Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
1
MÓDULO DE:
SISTEMAS DE MULTIMÍDIA E TV DIGITAL
AUTORIA:
RICARDO DE MAGALHÃES SIMÕES
Copyright © 2008, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
2
Módulo de: Sistemas De Multimídia E Tv Digital
Autoria: Ricardo de Magalhães Simões
Primeira edição: 2008
CITAÇÃO DE MARCAS NOTÓRIAS
Várias marcas registradas são citadas no conteúdo deste módulo. Mais do que simplesmente listar esses nomes
e informar quem possui seus direitos de exploração ou ainda imprimir logotipos, o autor declara estar utilizando
tais nomes apenas para fins editoriais acadêmicos.
Declara ainda, que sua utilização tem como objetivo, exclusivamente a aplicação didática, beneficiando e
divulgando a marca do detentor, sem a intenção de infringir as regras básicas de autenticidade de sua utilização
e direitos autorais.
E por fim, declara estar utilizando parte de alguns circuitos eletrônicos, os quais foram analisados em pesquisas
de laboratório e de literaturas já editadas, que se encontram expostas ao comércio livre editorial.
Todos os direitos desta edição reservados à
ESAB – ESCOLA SUPERIOR ABERTA DO BRASIL LTDA
http://www.esab.edu.br
Av. Santa Leopoldina, nº 840/07
Bairro Itaparica – Vila Velha, ES
CEP: 29102-040
Copyright © 2008, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
3
Apresentação
A criação da Internet começou em 1969, quando o Departamento de Defesa dos Estados
Unidos, através da Agência de Projetos Avançados, financiou a criação de uma rede de
comunicação entre as unidades da Universidade da Califórnia (Los Angeles e Santa
Barbara), Universidade de Utah e SRI Internacional (SRI é uma instituição de pesquisa
privada financiada principalmente pelo governo dos E.U.A.). Nos primeiros anos, a Internet
era utilizada basicamente para troca de mensagens de texto (correio eletrônico), e era
utilizada basicamente no ambiente acadêmico dos Estados Unidos. No início dos anos 80,
com a popularização dos microcomputadores e criação do Modem, a Internet passou a ser
utilizada também por pessoas em suas casas e empresas, mas ainda possuía um número
muito baixo de computadores conectados: 100.000. A maioria das pessoas que utilizavam o
computador para se comunicar com outras pessoas utilizavam redes privadas com
protocolos proprietários: RENPAC da Embratel e BBS (serviço oferecido por várias
empresas), entre outras. Atualmente a Internet é utilizada por uma grande parcela das
pessoas em todo mundo, são mais de 1,2 bilhão de pessoas, e no Brasil já existem mais de
40 milhões de pessoas com acesso a Internet, sendo 6 milhões com acesso em alta
velocidade.
Mas mesmo com a atual abrangência, a atual versão da Internet, chamada IPv4, não possui
algumas características para que a utilização de aplicações multimídia possa ser confiável. O
protocolo de transferência de informação TCP não possui os mecanismos essenciais para
que informações multimídia sejam utilizadas, como por exemplo: sequenciamento dos
pacotes de dados, garantia de entrega da informação, garantia de tempo máximo de tráfego
na rede, entre outras.
Para que aplicações multimídia possam ser utilizadas em redes de computadores, torna-se
necessária a criação de um protocolo específico para que isso possa acontecer. Este
protocolo deve tratar as informações de maneira específica, considerando as diferenças
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
4
entre textos, imagens, sons e dados. Um filme para ser transmitido em uma rede deve ser
transmitido de maneira sequencial, uma transmissão “Ao Vivo” deve ter garantias de que o
tempo de tráfego será imperceptível ao “telespectador”.
Objetivo
Compreender o funcionamento das Redes Multimídia, sua importância no mundo atual, quais
são as características que devem ser analisadas e também como está sendo realizada a
mudança no Sistema Brasileiro de Televisão para a TV Digital.
Ementa
Multimídia; redes de Computadores; classificação dos Dados Multimídia; tratamento do
Texto; tratamento de Áudio; tratamento da Imagem; vídeo; padrão MPEG; requisitos de uma
Rede Multimídia; segurança em Rede Multimídia; mobilidade em Rede Multimídia; velocidade
de Comunicação; tratamento de Erros; Multimídia na Internet; gerenciamento da Rede;
qualidade de Serviço; serviços Integrados; serviços Diferenciados; ATM; MPLS; Frame
Relay; alterações no Protocolo IPv4 para suporte à Multimídia; Protocolo IPv6; Voz sobre IP;
IP TV; TV digital; Sistema Brasileiro de TV Digital; TV de alta definição; tecnologias em
desenvolvimento – armazenamento; tecnologias em desenvolvimento - transmissão.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
5
Sobre o Autor
Doutorando em Engenharia Elétrica na área de Redes de Computadores, Mestre em
Informática (2006) e Bacharel em Ciência da Computação (2003) pela Universidade Federal
do Espírito Santo. Atuei como Professor Substituto de Informática no CEFET-ES, Professor
de Programação I no Curso Superior de Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de
Sistemas à Distância no CEFETES.
Tenho experiência na área de Ciência da Computação, com ênfase em Desenvolvimento de
Algorítmos, Educação de Informática para estudantes do Ensino Médio, atuando
principalmente nos seguintes temas: Informática Básica, Programação nas linguagens
C/C++/C#, Java, Pascal. Página pessoal:
http://geocities.yahoo.com.br/rmagalhaess
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
6
SUMÁRIO
UNIDADE 1 ....................................................................................... 9
Multimídia ........................................................................................................... 9
UNIDADE 2 ..................................................................................... 11
Redes de Computadores ................................................................................. 11
UNIDADE 3 ..................................................................................... 15
Classificação dos Dados Multimídia ................................................................ 15
UNIDADE 4 ..................................................................................... 18
Tratamento do Texto ........................................................................................ 18
UNIDADE 5 ..................................................................................... 21
Tratamento de Áudio ........................................................................................ 21
UNIDADE 6 ..................................................................................... 25
Tratamento da Imagem .................................................................................... 25
UNIDADE 7 ..................................................................................... 32
Tratamento de Vídeo ....................................................................................... 32
UNIDADE 8 ..................................................................................... 37
Padrão MPEG .................................................................................................. 37
UNIDADE 9 ..................................................................................... 43
Requisitos de uma Rede Multimídia ................................................................ 43
UNIDADE 10 ................................................................................... 46
Classificação dos Dados Multimídia ................................................................ 46
UNIDADE 11 ................................................................................... 49
Mobilidade em Rede Multimídia ....................................................................... 49
UNIDADE 12 ................................................................................... 53
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
7
Velocidade de Comunicação ........................................................................... 53
UNIDADE 13 ................................................................................... 58
Tratamento de Erros ........................................................................................ 58
UNIDADE 14 ................................................................................... 61
Multimídia na Internet ....................................................................................... 61
UNIDADE 15 ................................................................................... 66
Gerenciamento da Rede .................................................................................. 66
UNIDADE 16 ................................................................................... 70
Qualidade de Serviço ....................................................................................... 70
UNIDADE 17 ................................................................................... 74
Serviços Integrados ......................................................................................... 74
UNIDADE 18 ................................................................................... 76
Serviços Diferenciados .................................................................................... 76
UNIDADE 19 ................................................................................... 78
Tecnologia ATM ............................................................................................... 78
UNIDADE 20 ................................................................................... 84
MPLS ................................................................................................................ 84
UNIDADE 21 ................................................................................... 88
Frame Relay ..................................................................................................... 88
UNIDADE 22 ................................................................................... 92
Alterações no Protocolo IPv4 para suporte à Multimídia................................. 92
UNIDADE 23 ................................................................................... 97
Protocolo IPv6 .................................................................................................. 97
UNIDADE 24 ................................................................................. 103
Voz sobre IP ................................................................................................... 103
UNIDADE 25 ................................................................................. 109
IP TV............................................................................................................... 109
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
8
UNIDADE 26 ................................................................................. 114
TV Digital ........................................................................................................ 114
UNIDADE 27 ................................................................................. 120
Classificação dos Dados Multimídia .............................................................. 120
UNIDADE 28 ................................................................................. 126
TV de alta definição ....................................................................................... 126
UNIDADE 29 ................................................................................. 130
Tecnologias de Armazenamento ................................................................... 130
UNIDADE 30 ................................................................................. 138
Tecnologia em Desenvolvimento - Transmissão ........................................... 138
GLOSSÁRIO ................................................................................. 143
REFERÊNCIAS ............................................................................. 144
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
9
UNIDADE 1
Multimídia
Objetivo: Aprender as características que definem um conteúdo multimídia.
Introdução
Multimídia, por definição, é um tipo de informação que possui múltiplas formas de conteúdo.
As formas de conteúdo que podem ser encontradas são: áudio, vídeo, imagem e texto. E,
além disso, as informações gravadas podem ser acessadas de maneira interativa ou passiva
(sequencial).
Um livro contendo textos e figuras, um programa de televisão com vídeo e áudio, entre
outros, poderiam ser todos considerados multimídias. Um programa de rádio convencional
não é considerado multimídia, pois conta com apenas um tipo de informação, o áudio, que é
veiculado.
A multimídia geralmente é acessada por equipamentos eletrônicos de processamento de
conteúdo, como computadores, leitores de DVD, entre outros. O termo multimídia também
pode ser utilizado para designar um aparelho que exibe conteúdo multimídia, como um
Quiosque Multimídia.
Outra definição utilizada para a Multimídia Interativa é Hipermídia. Entre os melhores
exemplos de Hipermídia temos: Enciclopédias Eletrônicas (MS-Encarta), filmes em DVD e a
Internet.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
10
Características de Conteúdos Multimídia
Assumindo sua definição original, um conteúdo é dito multimídia quando o seu conteúdo
possui mais de um tipo de informação veiculada simultaneamente, podendo ser: áudio e
vídeo; texto e imagem; texto, imagem e vídeo; texto, áudio, vídeo e imagem.
Algumas pessoas podem achar que um conteúdo multimídia obrigatoriamente deve ter mais
de dois tipos de conteúdo, e que o conteúdo deve ser interativo. Isso é uma consequência da
utilização dos computadores e da indústria da Informática, que há muito tempo utiliza o termo
Multimídia para definir um tipo de conteúdo interativo que possui textos, vídeos, sons,
animações e imagens.
Uma denominação para conteúdo multimídia utilizada, e aceita, atualmente é a seguinte: é a
veiculação simultânea de informação utilizando conteúdo em texto, áudio, imagem e vídeo,
podendo ou não ser interativo, sendo armazenada de maneira digital. Sendo assim, um
Jornal impresso não é considerado multimídia, mesmo tendo textos e imagens, pois essas
informações não são armazenadas de maneira digital. Por outro lado, um Jornal na Internet
pode sim ser considerado um Jornal Multimídia, pois possui informação em texto e imagem
(e alguns também possuem vídeo) armazenada em formato digital e com conteúdo interativo.
Os vários tipos de conteúdos utilizados na Multimídia têm o propósito de aumentar a
quantidade e a qualidade da informação que será veiculada, tornando mais fácil o
entendimento do que está sendo apresentado, através da exposição de várias
representações do mesmo assunto.
E a interatividade no conteúdo Multimídia permite o acesso a qualquer informação que se
deseja, sem a necessidade de uma espera pelo momento da veiculação da informação
desejada. Essa característica facilita o acesso às informações que realmente são desejadas
por quem está diante de um conteúdo multimídia, e também agiliza a busca por informações
específicas.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
11
UNIDADE 2
Redes de Computadores
Objetivo: Aprender as características e modo de funcionamento das redes de computadores.
Introdução
Sem dúvida alguma, um dos maiores benefícios de uma rede de comunicação é o
compartilhamento de informações entre os usuários. Atenta aos possíveis benefícios e
recompensas, e apesar dos riscos, as empresas estão interconectando seus computadores
em ritmo acelerado.
Uma Rede de Computadores é formada por um conjunto de dispositivos capazes de se
comunicar, trocar informações e compartilhar recursos, interligados por um sistema de
comunicação. O sistema de comunicação vai se constituir de um arranjo topológico
interligando os vários dispositivos através de enlaces físicos (meios de transmissão) e de um
conjunto de regras com a finalidade de organizar a comunicação (protocolos). Rede de
Computadores são ditas confinadas quando as distâncias entre os dispositivos são menores
que alguns poucos metros. Redes Locais de Computadores são sistemas cujas distâncias
entre os dispositivos se enquadram na faixa de alguns poucos metros a alguns poucos
quilômetros. Sistemas, cuja dispersão é maior do que alguns quilômetros são chamados
Redes Geograficamente Distribuídas.
Tipos de Redes de Computadores
Não existe uma definição formal para os tipos de redes de computadores, mas duas
características são utilizadas como principais fatores de determinação de uma rede: a
abrangência física (geográfica) e a tecnologia de transmissão.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
12
Redes Locais
As redes locais, muitas vezes chamadas de LAN’s, são redes privadas contidas em um
prédio ou em um campus universitário que tem alguns quilômetros de extensão. Elas são
amplamente usadas para conectar computadores pessoais e estações de trabalho em
escritórios e instalações industriais, permitindo o compartilhamento de recursos (por
exemplo, impressoras) e a troca de informações. As redes locais têm três características que
as diferenciam das demais: (1) tamanho, (2) tecnologia de transmissão, (3) topologia.
As LAN’s têm um tamanho restrito, o que significa que o pior tempo de transmissão é
limitado e conhecido com a devida antecedência. O conhecimento desse limite permite a
utilização de determinados tipos de projetos que em outras circunstâncias seriam inviáveis,
além de simplificar o gerenciamento da rede.
A tecnologia de transmissão das LAN’s quase sempre consiste em um cabo ao qual todas as
máquinas são conectadas. As LAN’s tradicionais são executadas a uma velocidade que pode
variar entre 10 Mbps a 1 Gbps, tem baixo retardo e cometem pouquíssimos erros de
transmissão.
Redes Metropolitanas
Uma rede metropolitana, ou MAN, é na verdade uma versão ampliada de uma LAN, pois
basicamente os dois tipos de rede utilizam tecnologias semelhantes. Uma MAN pode
abranger um grupo de escritórios vizinhos ou uma cidade inteira e pode ser privada ou
pública. Uma MAN tem apenas um ou dois cabos e não contêm elementos de comutação,
capazes de transmitir pacotes através de uma série de linhas de saída. A ausência desses
elementos simplifica a estrutura.
A principal razão para se tratar as redes metropolitanas como uma categoria especial é que
elas têm e utilizam um padrão especial. Trata-se do DQDB (Distributed Queue Dual Bus) ou,
para as pessoas que preferem números às letras, do 802.6. O DQDB consiste em dois
barramentos (cabos) aos quais todos os computadores são conectados. Cada barra tem um
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
13
head-end, que é um dispositivo que inicia a atividade de transmissão. O Tráfego destinado a
um computador localizado à direita do emissor utiliza o barramento superior. O tráfego à
esquerda do emissor utiliza o barramento inferior.
Redes Geograficamente Distribuídas
Uma rede geograficamente distribuída, ou WAN, abrange uma ampla área geográfica, com
frequência um país ou continente. Assim como nas LAN’s e nas MAN’s, a WAN contém um
conjunto de máquinas cuja finalidade é executar os programas (ou seja, as aplicações) do
usuário. Seguiremos a tradição e chamaremos essas máquinas de hosts. O termo end
system também é utilizado na literatura específica. Os hosts são conectados por uma sub-
rede de comunicação ou, simplificando, uma sub-rede. A tarefa da sub-rede é transportar
mensagens de um host para outro, exatamente como um sistema telefônico transporta as
palavras da pessoa que fala para a que ouve. Essa estrutura de rede é altamente
simplificada, pois separa os aspectos de comunicação pertencentes à rede (a sub-rede) dos
aspectos de aplicação (hos hosts).
Redes de difusão
As redes de difusão têm apenas um canal de comunicação, compartilhado por todas as
máquinas. As mensagens curtas, que em determinados contextos são chamadas de pacotes,
enviadas por uma das máquinas são recebidas por todas as outras. Um campo de endereço
dentro do pacote especifica seu destinatário. Quando recebe um pacote, uma máquina
analisa o campo de endereço. Se o pacote tiver sido endereçado à própria máquina, ela o
processará; se for destinado a outra máquina, o pacote será ignorado.
Para que você possa entender de que maneira isso funciona, imagine uma pessoa gritando
no final do corredor que leva a uma série de salas: “Watson, cadê você?”. Embora o pacote
possa ser recebido (ouvido) por muitas pessoas, apenas Watson responderá. As outras
pessoas vão ignorá-lo.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
14
Em geral, os sistemas de difusão também oferecem a possibilidade de endereçamento de
um pacote a todos os destinos por meio de um código especial contido no campo de
endereço. Quando um pacote com esse código é transmitido, ele é recebido e processado
por todas as máquinas da rede. Esse modo de operação é chamado de broadcasting
(difusão). Alguns sistemas de difusão também suportam transmissão para um subconjunto
de máquinas, conhecido como multicasting (multidifusão).
Redes Ponto a Ponto
Por outro lado, as redes ponto a ponto consistem em muitas conexões entre pares
individuais de máquinas. Para ir da origem ao destino, talvez um pacote desse tipo de rede
tenha de visitar uma ou mais máquinas intermediárias. Como em geral é possível ter
diferentes rotas com diferentes tamanhos, os algoritmos de roteamento desempenham um
importante papel nas redes ponto a ponto. Embora haja algumas exceções, geralmente as
redes menores tendem a usar os sistemas de difusão e as maiores, os sistemas ponto a
ponto.
As redes podem também ser classificadas por escala. Na figura 4.1, é mostrado uma
classificação de sistemas com diversos processadores organizada pelo tamanho físico.
Essas redes podem ser divididas em redes locais, metropolitanas e geograficamente
distribuídas. Finalmente, a conexão de duas ou mais redes é chamada de inter-rede. A
Internet mundial é um exemplo bastante conhecido de uma inter-rede. A distância é
importante como fator para classificação métrica, pois diferentes técnicas são usadas em
diferentes escalas.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
15
UNIDADE 3
Classificação dos Dados Multimídia
Objetivo: Aprender a maneira como os dados multimídia são classificados para serem transferidos por uma rede.
Introdução
Os dados multimídia (texto, vídeo, áudio, etc.) são classificados em tipos diferentes de
informação, de acordo com o tipo de transmissão que será necessário realizar:
Figura 3.1: Tipos de Informação transmitidos em rede
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
16
A primeira separação que é feita diz respeito ao Tempo de transmissão:
Tempo Real: estas comunicações necessitam de um tempo definido para serem
transmitidas. Tempo Real não é sinônimo de “transmissão instantânea”, por exemplo:
informações climáticas devem ser transmitidas a cada 5 minutos, ou transmissões “Ao Vivo”
precisam de um tempo de comunicação mínimo;
Independente de Tempo: nesse caso, as informações não possuem um tempo definido para
serem transmitidas, havendo uma relação direta com a disponibilidade da rede em transmitir
as informações.
Em sistemas de Tempo Real faz-se uma nova separação da transmissão:
Discreta: os dados são transmitidos em pacotes de informação independentes, não
havendo necessariamente uma comunicação durante todo o tempo de utilização da
aplicação envolvida;
Contínuo: os dados são transmitidos a todo instante, a partir do momento de início da
transmissão, de modo sequencial. Um exemplo típico deste caso é a transmissão de
filmes na internet.
E na transmissão contínua ocorre a última separação dos tipos de informação, onde
pode ou não haver atraso na comunicação:
Pode haver atraso: em algumas transmissões a ocorrência de atraso na entrega da
informação é permitida, por exemplo: na transmissão de filmes pode acontecer de em
determinado momento a exibição do filme ser temporariamente paralisada, pois a aplicação
está aguardando o recebimento de uma nova parte do filme;
Não pode haver atraso: algumas informações não podem sofrer atraso na comunicação, pois
a informação que está sendo transmitida deve ser entregue no tempo determinado. Por
exemplo: aplicações distribuídas em rede geralmente possuem um tempo limite de 3
segundos para serem respondidas, caso contrário, a aplicação informa uma mensagem de
erro ao usuário.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
17
O controle do erro na informação pode ser feito de duas maneiras:
1. Retransmissão: quando o Receptor da informação detecta um erro, envia uma solicitação
de Retransmissão à Origem da informação (em inglês: Automatic Retransmission
reQuest, ARQ);
2. Correção: a informação é enviada, e junto da mesma são anexadas informação
adicionais, que serão utilizadas para a correção da informação no próprio Receptor,
quando houver algum erro, não havendo a necessidade de retransmissão (em inglês:
Forward Error Correction, FEC).
O protocolo TCP utiliza a Retransmissão da informação, já o protocolo UDP utiliza a
Correção da informação, para contornar os erros que podem acontecer durante a
transmissão.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
18
UNIDADE 4
Tratamento do Texto
Objetivo: Aprender como o texto é tratado em sistemas multimídia.
Introdução
A informação Textual é a mais comum em todos os tipos de comunicação. Textos são
transmitidos na Internet utilizando diversos protocolos:
FTP: File Transfer Protocol, é utilizado para transferir textos em formato ASCII (e
também arquivos em modo binário);
SMTP: Simple Mail Transfer Protocol, é utilizado para a comunicação via correio
eletrônico (e-mail);
HTTP: Hyper Text Transfer Protocol, este protocolo é utilizado para transmitir as
páginas em HTML.
