões, chegando
tipicamente às 60 polegadas de diagonal. Num
mercado com 45 milhões de lares, o Japão che-
gou aos 100 milhões de televisores instalados
graças a adopção da alta definição, efectiva-
mente mais do que duplicando os televisores
por lar. Em Abril de 2005, os sinais ISDB-T já
chegavam a mais de 10 milhões de lares japo-neses e os preços dos receptores integrados nos
televisores começaram a ser decisivos para quea adopção acelerasse ainda mais.
E é preciso recordar também que o Japão
começou a ter televisão digital via satélite com
a norma DVB-S, em 1996, tendo o serviço
DirecTV chegado ao Japão em final de 1997.Mesmo assim, os serviços DVB-S estavam lon-
ge de satisfazer os requisitos comerciais da
indústria e a televisão de serviço público ja-
ponesa, da NHK, juntamente com os maiores
privados como a Nippon Television, TBS, Fuj
TV e outros ainda conduziram a ARIB (Asso-
ciation of Radio Industries and Businesses) a
desenvolver um padrão de televisão via sa-
télite ISDB-S que acelerasse a introdução da
alta definição. Ao contrário do padrão DVB-S
que definia uma capacidade de transporte de
aproximadamente 34 Mbit/s por transponderde satélite, a norma proposta pela ARIB podiatransmitir 51 Mbit/s num transponder, permi-tindo ter dois canais HDTV com áudio multi-
canal, mais canais SD e dados. Estas emissões
ISDB-S iniciaram-se em 2000.Essas iniciativas bem sucedidas conduziram
rapidamente a que a associação ARIB acele-
rasse a implementação das restantes normas
ISDB divulgadas no site da DiBEG - The Digital
Broadcasting Experts Group que, desde 1997foi criado para promover as normas de televi-
são digital ISDB-T International.
Com estas iniciativas, o Japão passou a di-
vergir totalmente do que se passava na Europa
e Estados Unidos, promovendo as normas ISDB
que incluíam a norma de satélite ISDB-S, a nor-
ma terrestre original ISDB-T e também um pa-drão para cabo ISDB-C e um serviço para rádio
digital na banda de 2.6GHz, Todas estas nor-
mas começaram por ser baseadas em compres-são de imagem MPEG-2 e foram progredindo
para a maior eficiência do MPEG-4 / H.264.
Interessante nomeadamente foi a imple-
mentação de recepção móvel para serviços
ISDB-T com base na tecnologia Iseg (arqui-tectura de transmissão segmentada, ou One
Documentodo DiBEG
- The Digital
Broadcasting
Experts Group
que promoviai
a norma digital1 terrestre ISDB-T
seg), permitindo assim que telefones celulares
e computadores portáteis pudessem receber o
sinal das bandas de TV, nomeadamente tam-bém em veículos em movimento. A ARIB de-
senvolveu originalmente esta arquitectura de
segmentos denominada BST-OFDM que divide
a banda de frequência de um canal ISDB-T em
treze segmentos. Dessa forma, o sinal de um
canal HDTV pode ser segmentado em meno-res resoluções, permitindo que um receptormóvel num automóvel possa receber a emis-
são SD ou HD, com degradação progressiva,consoante as condições de recepção.
E curiosamente, todas estas normas de te-
levisão digital acompanharam de muito pertotodos os desenvolvimentos que decorriam nas
normas europeias DVB, sendo que a estrutura
de dados multiplexada dos serviços já havia
sido experimentada também nos serviços de
rádio digital do DAB/Eureka 147 e do sistema
que foi adoptado também na norma de televi-
são terrestre DVB-T.
Curiosamente, uma das razões porque o
Japão conseguiu rapidamente implementar
serviços ISDB-T no seu território, logo com su-
porte HDTV, foi pelo facto de terem começa-do justamente por usar canais de TV que não
estavam a ser usados em VHF e UHF. Outra
importante particularidade em comum com as
normas europeias foi a adopção de modula-
ção OFDM com subportadora PSK/QAM.
Outra curiosidade - antecipando-se aos con-
ceitos da televisão e rádio híbridas que agorasão propostas na Europa - o Japão definiu des-
de cedo que os padrões de transmissão ISDB
tivessem canais de retorno de dados através de
ligação à Internet, sendo suportados todos os
protocolos em redes Ethernet e lEEE 802. 1 1.
A
transmissão de dados com os sen/iços foi pre-vista desde o início para transmissão de inter-
faces interactivos básicos definidos no padrãoARIB STD-824 e para guias de programaçãoelectrónicos EPG. A nível de interfaces e encrip-
tação para serviços condicionados, as normas
japonesas também adoptaram o interface CAS
{Conditional Access System) com variantes es-
pecíficas B-CAS, tal como definidas na normaARIB STD-825 que também define o algoritmode scrambling (CSA). Esta tecnologia de scram-
bling foi adoptada no sistema japonês também
para efeitos de distribuição, permitindo tornar
o sistema mais robusto, mesmo no caso dos si-
nais abertos, tal como foi implementada a pro-
tecção de direitos imposta por Hollywood para
impedir a cópia digital. Tudo processos que se
podem considerar comuns a evolução das nor-
mas digitais que decorriam nos anos noventa
na Europa e que vieram posteriormente a ser
gradualmente alteradas ou abandonadas.
Entra o Brasil
Entre 2006 e 2007, os serviços ISDB-T no Ja-
pão tiveram importantes incrementos, à medida
que o preço dos televisores e receptores STB se
iam tornando cada vez mais acessíveis, mas en-
tretantosurgia no Brasil a implementação própriado ISDB-T que foi oficialmente adoptada como
Sistema Brasileiro de Televisão Digital ou SBTVD,
diferindo da norma japonesa original no facto
de ter sido adoptada já a compressão MPEG4
AVC em vez de MPEG2; no facto de a arquitec-tura One seg suportar a transmissão a 30 fra-
mes por segundo para dispositivos portáteis, em
vez dos 1 5 frames do sistema One seg do ISDB-
-T no Japão; e acrescentando-se o middlewdre
interactivo Ginga. O padrão resultante passou a
ser descrito como ISDB-Tb. Em Janeiro de 2009,o grupo de trabalho constituído entre o Brasil
e o Japão no âmbito da televisão digital publi-cou a especificação que consolidava o sistema
ISDB-T com o SBTVD, resultando na actual es-
pecificação ISDB-T International e que foi sen-
do progressivamente adoptado pela Argentina,
Peru, Chile e Equador, tendo-se progressiva-
mente alargado a toda a América do Sul, na
sequência da decisão da Venezuela, mantendo-
-se actualmente como únicas excepções a da
Nicarágua e das regiões da Guiana Francesa e
Suriname.
É extremamente interessante o facto de,durante a etapa de testes efectuados no Brasil
pela ABERT, SET e pela Universidade Macken-
zie, tenham sido detectadas e documentadas
algumas das mais importantes deficiências das
normas ATSC - que se mostrava adequada a
coberturas com emissores de grande potência,mas revelava grandes problemas na recepçãointerior - DVB-T e da norma ISDB-T original. Ba-
sicamente os testes do grupo da ABERT-SET e
Mackenzie permitiram concluir que a adopçãode uma norma nova de televisão digital deveria
ter em conta as virtudes dos sistemas existen-
tes, combinados com a evolução da tecnologia
disponível, levando à conclusão que o ISDB-T
era a melhor escolha pelo suporte implementa-do da alta definição e recepção móvel one seg,desde que combinado com novos esquemas de
modulação hierárquicos, permitindo maior qua-lidade na recepção móvel; máscaras de emissão
dos transmissores para evitar interferências em
zonas com o espectro muito congestionado;sistemas de multiplexação, sinalização e es-
truturas de dados adaptadas para os padrões
ocidentais, com os conjuntos de caracteres
para línguas latinas; e um sistema de recepçãoaberta, deixando de lado o sistema de protec-
ção de cópias japonês B-CAS DRM; tudo com a
eficiência da compressão MPEG-4 H.264, para
permitir maior capacidade de transmissão de
dados na mesma banda.
Curiosamente, uma evolução que, nalgu-mas das componentes inspirou muito do tra-
balho que posteriormente a Europa se apres-sou a implementar no sistema DVB-T2 e que,actualmente, sendo o mais recente, é também
o mais completo e evoluído padrão de televi-
são digital.