Os textos são representados através de conjuntos de caracteres, podendo ser um dos
seguintes:
ASCII Simplificado: esta representação utiliza 7 bits para cada caractere, abrange
alguns caracteres do formato latino, e foi desenvolvida para ser utilizada
primariamente para o alfabeto Anglicano. Não é capaz de representar caracteres
acentuados e de outros idiomas (grego, espanhol, francês);
ISO-8859: nesta representação utiliza-se 8 bits para cada caractere, e foi desenvolvida
para abranger os principais idiomas ocidentais: português, inglês, grego, espanhol,
francês, entre outros;
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
19
Unicode: utiliza 16 bits para a representação dos caracteres, totalizando mais de
65.000 caracteres. Foi desenvolvido para abranger os principais idiomas do mundo:
português, inglês, grego, espanhol, francês, japonês, chinês, russo, entre outros;
ISO-10646: esta representação é a mais abrangente de todas, e está sendo
desenvolvida para incluir todos os idiomas e símbolos escritos do mundo, utilizando 32
bits para o mapeamento dos caracteres. Possui uma relação muito próxima com o
Unicode, sendo equivalente nos primeiros 65.000 caracteres.
As necessidades de comunicação de informações textuais dependem basicamente do
tamanho do texto, que pode ser reduzido utilizando algum método de compressão da
informação:
Shannon-Fano: este método utiliza palavras de tamanho variável, avaliando a
probabilidade de uma determinada palavra existir no texto. Palavras com alta
probabilidade de ocorrência são representadas por códigos de tamanho reduzido;
Huffman: utiliza um método similar ao Shanon-Fano;
LZW: este método realiza a substituição de palavras no texto por códigos simples. Não
é feita nenhuma análise do texto, e por isso o método LZW é mais rápido que o
método Shannon-Fano. Cada nova palavra encontrada é incluída em uma Tabela de
Palavras, e um código é associado à palavra. Este método é utilizado pelo aplicativo
WinZIP ( e similares ).
GNU: o método GNU é derivado do método LZW, com a diferença de utilizar um
dicionário de palavras pré-definido. O dicionário inicia com 512 palavras, e cada
palavra nova encontrada é incluída no dicionário.
Tratamento da Informação Textual
As necessidades requeridas no tratamento de informação textual não são muito abrangentes.
A quantidade de informação existente em um texto gera uma quantidade de dados digitais
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
20
relativamente pequenas: um texto formatado de 4 páginas contendo 60 parágrafos, 1027
palavras e 6117 caracteres, gerou os seguintes arquivos:
Aplicativo Tipo de Armazenamento Tamanho (bytes)
MS-Word 2003 Codificado 86.528
HTML Natural – com formatação 21.465
OpenOffice 2 LZW 15.735
ASCII Natural – sem formatação 6.357
Unicode Natural – sem formatação 12.716
O aplicativo OpenOffice 2 (e versões posteriores) armazenam as informações salvando os
textos em formato XML e codificando o arquivo com o método de compressão LZW, para
diminuir o tamanho do arquivo.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
21
UNIDADE 5
Tratamento de Áudio
Objetivo: Entender os princípios básicos do tratamento de áudio em redes multimídia.
Introdução
Informações armazenadas em áudio podem ser: voz, música ou sons (animais, automóveis,
ruído, etc.). O áudio deve ser convertido em formato digital, antes de ser transmitido pela
rede (ou armazenado em alguma unidade de armazenamento do computador). A
digitalização do sinal de áudio pode ser feita de várias maneiras, sendo as principais:
Codec de Áudio Utilizado em Taxa de
Transmissão/Reprodução
PCM ou G.711 Comunicação de Voz em baixa
frequência (300-3300 Hz)
64 Kbps
GSM Comunicação de Voz em baixa
frequência (300-3300 Hz)
13 Kbps
ACELP ou G.729 Comunicação de Voz em baixa
frequência (300-3300 Hz)
8 Kbps
G.723.3 Comunicação de Voz em baixa
frequência (300-3300 Hz)
6,4 Kbps
PCM Adaptativo
ou G.726
Comunicação de Voz em baixa
frequência (300-3300 Hz)
32 Kbps
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
22
SBC ou G.722 Comunicação de Voz em alta
frequência (50-7000 Hz)
48 ou 56 ou 64 Kbps
MP3 Conversão de áudio de CD 32 a 384 Kbps
A largura de banda necessária para a transmissão de áudio dependerá do método de
digitalização (e da respectiva velocidade, que é a taxa de bits armazenados em cada
segundo). As informações em áudio podem sofrer uma pequena perda de conteúdo durante
a transmissão (até 2% de perda ou erro irrecuperável), sem haver necessariamente uma
grande degradação da informação.
Na digitalização do áudio, deve-se transformar a informação Analógica em informação
Digital. Esta transformação é feita realizando-se a leitura do áudio, em intervalos de tempo, e
criando-se sequências de bits equivalentes:
Figura 5.1: Digitalização de Áudio através de método PCM
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
23
As aplicações multimídia atuais são feitas para contornarem o problema de erro ou perda de
parte da informação através da utilização de Técnicas de Interpolação de sinal:
Figura 5.2: Interpolação de Sinal
Interpolação de Sinal é uma técnica que realiza uma aproximação do sinal codificado em
relação ao sinal original. Quando o sinal original é codificado, algumas informações são
perdidas. Para recuperar estas informações, calculam-se pontos intermediários entre bits do
sinal digitalizado. Quanto maior for a Interpolação, maior será a aproximação do sinal
codificado em relação ao sinal original:
Figura 5.3: Vários níveis de Interpolação
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
24
As necessidades de transmissão de áudio por uma rede dependem da interação entre as
partes envolvidas, e do tipo de tratamento que deve ser dado ao sinal que está sendo
transmitido.
Em aplicações de Voz sobre IP, VoIP, a necessidade principal é a baixa latência, para que a
comunicação possa acontecer em Tempo Real, para que a comunicação entre as partes
envolvidas possa acontecer de maneira natural;
Já em aplicações de distribuição de áudio, Rádio Musical na Internet (Rádio FM On-Line), a
necessidade será alta largura de banda. Quanto maior for a largura de banda disponível,
maior será a qualidade do sinal transmitido.
A quantidade de informação gerada na codificação do áudio dependerá do tipo de
codificação feita, e dos parâmetros utilizados durante a codificação. Uma mesma música
codificada utilizando o padrão MP3 pode variar de tamanho apenas com a alteração da Taxa
de transmissão/reprodução.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
25
UNIDADE 6
Tratamento da Imagem
Objetivo: Aprender como a imagem é tratada em sistemas Multimídia.
Introdução
Imagem em Multimídia é qualquer informação representada graficamente de maneira
estática (imagem parada), onde cada partícula de informação, formada por um ponto da
imagem, possui as informações referentes à representação da cor naquele ponto. Em
comparação com informações textuais, as imagens possuem uma quantidade de informação
muito maior, requerendo maiores necessidades tanto de transmissão quanto de
armazenamento.
Uma imagem com resolução de 1024x768 pontos e 16 milhões de cores será armazenada
em um arquivo de 2,3 MBytes. Para transmitir esta informação através de um Modem de
56,6 Kbps serão necessários cerca de 7 minutos. Mesmo utilizando uma conexão de alta
velocidade, Velox de 600 Kbps, por exemplo, serão necessários 40 segundos. Veja a seguir
uma lista com algumas informações sobre transmissão de uma determinada imagem em
diferentes resoluções:
Resolução Cores Tamanho Modem 56,6Kbps Velox 600Kbps
Telef. Celular
160x128 65000 40 KB 7 segundos 0,67 segundos
TV Comum
640x480 1 milhão 750 KB 132 segundos 12,5 segundos
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
26
Resolução Cores Tamanho Modem 56,6Kbps Velox 600Kbps
Computador
1024x768 16 milhões 2,25 MB 7 minutos 40 segundos
TV Alta Def.
1920x1080 16 milhões 5,93 MB 18 minutos 100 segundos
Estes tempos de transmissão são para apenas uma imagem, e não para um vídeo. Desta
forma podemos ver que, se não houver um tratamento das imagens, a sua utilização em uma
rede de computadores é praticamente inviável, ou ficaria limitada a utilização apenas de
imagens de baixa resolução e com uma pequena quantidade de cores.
Para contornar esse problema, várias técnicas foram criadas para realizarem o tratamento da
figura. Essas técnicas irão realizar basicamente uma diminuição da quantidade de
informação que representa a figura, diminuindo assim o tamanho do arquivo, e
consequentemente o tempo necessário para transmissão da imagem.
Técnicas de Codificação de Imagem
Dentre as técnicas mais utilizadas para a codificação de imagens estão as seguintes:
Graphics Interchange Format (GIF), Portale Network Graphics (PNG) e Joint Photographic
Experts Group (JPEG).
Graphics Interchange Format - GIF
O método de codificação GIF faz uma transformação da imagem, criando uma nova imagem
com no máximo 256 cores. A imagem original é mapeada, e no mapeamento é verificada a
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
27
quantidade de cores utilizada para representar a imagem. Este mapeamento gera uma tabela
de cores, e esta tabela é utilizada para criar a imagem codificada. Após o mapeamento das
cores, a imagem final passará por uma compressão de dados, utilizando o método LZW,
para diminuir ainda mais o tamanho do arquivo. Uma característica presente no método GIF
é a possibilidade de combinação de várias imagens em um mesmo arquivo. Esta
característica possibilita a criação de imagens animadas (pequenos filmes) para serem
utilizados em conteúdo multimídia.
Portale Network Graphics - PNG
O método de codificação PNG utiliza até 16 milhões de cores para gerar a imagem
codificada. Além disso, este método suporta a divisão da imagem em camadas, e utilização
de áreas transparentes (variando de 0 a 100% de transparência). A imagem final também
passará por um método de compressão para se obter uma redução maior no tamanho da
imagem.
Joint Photographic Experts Group - JPEG
O método de codificação JPEG é um dos mais utilizados na Internet, tendo sido planejado no
início da década de 1980. Esta codificação obtém melhores resultados quando a imagem a
ser codificada possui atenuação em degradê na transição das cores da imagem (por
exemplo: fotografia). O método de codificação utiliza uma técnica chamada de
Transformação de Cosseno Discreta, mapeando a imagem em blocos, e criando uma tabela
de blocos que representa a imagem.
Comparação do resultado dos métodos de codificação de imagem
Seguem abaixo alguns dos resultados obtidos pelos métodos de codificação de imagem
estudados nesta unidade:
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
28
Codificação Cores Qualidade Parâmetros Tamanho
Imagem Original 16 milhões Ótima Nenhum 817 KBytes
GIF 256 Boa Degradê,
Quantidade de cores 111 KBytes
PNG 16 milhões Muito Boa Nenhum 545 KBytes
JPG 16 milhões Muito Boa Qualidade da figura 73 KBytes
Figura 6.1: Imagem Original
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
29
Figura 6.2: Codificação GIF
Figura 6.3: Codificação PNG
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
30
Figura 6.4: Codificação JPEG
Figura 6.5: Codificação JPEG com 1% de Qualidade (8 KB de tamanho)
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
31
(a) Imagem Original (b) Codificação JPEG com 1% de
Qualidade
Figura 6.6: Detalhe dos blocos utilizados na codificação JPEG
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
32
UNIDADE 7
Tratamento de Vídeo
Objetivo: Conhecer como as informações em vídeo são tratadas em ambientes Multimídia.
Introdução
Um vídeo é uma sequência de imagens exibidas em um mesmo tamanho e a uma frequência
constante. O tratamento de informações em vídeo é similar ao tratamento de informações em
áudio.
Assim como em áudio, aplicações que requerem transmissão de vídeo em redes de
computadores apresentam um tráfego contínuo e também são caracterizados por exigirem
que a reprodução do sinal no destino seja feita a uma taxa constante. Deste modo, o atraso
de transferência máximo tem grande importância, e a variação estatística do atraso deve ser
compensada.
A taxa de erro aceitável está intimamente relacionada com a aplicação. Para a maioria das
aplicações uma pequena taxa de erro de bit é aceitável, uma vez que para essas aplicações
não haverá problema de um pixel de um quadro ficar azul ao invés de verde. Mas algumas
aplicações de vídeo – por exemplo, o diagnóstico de imagens médicas – não toleram
qualquer perda de qualidade da imagem.
Utilização de Informação em Vídeo
A aplicação principal da tecnologia de vídeo resultou na televisão, com todas as suas
inúmeras utilizações seja no entretenimento, na educação, engenharia, ciência, indústria,
segurança, defesa, artes visuais.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
33
O termo vídeo ganhou com o tempo uma grande abrangência, chama-se também de vídeo
uma gravação de imagens em movimento, uma animação composta por fotos sequenciais
que resultam em uma imagem animada, e principalmente as diversas formas para se gravar
imagens em fitas (analógicas ou digitais) ou outras mídias.
Sistema PAL-M
PAL-M é o sistema de televisão em cores utilizado pelo Brasil desde sua primeira
transmissão oficial, na Festa da Uva em Caxias do Sul, no Rio Grande do Sul, em 19 de
fevereiro de 1972.
Consiste em utilizar o sistema PAL de codificação do sinal de cor em uma subportadora, no
padrão de formação de imagem "M". Foi a solução encontrada na época da adoção do
sistema de cor para que, desta forma, as transmissões em cores pudessem ser recebidas
pelos aparelhos em preto-e-branco sem a necessidade de adaptadores, e vice-versa.
Na verdade, desde 1963 era possível a recepção de programas em cores no Brasil no
sistema NTSC, através de experiências de emissoras como a TV Excelsior e a TV Tupi e da
apresentação de seriados americanos já produzidos em cores, tais como Bonanza.
Entretanto, o custo dos televisores importados dos Estados Unidos era proibitivo, a política
tecnológica brasileira mudou e somente no início da década de 70 o Brasil pôde desenvolver
o PAL-M e viabilizá-lo.
O sistema PAL-M é usado com resolução de 525 linhas, (o mesmo número de linhas do
NTSC, enquanto o PAL europeu usa 625 linhas), 29,97 quadros por segundo (padrão M,
vindo daí o sufixo), utilizando uma frequência próxima à do padrão NTSC. A frequência do
sistema PAL-M e do sistema NTSC é de aproximadamente 60 Hz, diferente da Europa, onde
a frequência dos sistemas PAL-B, PAL-G e SECAM é de aproximadamente 50 Hz.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
34
Televisão Digital no Brasil
O ISDB-TB é um padrão de transmissão de TV Digital Terrestre desenvolvido no Brasil,
tendo como base o sistema japonês ISDB pré-existente acrescentando tecnologias
desenvolvidas nas pesquisas das Universidades Brasileiras.
Especificações técnicas da transmissão de televisão digital no Brasil:
Aplicações: EPG, t-GOV, t-COM, Internet;
Codificação de áudio: MPEG-4 AAC;
Codificação de vídeo: MPEG-4 H.264;
Transporte: MPEG-2 (TS padrão para todos os sistemas);
Modulação: COFDM (dividido em 13 canais de 6 MHz).
Em 1999, a Anatel, com o estabelecimento de termo de cooperação técnica com o CPqD,
deu início ao processo de avaliação técnica e econômica para a tomada de decisão quanto
ao padrão de transmissão digital a ser aplicado no Brasil ao Serviço de Radiodifusão de
Sons e Imagens. A escolha do CPqD para a prestação de tais serviços considerou não
apenas o histórico de serviços prestados à Agência e às empresas operadoras da antiga
Telebrás, mas o elevado domínio técnico das tecnologias de compressão digital de sons e
imagens e a influência política do Instituto, que tem relações com vários funcionários da
Anatel e do Ministério das Comunicações. Em 27 de novembro de 2003, foi fundado o comitê
do SBTVD, responsável pelos estudos que definiriam o padrão a ser adotado no país. Após
estudos conduzidos juntamente com universidades e companhias de comunicação, o
sistema foi apresentado no dia 13 de novembro de 2005 pelo Ministro das Comunicações
Hélio Costa. O sistema resultante desses estudos foi baseado no sistema ISDB-T, utilizado
no Japão.
O padrão ISDB-T é usado atualmente nas áreas metropolitanas do Japão, e era
publicamente defendido por Costa e pelas empresas de comunicação brasileiras. Essa
preferência era justificada pela capacidade do sistema atender a equipamentos portáteis,
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
35
permitindo que o público assista TV, por exemplo, em celulares. Tal capacidade foi um dos
pontos decisivos para a escolha do sistema, que, seguindo o desejo do governo, também
deveria proporcionar alta definição e interatividade, tanto para terminais fixos como móveis.
O início das transmissões do novo padrão se deu em 02 de Dezembro de 2007, em São
Paulo. Em 2008, o sinal chegou ao Rio de Janeiro e Belo Horizonte, além de Goiânia, onde a
afiliada local da Rede Globo iniciou oficialmente as transmissões digitais. Outras capitais e
cidades brasileiras receberão o sinal digital no futuro.
Codificação de Vídeo
A Codificação de vídeo é o processo de compressão e decodificação de um sinal de vídeo
digital. O vídeo digital pode ser considerado como uma representação visual de uma cena
amostrada temporalmente e espacialmente. A cena é amostrada num ponto do tempo
produzindo o quadro representando a imagem completa, tal amostragem é repetida em
intervalos, por exemplo, 30 quadros por segundo, para produzir um sinal em movimento.
Basicamente são necessários três componentes para representar a cena em cores, as
componentes RGB (Red, Green, Blue) têm nas três cores primárias a função de proporcionar
uma grande variabilidade de cores [4]. A captura das componentes RGB envolve a filtragem
de cada uma das cores capturadas cada uma por um sensor diferente. Monitores CRT
(Colour Cathode Ray Tubes) e cristal líquido (LCD) exibem uma imagem RGB
separadamente iluminando o vermelho, verde e azul em cada pixel de acordo com a
intensidade de cada componente. O RGB pode ser convertido para o sistema de cores
YCrCb (luminância, crominância vermelha e crominância azul, respectivamente) para reduzir
tamanho e/ou requerimentos de transmissão separando a luminância (Y) das informações de
cor. Tal conversão não afeta a qualidade visual, pois o sistema de cores YCrCb é baseada
na sensibilidade do sistema visual humano que é mais sensível a luminância (brilho).
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
36
Na década de 1980 ficou clara a necessidade de aliar imagem com tecnologia digital. Nesse
sentido, em 1988 a ISO regulamentou o MPEG (Moving Picture Experts Group), para
desenvolver padrões para o vídeo digital. Foram definidos três itens a serem desenvolvidos:
1. Vídeo e áudio associados a uma taxa de 1.5 Mbps (MPEG-1);
2. Vídeo e áudio associados a uma taxa de 10 Mbps (MPEG-2);
3. Vídeo e áudio associados a uma taxa de 60 Mbps (cancelado).
MPEG 1 era orientado como imagem digital armazenada em Mídia de armazenagem digital
(DSM - Digital Storage Media). MPEG-2 foi orientado como broadcast. MPEG-3 para
televisão de alta definição (HDTV). Enquanto os padrões se desenvolviam ficou claro que as
técnicas empregadas nos padrões poderiam ser usadas em qualquer bitrate (quantidade de
bits necessários para codificar um segundo de informação, sejam estas vídeo, áudio ou
ambos). Assim o título dos que incluíam a taxa de transmissão, foram alterados para MPEG-
1 e MPEG-2 e ficou claro que MPEG-2 poderia satisfazer as necessidades do HDTV, assim,
o MPEG-3 foi descartado.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
37
UNIDADE 8
Padrão MPEG
Objetivo: Conhecer o Padrão de Codificação MPEG, suas características, utilização e variações.
Introdução
O padrão de compressão de vídeo MPEG é utilizado em uma série de produtos. Este padrão
é atualmente o principal padrão de codificação de vídeo existente nos aparelhos de DVD,
Vídeo-Conferência, Internet - Vídeo, e mais recentemente na Televisão Digital. Um arquivo
de vídeo digitalizado, armazenado no formato original (sem transformação ou descarte dos
dados), demanda uma quantidade de informação muito grande. Para que o arquivo de vídeo
possa ser armazenado e distribuído de maneira eficiente, será necessária a codificação das
informações do vídeo para um formato adequado ao tipo de armazenamento e ao tipo de
transmissão.
Um bom exemplo para o entendimento da importância do padrão MPEG é o entendimento do
sistema de TV de Alta Definição que está sendo implantado. Dentre as características do
sistema de TV de Alta Definição temos as seguintes:
Resolução de 1920x1080;
Transmissão de 30 quadros por segundo;
Modelo RGB para definição das cores, com 256 amostras de cada cor (8 bits);
Largura de Banda para transmissão de 6 MHz.
As características de vídeo resultam em uma grande quantidade de informação transmitida a
cada segundo: cerca de 180 MBytes. Essa quantidade de informação não pode ser
diretamente transmitida por um canal de 6 MHz. Para que isso aconteça, deve-se comprimir
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
38
o vídeo para um tamanho menor, de maneira tal que possa ser utilizada a largura de banda
disponível. Essa compressão do vídeo é feita pelo padrão MPEG.
Funcionamento do Padrão MPEG
A sigla MPEG é a abreviação de Moving Picture Experts Group, que é um grupo formado por
representantes de diversas empresas das áreas de Eletrônica, Informática, Cinema e
Televisão. Atualmente existem três versões do padrão MPEG:
MPEG-1 e MPEG-2: são as atuais versões em uso;
MPEG-4 ou H.264: esta versão está em fase final de desenvolvimento, mas já existem
programas que são compatíveis com ela.
Padrão MPEG-1
O padrão MPEG-1 foi concluído no início da década de 1990, e foi desenvolvido para ser
utilizado como mecanismo de conversão digital de vídeos em formato VHS (analógico) e
armazenamento em CD. Essas duas restrições ocasionaram em um padrão que possuísse
as seguintes características:
Resolução:
o NTSC: 352x240;
o PAL: 352x288;
o O limite máximo para a resolução é 4096x4096, tanto para o padrão NTSC
quanto para o PAL;
Transmissão:
o NTSC: 30 quadros por segundo;
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
39
o PAL: 25 quadros por segundo;
o O limite máximo de transmissão de quadros é de 60 quadros por segundo,
independente do padrão de imagem ser NTSC ou PAL.
Utilização do modelo YCbCr de representação de cores;
Áudio:
o Taxa de Amostragem: até 48 Khz (qualidade de CD)
o Taxa de Transmissão: até 384KBit/s
o Canais: 1 canal de som
O padrão MPEG-1 foi feito de maneira que os melhores resultados eram obtidos à baixa
resolução. Por causa disso, este padrão raramente era utilizado para armazenamento de
vídeo em resoluções maiores que 352x288.