Daqui se conclui que, dos diferentes pro-
cessos de evolução para a televisão digital,onde existiu uma visão clara das prioridades,tal como a alta definição e a recepção móvel
do mesmo sinal aberto transmitido pelas re-
des broadcast terrestres, a progressiva imple-
mentação das normas - embora infelizmente
incompatíveis entre si - trouxe sempre impor-
tantes melhorias, reflectidas no serviço ofe-
recido ao consumidor e, consequentemente,acelerando o seu ritmo de adopção.
Em nenhum caso o processo foi tão mal
conduzido, graças às interferências políticas
e de grupos económicos com interesses di-
vergentes, como é o caso dos grupos de te-
lecomunicações, como aconteceu na Europa,
onde nunca se teve uma noção clara da priori-dade ao serviço dos consumidores.
Numa primeira fase acreditou-se que a
transição para digital teria como principal
motivação a simplificação das redes de trans-
missão para libertação de espectro, numa
segunda fase, tentou-se criar um padrão de
recepção móvel DVB-H que permitisse a em-
presas de Telecom entrar no negócio das tele-
visões, enquanto ao mesmo tempo se tentou
que a questão da interactividade (DVB-MHP)fosse sempre apresentada como prioridade,
de forma a desviar investimentos do sector
broadcast, sempre criticado e menosprezado
na Europa por não ter "canal de retorno". Em
suma, um claro exemplo de "lobbying" daste-
lecoms sobre o poder político europeu que, no
caso de alguns países levou a um retrocesso
deplorável que ainda hoje faz com que a Euro-
pa esteja a ficar para trás em termos globais.
Entretanto, o novo sistema ISDB-T Interna-
tional foi adoptado pelas Filipinas e pela Tailân-
dia em 2010 e pelas Maldivasem 201 1, sendo
este pequeno arquipélago o primeiro caso de
um pais que tem o sistema adaptado para ca-
nais de 8 MHz, o que será decisivo se algum
país africano vier a querer adoptar o mesmo
sistema. No entanto, a razão para as Maldivas
terem adoptado o sistema ISDB-Tb prende-se
com o facto de este ser o mais adequado em
termos de serviços de aviso de emergência,nomeadamente alertas de tsunami, tal como
o Japão sempre especificou.
Daqui para a frenteNeste processo de evolução contínua, em
ciclos gradativos que cada vez se aproximam
mais, será curioso observar como será que a
evolução digital irá continuar a evoluir daqui
em diante, nomeadamente em termos de al-
guma aproximação e compatibilização das
normas técnicas, tal como vem sendo defen-
dido, por exemplo, pelo recém criado grupode trabalho do Future Of Broadcast TV (FoB-
TV). Numa altura em que nos Estados Unidos
se começa a planear a próxima etapa quevirá actualizar a norma ATSC para algo ainda
mais eficiente, nomeadamente de forma a
permitir libertar o espectro que o processo de
transição para digital original não conseguiu
reorganizar; e em que a Europa está mais in-
teressada que nunca em capitalizar no sucesso
internacional que está a ter o padrão DVB-T2;
desenham-se agora iniciativas interessantes de
convergência entre serviços de recepção móvel
broadband e broadcast.
Ao longo desta história de evolução dos
diferentes padrões tornaram-se claras as virtu-
des, por exemplo, da modulação OFDM (Or-
thogonal Frequency Division Multiplexing) em
zonas urbandas densas e na recepção móvel,
motivo porque diferentes esquemas de imple-
mentação desta modulação se encontram nos
padrões mais recentes ISDB-T, DVB-T2 e DTMB
(na China).
Por outro lado, os sistemas de correcção de
erros ou FEC (Forward Error Correctiorí) têm
também vindo a ser aperfeiçoados, aumentan-do a robustez da recepção dos sinais, junta-mente com códigos LDPC {Low Density Paríty
Check) que permitem uma recepção mesmo
próxima dos limites de Shannon, tal como se
demonstrou nos padrões mais recentes DVB-
-T2 e DTMB.
Outra clara tendência tem sido a expansão
dos serviços broadcast terrestres para a recep-
ção móvel, tal como está definido no padrão
ATSC-M/H (mobile/handheld) e que pode ser
complementado por tecnologias inovadoras
como os Multiple Physical Layer Pipes (MPLP)
que foram introduzidos no DVB-T2, onde a
camada física é dividida em sinais lógicos se-
parados (pipes).