Padrão MPEG-2
Este padrão foi desenvolvido para gerar vídeos de maior qualidade que o padrão MPEG-1, e
também para ser utilizado em transmissões de TV. O padrão MPEG-2 foi concluído em 1994,
e possui as seguintes características:
Resolução:
o NTSC: 720x480;
o PAL: 720x576;
o HDTV: 1920x1080;
o O limite máximo continua em 4096x4096;
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
40
Transmissão:
o NTSC: 30 quadros por segundo;
o PAL: 25 quadros por segundo;
o HDTV: 25 quadros por segundo;
o O limite máximo para transmissão em NTSC e PAL é de 50 quadros por
segundo e em HDTV é de 25 quadros por segundo.
Utilização do modelo YCbCr de representação de cores.
Áudio:
o Possui as mesmas características do MPEG-1 na taxa de amostragem e
transmissão;
o Canais: permite a utilização de até 6 canais de som (formato 5.1).
O padrão MPEG-2 foi feito para ser utilizado em transmissões de TV, sendo que o melhor
desempenho é alcançado quando se trabalha a mesma resolução que os sistemas NTSC ou
PAL. Este padrão foi escolhido como o padrão de vídeo do sistema DVD.
Além de possuir uma resolução maior que o padrão MPEG-1, a codificação de áudio no
padrão MPEG-2 é feita produzindo um sinal de áudio de melhor qualidade, isto é, maior
fidelidade ao sinal original (analógico).
Padrão MPEG-4
O padrão MPEG-4 está em fase final de desenvolvimento, já existem alguns programas de
computador que seguem as especificações deste padrão, mas ele ainda não foi totalmente
concluído. Este padrão também é chamado de MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding,
Codificação Avançada de Vídeo) ou H.264. As principais características do padrão MPEG-4
são:
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
41
Utilização na Televisão Digital;
Aplicações Gráficas;
Multimídia Interativa.
Televisão Digital e Televisão de Alta Definição não são a mesma coisa. Enquanto os
sistemas de TV de Alta Definição padronizam a transmissão do sinal e exibição do sinal, os
sistemas de TV Digital padronizam o conteúdo do sinal transmitido.
Aplicações Gráficas e Multimídia Interativa são definições semelhantes. A diferença é que
Aplicações Gráficas abrangem um espectro maior de possibilidades, e Multimídia Interativa
abrange a criação de vídeos interativos.
MPEG Audio Layer
O padrão MPEG define camadas de codificação. Uma das camadas é a camada de Vídeo, e
outra camada é a camada de Áudio. A camada de áudio é subdividida em 4 sub-camadas,
cada uma oferecendo um tipo de qualidade de sinal codificado: MPEG Audio Layer 1, MPEG
Audio Layer 2, MPEG Audio Layer 3 e MPEG Audio Layer 4, estes últimos são mais
conhecidos como MP3 e MP4.
O padrão MPEG Audio Layer 1 oferece melhor qualidade de som, com taxa de compressão
de 2:1. O padrão MPEG Audio Layer 3 oferece a qualidade de som mais baixa, com taxa de
compressão de 10:1.
Os padrões MPEG Audio Layer 1 e MPEG Audio Layer 2 são utilizados quase
exclusivamente na compressão de áudio de vídeo. Já o padrão MPEG Audio Layer 3 é
utilizado na compressão de áudio geral, sendo bastante popular na compressão de áudio de
CD para armazenamento no computador. O padrão MPEG Audio Layer 4 foi introduzido com
o MPEG-4.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
42
Não existe um padrão de vídeo MPEG-3 justamente pela popularidade do MPEG Audio
Layer 3, o que poderia acarretar uma certa confusão entre os consumidores e usuários de
produtos compatíveis com o MPEG.
Os arquivos de vídeo do padrão MPEG possuem a extensão MPG ou .MPEG, independente
da versão utilizada. Os arquivos de áudio possuem uma extensão específica para cada tipo:
MPEG Audio Layer 1: .mp1
MPEG Audio Layer 2: .mp2
MPEG Audio Layer 3: .mp3
MPEG Audio Layer 4: .mp4
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
43
UNIDADE 9
Requisitos de uma Rede Multimídia
Objetivo: Aprender os aspectos mais importantes que devem ser analisados em uma rede multimídia.
Introdução
Os requisitos para o bom funcionamento de uma rede podem ser divididos em duas
categorias principais: Funcionalidade e Tráfego.
Requisitos de Funcionamento: disponibilidade de acesso aos serviços multimídia, tipo
de distribuição do conteúdo, gerenciamento, segurança dos dados, tratamento de
erros, entre outros;
Requisitos de Tráfego: parâmetros de tempo de transmissão, largura de banda e
garantia de acesso, além de outras características.
Requisitos de Funcionalidade
Os requisitos de funcionamento podem ser alcançados através da utilização de Protocolos
Específicos de Comunicação em conjunto com o protocolo TCP/IP na Internet.
Disponibilidade de Serviço
A principal característica de um serviço multimídia em rede é a sua disponibilização para
acesso ao público. Essa disponibilidade deve ser planejada de acordo com o tipo e
quantidade de acessos que acontecerão ao serviço. Um serviço multimídia com um conteúdo
direcionado para atingir um público específico, como por exemplo: médicos ou engenheiros;
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
44
pode ser planejado para ter uma determinada frequência de acesso. Outro serviço
multimídia, com outro tipo de conteúdo, como filmes ou música, deve ser planejado
pensando-se em uma frequência de acesso maior, pois o público será mais abrangente.
Figura 9.1: Erro de Acesso mostrado pelo sistema Lahr Fit
A disponibilidade de acesso é garantida através dos equipamentos de comunicação
disponíveis para o serviço. Os equipamentos utilizados em um serviço multimídia para
médicos ou engenheiros terão a capacidade de oferecer acesso ao conteúdo para um
público reduzido, enquanto que, os equipamentos utilizados em um serviço de distribuição de
filmes ou músicas, deverão permitir o acesso simultâneo a um grupo maior de usuários.
Requisitos de Tráfego
Os requisitos de tráfego são alcançados através de alterações na Arquitetura de Rede
utilizada. Um sistema multimídia irá realizar uma grande vazão de informação, e isso exigirá
uma grande capacidade de largura de banda disponível para permitir a distribuição do
conteúdo.
A largura de banda também deve ser calculada pensando-se na quantidade de pessoas que
irão acessar o sistema multimídia. Em um quiosque multimídia teremos uma pessoa
acessando o sistema (outras pessoas poderão acompanhar, mas apenas uma pessoa estará
efetivamente utilizando o sistema).
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
45
Já em um sistema em rede, podemos ter várias pessoas acessando o conteúdo multimídia
simultaneamente. Isso demandará uma largura de banda proporcional ao público que se
deseja alcançar.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
46
UNIDADE 10
Classificação dos Dados Multimídia
Objetivo: Conhecer as técnicas utilizadas para se garantir que os dados trafegados em uma Rede Multimídia estejam protegidos.
Introdução
A segurança em uma rede multimídia é realizada pensando-se mais na proteção do acesso
ao conteúdo disponível. A segurança dos usuários da rede já é estudada e realizada há
várias décadas.
O que existe atualmente é uma preocupação com a gestão de direitos digitais ou GDD (em
inglês Digital Rights Management ou DRM) que consiste em permitir a restrição da difusão
por cópia de conteúdos digitais ao mesmo tempo em que se assegura e administra os
direitos autorais e suas marcas registradas. O objetivo da GDD é poder parametrizar e
controlar um determinado conteúdo de maneira mais restrita. Atualmente é possível
personalizar o varejo da difusão de um determinado arquivo comercializado, como por
exemplo, o número de vezes em que esse arquivo pode ser aberto ou a duração da validade
desse arquivo.
O DRM está sendo incluído em todos os tipos de dispositivos digitais, algumas vezes sem
informar a quem os compra a respeito de suas consequências. Apesar das medidas de
controle técnico sobre a reprodução e uso de programas de computador ser comuns desde a
década de 1980, o termo DRM refere-se geralmente ao crescente uso de medidas
protecionistas referentes ao trabalho artístico.
Atualmente, no mercado, são oferecidos muitos dispositivos equipados com circuitos
eletrônicos de Trusted Computing entre eles os computadores, reprodutores de DVD,
aparelhos de som, telefones, televisores, rádios, jogos, fotocopiadoras, impressoras e muitos
outros.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
47
Alguns projetos de lei apoiados pela indústria querem proibir a produção e comercialização
de qualquer dispositivo que tenha a capacidade de gravar ou reproduzir som, vídeo, texto ou
qualquer outra forma de expressão, a menos que esteja equipado com hardware adequado
para a implementação de DRM. Mesmo com a intenção de incluir o sistema no hardware, já
existem muitos sistemas de DRM baseados em software que já são suficientemente fortes
para restringir efetivamente a cópia de conteúdos com direitos autorais. Grande número de
media players disponíveis hoje incluem formas bastante sofisticadas de DRM sem suporte
nativo no hardware.
Outros temas relacionados à Proteção dos Dados
Proteção de Conteúdo para Mídia Gravável
Proteção de Conteúdo para Mídia Gravável (em inglês: Content Protection for Recordable
Media, CPRM) é um mecanismo para controlar a cópia, movimentação e remoção de
arquivos de mídia digital em dispositivos como computadores pessoais, aparelhos multimídia
portáteis e telefones celulares.
Licenças de uso
Licenças de uso para a parte de software (programas de computador) significam de que
forma o tal programa pode ser usado, basicamente se você deve pagar para ter o direito de
usá-lo (o exemplo mais famoso é o sistema operacional Windows), se você pode usá-lo
gratuitamente (freeware, como muitos programas em sites de downloads, muitos
acompanhados de spywares) e se você tem direito total sobre ele, o seu código fonte,
podendo modificá-lo e vendê-lo se desejar, apenas com restrições quanto ao uso de marcas
(o sistema operacional Linux e o navegador Firefox fazem parte desse grupo).
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
48
Proteção anticópia
Proteção anticópia é um método utilizado para dificultar (possivelmente impedir) a cópia de
dados. Podemos proteger arquivos e conteúdos de páginas da internet utilizando essas
proteções. Porém, o uso dessas proteções limitará o uso do conteúdo da página da internet
ou arquivo protegido. Quando um disquete, HD, ou CD é fabricado, é adicionado a ele um
identificador inalterável, o serial. Ele é um número que identifica um disquete de outro, por
exemplo.
FÓRUM I
Quais as reais utilidades na distribuição de filmes em formato reduzido, para serem
assistidos em um telefone celular. Os aparelhos atuais, por mais avançados que sejam,
ainda possuem limitações que não permitem um bom aproveitamento de determinados tipos
de conteúdos. Qual a sua opinião sobre a distribuição de filmes em aparelhos de tamanho
reduzido como relógios e telefone celular, e também na captação da transmissão de
Televisão em telefones?
Antes de dar continuidades aos seus estudos é fundamental que você acesse sua
SALA DE AULA e faça a Atividade 1 no “link” ATIVIDADES.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
49
UNIDADE 11
Mobilidade em Rede Multimídia
Objetivo: Aprender como estão sendo desenvolvidas as tecnologias de dispositivos móveis para o acesso às Redes de Telecomunicação Multimídia.
Introdução
A mobilidade em redes multimídias será realizada principalmente através da Rede de
Telefonia Celular. Atualmente já existem diversas tecnologias que possibilitam o acesso ao
conteúdo multimídia (Televisão e Internet) em aparelhos de telefonia celular, e um dos
principais fatores para isso é a adoção da 3ª Geração das Tecnologias de Telefonia Celular.
Tecnologias de 3ª Geração em Telefonia Celular
As tecnologias 3G permitem às operadoras da rede oferecer a seus usuários uma ampla
gama dos mais avançados serviços, já que possuem uma capacidade de rede maior por
causa de uma melhora na eficiência espectral. Entre os serviços, há a telefonia por voz e a
transmissão de dados a longas distâncias, tudo em um ambiente móvel. Normalmente, são
fornecidos serviços com taxas de 5 a 10 Megabits por segundo.
Ao contrário das redes definidas pelo padrão IEEE 802.11, as redes 3G permitem telefonia
móvel de longo alcance e evoluíram para incorporar redes de acesso à Internet em alta
velocidade e Vídeo-telefonia. As redes IEEE 802.11 (mais conhecidas como Wi-Fi ou WLAN)
são de curto alcance e ampla largura de banda e foram originalmente desenvolvidas para
redes de dados, além de não possuírem muita preocupação quanto ao consumo de energia,
aspecto fundamental para aparelhos que possuem pouca carga de bateria.
Até dezembro de 2007, 190 redes 3G já operavam em 40 países e 154 redes HSDPA
operavam em 71 países, segundo a Global mobile Suppliers Association. Na Ásia, na
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
50
Europa, no Canadá e nos Estados Unidos, as empresas de comunicações utilizam a
tecnologia W-CDMA, com cerca de 100 terminais designados para operar as redes 3G.
Na Europa, os serviços 3G foram introduzidos a partir de Março de 2003, começando pelo
Reino Unido e Itália. O Conselho da União Européia sugeriu às operadoras 3G cobrirem 80%
das populações nacionais europeias até ao final de 2005.
A implantação das redes 3G foi tardia em alguns países devido a enormes custos adicionais
para licenciamento do espectro. Em muitos países, as redes 3G não usam as mesmas
frequências de rádio que as 2G, fazendo com que as operadoras tenham que construir redes
completamente novas e licenciar novas frequências; uma exceção são os Estados Unidos
em que as empresas operam serviços 3G na mesma frequência que outros serviços. Os
custos com licença em alguns países europeus foram particularmente altos devido a leilões
do governo de um número limitado de licenças e a leilões com propostas confidenciais, além
da excitação inicial sobre o potencial do 3G. Outros atrasos se devem a despesas com
atualização dos equipamentos para os novos sistemas.
Em Junho de 2007, o assinante 3G de número 200 milhões foi conectado. Se comparado
aos 3 bilhões de assinantes de telefonia móvel no mundo, esse número corresponde apenas
a 6,7%. Nos países onde a 3G foi lançada inicialmente (Japão e Coréia do Sul), mais da
metade dos assinantes utilizam 3G. Na Europa, o país líder é a Itália, com um terço dos seus
assinantes tendo migrado para a 3G. Outros países líderes na migração para a 3G são o
Reino Unido, a Áustria e a Singapura, com 20% de migração. Uma estatística confusa está
computando clientes de CDMA 2000 1x RTT como se fossem clientes 3G. Se for utilizada
essa definição de caráter disputado, o total de assinantes 3G seria de 475 milhões em Junho
de 2007, 15,8% dos assinantes de todo o mundo.
Evolução do 3G
A padronização da evolução do 3G funciona em ambas as 3GPP e 3GPP2. As
correspondentes especificações do 3GPP e 3GPP2 evoluções são nomeadas como LTE e
UMB, respectivamente. 3G evolução utiliza parcialmente fora 3G tecnologias destinadas a
melhorar o desempenho e fazer um bom caminho migração. Há vários caminhos diferentes
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
51
de 2G para 3G. Na Europa, o principal caminho começa a partir GSM quando GPRS é
adicionado a um sistema. A partir deste ponto, é possível ir para o sistema UMTS. Na
América do Norte o sistema evolução terá início Time divisão de acesso múltiplo (TDMA), a
mudança reforçada Dados Tarifas para GSM Evolution (EDGE) e, em seguida, a UMTS.
No Japão, dois padrões 3G são utilizados: W-CDMA (compatível com UMTS) utilizados pelo
Softbank e NTT DoCoMo, e CDMA2000, utilizado por KDDI. Transição para a 3G foi
concluída no Japão, em 2006.
Vantagens de uma arquitetura de rede em camadas
Ao contrário do GSM, UMTS é baseada em camadas de serviços. No topo está a camada de
serviços, que prevê a implantação rápida de serviços e localização centralizada. No meio
está a camada controle, o que ajuda a atualizar os procedimentos e permite que a
capacidade da rede a ser atribuídos dinamicamente. No fundo é a conectividade camada
onde qualquer transmissão tecnologia pode ser utilizada e deverá transferir o tráfego de voz
sobre IP ou ATM/AAL2 / RTP.
Ao converter uma rede GSM para uma rede UMTS, a primeira nova tecnologia é General
Packet Radio Service (GPRS). É o gatilho para os serviços 3G. A ligação à rede é sempre
relativa, de modo que o assinante está on-line o tempo todo. Desde o operador do ponto de
vista, é importante que o GPRS investimentos são reutilizados quando vai UMTS. Também
capitalizando sobre GPRS negócio experiência é muito importante.
De GPRS, os operadores poderão mudar diretamente para a rede UMTS, ou investir em um
sistema EDGE. Uma vantagem a mais do EDGE UMTS é que ele não necessita de novas
licenças. As frequências também são reutilizadas, não são necessárias novas antenas.
TV no celular
Uma das evoluções e vantagens mais aguardados pelos usuários da telefonia 3G, era que
com a implantação da rede 3G no Brasil, é possível, agora, assistir os canais em HDTV (sigla
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
52
para High Definition Television, ou no português, Televisão de Alta Definição). Isso somente
é possível graças a Rede 3G, que pode enviar e receber dados em uma velocidade muito
alta, e a chegada, também, da TV Digital, que pode enviar com uma potência muito maior
seus sinais para aparelhos móveis, diferente do sinal analógico.
Entretanto, a TV no celular não é nenhuma novidade para os brasileiros, afinal, desde 2003 a
Vivo e a Tim já ofereciam este serviço, mas devido a tecnologia usada (CDMA e GSM,
respectivamente), não era tão eficiente o sinal recebido, e o serviço tinha uma tarifa muito
alta, além de oferecer poucos canais.
Exemplificando para o nosso dia a dia, seria o mesmo que você assistisse a um programa ao
vivo na internet com uma conexão discada. Provalvemente, poderia ter "travadas" que
dificultariam a visualização do mesmo. Já se você se assistisse com uma conexão Banda
Larga um programa ao vivo, a visualização seria excelente e não haveria essas "travadas". A
conexão discada representa o tipo de sinal atual que cobre o país (GSM e CDMA), e a
conexão Banda Larga representa a geração 3G de sinal. Com a chegada da TV Digital, já é
possível captar várias outras emissoras da TV Fechada, pois o alcance e qualidade da
mesma é muito maior que com relação ao sinal analógico.
A Operadora Claro, por enquanto, é a única operadora no país que presta este serviço para
seus clientes, e em breve, a Vivo já deve prestar seu serviço para seus clientes, também. Os
usuários da telefonia 3G também esperam a chegada da TV aberta no celular, pois diferente
da TV Fechada, o serviço não seria tarifado, afinal, a TV Aberta é, como próprio nome diz,
aberta e é gratuita. A Claro já começou fazer experimentos com algumas emissoras que já
lançaram seu sinal digital, como Globo, SBT e RedeTV! (está, tem 100% de sua
programação própria em sistema digital), mas como o sistema HDTV e a geração 3G ainda
está em fase inicial no Brasil, e a TV Digital somente é possível em três capitais (São Paulo,
Rio de Janeiro e Belo Horizonte), o serviço ainda não é prestado para todo os clientes da
operadora.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
53
UNIDADE 12
Velocidade de Comunicação
Objetivo: Conhecer os meios disponíveis para acesso à Internet em Alta Velocidade.
Introdução
O grande aumento de demanda de serviços de multimídia e internet de alta velocidade
observado nos últimos anos, tanto por clientes residenciais quanto comerciais, mostra que o
mercado está ansioso por novas tecnologias que ofereçam acesso de banda larga para a
última milha, ou seja, para o usuário final, de forma eficiente, rápida e com baixos custos de
implementação e manutenção.
Atualmente, o acesso de banda larga é oferecido através de DSL (digital subscriber line), por
cabo ou através de banda larga sem fio (WiMAX).
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) é um formato de DSL, uma tecnologia de
comunicação de dados que permite uma transmissão de dados mais rápida através de linhas
de telefone do que um modem convencional pode oferecer.
Comparada a outras formas de DSL, o ADSL tem a característica de que os dados podem
ser transmitidos mais rapidamente em uma direção do que na outra, assimetricamente,
diferenciando-o de outros formatos. Os provedores geralmente anunciam o ADSL como um
serviço para as pessoas conectarem-se à Internet do seguinte modo: o canal de
comunicação é mais amplo e rápido para receber e menor e mais lento para enviar.
O ADSL pode usar uma grande variedade de técnicas de modulação, mas os padrões da
ANSI e ETSI usam os esquemas de modulação DMT.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
54
No ADSL anormal, geralmente as menores taxas de upload começam em 6 Kbit/s e podem
atingir 900 Mbit/s dentro de 300 metros da central onde está instalado o sistema. As taxas
podem chegar a 52 Mbit/s dentro de 100 metros (o tão chamado VDSL). Taxas de envio
geralmente começam em 64 Kbit/s e vão até 256 Kbit/s, mas podem ir até 768 Kbit/s. O
nome UDSL é às vezes usado para versões mais lentas.
Os provedores de serviço ADSL podem oferecer dois tipos de endereço IP: fixo ou dinâmico.
O endereço fixo pode ser mais vantajoso para aqueles que usam a conexão ADSL para
jogos via Internet, para se conectarem aos servidores Web e numa rede virtual privada. Para
usuários domésticos, o endereço IP dinâmico pode ser uma vantagem, pois dificulta o ataque
de hackers.
Padrão ADSL2/2+
Em julho de 2002 foi criada a tecnologia ADSL2, que logo foi aprovada pela ITU-T como
G.992.3 e G.992.4, essa variante da tecnologia de ADSL possui taxas de dowstream de até
24 Mbps e upstream de 1 Mbps, possui uma melhor modulação que o ADSL normal e possui
um reordenador de tonalidades para dissipar os sinais de interferência causados pelas ondas
de rádio AM para ter um melhor ganho devido a nova modulação utilizada.
O primeiro ganho é a eficiência. O ADSL tradicional gasta 32Kbps de banda enquanto o
ADSL gasta apenas 4Kbps para sinalização, deixando mais banda para a transferência
efetiva de dados. Através de novos métodos de codificação, o ADSL2+ chega a até 24Mbps
de banda (contra 8Mbps do ADSL normal) de download e 1 Mbps de upload (o mesmo do
ADSL normal). O grupo de desenvolvedores do ADSL2+ considerou que, para o perfil de
tráfego típico dos usuários ADSL, a banda de 1Mpbs de upload era suficiente, assim todo o
ganho de banda foi passado para e velocidade de download. Como o ADSL2/2+ possui mais
banda, o efeito positivo é que, mantendo a mesma velocidade, o ADSL possui um alcance
maior. Assim, um operador de banda larga que forneça conexões de 4 Mbps, pode chegar a
até 3,5 Km de distância até seus usuários usando ADSL e 4Km em ADSL2/2+.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
55
Outro recurso importante dos modens ADSL2/2+ são os recursos de autodiagnóstico: eles
podem medir as características de ruído, margem de ganho (SNR) e atenuação nos dois
lados da linha. Além disso, o ADSL2/2+ monitora esses parâmetros continuamente e geram
alarmes quando a qualidade da linha varia para patamares muitos próximos dos limites.
WiMAX
O padrão IEEE 802.16, completo em outubro de 2001 e publicado em 8 de abril de 2002,
especifica uma interface sem fio para redes metropolitanas (WMAN). Foi atribuído a este
padrão, o nome WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access/Interoperabilidade
Mundial para Acesso de Micro-ondas). O termo WiMAX foi cunhado por um grupo de
indústrias conhecido como WiMAX Forum cujo objetivo é promover a compatibilidade e inter-
operabilidade entre equipamentos baseados no padrão IEEE 802.16. Este padrão é similar
ao padrão Wi-Fi (IEEE 802.11), que já é bastante difundido, porém agrega conhecimentos e
recursos mais recentes, visando um melhor desempenho de comunicação.
O padrão WiMAX tem como objetivo estabelecer a parte final da infraestrutura de conexão de
banda larga (last mile) oferecendo conectividade para uso doméstico, empresarial e em
hotspots.
As redes WiMAX funcionam de maneira semelhante à das redes Bluetooth. As transmissões
de dados podem chegar aos 1Gbps a uma distância de até 50 Km (radial),com estudos
científicos para se chegar a 10Gbps. O funcionamento é parecido com o do Bluetooth e o Wi-
Fi (no ponto de vista de ser transmissão e recepção de ondas de rádio), usado para
comunicação entre pequenos dispositivos de uso pessoal, como PDAs, telefones celulares
(telemóveis) de nova geração, computadores portáteis, mas também é utilizado para a
comunicação de periféricos, como impressoras, scanners, etc. O WiMAX opera na faixa ISM
(Industrial, Scientific, Medical) centrada em 2,45 GHz, que era formalmente reservada para
alguns grupos de usuários profissionais. Nos Estados Unidos, a faixa ISM varia de 2400 a
2483,5 MHz. Na maioria da Europa, a mesma banda também está disponível. No Japão, a
faixa varia de 2400 a 2500 MHz.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
56
Wimax no Brasil
Em parceria com universidades, instituições e governos, a Intel liderou testes de WiMAX no
Brasil, desde 2004, nas cidades de Brasília (DF), Ouro Preto (MG), Mangaratiba (RJ),
Parintins(AM) e, mais recentemente, Belo Horizonte (MG). Até o final deste ano, a empresa
promete começar a testar em São Paulo. Brasil Telecom, Vivo, Telefônica e várias outras
empresas já anunciaram, publicamente, planos de implementação do WiMAX no Brasil.
Podemos esperar que o mais breve possível vamos estar utilizando internet como se usa o
celular hoje, a tendência é melhorar ainda mais essa tecnologia.
Cable modem
Esta tecnologia, também conhecida por Cable Modem, utiliza as redes de transmissão de TV
por cabos convencionais (chamadas de CATV - Community Antenna Television) para
transmitir dados em velocidades que variam de 70 Kbps a 150 Mbps, fazendo uso da porção
de banda não utilizada pela TV a cabo. Pesquisas americanas mostraram que, entre 2004 e
2005, houve um aumento de 29% no número de usuários de Internet via cabo.
Utiliza uma topologia de rede compartilhada, onde todos os utilizadores compartilham a
mesma largura de banda.
Para este tipo de acesso à internet utiliza-se um cabo coaxial e um modem. O computador
do usuário deve estar equipado com placa de rede Ethernet. Nela, conecta-se um cabo par-
trançado (UTP). A outra extremidade deste cabo deve ser ligada ao modem. Ao modem,
também é conectado o cabo coaxial da TV, que servirá para conectar o usuário à Internet.
Outra forma de conexão é através de um conector USB, cujo modem de rede conecta-se ao
computador através de um cabo.
Há, atualmente, quatro normas aplicáveis à transmissão de dados via cabo:
DOCSIS 1.0/EuroDOCSIS 1.0
DOCSIS 1.1/EuroDOCSIS 1.1
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
57
DOCSIS 2.0/EuroDOCSIS 2.0
DOCSIS 3.0/EuroDOCSIS 3.0
A diferença entre DOCSIS/EuroDOCSIS prende-se com a forma como se utiliza o espectro
de frequências no cabo, estando a norma EuroDOCSIS mais vocacionada para o mercado
europeu. A norma DOCSIS foi, no entanto, a primeira a ser desenvolvida.
As normas DOCSIS 1.0 e 1.1 são atualmente as mais utilizadas. A norma DOCSIS 2.0 exige
alterações importantes nos equipamentos do ISP e como tal mostra mais resistência na sua
adaptação. A norma DOCSIS 3.0 exige também alterações nos equipamentos dos ISP's e
normalmente a troca de modems de clientes, para utilização da mesma.
Mais recentemente foi desenvolvida a norma PacketCable (e a correspondente
EuroPacketCable) que define a forma como se pode implementar telefone ao cabo.
Atualmente no Brasil, a NET Serviços utiliza a tecnologia no seu serviço NetFone, entre
outras empresas.
Também estão sendo desesenvolvidas novas normas para VideoOnDemand, Televisão
Interactiva e Televisão Digital.
No Brasil, as duas maiores companhias de TV a cabo NET e TVA disponibilizam o serviço.
Requer do usuário um modem apropriado. Em Portugal, todas as companhias de TV a cabo
disponibilizam internet por cabo: TVCabo, Cabovisão, Bragatel, TVTEL, Pluricanal. A maior
velocidade disponível em Portugal é de 60 Mbps e é oferecida pela TVTEL.
A Norma DOCSIS/EuroDOCSIS 3.0, permite aumentos consideráveis de até 150 mbps na
direção de downlink, sendo que também é possível o "bonding" de links, ou seja: A
possibilidade de unir vários modems em um mesmo local em vários circuitos em um único pc
ou roteador, fazendo com que todos juntos, tenham uma única velocidade maior em
balancing ou multilink.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
58
UNIDADE 13
Tratamento de Erros
Objetivo: Aprender quais as técnicas utilizadas para o tratamento de erro em transmissão de dados por uma rede de telecomunicação.
Introdução
Em matemática, ciência da computação e telecomunicações detecção e correção de erros é
um assunto de grande importância e relevância na manutenção da integridade dos dados em
canais com ruído ou em sistemas de armazenamento não imunes a falhas.
Há duas formas de implementar um sistema de correção de erros:
Pedido Automático de Repetição ou ARQ (Automatic repeat request): o transmissor
envia os dados e um código de detecção de erros, que permite que o receptor detecte
a existência de erros. Se não encontrar erros, envia uma mensagem (um ACK, ou
seja, aviso de recepção) ao emissor. Se o emissor não receber o ACK, então é porque
a mensagem continha erros e é automaticamente re-transmitida.
Correção Adiantada de Erros ou FEC (Forward error correction): O emissor codifica os
dados com um código de correção de erros e envia a mensagem. O receptor
decodifica a mensagem que recebe para a forma "mais provável", ou seja, os códigos
são implementados de forma a que a quantidade fosse necessária uma quantidade de
ruído "improvável" para que a mensagem chegasse errada ao receptor.
Estratégias de detecção de erros
Existem diversas estratégias para se realizar a detecção de erros de transmissão. Todos os
códigos de detecção de erros (incluindo detecção e correção) transmitem mais informação
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
59
do que a mensagem original. Na maioria dos esquemas, para além da mensagem, são
transmitidos dados de "confirmação" - dados extra (também conhecidos como dados
redundantes) que servem para a detecção de erros.
Repetição
Existem algumas variantes desta estratégia, mas basicamente consiste em enviar a
repetição da informação. Por exemplo, se fosse pretendido enviar a mensagem "olá", seria
enviada "olá olá olá". Se fosse recebida a mensagem "olá olá olb", como uma das repetições
não coincidia, sabia-se que tinha havido um erro.
Este esquema é pouco eficiente (transmite 3 vezes os mesmos dados) e pode ser
problemático em situações em que o erro ocorre no mesmo sítio - no nosso exemplo "olb olb
olb". Neste caso, a mensagem "olb" era detectada como correta.
Paridade
As mensagens são partidas em vários blocos de bits (uns e zeros numa transmissão digital).
O número de ocorrências do "1" é contado. Depois é ativado um bit de paridade - 1 se o
número de "1" for par e 0 se o número de "1" for impar. Quando a mensagem chega, é
testado o bit de paridade para verificar está de acordo com o número de "1" da mensagem.
Este esquema tem o problema de falhar quando o número de erros na transmissão é impar.
Por exemplo:
Mensagem enviada: 10010100 - 3 ocorrências de 1 - 3 é impar - bit de paridade = 1
Mensagem recebida: 10010111 - 5 ocorrências de 1 - 5 é impar - bit de paridade = 1
Resultado: a mensagem recebida está errada e é detectada como correta.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
60
Redundância cíclica (CRC)
Uma forma mais complexa de detecção e correção de erros é a utilização de propriedades
matemáticas da mensagem a ser transmitida.
Este método considera cada bloco de dados da mensagem como um coeficiente polinomial,
dividindo-o depois por outro polinômio predeterminado. Os coeficientes resultantes da divisão
são enviados pelo emissor como dados redundantes, para detecção de erros no receptor. No
receptor, são novamente calculados os mesmos coeficientes e comparados com os que
foram enviados pelo emissor. Se não forem coincidentes, indica que houve um erro na
transmissão.
Checksum
O checksum de uma mensagem é uma soma aritmética de certos componentes da
mensagem - por exemplo, a soma de todos os bytes que a compõem. Esta soma é enviada
pelo emissor e recalculada no receptor, para ser comparada com a soma enviada. Se não
forem coincidentes, indica que houve um erro na transmissão.
Correção de erros
Os métodos descritos acima são suficientes para determinar se houve ou não um erro na
transmissão de uma mensagem. Mas nas maiorias das vezes isto não é suficiente. As
mensagens têm que ser recebidas sem erros e o mero conhecimento de que existiu um erro
não chega.
Haveria uma grande vantagem se o receptor pudesse determinar qual foi o erro e corrigi-lo.
Isto é possível.
Vejamos o seguinte exemplo:
"Se faltarm algmas letrs consguims entndr a mensgm".
Este conceito pode ser aplicado à correção de erros nas transmissões digitais.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
61
UNIDADE 14
Multimídia na Internet
Objetivo: Aprender como é realizada a veiculação de informações multimídia na Internet
Introdução
O desenvolvimento de soluções de comunicação multimídia em tempo real na Internet,
impulsionado sobremaneira pela evolução das tecnologias e ampliação da capacidade de
seus backbones, resultou em novas possibilidades de utilização de sua infraestrutura de
comunicação. Aplicações antes limitadas pelos seus altos custos operacionais apresentam-
se agora como novas oportunidades de negócio e utilização dos recursos dessa rede. Nesse
contexto, as soluções tradicionalmente desenvolvidas para conferências multimídia e
trabalhos colaborativos, por exemplo, migraram de enlaces dedicados entre os participantes
da comunicação, para uma rede de acesso público e de menor custo operacional. Verifica-se
assim que a infraestrutura Internet encontra-se num novo estágio de maturação, onde a
integração de mídias de voz, vídeo e dados fundamenta novos serviços de comunicação aos
seus usuários.
Diversos padrões de comunicação em tempo real foram desenvolvidos, a fim de adaptar o
paradigma original da Internet, destinado apenas a garantir a entrega de informações livre de
erros, a esse novo cenário de comunicação. Os novos requisitos operacionais necessários
às aplicações multimídia, com comunicação em tempo real, englobam outras variáveis de
rede, onde o tempo, não mais a confiabilidade, passa a ser o elemento mais importante.
Tecnologias de codificação e armazenamento de conteúdo multimídia digital também foram
desenvolvidas e aperfeiçoadas, dando suporte a aplicações de diversos escopos de
execução não necessariamente ligadas às comunicações em tempo real.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
62
Tecnologias de comunicação multimídia em tempo real
Inúmeras tecnologias destinadas a permitir a execução de aplicações de comunicação em
tempo real foram desenvolvidas, proporcionando assim ferramentas inovadoras para áreas
do conhecimento humano que fazem uso de recursos de comunicação multimídia. Para
tanto, diversos aspectos da comunicação em rede tiveram de ser aperfeiçoados, visando,
sobretudo, à execução eficiente dessas aplicações sobre backbones Internet. As subseções
seguintes abordam algumas dessas soluções, todas são padrões oficiais (e gratuitas),
destinadas a tratar aspectos cruciais das comunicações em tempo real. Essas soluções, de
uma maneira geral, compreendem o arcabouço básico das comunicações multimídia sobre
IP.
Arquiteturas de comunicação multimídia
Para permitir a criação, encerramento e controle de conferências multimídia, como
videoconferência, audioconferência ou mesmo uma simples transmissão de dados de vídeo
de uma parte a outra, em tempo real, padrões de comunicação foram desenvolvidos.
Iniciando o processo de desenvolvimento de padrões abertos, o grupo de estudos 16 do ITU-
T (International Telecommunication Union – Telecommunication Section), em 1996,
especificou o padrão H.323. Esse padrão estabelece uma arquitetura de comunicação
destinada ao controle de conferências de voz, vídeo e dados sobre redes TCP/IP. O H.323
se tornou largamente utilizado, uma vez que, a época da especificação de sua segunda
versão, em 1998, não havia qualquer padrão aberto e aceito pelo mercado capaz de atender
às aplicações multimídia. Embora as transmissões multimídia em tempo real, por multicast, já
estivessem sendo realizadas no Mbone há algum tempo, não havia ainda qualquer padrão
aberto para controle de conferências multimídia.
Num período equivalente a maturação do H.323, o IETF (Internet Engineering Task Force)
iniciou o desenvolvimento de uma arquitetura de comunicação mais flexível e poderosa que o
H.323. Alicerçada sobre o protocolo SIP (Session Initiation Protocol), a arquitetura SIP, como
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
63
ficou conhecida, teve logo potencial reconhecido, uma vez que supria todos os pontos fracos
da arquitetura H.323, como a demora no estabelecimento de conexão (canais H.225 e
H.245) e a complexidade de operação.
As soluções de voz sobre IP sendo desenvolvidas estão utilizando o protocolo SIP para
controle das chamadas, utilizando gateways SIP/H.323 quando necessário. Da mesma
forma, as soluções voltadas a outros escopos de operação, como videoconferência, estão
adotando a arquitetura SIP como padrão de sinalização.
Outras arquiteturas de comunicação estão disponíveis, atendendo outros ambientes de
operação. O MGCP (Media Gateway Control Protocol), por exemplo, destinado a serviços de
voz sobre IP, pretende ser utilizado por operadoras de telecomunicações que desejem ter um
maior controle na prestação desse serviço, garantindo também maior escalabilidade de
operação.
Transmissão de mídias digitais
A transmissão de dados isócronos (tempo real) deve atender a uma série de requisitos,
necessários ao processamento correto das informações enviadas. Entre esses requisitos
está a necessidade de largura de banda mínima de transmissão e a garantia de atrasos
constantes e limitados. Dependendo do tipo de codificação de mídia utilizada, a manutenção
de perdas reduzidas é também desejada.
Devido à natureza da pilha de protocolos TCP/IP, voltada à transmissão de dados pelo
paradigma do “melhor esforço”, sem qualquer cumprimento a requisitos de tempo, novos
protocolos tiveram de ser desenvolvidos para o atendimento das necessidades operacionais
de dados isócronos. Um desses protocolos, o RTP (Real Time Protocol), constitui-se hoje na
base das transmissões multimídias em tempo real na Internet, sendo o padrão adotado em
praticamente todas as soluções multimídia baseadas em IP. Trazendo informações de
número de sequência e marcas de tempo, necessárias às comunicações previamente
mencionadas, além de não realizar qualquer mecanismo de retransmissão de informações
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
64
perdidas, o RTP oferece um serviço não encontrado em protocolos de transporte da Internet,
como o UDP (User Datagram Protocol), o TCP (Transport Control Protocol) e o SCTP
(Stream Control Transmission Protocol).
Para realizar a transmissão de determinada mídia analógica, como áudio ou vídeo, essa
deve ser “capturada”, digitalizada e codificada seguindo determinado padrão. Na recepção
dos dados isócronos, o processo de decodificação, recuperação e reprodução da informação
original é adotado. Os programas de codificação e decodificação, também chamados de
codecs (enCOder - DECoder), definem o formato em que as informações de áudio e vídeo
serão codificadas e, opcionalmente, comprimidas para transmissão na rede.
Um codec de áudio codifica o sinal de áudio proveniente do microfone do terminal
transmissor e decodifica o áudio recebido, que é então enviado para as saídas de som. Já
um codec de vídeo codifica o sinal de vídeo proveniente de uma entrada (câmera, por
exemplo) no transmissor e decodifica-o na recepção, enviando-o ao display de vídeo. A
qualidade de cada codec, medido na reprodução da mídia original, varia usualmente de
acordo com o tipo de codificação e compressão utilizadas e a taxa de transmissão
empregada, independente das condições atuais de processamento da rede.
Uma medida muito utilizada para a qualidade dos codecs é o MOS (Mean Opinion Score).
Esse valor é calculado por feedback de usuários dos codecs sendo avaliados, com
pontuação variando de 1 a 5. Um valor entre 4 e 5 é considerado como “alta qualidade”,
enquanto entre 3.5 e 4 é equivalente a “qualidade telefônica”, para codecs de áudio. Valores
abaixo desse limite devem ser considerados com restrição antes de sua utilização. A figura 1
apresentada valores para alguns codecs de áudio comumente utilizados. Deve-se notar que
a qualidade do codec empregado está diretamente relacionada à taxa de transmissão
adotada.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
65
Técnicas de qualidade de serviço
O roteamento padrão da Internet não contempla, na prática, qualquer priorização de dados, o
que acarreta em não distinção entre pacotes com informações sensíveis ao atraso e pacotes
sem esse requisito. Para as aplicações de comunicação em tempo real, a falta de
mecanismos de priorização pode acarretar em variações do atraso de chegada de pacotes,
conhecido como jitter, tendo essa característica efeito degradante na qualidade dessas
comunicações: o jitter é originado por atrasos variáveis em elementos da rede, usualmente
produzidos em filas de processamento de pacotes em roteadores.
O desenvolvimento do protocolo IP (Internet Protocol) levou em consideração a necessidade
de utilização de mecanismos de priorização de pacotes. No cabeçalho dos datagramas IP,
há oito bits (TOS – Type of Service) que estão reservados para esse fim. Contudo, o próprio
desenvolvimento da infraestrutura Internet não contemplou a adoção efetiva de técnicas de
priorização de tráfego: a baixa qualidade inicial dos backbones não permitia o surgimento de
demanda por aplicações em tempo real.
Técnicas de priorização de tráfego, como as baseadas em Intserv e Diffserv, foram
desenvolvidas para melhorar a eficiência de novas aplicações, como as de comunicação em
tempo real. A redução de atrasos e jitter são alguns dos objetivos dessas técnicas. Pretende-
se, num estágio onde a adoção de técnicas de QoS seja mais comuns, que aplicações de
comunicação multimídia em tempo real possam ser utilizadas com maior eficiência na
Internet, mesmo que trafeguem por muitos enlaces heterogêneos.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
66
UNIDADE 15
Gerenciamento da Rede
Objetivo: Aprender como é feito o Gerenciamento de uma Rede de Computadores
Introdução
O protocolo Protocolo Simples de Gerência de Rede (em inglês Simple Network
Management Protocol, SNMP) é um protocolo de gerência típica de redes TCP/IP, da
camada de aplicação, que facilita o intercâmbio de informação entre os dispositivos de rede,
como placas e comutadores (em inglês: switches). O SNMP possibilita aos administradores
de rede gerenciar o desempenho da rede, encontrar e resolver seus eventuais problemas, e
fornecer informações para o planejamento de sua expansão, dentre outras.
O software de gerência de redes não segue o modelo cliente-servidor convencional, pois
para as operações Leitura e Atribuição, a estação de gerenciamento se comporta como
cliente e o dispositivo de rede a ser analisado ou monitorado se comporta como servidor,
enquanto que na operação TRAP ocorre o oposto, pois no envio de alarmes é o dispositivo
gerenciado que toma iniciativa da comunicação. Por conta disso, os sistemas de gerência de
redes evitam os termos 'cliente' e 'servidor' e optam por usar "gerente" para a aplicação que
roda na estação de gerenciamento e "agente" para a aplicação que roda no dispositivo de
rede.
Gerência de Redes
O aplicativo de gerenciamento da rede é a entidade responsável pelo monitoramento e
controle dos sistemas de hardware e software que compõem a rede, e o seu trabalho
consiste em detectar e corrigir problemas que causem ineficiência (ou impossibilidade) na
comunicação e eliminar as condições que poderão levar a que o problema volte a surgir.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
67
A gerência de uma rede pode não ser simples, dada sua heterogeneidade em termos de
hardware e software, e de componentes da rede, por vezes incompatíveis. As falhas
intermitentes, se não forem detectadas, podem afetar o desempenho da rede. Um software
de gerência de redes permite ao gestor monitorar e controlar os componentes da sua rede.