As mais recentes tecnologias que estão a ser
exploradas incluem também a expansão das
constelações de modulação para 1024QAM, a
adopção dos esquemas de codificação LDPC
FEC e a aplicação da tecnologia de antenas de
recepção MIMO (Multiple Input Multiple Out-
puf), tal como o consórcio DVB e a EBU vêm
explorando na Europa e está a ser analisado
no consórcio ATSC nos Estados Unidos.
Mas, tal como a história da transição paraHDTV nos tem demonstrado, essencial a essa
nova etapa será efectivamente não ignorar a
evolução na implantação social dos próprios
Media, em plena transformação provocada
pela Internet e pela sociedade de informaçãode forma geral; a alucinante evolução da tec-
nologia IT e de electrónica de consumo, quemuito antes da alta definição estar globalizadanos serviços de televisão, começa agora a pro-
porcionar o acesso a resoluções muito supe-
riores, alcançando já os 4K; e em análise finai,os próprios interesses dos consumidores que,mais do que ter acesso a algo ainda melhor
do que a televisão de alta definição, está inte-
ressado em serviços que sejam compatíveis a
nível global e que lhe permitam aceder a con-teúdos onde e quando quiser.
Ignorar qualquer um destes pré-requisitos
será condenar a indústria da televisão a deixar
de ser o media dominante.
E se de alguma coisa existem certezas, é
que a actividade de broadcasting, via satélite
ou terrestre ou mesmo por cabo, é a forma
mais eficiente de distribuir programas ao maior
número de pessoas, de preferência em regime
aberto, como vem sendo implementado com
grande sucesso no Brasil, independentemen-te de se poderem criar formas alternativas de
acesso a conteúdos "a-pedído".Se olharmos para as tendências de mercado
registadas e analisadas em 2012, os consumi-
dores continuam a preferir ver televisão como
espectadores passivos - a interactividade
resumindo-se a pouco mais que a escolha de
canais e controlo de volume - de preferênciaem alta definição, acedendo a conteúdos de
alta qualidade. A partir deste conceito base,
podemos determinar que a tolerância dos con-sumidores a diferentes patamares de qualida-de varia consoante estão a aceder a conteúdos
em directo ou pré-gravados. No primeiro caso
temos os exemplos contrastantes de notícias
e desporto em que a tolerância é alta no caso
das notícias - até pode ser em resolução infe-
rior ao PAL/NTSC e mesmo a preto e branco,
desde que se queira estar informado - e mui-to baixa no segundo caso - em que cada vez
mais o desporto em directo é até associado a
tecnologias de vanguarda, estando os consu-
midores receptivos a novas experiências como
o 3-D ou emissões de grandes ecrãs imersivos,
por exemplo. Se analisarmos os conteúdos
pré-gravados, a tolerância dos consumidores
às variações de recepção depende puramen-te do dispositivo/ecrã onde estão a receber
o conteúdo, exigindo-se a máxima qualidadecom menor tolerância a variações de recepção,
por exemplo, quando se está a ver cinema ou
séries de qualidade em casa, no ecrã da sala.
É com base na análise destes parâmetros de
comportamento dos consumidores que toda a
definição do que deverá ser a evolução das
próximas gerações das tecnologias de televi-
são digital deverá ser ponderada e não com
base na discussão das condicionantes tecno-
lógicas ou exclusivamente económicas (pelo
menos de curto prazo).Por exemplo, numa altura em que já se
debate se o padrão da televisão para daqui a
5 a 8 anos deverá ser o ITU/UHDTV 1 a 4K
(porque já existem televisores em 2012) ou
ITU/UHDTV 2 a 8K (porque o Japão propôs e
já tem um projecto em curso para 2020) e se
começa a debater se essas normas técnicas de-
vem ter suporte de áudio multicanal imersivo
(22.2 canais, por exemplo) e suportarem auto-
-estereoscopia e outros horizontes meramente
técnicos, será realmente importante definir
os cenários prováveis de aplicação para essas
tecnologias no mundo que existirá não em
2020 mas para além disso. Um mundo onde
teremos banda larga móvel a 100Mbps aces-
sível até em África, mas onde o espectro de
radiofrequência apropriado estará largamentecondicionado. Mas também um mundo onde
os consumidores irão viajar com dispositivos
móveis que estes esperam lhes permitam ter
acesso aos conteúdos e programas, onde quer
que seja, pelos quais estão dispostos a pagarindependentemente de a sua distribuição ser
feita por broadcast ou broadband.