Componentes Básicos do SNMP
Uma rede gerenciada pelo protocolo SNMP é formada por três componentes chaves:
Dispositivos Gerenciados
Agentes
Sistemas de Gerenciamento de Redes (NMS - Network-Management Systems)
Um Dispositivo Gerenciado é um nó de rede que possui um agente SNMP instalado e se
encontra em uma rede gerenciada. Estes dispositivos coletam e armazenam informações de
gerenciamento e mantém estas informações disponíveis para sistemas NMS através do
protocolo SNMP. Dispositivos gerenciados, também às vezes denominados de dispositivos
de rede, podem ser roteadores, servidores de acesso, impressoras, computadores,
servidores de rede, switches, dispositivos de armazenamento, dentre outros.
Um Agente é um módulo de software de gerenciamento de rede que fica armazenado em um
Dispositivo Gerenciado. Um agente tem o conhecimento das informações de gerenciamento
locais e traduz estas informações para um formato compatível com o protocolo SNMP.
Um sistema NMS é responsável pelas aplicações que monitoram e controlam os Dispositivos
Gerenciados. Normalmente é instalado em um (ou mais de um) servidor de rede dedicado a
estas operações de gerenciamento, que recebe informações (pacotes SNMP) de todos os
dispositivos gerenciados daquela rede.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
68
Arquitetura
A arquitetura de funcionamento do SNMP consiste de:
Agentes Mestres;
Subagentes;
Estações de Gerenciamento.
Agentes Mestres
Os Agentes Mestres em uma rede gerenciada é, na verdade, um software sendo executado
em um dispositivo com suporte a SNMP, por exemplo, um roteador, que interage com uma
estação de gerenciamento. É o equivalente a um servidor, na comunicação cliente/servidor,
ou a um daemon, sob o ponto de vista de sistemas operacionais. Os subagentes são os
responsáveis por passarem informações específicas para o Masters Agent.
Subagentes
Os subagentes são pequenos programas em execução no dispositivo com suporte a SNMP,
responsáveis pelo monitoramento de recursos específicos naquele dispositivo, como por
exemplo, o status de um link ethernet em um roteador, ou a quantidade de espaço livre em
um disco de um servidor. Algumas características dos softwares subagentes são:
Coletar informações de objetos gerenciados
Configurar parâmetros destes objetos gerenciados
Responder a solicitações do software de gerência da rede
Gerar alarmes ou traps em determinadas situações
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
69
Estações de Gerenciamento
A Estação de Gerenciamento é o componente final da arquitetura de uma solução SNMP.
Funciona como um cliente em uma comunicação cliente/servidor. Realiza requisições de
informações aos dispositivos gerenciados, que podem ser temporárias ou através de
comandos a qualquer tempo. E ainda é o responsável por receber alarmes gerados pelos
agentes e gerar saídas para estes alarmes, tais como, alterar o valor de um determinado
parâmetro gerenciado no equipamento, enviar mensagem para o celular do administrador da
rede, dentre outras.
SNMPv2 e SNMPv3
A versão 2 do SNMP é uma evolução do protocolo inicial. O SNMPv2 oferece uma boa
quantidade de melhoramentos em relação ao SNMPv1, incluindo operações adicionais do
protocolo, melhoria na performance, segurança, confidencialidade e comunicações Gerente-
para-Gerente. A padronização de outra versão do SNMP - o SNMPv3 ainda está em
desenvolvimento, definido nos RFC 3411 -RFC 3418.
Na prática, as implementações do SNMP oferecem suporte para as múltiplas versões (RFC
3584), tipicamente SNMPv1, SNMPv2c e SNMPv3.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
70
UNIDADE 16
Qualidade de Serviço
Objetivo: Aprender o conceito de Qualidade de Serviço e quais as estratégias utilizadas para alcançar os níveis de qualidade planejados.
Introdução
Qualidade de serviço (QoS) é algo difícil de definir. Em geral, assume significados diferentes
para pessoas distintas. Para a ISO, QoS é definida como o efeito coletivo do desempenho de
um serviço, o qual determina o grau de satisfação de um usuário do serviço. Essa definição é
bastante genérica e deve ser melhor definida para o problema específico que se deseja
tratar.
No caso de aplicações multimídia alguns parâmetros de QoS podem possuir um componente
subjetivo, já que a qualidade de áudio e vídeo está relacionada com a percepção dos
usuários, que é uma medida variável. Em um sistema multimídia distribuído a qualidade de
serviço pode ser definida a representação do conjunto de características qualitativas e
quantitativas de um sistema multimídia distribuído, necessário para alcançar a funcionalidade
de uma aplicação.
Em redes de computadores, QoS é utilizado para definir tanto o desempenho de uma rede
relativa às necessidades das aplicações, quanto ao conjunto de tecnologias que possibilitam
às redes oferecer garantias de desempenho. Em um ambiente compartilhado de rede, QoS
necessariamente está relacionada à reserva de recursos.
A necessidade da introdução de mecanismos para garantias de qualidade de serviço em
redes de alto desempenho, como a Internet2, é um debate caloroso. Uma opinião é que com
as novas tecnologias (fibras óticas e WDM) a largura de banda se tornará tão abundante e
barata que QoS será obtido automaticamente. Outra opinião diz que largura de banda não
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
71
elimina a necessidade de QoS. Não importa quanta banda houver, novas aplicações serão
inventadas para consumi-la. Logo, serão necessários mecanismos para prover QoS.
Com certeza as novas aplicações terão um grande impacto no congestionamento das redes
de alta velocidade. Existe um relacionamento recíproco importante entre aplicações, cuja
existência e popularidade motivam melhorias na rede, e a rede em si, cujos avanços
permitem e inspiram novas aplicações. Mesmo que seja impossível prever exatamente quais
aplicações podem evoluir no futuro, é seguro assumir que redes sempre mais rápidas irão
estimular o desenvolvimento de aplicações com altas demandas.
QoS na Internet
Atualmente existe uma grande demanda por QoS na Internet, tanto por parte dos usuários
quanto dos provedores de serviços. Os usuários estão solicitando a definição de níveis
consistentes de QoS que eles gostariam de poder usufruir, para permitir a utilização de
aplicações como videoconferência e voz sobre IP. Por outro lado, provedores estão
desejando atender a essas necessidades dos usuários, e para isso precisam de mecanismos
capazes de implementar uma certa diferenciação de serviços. Mas, para isso é necessário
romper a barreira do modelo de serviços utilizado atualmente na Internet.
O Modelo de Melhor Esforço (Best-Effort)
A Internet atual utiliza um modelo de serviço de melhor esforço, que significa que todos os
usuários e aplicações têm o mesmo tratamento nos roteadores no caminho entre origem e
destino dos pacotes. Em situações de congestionamento, roteadores guardam pacotes em
filas na ordem estrita de chegada (FIFO). Quando a capacidade da fila transborda, os
pacotes são simplesmente descartados.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
72
Esse modelo apresenta uma grande simplicidade e robustez, que foi o motivo do sucesso da
Internet. No entanto, não permite o desenvolvimento de aplicações avançadas e a
diferenciação de serviços entre usuários.
Parâmetros de QoS
Disponibilizar QoS basicamente significa proporcionar garantias de transmissão para certos
fluxos de dados. A garantia de transmissão pode ser expressa como a combinação de alguns
dos seguintes parâmetros [Fer98]:
Atraso: É o tempo necessário par um pacote ser passado do emissor, através da rede,
até o receptor. Quanto maior o atraso, maiores são os problemas causados para o
bom funcionamento dos protocolos de transporte, como o TCP. Algumas aplicações
exigem o cumprimento de níveis máximos de retardo para funcionar adequadamente
(vídeo e áudio, por exemplo).
Variação do atraso (jitter): É a variação no atraso fim a fim. Mesmo com níveis de
retardo dentro dos limites aceitáveis, variações acentuadas do retardo podem ter
efeitos negativos na qualidade do serviço oferecido a algumas aplicações.
Largura de banda: É a taxa de transmissão de dados máxima que pode ser
sustentada entre dois pontos finais. Além dos limites físicos (tecnologia utilizada) a
largura de banda é limitada também pela quantidade de fluxos que compartilham a
utilização de determinados componentes da rede.
Confiabilidade: Como uma propriedade dos sistemas de transmissão, pode ser vista
como a taxa de erros do meio físico. Na Internet, no entanto, protocolos como o TCP
consideram que menos de 1% das perdas de pacotes tem causas físicas. O principal
componente para expressar a confiabilidade, é então o roteamento, que pode atrasar
os pacotes, alterar a sua ordem ou mesmo descartá-los quando as filas estão cheias.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
73
Um serviço com qualidade pode ser visto como aquele que provê baixo atraso e variação do
atraso, grande quantidade de banda e muita confiabilidade. Quando se refere a QoS na
Internet, no entanto, a questão diz respeito à diferenciação e uma ou mais dessas quatro
métricas básicas de qualidade para uma determinada categoria de tráfego. O serviço
oferecido pela Internet é justo para com todos os usuários, mas o que se quer, na realidade,
é introduzir uma boa dose de injustiça, a fim de beneficiar usuários ou aplicações que
desejam ou podem pagar por serviços de melhor qualidade.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
74
UNIDADE 17
Serviços Integrados
Objetivo: Conhecer o funcionamento de uma Rede Multimídia com Serviços Integrados.
Introdução
A arquitetura de serviços integrados (Intserv) propõe um conjunto de extensões ao tradicional
modelo de melhor esforço das inter-redes IP com o objetivo de oferecer qualidade de serviço
(QoS) fim a fim para as aplicações, tanto através da comunicação um para um (“unicast”)
como da comunicação multiponto (“multicast”). Em adição ao serviço de melhor esforço, o
modelo sugere mais duas classes de serviços:
Garantido – Para aplicações que necessitam de limites de retardos fixos.
Carga controlada – Para aplicações que requerem serviços semelhantes aos oferecidos
pela classe de melhor esforço em condições de tráfego sem congestionamento.
A filosofia deste modelo é baseada em fluxos e supõe que seja necessário que os roteadores
reservem recursos de modo a fornecer alguma garantia de QoS para os fluxos dos usuários.
As reservas de recursos são feitas de acordo com as requisições dos receptores. Um fluxo
de dados identifica um conjunto de pacotes que receberá tratamento especial. Esses fluxos
são definidos por sessão, as quais, por sua vez, são identificadas por uma especificação
genérica, contendo o endereço IP, o protocolo de transporte utilizado e o número da porta do
destino, juntamente com uma lista de emissores para aquela sessão. Cada emissor é
identificado pelo seu endereço IP e o número da porta, enquanto o protocolo de transporte
que ele utiliza deve ser o mesmo definido na identificação da sessão.
A arquitetura supõe também que, para realizar essas reservas, algum mecanismo explícito
de sinalização que leve as informações aos roteadores seja utilizado. O protocolo mais
conhecido para este propósito, apesar da arquitetura poder acomodar outros, é o RSVP
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
75
(“Resource Reservation Protocol”), o qual é independente da arquitetura Intserv. O RSVP é
um protocolo de sinalização, que pode transportar informações Intserv, enquanto a
arquitetura de serviços integrados define os modelos para expressar tipos de serviços,
quantificar as necessidades de recursos, e determinar a disponibilidade dos recursos
requisitados nos elementos relevantes da rede (controle de admissão).
O RSVP, como dito anteriormente, é um protocolo de sinalização que as aplicações podem
utilizar para requisitar recursos da rede. A abordagem do protocolo é baseada no receptor,
de modo que são os receptores que escolhem o nível de recursos a serem reservados.
A rede responde explicitamente, admitindo ou rejeitando essas requisições. As aplicações
que possuem necessidades quantificadas de recursos podem expressar tais necessidades
através de parâmetros, como definido nas especificações dos respectivos serviços
oferecidos pela arquitetura Intserv.
No processo de sinalização, o emissor envia uma mensagem PATH para um ou mais
potenciais receptores, especificando as características do tráfego. Após receber a
mensagem, os receptores interessados respondem com outra mensagem, requisitando os
recursos desejados. Cada nó intermediário ao longo do caminho pode rejeitar ou aceitar a
requisição. Se a requisição for rejeitada, o roteador irá enviar uma mensagem de erro, para o
receptor e o processo de sinalização é finalizado. Se a requisição é aceita, a largura de
banda e espaço em buffer necessários são alocados para o fluxo e as informações
relacionadas ao fluxo são instaladas no roteador.
A arquitetura de serviços integrados/RSVP representa uma mudança fundamental na modelo
da Internet, o qual é baseado na premissa de que todas as informações de estado
relacionadas ao fluxo devem ficar nas extremidades, nos sistemas dos usuários finais. No
entanto, a arquitetura de serviços integrados/RSVP é considerada excessivamente complexa
e pouco escalável. Os principais problemas existentes com ela são a quantidade de
informações de estado em cada roteador, que cresce proporcionalmente ao número de
fluxos e a carga excessiva sobre os roteadores.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
76
UNIDADE 18
Serviços Diferenciados
Objetivo: Aprender como é o funcionamento de uma Rede Multimídia com Serviços Diferenciados.
Introdução
Em função dos problemas existentes com a arquitetura de serviços integrados/RSVP,
principalmente no que diz respeito à escalabilidade e à complexidade de implementação,
outra proposta ganhou força, a arquitetura de serviços diferenciados. Em contraste com a
orientação por fluxos do RSVP, as redes de serviços diferenciados (diffserv) foram
projetadas para oferecer classes de serviços agregados, onde os fluxos individuais são
agrupados e tratados pela rede de acordo com a classe de serviços em que se encontram.
Para poder identificar a classe de um pacote, as redes diffserv utilizam o campo chamado
DiffServ (DS), conhecido anteriormente como tipo de serviço (ToS-“Type of Service”), e
situado dentro do cabeçalho dos pacotes IP. Desta forma, um novo tráfego que chega a uma
rede diffserv é primeiro classificado, em seguida passa por um tipo de “filtro de admissão”,
com o intuito de moldá-lo de acordo com a política de controle associada com aquela
classificação. Este fluxo de tráfego é então atribuído a um comportamento agregado
específico, através da (re) marcação apropriada do campo DS. A partir disso, em cada
roteador diffserv intermediário os pacotes são sujeitos a um tratamento específico, chamado
comportamento agregado por nó (PHB-“Per Hop Behavior”), o qual dependerá do valor do
campo DS dos pacotes.
Para um consumidor poder usufruir dos serviços diferenciados, a ideia é que ele deve definir
um contrato com o seu provedor de serviços Internet (ISP), chamado de acordo do nível de
serviço (ou “SLA- Service Level Agreement”).
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
77
Os SLA’s especificam basicamente as classes de serviço suportadas e a quantidade de
tráfego permitida por classe. Além disso, os SLA’s podem ser estáticos ou dinâmicos.
Os estáticos são negociados de forma regular (por exemplo, mensal, anual), enquanto os
dinâmicos devem usar um protocolo de sinalização (por exemplo, RSVP) para requisitar os
serviços sob demanda. Definido o SLA entre o consumidor e o ISP, os pacotes oriundos da
rede do consumidor devem vir com o campo DS marcado de acordo com a classe desejada,
podendo esta marcação ser feita tanto pela aplicação do consumidor como pelo roteador de
borda da rede. Ao ingressar na rede de serviços diferenciados os pacotes, como dito antes,
são classificados, policiados e possivelmente moldados de acordo com o SLA. Quando um
pacote passa de um domínio para outro, seu campo DS pode ser remarcado dependendo do
que foi determinado pelo SLA entre os domínios.
A arquitetura de serviços diferenciados é significativamente diferente da de serviços
integrados. Primeiro, porque existe um número limitado de classes de serviço, indicadas pelo
campo DS. Como os serviços são alocados de acordo com as classes, a quantidade de
informações de estado é proporcional ao número de classes ao invés do número de fluxos,
fazendo com que a arquitetura de serviços diferenciados seja mais escalável. Segundo
porque nela a classificação, a marcação, o policiamento e a moldagem são tarefas
necessárias apenas nos elementos de borda das redes, tornando a arquitetura mais simples
e fácil de desenvolver.
No entanto, apesar de mais escalável em função de sua reduzida complexidade, a
arquitetura de serviços diferenciados também possui alguns problemas, os quais são
atribuídos justamente ao excesso de simplicidade desta. Entre as principais críticas à
arquitetura diffserv, pode-se destacar: a dificuldade de uma rede ficar sabendo das políticas
de ingresso da rede vizinha quando o tráfego precisa ser passado por esta última, a
dificuldade dos elementos de borda em aplicar técnicas de controle de admissão sem
informações suficientes e atualizadas sobre a utilização dos recursos no seu respectivo
domínio e a dificuldade de redes diffserv em atender as características heterogêneas dos
grupos multiponto, entre outras.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
78
UNIDADE 19
Tecnologia ATM
Objetivo: Compreender a estrutura de uma rede ATM e como ela é utilizada nas atuais redes de comunicação.
Introdução
A tecnologia ATM (sigla para Asynchronous Transfer Mode, Modo de Transferência
Assincrono) foi desenvolvida para aprimorar o desenvolvimento das redes de comunicação.
Uma questão importante no setor de Redes de Comunicação é o surgimento de um grande
número de serviços emergentes com diferentes necessidades e características a serem
atendidas.
No atual estágio de utilização das redes de comunicação, tanto de telefonia, computadores e
televisão, os usuários requisitam cada vez mais um número maior de serviços. Dentre estes
serviços que surgiram nos últimos anos, o mais importante, ou melhor, o que necessitará de
maiores cuidados, é a utilização da Televisão de Alta Definição, e além deste, ainda
precisam de um tratamento especial os seguintes serviços: vídeo conferência, transferência
de dados com alta performance, multimídia, videofone (telefone com voz e vídeo), biblioteca
de vídeos, educação à distância, vídeo sob demanda (distribuição de filmes) e telemedicina.
Esta ampla gama de serviços necessitará de uma rede de comunicação que seja ao mesmo
tempo universal e que possua uma flexibilidade suficiente para suportar esta demanda.
Dois outros fatores estão relacionados ao desenvolvimento da tecnologia ATM:
Rápida evolução das tecnologias de semicondutores e componentes ópticos;
Evolução das ideias de concepção de sistemas de comunicação que transfere para a
borda da rede as funções complexas de transporte da informação, como, por exemplo,
a definição de rotas de transporte.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
79
Assim sendo, tanto a necessidade de flexibilidade nas redes de comunicações, como o
progresso tecnológico e conceitual de sistemas, levaram ao desenvolvimento das bases da
tecnologia ATM.
Com o passar dos anos, diante do surgimento de novas tecnologias de alta performance em
redes (com destaque para Fast Ethernet de 100 Mbps e Gigabit Ethernet de 1000 Mbps) e o
uso cada vez maior de aplicações que utilizam o Protocolo IP, a visão geral da tecnologia
ATM passou por várias fases.
Nos últimos anos a visão dos técnicos e engenheiros em relação à tecnologia ATM foi
modificada. ATM era visto como uma rede de comunicação para empresas de telefonia, que
agora passa a fazer parte do planejamento de redes de comunicação para todos os tipos de
telecomunicações. Muitos pensavam que a tecnologia Gigabit Ethernet substituiria às redes
ATM, mas o que acontece na prática atualmente é a junção destas duas tecnologias para a
implantação de redes de comunicação, com cada uma operando em uma determinada parte
da rede: Gigabit Ethernet atuando nas redes Locais e ATM nas redes de Interconexão:
Figura 19.1: Rede de Comunicação utilizando ATM e Gigabit Ethernet
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
80
Conceitos Gerais ATM
A tecnologia ATM introduziu novos conceitos no tratamento da informação transmitida,
diferentes daqueles utilizados em redes Ethernet. Neste capítulo serão abordadas as
seguintes características: Célula, Endereçamento e Circuitos Virtuais.
Célula
De acordo com o modelo de referência Open Systems Interconnection – OSI para
interconexão de sistemas abertos de redes, na camada de rede (3) as Unidades de
Informação - UI são chamadas “pacotes” (packets) e na camada de enlace (2) de “quadros”
(frames). Como exemplos, podemos citar quadros Ethernet, Token Ring e Frame Relay e
pacotes IP e IPX.
Normalmente existe uma relação 1:1 entre eles, ou seja, um pacote IP normalmente é
transportado por um quadro Ethernet, por exemplo. Falando de uma maneira geral, as UI que
circulam pelas redes possuem duas características básicas:
1. Tamanho variável para adaptar eficientemente a quantidade de dados a ser
transmitida;
2. Tamanho máximo muito grande, tipicamente maior que 1k.
A principal dificuldade em tratar pacotes e quadros está no fato do tamanho ser variável. A
ideia de trabalhar com UI de tamanhos fixos, chamadas de “células” é atraente, pois os
equipamentos usados para juntar ou compartilhar fluxos de informação, chamados
multiplexadores, possuem uma eletrônica capaz de manipular células com facilidade e
rapidez.
Sendo assim, a questão está em definir o tamanho desta célula, e este foi um dos principais
temas de discussão na década de 1980. Cada célula deve conter duas partes: um cabeçalho
que caracterize: origem, destino e demais parâmetros relevantes, e uma segunda parte
contendo os dados propriamente ditos. Para o usuário da rede este cabeçalho pode ser
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
81
considerado um overhead e deve ser minimizado. Pensando em quadros Ethernet, foi
sugerido um tamanho de 1500 bytes para o transporte de dados. Células deste tamanho
levariam cerca de 12ms para percorrer uma rede de 1Mb/s. No caso do transporte de dados,
estes valores são aceitáveis, porém se a informação fosse áudio, ficaria inviabilizada a sua
compreensão da comunicação entre os usuários participantes.
A estratégia passa a ser a adoção de células de tamanho reduzido, que dentre outras
vantagens, evitaria o típico eco encontrado em transmissões de telefonia. Foram sugeridos
dois tamanhos: na Europa foi proposto 4+32 bytes de cabeçalho e dados respectivamente,
enquanto os EUA porpos 5+64 bytes.
Curiosamente e sem uma explicação tecnicamente razoável, foi escolhido um tamanho
intermediário: 5+48 bytes, o que nos leva à famosa célula de 53 bytes, número primo e sem
nenhuma relação com a estrutura de registros das CPUs, que foi definida em 1988.
Endereçamento
A estrutura para realizar o endereçamento de Switchs Fim-a-Fim foi definia pelo Forum ATM
foi modelado posteriormente à definição feita pela OSI Network Service Access Point –
NSAP e especificado pela norma ISO-8348.
Existem 3 formatos de endereçamento ATM: DCC (Data Country code), E.164 (Specific
Integrated Service Digital Network Number) e ICD (Internetional Code Designator). Estes
formatos são constituídos por 20 bytes que são divididos em duas seções: Prefixo de Rede
com 13 bytes e End System Part – ESI com 7 bytes.
Circuitos Virtuais
A palavra circuito é utilizada em eletrônica para representar caminhos contínuos por onde
circulam diferentes correntes elétricas entre os diversos componentes. Circuitos Virtuais
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
82
(Virtual Circuits – VC) no contexto de redes significa caminhos contínuos onde circulam os
diversos fluxos de dados.
Quando um destes fluxos existe em um VC, uma conexão está em andamento. Em redes do
tipo Ethernet e Token Ring este conceito não é utilizado apesar de apresentar as seguintes
vantagens:
As características do VC são definidas antes do seu estabelecimento;
Pode ser atribuída ao VC uma largura de banda fixa, ou pelo menos um mínimo;
A utilização de VC s para fluxo de dados otimiza a utilização de buffers;
VCs simplificam o processo de construção de switches rápidos. VCs são criados para
conexão entre switches e assim as células do fluxo entre eles são identificadas por
números;
O processo de chaveamento realizado pelo equipamento fica assim facilitado se baseado
nestes números que caracterizam cada VC.
O conceito de VC é uma das principais diferenças entre as tecnologias ATM e Ethernet. Os
VC's podem ser definidos dinamicamente, Switched Virtual Circuits – SVCs, ou definidos pelo
administrador de rede, neste caso o circuito fica conectado todo o tempo, Permanent Virtual
Circuits – PVCs.
Uma rede ATM é fundamentalmente orientada a conexão. Isto significa que uma conexão
virtual necessariamente deve ser estar estabelecida através da rede ATM antes de qualquer
transferência de dados. A tecnologia ATM oferece dois tipos de conexão de transporte que
se completam: Virtual Path – VP e Virtual Channels – VC. Um VC é um acesso unidirecional
feito da concatenação de uma sequência de elementos de conexão. Um VP consiste de um
grupo destes canais. Sendo assim, para cada VP existem vários VCs.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
83
Velocidade de Operação
O ATM Forum estabelece quatro padrões diferentes para a Camada Física, que é a camada
onde a transmissão será realizada de fato. No entanto, os mais importantes baseiam-se nos
modelos SONET (Synchronous Optical Network) e SDH (Synchronous Digital Hierarchy).
Esses modelos são praticamente equivalentes, e surgiram como tentativa de adaptação do
TDM (Time Division Multiplexing) às grandes frequências de transmissão possibilitadas pelas
fibras óticas. Basicamente, as diferenças entre os dois estão relacionadas à: frequência e
velocidade de operação, ao meio físico utilizado e a estrutura dos dados.
No quesito transmissão, o SONET estabelece a taxa de 51,84 Mb/s, conhecida como STS-1
para sinais elétricos e OC-1 para sinais óticos. Existem ainda frequências maiores, múltiplas
da frequência básica (OC-n ou STS-n), sendo a máxima (n=48) 2488,32 MB/s.
No padrão SDH, a frequência básica de operação é de 155,52 Mb/s, chamada de STM-1. Da
mesma forma, existem taxas maiores (STM-n), sendo a máxima igual a do padrão SONET. O
SONET e o SDH também são responsáveis pela estrutura dos pacotes de dados enviados.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
84
UNIDADE 20
MPLS
Objetivo: Aprender os componentes que caracterizam o MPLS e as vantagens introduzidas por este novo protocolo.
Introdução
Em um ambiente de rede homogêneo, os pacotes passam de um ponto de origem a um
ponto de destino passando pelas conexões entre os nós da rede. Os roteadores avaliam o
cabeçalho da camada 3 de cada pacote e executam uma consulta na Tabela de Rotas para
determinar a próxima conexão que o pacote irá percorrer na rede. Isto tende a reduzir o
desempenho em uma rede, por causa das exigências intensivas do processador de cada
roteador verificar cada pacote em circulação (no roteador). Embora alguns roteadores
executem técnicas de roteamento por Hardware e Software para acelerar o processo de
avaliação criando entradas de alta velocidade do esconderijo, estes métodos confiam no
protocolo de distribuição da camada 3 para determinar o trajeto ao destino.
Infelizmente, os protocolos de roteamento têm pouca visibilidade (ou nenhuma) das
características da camada 2 da rede, particularmente com respeito à Qualidade de Serviço
(QoS) e do desempenho. As alterações que houve no tipo e na quantidade de tráfego
realizado na Internet, e a explosão no número de usuários, está colocando em cheque a
atual infraestrutura da Rede Mundial de Computadores. Esta situação necessita de novas
soluções na Gerência de Tráfego da Internet. O protocolo MPLS e seu antecessor, Tag
Switching, são vistos como soluções para muitos dos desafios que enfrentamos no
desenvolvimento da Internet e em redes de transmissões de dados à alta velocidade.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
85
Para solucionar estas novas demandas, o MPLS alterou o funcionamento do roteamento,
permitindo que as rotas sejam definidas de acordo com o planejamento de QoS, ou seja a
seleção do trajeto pode agora tomar em consideração atributos da camada 2. Antes de
MPLS, a solução adotada era a inclusão de informações (e tratamento dessas informações)
nos pacotes que estavam sendo transmitidos na rede, mas cada empresa (Cisco, 3COM,
Alcatel, entre outras) utilizava um método diferente.
Definição do MPLS
O termo MPLS significa MultiProtocol Label Switch, que pode ser traduzido para:
Multiprotocolo para Roteamento por Etiqueta (do pacote de dados). O Protocolo MPLS tem
uma herança adquirida do Protocolo do Tag Switching da Cisco.
Muitas similaridades existem entre os dois protocolos. Existem diferenças significativas
também, principalmente em relação à distribuição da Tag e do Label.
XXX trocar figura – tá na UFES XXX
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
86
As definições a seguir definem o protocolo MPLS:
Label (Etiqueta) - Um cabeçalho criado por um roteador de borda (LSR de borda) e
usado pelos roteadores de etiqueta (LSR) para enviar pacotes. Em um ambiente do
LAN, o cabeçalho é uma informação adicional situada entre os cabeçalhos da camada
2 e da camada 3.
Base de Informação de Entrega de Etiquetas – Uma tabela de roteamento criada por
um dispositivo LSR que indica como e onde os pacotes com determinadas Etiquetas
deve ser enviados.
Roteador LSR - um dispositivo tal como um switch ou um roteador que envia os
pacotes etiquetados baseados no valor da etiqueta.
Roteador de Borda LSR - dispositivo que adiciona a etiqueta do pacote no início do
transporte (ou remove ao término do transporte).
Caminho LSP - o trajeto definido para os pacotes etiquetados através de vários LSR's
entre o ponto de origem e o ponto de destino.
Caminho LVC - Um LSP através de uma rede ATM.
Qualidade de Serviço e de Tráfego
Uma das capacidades propostas inicialmente no MPLS é garantia da Qualidade de Serviço
(QoS). Dois mecanismos fornecem uma escala de QoS aos pacotes que passam através de
um roteador ou de um switch:
Classificação dos pacotes em classes diferentes;
Manipulação dos pacotes através das características apropriadas de QoS (tais como a
largura de banda e a perda).
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
87
O uso exato de MPLS para finalidades de QoS depende diretamente de como o QoS é
definido
FÓRUM II
Os custos de aquisição de um aparelho de alta definição no Brasil ainda são muito altos, da
ordem de R$ 3.000,00. Além disso, o equipamento conversor Digital/Analógico, para ser
utilizado em aparelhos de TV antigos possui um preço um pouco elevado para os padrões da
classe média brasileira, custando cerca de R$ 800,00. Em sua opinião, quando e como
acontecerá de fato a adoção do Sistema Brasileiro de Televisão Digital?
Antes de dar continuidades aos seus estudos é fundamental que você acesse sua
SALA DE AULA e faça a Atividade 2 no “link” ATIVIDADES.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
88
UNIDADE 21 Frame Relay
Objetivo: Entender a estrutura básica de funcionamento do protocolo Frame Relay.
Introdução
O Frame Relay é um protocolo WAN de alta capacidade que opera nas camadas físicas e de
ligação de dados do Modelo OSI. O Frame Relay foi projetado originalmente para ser
utilizado em conjunto com os Serviços Integrados de Redes Digitais (Integrated Services
Digital Network, ISDN). Hoje, é usado sobre uma grande variedade de outras interfaces de
rede também.
O Frame Relay é um exemplo de uma tecnologia comutável por blocos, o próprio nome
Frame Relay significa Transmissão de Blocos. As redes comutáveis por blocos permitem
estações na extremidade possam compartilhar dinamicamente os equipamentos da rede e a
largura de banda disponível.
As seguintes técnicas são utilizadas na tecnologia de comutação por blocos:
Pacotes de Tamanho Variável: são usados para transferências de dados mais
eficientes e mais flexíveis. Estes pacotes estão comutados entre os vários segmentos
na rede até que o destino esteja alcançado.
Multiplexação estatística: controlam o acesso de rede em uma rede comutável por
blocos. A vantagem desta técnica é que acomoda mais flexibilidade e uso mais
eficiente da largura de faixa.
O Frame Relay é descrito frequentemente como uma versão aerodinâmica de X.25, com a
seguinte diferença: o Frame Relay é um protocolo da camada 2, e o X.25 proporciona
serviços nas camadas 2 e 3. Isto permite ao Frame Relay oferecer um desempenho mais
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
89
elevado e de maior eficiência na transmissão que X.25, e faz do Frame Relay um protocolo
apropriado para aplicações WAN atuais, tais como a interconexão do LAN.
Padronização do Frame Relay
As propostas iniciais para a padronização do Frame Relay foram apresentadas ao CCITT em
1984. Por causa da falta da interoperabilidade e da falta da padronização completa,
entretanto, o Frame Relay não conseguiu uma distribuição significativa durante o final da
década de 1980.
O desenvolvimento principal na história de Frame Relay ocorreu em 1990 quando as
empresas Cisco, Digital Equipment Corporation (DEC), a North Telecom, e StrataCom deram
forma a um consórcio para se centrar sobre o desenvolvimento de tecnologia do Frame
Relay. Este consórcio desenvolveu uma especificação que se conformasse ao protocolo
básico do Frame Relay que era discutido no CCITT, mas estendeu o protocolo com
características que fornecem capacidades adicionais para ambientes complexos do
funcionamento entre redes. Estas extensões do Frame Relay são referidas coletivamente
como a Interface de Gerenciamento Local (Local Management Interface, LMI).
Desde que a especificação do consórcio foi desenvolvida e publicada, muitas outras
empresas anunciaram seu apoio a esta definição extendida do Frame Relay. O ANSI e o
CCITT padronizaram posteriormente suas próprias variações da especificação original de
LMI.
Internacionalmente, o Frame Relay foi padronizado pela ITU e nos Estados Unidos, o Frame
Relay também é um padrão ANSI.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
90
Dispositivos do Frame Relay
Os dispositivos que fazem parte de uma WAN Frame Relay são divididos em duas
categorias:
Equipamento Terminal de Dados (DTE): são considerados os equipamentos terminais
para uma rede específica e tipicamente localizada nas instalações de um cliente.
Inclusive estes equipamentos podem literalmente pertencer ao cliente. Os exemplos
de dispositivos DTE são terminais, computadores pessoais, roteadores e pontes;
Equipamento de Circuito de Dados (DCE): são os dispositivos que irão realizar a
comunicação entre as redes. A finalidade do equipamento DCE é proporcionar os
serviços de Sincronização e Switching em uma rede. São os dispositivos que
transmitem realmente dados em uma WAN. Na maioria dos casos, estes são
Switches de Pacote.
Figura 21.1: Diagrama de uma Rede Frame Relay
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
91
Formatos do Bloco no Frame Relay
Para entender o funcionamento do Frame Relay, é útil compreender a estrutura do bloco de
transmissão do Frame Relay.
Figura 21.2: Formato do Bloco no Frame Relay
Figura 21.2: Formato do Bloco no Frame Relay
Descrição dos campos:
Marcador: Indicam o início e fim do bloco, têm o valor 01111110;
Endereço: É dividido nas seguintes partes:
o DLCI: é o cabeçalho do bloco Frame Relay, possui 10 bits de tamanho;
o Endereço Extendido;
o C/R;
o Congestion Control.
Dados: contém os dados a serem transmitidos, pode ter até 16.000 bytes de
comprimento;
Integridade: Utilizado para realizar a verificação da integridade dos dados ao serem
recebidos pelo nó de Destino.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
92
UNIDADE 22
Alterações no Protocolo IPv4 para suporte à Multimídia
Introdução
Criado na década de 1970, o protocolo IP apresenta restrições diante das atuais
necessidades das aplicações de rede.
Como resposta ao crescimento exponencial das aplicações de rede e da Internet, está em
desenvolvimento o protocolo IPv6, sendo que a atual versão em uso na maior parte do
mundo é chamada de IPv4.
A nova versão introduz melhoramentos significativos, destacando-se: nível de
endereçamento, encaminhamento e segurança e apresenta os seguintes objetivos:
Solucionar problemas de endereçamento do IPv4 ;
Evitar saturação das tabelas de roteamento na Internet;
Introduzir mecanismos de transição para uma passagem transparente e gradativa do
protocolo IPv4 para Ipv6;
Introduzir mecanismos de segurança na camada de rede;
Providenciar suporte para aplicações multimídia e em tempo real.
O protocolo IPv6 não deve ser visto como uma atualização do IPv4, mas sim como um
protocolo totalmente novo. O seu mecanismo de endereçamento é diferente, os cabeçalhos
dos pacotes são especializados e flexíveis, permitindo o controlo de fluxo, segurança,
autoconfiguração e outros aspectos novos.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
93
O Mecanismo SIT
O SIT, Simple Internet Transition, é um conjunto de mecanismos criados para permitir a
transição gradual entre o protocolo IPv4 e o protocolo IPv6. Este protocolo foi planejado com
o objetivo de facilitar os usuários, administradores de sistemas e operadores, a instalação e
integração do IPv6. Os objetivos do SIT são:
Permitir a atualização progressiva e individual de nós e roteadores;
Completar a transição antes do esgotamento do espaço de endereçamento IPv4.
Os mecanismos introduzidos pelo SIT asseguram que nós IPv6 possam operar com nós IPv4
até ao momento em que os endereços IPv4 se esgotem. Com a utilização do SIT há a
garantia de que a nova versão do protocolo IP não vai tornar incompatível a versão atual,
protegendo assim o enorme investimento já realizado no IPv4. Os nós que necessitem
apenas de uma conexão limitada (por exemplo, impressoras de rede) não precisarão de uma
atualização para IPv6.
Algumas das técnicas introduzidas pelo SIT são:
Endereços IPv6 compatíveis com IPv4: o endereço IPv4 é incluído em endereço Ipv6;
Túneis IPv6 em IPv4: mecanismo para transporte de pacotes IPv6 em redes Ipv4;
Camada IP dupla: implementação que suporta ambas as versões do protocolo IP, para
hosts e routers.
Endereçamento IPv6 compatível com IPv4
Os endereços Ipv6 podem ser compatíveis com os endereços IPv4, para permitir que um
pacote IPv6 seja transportado em uma rede IPv4 sem que haja a necessidade de qualquer
tipo de mapeamento de endereço (ou de re-empacotamento da informação).
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
94
Para que isso aconteça, é necessário que os primeiros valores do endereço IPv6 contenham
o valor 0 (zero), e os últimos 32 bits do endereço IPv6 contenham o endereço do nó de
destino:
IPv6: 0000:0000:0000:0000:0000:0000:WWXX:YYZZ
IPv6: 0000:0000:0000:0000:0000:0000:w.x.y.z
IPv6: ::w.x.y.z
IPv4: w.x.y.z
Figura 22.1 - Endereço IPv6 compatível com IPv4.
Túneis IPv6 em IPv4
O desenvolvimento e instalação das infraestruturas de roteamento para a rede IPv6 não será
imediato. Para aproveitar a atual infraestrutura, pode-se encaminhar os pacotes IPv6 através
de uma rede IPv4 utilizando “túneis IPv6 em IPv4”. Um roteador realiza o encapsulamento do
pacote IPv6 em uma das extremidades da rede IPv4 e um outro roteador irá retirar o pacote
IPv6 do pacote IPv4 em outra extremidade da rede IPv4.
O primeiro roteador irá transformar o pacote IPv6 em um pacote de dados comum, e os
demais roteadores na rede IPv4 irão realizar o roteamento destes dados sem envolvimento
do protocolo IPv6. Na outra extremidade do túnel encontra-se outro roteador de
transformação, que tem a função de desencapsular o pacote IPv6, retirando o cabeçalho
IPv4, e encaminhar o pacote para o seu destino, usando as funções do protocolo IPv6.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
95
Figura 22.2: Transmissão de um pacote IPv6 dentro de uma rede IPv4
Existem dois tipos de túneis IPv6 em IPv4, configurado e automático, que diferem
principalmente no modo como é determinado o endereço do final do túnel:
Túneis Configurados: o endereço do nó de saída do túnel é determinado com base na
informação de da tabela de roteamento do nó onde se faz o encapsulamento. Este nó
necessita armazenar o endereço final de cada túnel que nele se inicia. Quando um
pacote IPv6 é transmitido através de um túnel, o endereço final configurado para esse
túnel é usado como endereço destino do cabeçalho IPv4 que encapsula o pacote.
Túneis Automáticos: o endereço do nó de saída do túnel é determinado a partir do
pacote que vai ser encapsulado. O endereço de destino do pacote original tem de ser
um endereço IPv6 compatível com IPv4. O endereço do final do túnel corresponde ao
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
96
componente IPv4 do primeiro, isto é, os 32 bits menos significativos do endereço IPv6
compatível com Ipv4.
Camada dupla
Para permitir a comunicação em uma rede que possua Nós apenas IPv6 e Nós apenas IPv4,
criou-se uma camada dupla, que implementa as duas versões do protocolo IP. Assim, os Nós
da rede que implementam esta camada têm a designação de Nós IPv6/IPv4 e conseguem se
comunicar com as duas versões do IP.
Para permitir a utilização de aplicações para o protocolo IPv6, foram efetuadas alterações
em algumas funções de acesso à rede:
getaddrname e getaddrinfo: estas funções foram alteradas de modo a permitirem
mapeamentos de endereços de 128 bits em nomes e vice-versa.
inet_ntop e inet_pton: estas funções convertem um endereço IPv4 ou IPv6 de seu
formato binário para o forma de texto, os 32 bits ou 128 bits são transformados em
caracteres numéricos.
sockaddr_in e sockaddr6_in: estrutura que mantém informação sobre o IPv4 (ou o
IPv6) e o número da porta de protocolo.
O DNS - Domain Name Service - é usado em ambas as versões do protocolo IP, para
mapear nomes de máquinas em endereços. Um novo parâmetro, denominada "AAAA" foi
definido para o IPv6. Uma vez que Nós de Camada dupla (Ipv6/IPv4), o DNS deve interpretar
corretamente o mapeamento dos nomes e números destes Nós.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
97
UNIDADE 23
Protocolo IPv6
Objetivo: Apresentar um resumo sobre o Protocolo Ipv6, suas principais características e inovações em relação ao IPv4 atualmente em uso.
Introdução
O Protocolo Ipv6 é um dos principais padrões a ser implantado no mundo. Embora as atuais
especificações do IPv6 não se transformem oficialmente em um padrão, é importante ter-se
uma visão geral do atual desenvolvimento deste protocolo. Algumas alterações nas
especificações do protocolo são esperadas, à medida que se aproxima do fechamento das
características do Protocolo IPv6 como um padrão, assim este resumo se apresenta como
um guia ao IPv6, não sendo a informação definitiva.
A versão 4 do Protocolo IP, IPv4, é o protocolo o mais popular em uso hoje, embora haja
algumas questões abertas sobre sua capacidade para servir à comunidade da Internet por
muito mais tempo. IPv4 foi concluído na década de 1970 e atualmente começou a mostrar
sua idade. A questão principal que cerca IPv6 é o endereçamento, pois muitos peritos
acreditam que atualmente estejam em uso cerca de quatro bilhões de endereços, um valor
muito próximo do limite disponível no IPv4. Embora isto pareça um número muito grande de
endereços, os grandes blocos múltiplos são dados às Agências Governamentais e às
Grandes Organizações. IPv6 poderia ser a solução de muitos problemas, mas ainda não foi
plenamente desenvolvido e não é um padrão de fato!
O Protocolo IPv6 está em desenvolvimento desde a década de 1990, tendo sido criado
centenas de documentos com especificações sobre o funcionamento específico em
determinados aspectos, incluindo: Endereçamento Expandido, Formato Simplificado do
Cabeçalho, Etiquetas de Transporte, Autenticação e Privacidade.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
98
Descrição do Endereçando
Um exemplo de endereço IPv4 é “172.146.17.10”. No Protocolo IPv4 os endereços IP são
formados por 4 números de 8 bits. Isto permite que existam no máximo 4 bilhões de
endereços diferentes (número que está sendo alcançado atualmente). No Protocolo IPv6
utiliza-se 8 números de 16 bits para formar um endereço, por exemplo, pode-se ter o
seguinte número para um endereço “A462:19C0:0102:3109:AC12:512D:0192:BC43”. Os
números que formam um endereço são escritos em Hexadecimal, e para cada parte do
endereço existe um número hexadecimal de 4 dígitos, totalizando um endereço de 128 bits.