Se condicionarmos a discussão meramen-
te ao tema da definição - que temos vin-
do a tratar nesta série - será evidente que a
norma futura de televisão deverá considerar
Ultra-Alta Definição a pelo menos 4K ou 8K
em varrimento exclusivamente progressivo, a
pelo menos 60 ou 120 frames por segundo,mantendo uma compatibilidade "hierárquica"com as actuais 1920x1080 linhas de resolução
com 25/30 frames por segundo, para que se
possam ter implementações móveis económi-
cas e alguma compatibilidade com os arquivos
de conteúdos existentes.
Se o tema da largura de banda é crítico na
distribuição destes sinais em infra-estruturas
IP e nomeadamente no acesso "on-demand"
que é antecipado pelos serviços broadband, a
verdade é que a evolução previsível das nor-
mas de compressão (HEVC - High Efficiency Vi-
deo Coding) e a própria evolução da eficiência
das redes de transmissão terrestres, permitem
que a distribuição broadcast via terrestre e o
satélite sejam sistemas viáveis e atraentes paraessas normas futuras. Claro, tendo em conta
que o mundo não irá continuar a suportar a
multiplicação simples de canais nessas formas
de distribuição broadcast - até porque dificil-
mente haveria conteúdos adequados que o
justifiquem.Ou seja, será possível antecipar um cená-
rio onde o acesso dos consumidores aos con-
teúdos seja feito por tecnologias convergentese híbridas broadcastforoadband, mantendo-
-se uma oferta diversificada e multicanal es-
sencialmente "on-demand" para serviços IPTV
e acesso em múltiplos ecrãs; e uma oferta de
alta qualidade e alta relevância (informação,
cultura, desporto e entretenimento) nos servi-
ços broadcast de alta qualidade.
Qualquer evolução que venha a ser projec-tada que não tenha isto em conta estará con-denada ao fracasso. ¦FONTES:
Especificação ETSI - D2-HDMAC/Packet system (ETS 300 352)
High Defínition Television; the Creation, Development and Im-
plementation of HDTV Technology, Philip J. Cianci
Production de programmes en TVHD, L'évolution de Ia TVHD
1250/50
http://www.itu.int/dmsjub/itu-r/opb/rep/R-REP-8T.2003-1994-
PDF-F.pdf
Harmonisation des nornies de TVHD
http://www.ebu.cWfr/technica l/trev/t rev_2 54-tej cri na_f r. pdfDVS-T2 (Europe, Digital Video Broadcasting, Terrestrial 2nd ge-neration), ETSI EN 302755V1.1.1 (2009-09)DTMB (China, Digital Terrestrial Multimedia Broadcast), GB
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ATSC 1.0 (USA, Advanced Television Systems Committee, DigitalTelevision Standard), A/53: ATSC Digital Television Standard, Parts
1-6, 2007
DVB-T (Europe, Digital Video Broadcasting, Terrestrial Ist gene-ration), ETSI EN 300 744 V1.6.1 (2009-01)ATSC IWH (USA, Advanced Television Systems Committee, Mobile
DTB Standard), A/153: ATSC-Mobile DTV Standard, Part 1-8, 2009
Korean Mobile Standard (South Korea, Digital Multimedia Bro-
adcasting, Terrestrial) ETSI TS 102 427 V1.1.1 (2005-07), ETSI TS
102 428 V1.1.1 (2005-06)ISDB-T HARMONIZATION DOCUMENT (03/201 2) - Working Groupon Harmonization of the ISDB-T International Fórum
www.atsc.org - Latest Trends in Worldwide Digital Terrestrial
Broadcasting and Application to the Next Generation Broadcast
Television Physical Layer - Lachlan Michael, Makiko Kan, Nabil
Muhammad, Hosein Asjadi e Luke Fay (Sony Corporation)
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