Uma diferença no formato do endereço do IPv6 em relação ao IPv4 é a possibilidade de se
escrever o endereço de forma reduzida, caso uma parte seja formada por zeros:
A462:0000:0000:0000:0000:512D:0192:BC43 = A462::512D:0192: BC43
A462:0000:0000:3109:0000:0000:0000:BC43 = A462::3109::BC43
Descrição do Cabeçalho do pacote IPv6
O formato do cabeçalho no IPv6 é simplificado, sendo formado por 8 partes:
Figura 23.1: Cabeçalho do IPv6
As partes do cabeçalho do IPv6 são descritas na tabela a seguir:
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
99
Parte Descrição
Versão Número de versão IP, o valor é 6.
Classe Valor de prioridade de cada pacote. Especifica a classe de tráfego:
0 à 7 são definidos para tráfegos controlados no caso de congestionamento (dados);
8 à 15 para tráfegos não controlados no caso de congestionamento (vídeo e áudio).
Etiqueta de
Transporte
Utilizado para aplicações que necessitam garantia de desempenho. Um fluxo é
definido como uma sequência de pacotes enviados de uma fonte particular até um
destino particular. É identificado pela combinação do endereço da fonte e um rótulo
de fluxo de 24 bits. Desse modo, todos os pacotes que pertencem a um mesmo
fluxo, possuem um único rótulo.
Tamanho do
Pacote
Especifica o tamanho dos dados transportados.
Próximo Líder Identifica o tipo de cabeçalho que se segue imediatamente após o cabeçalho de
base. Por exemplo, um cabeçalho TCP/UDP ou um cabeçalho opcional do IPv6.
Limite de
Saltos
Número de saltos (hops) restante para um particular pacote. Esse número é colocado
pela fonte e decrementado por 1 em cada nó. Se esse número chega a zero, o
pacote em questão é descartado.
Endereço de
Origem
Endereço de quem está enviando o pacote.
Endereço de
Destino
Endereço de quem está recebendo o pacote.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
100
O formato do cabeçalho do IPv4 é mais complexo, sendo formado por 14 partes, e isso exige
um maior tempo de processamento que o cabeçalho do IPv6. Um cabeçalho mais
simplificado implica em menos processamento para cada pacote, sendo extremamente útil
para redes de alta velocidade.
Métodos da transmissão
O Protocolo IPv6 possui os seguintes métodos de transmissão: Unicast, Multicast e
Anycast.
Unicast
Unicast é uma comunicação entre um único servidor e um único receptor:
Figura 4.1: Transmissão Unicast
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
101
Multicast
O multicast é uma comunicação entre um único servidor e vários receptores múltiplos:
Figura 4.2: Transmissão Multicast
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
102
Anycast
Os pacotes de dados não são transmitidos diretamente para um destino final, e sim para uma
rede final. Anycast é uma comunicação entre um único servidor e uma lista de endereços:
Figura 4.3: Transmissão Anycast
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
103
UNIDADE 24
Voz sobre IP
Objetivo: Aprender como é realizada a comunicação de voz sobre a rede IP.
Introdução
Na atualidade, o aumento das operadoras de telefonia desencadeou uma baixa considerável
nos preços das ligações de longa distância, e isso não acontece somente devido à
concorrência estabelecida entre essas empresas, mas principalmente pelo surgimento de
alternativas de comunicações de baixo custo.
A tecnologia que permite a comunicação de Voz sobre uma rede IP realiza a transformação
dos sinais de voz em pacotes digitais para transmissão tanto na Intranet (dentro de uma
empresa) quanto na Internet (na rede global de computadores).
Como funciona VoIP
Esses serviços permitem a comunicação de voz entre computadores através de um
programa, conhecido por Soft-phone, que implementa todas as funcionalidades e todos os
protocolos necessários para estabelecer a comunicação por Voz utilizando pacotes de dados
que trafegam através de redes IP, como é o caso da Internet.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
104
O diagrama básico desse tipo de serviços é apresentado na figura a seguir.
Figura 24.1: Diagrama básico para uma rede VoIP
Para que seja possível a interligação das redes telefônicas convencionais com o VoIP,
geralmente usa-se um equipamento específico denominado Gateway de Voz. Ele é
responsável por fazer a conversão do sinal analógico em digital e vice-versa, além de fazer a
conversão para os sinais das chamadas telefônicas. Existe ainda o Gateway Controller (ou
Call Agent), que é responsável por controlar as chamadas feitas pelo Gateway.
A seguir os passos de como funciona a transmissão de VoIP:
1. O usuário, com um microfone e fone de ouvido, ouve a sinalização que indica telefone
fora do gancho para a parte da aplicação sinalizadora da VoIP no roteador. Esta emite
um sinal de discagem e aguarda que o usuário tecle um número de telefone. Esses
dígitos são acumulados e armazenados pela aplicação da sessão;
2. O gateway compara estes dígitos acumulados com os números programados. Quando
há uma coincidência, ele mapeia o número discado com o endereço IP do gateway de
destino;
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
105
3. Em seguida, a aplicação de sessão roda o protocolo de sessão H.245 sobre TCP, a
fim de estabelecer um canal de transmissão e recepção para cada direção através da
rede IP. Quando a ligação é atendida, é estabelecido, então, um fluxo RTP (Real-Time
Transport Protocol, ou Protocolo de Transmissão em Tempo Real) sobre UDP (User
Datagram Protocol, algo como Protocolo de Pacote de Dados do Usuário) entre o
gateway de origem e o de destino;
4. Os esquemas de compressão do codificador-decodificador (CODECs) são habilitados
nas extremidades da conexão. A chamada, já em voz, prossegue utilizando o
RTP/UDP/IP como pilha de protocolos.
Outras transmissões de dados podem ser realizadas simultaneamente à chamada telefônica.
Os sinais de controle de andamento da chamada e outros indicativos que podem ser
transportados dentro da banda cruzam o caminho da voz assim que um fluxo RTP for
estabelecido.
Após a ligação ser efetivada, é possível também enviar sinalizações dentro da conexão
realizada, como por exemplo, sinais DTMF (freqüências de tons) para ativação de
equipamentos como Unidade de Resposta Audível (URA), muito comuns em Serviços de
Atendimento ao Cliente, SAC's, automatizadas.
Quando qualquer das extremidades da chamada desligar, a sessão é encerrada, como em
qualquer chamada de voz (ligação telefônica) convencional.
Protocolos utilizados em VoIP/Telefonia IP
Os protocolos de comunicação utilizados para VoIP podem ser divididos em:
Protocolos de Sinalização: para o gerenciamento de conversação;
Protocolos de Controle: para o gerenciamento da conexão;
Protocolos de Mídia: para o transporte da voz;
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
106
Protocolos de Sinalização
Os protocolos utilizados para o gerenciamento da conversação entre as pessoas no VoIP
são:
H.323 - Packet Based Multimedia Communications Systems (ITU-T). Utilizado pelos
telefones IP, computadores, adaptadores IP, controladores de sinalização (soft-
switches e call managers) e gateways para estabelecimento, controle e término das
chamadas (algo como: tirar o telefone do gancho, e colocar o telefone no gancho). É
um protocolo mais antigo e complexo e atualmente tem sido menos utilizados pelos
sistemas de telefonia IP.
SIP - Session Initiation Protocol (IETF). Tem a mesma finalidade do H323, porém é
mais moderno e menos complexo, e vem sendo adotado com maior frequência pelos
sistemas VoIP.
Protocolos de Controle
Os protocolos utilizados para o gerenciamento da conexão entre as pessoas no VoIP são:
MGCP - Media Gateway Control Protocol (IETF). Utilizado pelos controladores de
gateways e gateways para estabelecimento, controle e término das chamadas.
MEGACO - Media Gateway Control Protocol (IETF/ITU-T). Tem a mesma finalidade do
MCGP, porém foi desenvolvido para ser uma alternativa a esse protocolo, adequando-
se também a controladores distribuídos de gateways, aos controladores multipontos
(Conferência) e a unidades interativas de resposta audível.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
107
Protocolos de Mídia
Os protocolos utilizados para o transporte de voz entre as pessoas no VoIP são:
RTP - Real-Time Transport Protocol (IETF). Protocolo responsável pelo transporte de
Voz em tempo real entre os computadores e gateways. É o padrão mais utilizado
atualmente para esta finalidade;
RTCP - Real-Time Transport Control Protocol (IETF). Protocolo responsável pelo
controle do transporte de Voz realizado pelo RTP nos sistemas VoIP.
Protocolo RTP
Existem atualmente vários padrões de VoIP, mas praticamente todos utilizam como base o
protocolo RTP (Real Time Protocol), que irá realizar a ordenação dos pacotes para que
sejam recebidos conforme a ordem de envio. O RTP não apenas ordena os pacotes de
dados, mas também garante que a transmissão de dados será realizada em tempo real.
Caso algum pacote chegue atrasado, o RTP causa uma interpolação entre o "intervalo"
deixado pelo pacote e este não é entregue.
Para melhor entendimento, veja o seguinte exemplo:
Imagine que para transmitir a palavra “Multimídia” seja utilizado um pacote por letra.
Se o pacote da letra “t” se atrasar é melhor que o destinatário receba "Mulimídia" do
que "Mulimtídia". O atraso de pacotes acontece quando os mesmo são enviados por
caminhos diferentes (passando por Roteadores diferentes) para chegar ao destino.
Isso não é um problema se você estiver transmitindo um arquivo, pois as transmissões
de arquivo não precisam garantir que o sequenciamento dos dados aconteça, mas sim
que seus pacotes sejam entregues e o arquivo seja “remontado” ao chegar ao destino.
Mas com sinais de voz e vídeo, em tempo real, isso não pode acontecer.
Tal fato deixa claro que o RTP é um recurso muito útil em aplicações que envolvem som e
vídeo. Devido a esta característica, seu funcionamento é atrelado a outro protocolo, o RTCP
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
108
(Real Time Control Protocol). Este é responsável pela compressão dos pacotes dos dados e
também atua no monitoramento destes.
Existem ainda outros protocolos extras, que adicionam funcionalidades e maior qualidade à
comunicação. Dentre os quais: G.711, G.722, G.723, G.727, e vários outros. O que os
diferencia são os algoritmos utilizados, o tratamento do atraso na comunicação e
principalmente a qualidade da voz. Neste último aspecto, o G.711 é considerado excelente.
Todos esses protocolos são recomendados pela entidade ITU-T (International
Telecommunications Union - Telecommunications standardization sector) e geralmente
trabalham em conjunto com mais outro protocolo: O CRTP (Compressed Real-Time
Protocol), responsável por melhorar a compressão de pacotes e assim dar mais qualidade ao
VoIP.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
109
UNIDADE 25
IP TV
Objetivo: Entender as características e o funcionamento de um sistema de transmissão de televisão por uma rede IP.
Introdução
O IPTV ou TVIP é um novo método de transmissão de sinais televisivos. Assim como o VoIP
(Voz sobre IP), o IPTV usa o protocolo IP como meio de transmissão do conteúdo.
O fato do IP significar Internet Protocol não quer dizer que os conteúdos de televisão sejam
distribuídos via “streaming” na internet. A IPTV não é, portanto, uma Web TV.
No que se diz respeito à IPTV, toda a comunicação (tanto a imagem e som, quanto também
as ações do usuário) são realizadas por uma rede IP controlada, e especialmente preparada
para este propósito. Alguns serviços possíveis e que já existem em alguns países (No Brasil
ainda há uma limitação por parte da ANATEL, mas que está para cair em breve):
Start over TV: você começou a assistir ao programa pela metade? Sem problemas, é
possível voltar ao início para assistir.
Pause: Possível dar pausa no programa.
Fast Forward & Rewind: possível avançar ou retroceder em um programa. No caso de
broadcast, claro, é possível avançar somente até o ponto em que ele se torna real-
time.
PVR - Personal Video Recording: Esta funcionalidade já existe em alguns outros
sistemas, mas resume-se na possibilidade de gravar um programa, de maneira
simples seria um VCR digital.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
110
nPVR - Netword Personal Video Recording: diferencia-se do PVR pois o conteúdo é
armazenado pela empresa que disponibiliza o serviço e não em um equipamento na
casa do assinante.
VOD - Video on Demand: Compra de conteúdo sobre demanda. Quer assistir a um
filme, não vá mais a locadora, compre-o diretamente pela sua televisão. Diferencia-se
dos serviços oferecidos por SKY e NET atualmente, pois é possível começar a
exibição no momento que quiser, as operações de Pause, FF RW também estão
disponíveis.
Bookmark: Gosta de uma cena de um filme? Coloque uma marcação e vá diretamente
para ela sempre que desejar
Advertisement localizado: Gostou do sofá da novela? Compre-o através de sua
televisão.
Benefícios da Tecnologia
Na prática, as empresas de telecomunicações poderão entrar no negócio de TV por
Assinatura, oferecendo assim um pacote completo: Telefonia, Banda Larga, Telefonia Móvel
e TV por Assinatura.
Nas Redes convencionais todos os canais são enviados para o consumidor, estando
presentes á entrada do receptor. No IPTV os canais são disponibilizados a pedido. Em
situações mais favoráveis de compressão estarão presentes dois canais, o que permite a
visualização de um e a gravação de outro, limitando-se apenas a banda disponível do
usuário.
O IPTV é a oportunidade das operadoras de telecomunicação de definitivamente se tornarem
Triple Players, ou seja, provedoras de telefonia, internet e televisão, assim como já são
muitas das Operadoras de TV a cabo no país.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
111
No Brasil a NET já oferece o pacote 3Play, com TV, Banda Larga e Telefonia, com o VOIP
da Embratel.
Além de beneficiar as empresas de telecomunicações, esta tecnologia permite maior
interação dos usuários com a TV, trazendo a escolha de conteúdo para suas mãos, além de
poder significar uma redução significativa no valor do pacote fechado, em uma única conta.
O IPTV opera, portanto de forma diferente dos sistemas tradicionais de televisão (cabo,
satélite e terrestre), dado que só os programas selecionados e os conteúdos "on-Demand"
são distribuídos ao consumidor. O IPTV dispõe sempre de duas vias de comunicação,
oferecendo uma verdadeira interatividade entre o utilizador e o sistema.
Com a IPTV é possível, por exemplo, atender a uma chamada telefônica na televisão e ver,
em uma janela Picture-in-Picture, a imagem da pessoa com quem se está falando. É
possível, também, comprar imediatamente um produto que esteja sendo anunciado, ou que
seja exibido em uma novela.
Diferenças entre: WebTV, IPTV e TV Digital
IPTV
Na IPTV o conteúdo é enviado apenas em streaming, porém com garantia de qualidade na
entrega. O receptor é uma aparelho set-top box conectado a televisão (semelhante ao
aparelho da televisão a cabo ou DTH).
Permite entrega de áudio e vídeo com altas qualidades, e depende de uma conexão Banda
Larga (normalmente vendida junto com o serviço como parte integrante) de no mínimo 4
Mbps. A banda destinada ao IPTV não interfere na banda de internet.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
112
Figura 25.1: Utilização do sistema IP TV
WebTV
Na Televisão na Internet ou WEBTV, além do conteúdo ser visto principalmente no
computador, pode-se montar uma programação para ser enviada por download. Entretanto,
se o sistema escolhido for streaming, não há garantia de qualidade, podendo haver pausas
ou interrupções no envio do conteúdo (por se tratar da rede pública). O dispositivo receptor
usualmente é o computador.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
113
Figura 25.2: Utilização do sistema Web TV
TV Digital
A Televisão digital, ou TV digital, usa um modo de modulação e compressão digital para
enviar vídeo, áudio e sinais de dados aos aparelhos compatíveis com a tecnologia,
proporcionando assim transmissão e recepção de maior quantidade de conteúdo por uma
mesma frequência (canal) podendo atingir o alvo de muito alta qualidade na imagem (alta
definição).
Os padrões em operação comercial são capazes de transportar até 19 Mbps. Em termos
práticos, isto é o equivalente a um programa em alta definição, que ocupa 15 Mbps, ou
quatro programas em definição padrão, que consomem em média 4 Mbps cada.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
114
UNIDADE 26
TV Digital
Objetivo: Conhecer o desenvolvimento e os padrões de Televisão Digital existentes atualmente.
Introdução
Nos EUA, em 1987, foram iniciados os estudos com o objetivo de desenvolver novos
conceitos no serviço de televisão. Foi então criado o ACATS (Adivisory Commitee on
Advanced Television). No início dos trabalhos, o comitê decidiu desenvolver um sistema
totalmente digital, que foi denominado DTV (Digital Television). Foi então criado um
laboratório, o ATTC (Advanced Television Test Center), que, entre 1990 e 1992, testou seis
propostas. Nos testes realizados, nenhuma das propostas satisfez a todos os requisitos. Em
1993, sete empresas e instituições participantes dos testes (AT&T, GI, MIT, Phillips, Sarnoff,
Thomson e Zenith) se uniram formando a “Grande Aliança” para desenvolver um padrão
juntas. Numa decisão arrojada foi adotado como padrão para compressão do vídeo o padrão
MPEG-2.
No final de 1993, os europeus também decidiram desenvolver um padrão totalmente digital e
adotaram o padrão MPEG. Criou-se então o consórcio DVB (Digital Vídeo Broadcasting). A
versão DVB para a radiodifusão terrestre (DVB-T) entrou em operação em 1998, na
Inglaterra.
Em 1995, o ATSC (Advanced Television System Commitee) recomenda a FCC a adoção do
sistema da Grande Aliança como o padrão para a DTV norte-americana. Só em 1997 os
Japoneses decidiram desenvolver um padrão totalmente digital. O sistema Japonês
denominado ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting) assemelha-se ao europeu e
entrou em operação com transmissão via satélite em 2000.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
115
Como funciona a TV Digital
O grande diferencial da TV digital é a capacidade de fornecer aos telespectadores novos
serviços que antes não eram possíveis no sistema analógico. Dentre estes serviços,
destacam-se:
As recepções móveis, que dizem respeito à recepção em meios de transporte ou em
receptores pessoais portáteis (celular);
A gravação de programas, que possibilita o armazenamento em um disco rígido dentro
do aparelho para exibição posterior, mesmo quando o espectador estiver assistindo
outro canal;
Acesso à Internet;
Sistemas computacionais;
Jogos Eletrônicos.
Essas e outras aplicações se devem, principalmente, ao fato de a TV digital proporcionar a
interatividade com o espectador, por meio de um canal de retorno. Essa é uma vantagem da
TV digital, pois, assim como acontece com a Internet, em que sistemas e tecnologias são
desenvolvidos a cada dia em todo o mundo, novos sistemas para TV digital serão
desenvolvidos ao longo dos anos.
Padrões Existentes
Um sistema de televisão digital interativa deve adotar e integrar um conjunto de diferentes
tecnologias de hardware e software para implementar suas funcionalidades. Conjuntamente,
estas tecnologias permitem que um sinal eletromagnético, que transporta fluxos elementares
de áudio, vídeo, dados e aplicações, possa ser transmitido para o STB e, então, que estes
fluxos sejam recebidos, processados e apresentados aos usuários.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
116
Considerando a diversidade de soluções tecnológicas que podem ser adotadas para a
implementação de um sistema de televisão digital interativa, diversos órgãos de
padronização concentraram esforços na especificação de padrões. Como resultado destes
esforços, atualmente, existem três padrões mundiais de sistema de televisão digital interativa
reconhecidos, sendo estes: ATSC (Padrão Americano), DVB (Padrão Europeu) e ISDB
(Padrão Japonês), descritos a seguir.
ATSC – Padrão Americano
Os Estados Unidos foram os pioneiros na pesquisa sobre TV digital. No final dos anos 80, foi
iniciada a discussão sobre “televisão avançada”, mais precisamente HDTV (High Definition
Digital Television). 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 composta por aproximadamente 140 membros (entre empresas, universidades
e centros tecnológicos) e é encarregada de normatizar a utilização do padrão, inclusive por
outros países.
Em 1997, a FCC iniciou a transição do sistema analógico para o digital, estabelecendo
canais digitais gratuitos para todas as emissoras em operação, as quais continuaram a
transmitir, também analogicamente, até 2006 ou até quando o número de receptores
domésticos digitais atingir 85% do total de existentes. As maiores cidades do país foram as
primeiras contempladas com o novo sistema e, em 1998, as transmissões digitais terrestres
já estavam disponíveis para mais da metade da população norte-americana.
Nesse primeiro momento, aproveitando algumas especificações disponibilizadas pelo padrão
ATSC quanto ao formato de tela, a FCC estabeleceu "uma grande flexibilidade em termos da
resolução da imagem". Todavia, a referida agência passou a admitir apenas o formato HDTV,
a principal novidade oferecida até agora pelo sistema nas transmissões terrestres, enquanto
a programação em SDTV (Standard DigitalTelevision) é apenas utilizada para completar a
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
117
grade horária, devido à insuficiência de programas feitos em resolução mais elevada. Essa
reconsideração deveu-se a fatores de ordem econômica e política. A motivação econômica é
que a FCC acredita que, se não houver um firme apoio das emissoras a 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 apresenta 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 fato político é que houve 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
frequência".
DVB – Padrão Europeu
Apesar de todos os países da Europa que iniciaram as transmissões digitais terrestres terem
optado, pelo menos num primeiro momento, pela disponibilização da programação apenas
em SDTV (antes somente no formato 4:3 e mais recentemente em 16:9), modalidade de
transmissão sem grandes diferenciais para a qualidade obtida em aparelhos analógicos, mas
que requer unidades decodificadoras para a recepção do sinal digital mais barato do que
aquelas exigidas para captar o sinal em HDTV. Fato que repercutiu, portanto, em menores
custos para o consumidor, estes últimos tenham tido acesso às set-top boxes a um custo
menor e, muitas vezes, gratuitamente, a transmissão digital não encontrou tantos adeptos no
continente.
Independentemente da realidade local desses países, esse novo suporte tecnológico vem
apresentando uma série de dificuldades semelhantes, sobretudo no que se refere à
viabilidade dos canais pagos terrestres, bem como dos serviços interativos. A adesão a eles
ficou aquém do esperado, perante a concorrência empreendida pela TV por assinatura via
satélite ou cabo, em particular esta última. Diante desse quadro, as políticas de apoio à
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
118
televisão digital, geralmente escassa no continente, tende a se tornar mais relevante. Uma
demonstração disso foi a aprovação por parte do parlamento Europeu, em setembro de
2002, de uma resolução para o desenvolvimento de um plano de ação para a introdução com
êxito da transmissão de televisão digital e do MHP (Multimedia Home Platform), na Europa,
objetivando, assim, orientar o desenvolvimento da televisão digital com vistas à redução da
separação digital entre as diferentes camadas da população.
ISDB – Padrão Japonês
O ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting), sistema japonês de TV Digital foi criado
em 1999 pelo consórcio Dibeg (Digital Broadcasting Experts Group), que tem a emissora
NHK como principal sustentáculo.
Inicialmente, o ISDB substituiu o antigo MUSE (Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding), um
sistema analógico de televisão de alta definição, com modo de transmissão era via satélite.
Já em 2003, os primeiros receptores para televisão digital terrestre começaram a ser
comercializados, expandindo assim a TV digital no território japonês.
Desta forma, o Japão, que havia começado as primeiras pesquisas sobre televisão de alta
definição em meados dos anos setenta, tinha agora um padrão completamente digital que
também englobava o conceito de televisão de alta definição.
O padrão ISDB é formado por um conjunto de documentos que definem as medidas
adotadas em relação ao meio de transmissão, transporte, codificação e middleware, camada
de comunicação entre o software e hardware.
Do ponto de vista de tecnologia e desempenho, o padrão japonês pode ser considerado o
mais avançado, pois teve a mobilidade e flexibilidade como principal pré-requisito durante o
seu desenvolvimento, sendo assim adequado para recepção portátil de dados e imagens.
Além deste fato, este padrão tem uma intensa convergência, suporta modulação digital de
alta qualidade e ainda engloba os conceitos de televisão de alta definição. Outro grande
diferencial do ISDB é a segmentação de canais. Isto significa que o canal digital é
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
119
subdividido em vários subcanais que permitem assim a transmissão paralela de vários
serviços.
Enfim, o ISDB utilizou as qualidades do já existente DVB (europeu) e incrementou novos e
poderosos conceitos que tornaram este padrão o mais robusto da atualidade.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
120
UNIDADE 27
Classificação dos Dados Multimídia
Objetivo: Conhecer como está sendo desenvolvido o Sistema Brasileiro de Televisão Digital.
Introdução
A televisão digital no Brasil remete à implementação do sistema digital de televisão no Brasil
que entre 2005 e 2007 se definiu de maneira significativa, apesar de muitas polêmicas
quanto ao padrão adotado e alguns impasses ainda pendentes.
A primeira transmissão oficial de sinal de TV digital no Brasil ocorreu em 2 de dezembro de
2007, às 21h20, na Sala São Paulo, na cidade de São Paulo. A solenidade reuniu mais de
2000 pessoas e contou com a presença do Presidente da República Luiz Inácio Lula da Silva
e de grandes empresários do setor.
Em 7 de abril esta televisão chegou a Belo Horizonte e, no dia seguinte (8 de abril), ao Rio
de Janeiro. Em ambas, a televisão digital foi inaugurada pela RedeTV!.
Figura 27.1: Primeira Transmissão de TV Digital no Brasil
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
121
Desde maio de 2008 começou uma campanha para popularização da televisão digital
brasileira. Esta incluiu demonstrações em pontos de grande circulação.
Desenvolvimento da TV Digital
O Brasil foi o único país emergente onde, emissoras e indústrias de equipamentos
financiaram parte dos testes de laboratório e de campo para comparar a eficiência técnica
dos três padrões tecnológicos existentes em relação à transmissão e recepção dos sinais.
Desde 1994, 17 emissoras de televisão e pouco mais de uma dezena de empresas
interessadas criaram o grupo SET/Abert juntamente com a Universidade Mackenzie e
passaram a pesquisar os três sistemas de transmissão de TV Digital: o modelo ATSC
americano, o modelo DVB europeu e o modelo ISDB japonês. Em 1996, Goiás é um dos
estados diretamente empenhados na corrida tecnológica para a implementação da televisão
digital. O ano de 1996 também ficou marcado pela chegada da DirecTV, primeiro sistema de
TV digital no país, porém pago e inacessível à maioria da população. No final daquele ano
chegou a SKY pra competir nesse mercado. Em 1998 foram iniciados os trabalhos do
primeiro consórcio técnico com a Universidade Mackenzie, que resultou nos primeiros testes
de laboratório e de campo que duraram seis meses: entre agosto de 1999 e março de 2000.
O governo federal criou 22 consórcios técnicos envolvendo 106 universidades públicas e
privadas brasileiras, institutos de pesquisa e empresas privadas. Cerca de R$60 milhões do
Fundo para o Desenvolvimento Tecnológico das Telecomunicações foram aplicados para a
criação de inovações brasileiras, incluindo o aperfeiçoamento de equipamentos e tecnologias
e de softwares nacionais.
Em 2003 o Presidente Luiz Inácio Lula da Silva assinou o Decreto n.º 4.901, que criou o
Sistema Brasileiro de TV Digital Terrestre, ou SBTVD, e o Comitê de Desenvolvimento,
responsável pela sua implementação. Após o término da primeira fase de estudos em 2006,
o presidente Lula assinou o decreto de n.º 5.820 que criou o Fórum do Sistema Brasileiro de
TV Digital Terrestre, responsável por padronizar e harmonizar as tecnologias nacionais,
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
122
desenvolvidas pelas universidades e centros de pesquisas brasileiros, com a tecnologia da
ARIB (Association of Radio Industries and Businesses) do Japão e outras.
Modelos, sistemas e padrões de TV digital para o Brasil
Para compreender alguns dos impactos sociais, culturais, políticos, econômicos e
tecnológicos é importante diferenciar alguns pontos:
O modelo de televisão digital incorpora a visão de longo prazo e o conjunto de
políticas públicas. O modelo deve articular todas as iniciativas, atividades e ações
relacionadas à questão. O modelo define as condições de contorno para o
estabelecimento do sistema e respectiva definição do padrão;
O sistema de televisão digital é o conjunto de toda a infraestrutura e atores
(concessionárias, redes, produtoras, empresas de serviços, ONG’s, indústrias de
conteúdo e de eletroeletrônicos);
O padrão de televisão digital é o conjunto de definições e especificações técnicas
necessárias para a correta implementação e implantação do sistema a partir do
modelo definido.
Atualmente existem diferentes modelos, sistemas e padrões de TV Digital no mundo. No
Brasil, a definição final do padrão adotado dependeu da harmonização de um modelo
(arcabouço legal e institucional) e de diferentes sistemas (tecnologias de software e
hardware). A legislação brasileira foi bastante flexível com relação à portabilidade da
televisão digital no Brasil, permitindo a sua utilização nos mais variados dispositivos.
Padrão ISDB-TB
O padrão de televisão digital adotado no Brasil é o ISDB-TB, uma adaptação do ISDB-T
(Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial), padrão japonês acrescida de
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
123
tecnologias desenvolvidas nas pesquisas das universidades brasileiras. O padrão japonês foi
escolhido, conforme dito anteriormente, por atender melhor as necessidades de energia nos
receptores, mobilidade e portabilidade sem custo para o consumidor, diferente do padrão
europeu, onde esta operação é tarifada pelas empresas telefônicas. A principal diferença
constatada inicialmente após a decisão de se adotar o padrão japonês para ser utilizado na
televisão digital brasileira, em junho de 2006, foi a substituição do formato de compressão
MPEG-2 para o MPEG-4.
O formato ISDB-TB também permite, além da transmissão em alta definição, a transmissão
em multiprogramação, onde é possível transmitir, no lugar de um único programa em alta
definição, quatro programas diferentes simultaneamente em definição padrão (720 × 480
pixels, a mesma do DVD). Para comparar, a televisão analógica, por ter perdas na
transmissão pelo ar, chega a no máximo 333 × 480. Com o codec h.264 do formato MPEG-4,
será possível transmitir até 2 canais HD e 8 SD pela mesma transmissora.
Especificações técnicas do padrão ISDB-TB
Aplicações EPG, t-GOV, t-COM, Internet
Middleware Ginga
Compressão de áudio MPEG-4 AAC 2.0 , 5.1 canais
Compressão de vídeo MPEG-4 H.264
Transporte MPEG-2 TS
Modulação COFDM dividido em 13 segmentos da
portadora de 6 MHz
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
124
Desenvolvimentos recentes
Alguns desenvolvimentos recentes merecem destaque. Um deles é o middleware Ginga,
camada de software intermediário open source que permite o desenvolvimento de aplicações
NCL interativas para a TV Digital de forma independente da plataforma de hardware dos
fabricantes de terminais de acesso (set-top-boxes).
Resultado de anos de pesquisas lideradas pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de
Janeiro (PUC-Rio) e pela Universidade Federal da Paraíba (UFPB), o Ginga reúne um
conjunto de tecnologias e inovações brasileiras que tornam a especificação de middleware
mais avançada e, ao mesmo tempo, mais adequada à realidade do país.
O Ginga pode ser dividido em dois subsistemas principais, que permitem o desenvolvimento
de aplicações seguindo dois paradigmas de programação diferentes. Dependendo das
funcionalidades requeridas no projeto de cada aplicação, um paradigma possuirá uma
melhor adequação que o outro.
Outro avanço importante foi a aprovação do contrato que dá início a fabricação do primeiro
chip nacional para a TV Digital. A diretoria do Banco Nacional de Desenvolvimento
Econômico e Social (BNDES) destinou recursos não reembolsáveis do Funtec, no valor R$
14,6 milhões para a União Brasileira de Educação e Assistência (UBEA) da Pontifícia
Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUC-RS) e o Centro de Excelência em
Tecnologia Eletrônica Avançada (CEITEC) vinculado ao Ministério da Ciência e Tecnologia.
Também participam do projeto a empresa Telavo Digital que apoiou a pesquisa e o design do
chip e o Instituto Ábaco, de Campinas, SP, responsável pelo hardware do projeto. O chip
criado pela PUC-RS e pelo Ceitec atenderá aos três sistemas de modulação
internacionalmente reconhecidos para transmissão de TV Digital.
Chegada da Televisão digital a outras cidades
Quando a Televisão Digital foi inaugurada em São Paulo, imaginava-se que ela chegaria ao
Rio de fevereiro em março. O que ocorreu é que essa inauguração foi adiada.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
125
Tanto em Belo Horizonte quanto no Rio, os testes das emissoras começariam em 15 de abril
e as transmissões iniciariam formalmente em 25 de abril de 2008. As emissoras, entretanto,
realizavam testes de seus sinais independentemente uma da outra. A Rede TV! adiantou seu
projeto o suficiente para lançar sozinha (e com surpresa) a televisão na capital mineira em 7
de abril, e na capital fluminense em 8 de abril, fazendo elas serem, respectivamente, a
segunda e a terceira metrópole brasileira a receber e transmitir os sinais.
A rede Globo também iniciou as transmissões em Belo Horizonte nesse mesmo mês (abril),
porém, o início das transmissões no Rio de Janeiro começaria em 16 de junho de 2008 (dois
meses depois) por motivos desconhecidos.
Em 4 de agosto de 2008, a TV Anhangüera de Goiânia foi a primeira afiliada da Rede Globo
a iniciar oficialmente a sua transmissão digital.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
126
UNIDADE 28
TV de alta definição
Objetivo: Aprender como é o funcionamento e quais as características da nova tecnologia para televisão chamada TV de Alta Definição.
Introdução
High-definition television (também conhecido por sua abreviação HDTV) é um sistema de
transmissão televisiva com uma resolução de tela significativamente superior à dos formatos
tradicionais (NTSC SECAM, PAL). Com exceção de formatos analógicos adotados na
Europa e Japão, o HDTV é transmitido digitalmente e por isso sua implementação
geralmente coincide com a introdução da televisão digital (DTV): esta tecnologia foi lançada
inicialmente nos EUA durante a década de 1990 por um consórcio envolvendo AT&T,
General Instrument, MIT, Philips, Sarnoff, Thomson e Zenith.
Apesar de vários padrões de televisão de alta definição terem sidos propostos ou
implementados, os padrões HDTV atuais são definidos pelo ITU-R BT.709 como 1080i
(interlaced), 1080p (progressive) ou 720p usando uma proporção de tela de 16:9. O termo
"alta definição" pode se referir à própria especificação da resolução ou mais genericamente
ao meio (ou mídia) capaz de tal definição, como filme fotográfico ou o próprio aparelho de
televisão.
O que talvez possa vir a ter algum interesse num futuro próximo é o vídeo de alta definição
(através dos sucessores do DVD, o HD-DVD e Blu-Ray, sendo este último adotado como
padrão) e, por consequência, os projetores, televisores LCD e de plasma (ambos
ultrapassados por novas tecnologias que serão abordadas mais à frente) com resolução de
1080p (1920 x 1080), bem como nos retro-projetores e filmadoras com definição de 1080p.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
127
Desenvolvimento no Japão
Pesquisas feitas no Japão pela NHK, na década de 70, identificaram a viabilidade de um
formato de TV capaz de proporcionar “uma nova experiência visual” ao espectador, similar à
sensação conferida pelo cinema de tela larga. Estas pesquisas culminaram com a adoção de
uma imagem com proporções de 16:9, dimensionada para visualização sob um ângulo
horizontal de 30 graus, formato este denominado Hi-Vision.
Este formato (atualmente classificado como HDTV ou TV de Alta Definição), além de
aproveitar melhor o material cinematográfico disponível em tela larga, abrangeria ainda parte
do campo de visão periférica do observador, o que proporciona um nível mais intenso de
ilusão de realidade.
O ângulo visual aproximado de 10 graus da TV convencional abrange a chamada visão
central do observador. É a parte da visão mais sensível a detalhes e à cor. A visão periférica,
por outro lado, possui maior sensibilidade ao movimento, e contribui para a sensação de
equilíbrio do espectador.
O sistema Hi-Vision original, cuja radiodifusão comercial iniciou-se em 1985 no Japão, é
caracterizado por 1035 linhas visíveis, com 1840 elementos de imagem por linha, 60 Hz.
Este formato exige mais de 20 MHz de banda para transmissão, sendo que para isso era
utilizado um canal de satélite de banda larga.
A proporção de 16:9 foi adotada para manter compatibilidade com múltiplas imagens no
formato 4:3, além de se aproximar bastante da proporção utilizada na maioria dos filmes
produzidos na época.
O sistema Hi-Vision japonês é um serviço independente, com programação exclusiva,
veiculado algumas horas por dia. Já a intenção da FCC era autorizar um serviço de TV de
alta definição com exibição simultânea, compatível com o sistema NTSC convencional. Essa
exigência de “Simulcasting” (Simultaneous Broadcasting) traz novos problemas de
compatibilidade, devido à natureza diferente dos dois meios, principalmente no que diz
respeito ao enquadramento e ao movimento de câmera.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
128
TV de Alta Definição nos EUA
Em resposta às solicitações de espectro adicional das redes de TV, para radiodifusão de
HDTV, a FCC fez as seguintes concessões:
Liberação de um canal adicional de 6 MHz, não adjacente, para radiodifusão de
HDTV;
A transmissão de HDTV deveria manter compatibilidade com a TV convencional
(Simulcast);
O canal adicional estaria sujeito a interferências por parte de emissoras de TV
convencional;
O canal adicional não poderia interferir nos serviços de TV já existentes.
Várias empresas desenvolveram protótipos totalmente analógicos respeitando essas
exigências, porém com resultados decepcionantes. Parecia impossível encaixar um sinal que
exige 20 MHz de banda em dois canais de 6 MHz não contíguos. O impasse técnico foi
resolvido com o uso de técnicas de compressão digital, que permitiram a codificação de um
sinal de HDTV em um único canal de 6 MHz.
Havia ainda um impasse político: 4 propostas digitais diferentes foram avaliadas pela FCC,
que não reconheceu superioridade técnica de nenhuma delas. A decisão de liberar 4
sistemas diferentes, para que o mercado definisse qual seria o vencedor, foi considerada
uma catástrofe para a indústria de TV, prevendo-se um fracasso comercial semelhante ao já
conhecido no caso da rádio AM estéreo.
A solução encontrada pelos participantes foi retirar as 4 propostas, fundindo-as em uma
única que, teoricamente, teria as partes melhores de cada uma das originais. Essa união foi
denominada “Grande Aliança”. A FCC não teve outra alternativa a não ser homologar o
sistema proposto, denominado ATSC.
Enquanto a TV de Alta Definição aguardava o desenrolar dos fatos políticos, as tecnologias
de processamento e compressão digital, desenvolvidas para a HDTV, encontraram aplicação
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
129
imediata em sistemas de TV digital com resolução convencional (SDTV, ou Standard
Definition Television). Sistemas como Digisat, Sky, e DirecTV utilizam técnicas de
compressão digital para transmitir vários programas de TV, onde antes era possível transmitir
apenas um canal.
Brasil
Quando a Novela “DANCE DANCE DANCE” entrou no ar pela TV Bandeirantes, estava
sendo firmado um marco histórico na trajetória da televisão brasileira. Com essa novela
totalmente produzida em alta definição (HD) a emissora se antecipava à chegada da tevê
digital prevista para 2 de dezembro: "A Band se orgulha de inaugurar essa nova era. Produzir
uma novela em High Definition significa investir pesado”.
Figura 28.1: Exibição da Novela Dance Dance Dance da TV Bandeirantes
No passado o Brasil desenvolveu o PAL-M, pois o PAL original é de 50 Hz, porém o padrão
energético no país é de 60 Hz. O termo "M" fez essa adaptação do sistema PAL, desta forma
o PAL-M é o único sistema PAL com suporte a 60 Hz. Esses mesmos 60 Hz são nativamente
suportados pelo sistema NTSC. A escolha brasileira pelo ISDB é justamente nesse ponto.
O ISDB tem suporte a 60 Hz, já o europeu é desenvolvido com o padrão 50/60 hz. Como no
Brasil a rede elétrica está baseada nos 60 Hz de frequência, então o sistema ISDB se saiu à
frente dos demais. Além disso, o sistema de correção de perdas também foi melhor no ISDB.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
130
UNIDADE 29
Tecnologias de Armazenamento
Objetivo: Aprender como é o funcionamento e quais as características da nova tecnologia para televisão chamada TV de Alta Definição.
Introdução
O modo mais clássico de armazenamento de informação é através da palavra escrita,
impressa. O acesso à informação estocada dessa forma é lento, difícil, e de pouco
rendimento. Para todas as etapas da manipulação da informação é necessária a presença do
ser humano, e suas limitações na capacidade de aquisição de dados e processamento de
grande volume constituem o principal gargalo do processo. Esse mecanismo é
especialmente inconveniente para armazenamento de informação dinâmica, de atualização
constante. Um exemplo pitoresco ocorre na prática legislativa brasileira: é comum encerrar
diplomas legais com a expressão “revogam-se as disposições em contrário''. Entretanto, é
praticamente impossível saber quais disposições foram revogadas, e, para uma dada lei, é
difícil saber se não foi suplantada por uma lei posterior. A dificuldade está em consultar e
interpretar o grande número de textos legais.
Com o advento da computação surgiram meios bem mais eficientes de se armazenar
informação, com vistas a uma recuperação expedita e posterior transformação. Os discos
magnéticos são no momento, os mais utilizados para combinar grande capacidade e alta
velocidade de acesso. Já é viável para uma empresa média ter em um escritório uma
capacidade de estocar o equivalente a uma biblioteca de porte razoável.
O crescimento da capacidade dos discos é um exemplo de processo exponencial, a ser
delineado mais adiante. Assim, enquanto que na década de 1970 o megabyte (MB) era uma
unidade cara até para empresas e de uso raro, atualmente, discos de 1 terabyte já são
comercializados para serem utilizados em computadores domésticos.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
131
Blu-Ray
Um disco de camada única Blu-Ray pode conter cerca de 25 GB de dados ou cerca de 6
horas de vídeo de alta definição mais áudio, e, no modo de dupla camada (Double Layer),
este espaço é duplicado, podendo conter, aproximadamente, 50 GB. Suporta os formatos de
compressão MPEG-2, MPEG-4 e VC-1. A velocidade de transferência de dados é de 36
Mbit/s (54 Mbps para BD-ROM), mas protótipos a 2x de velocidade com 72 Mbit por segundo
de velocidade de transferência estão em desenvolvimento. O BD-RE (formato regravável)
padrão já está disponível, assim como os formatos BD-R (gravável) e o BD-ROM, como parte
da versão 2.0 das especificações do Blu-ray. Em 19 de Maio de 2005, TDK anunciou um
protótipo de disco Blu-ray de quatro camadas (100 GB). Outros discos Blu-ray com
capacidades de 200 GB (oito camadas) estão também em desenvolvimento.
Como esperado, as subsidiárias da Sony, Sony Pictures Entertainment e Metro-Goldwyn-
Mayer, anunciaram seu apoio ao formato.
Em 3 de outubro de 2004, a 20th Century Fox anunciou que iria juntar-se à BDA, e em
29 de julho de 2005 o estúdio anunciou oficialmente seu apoio ao formato.
Em 8 de dezembro de 2004, a Walt Disney Company (e sua divisão de home video,
Buena Vista Home Entertainment) anunciou seu apoio não-exclusivo ao Blu-ray.
Em 7 de janeiro de 2005, a Vivendi Universal Games (VU Games) e a Electronic Arts
anunciaram seu apoio ao formato.
Em 10 de março de 2005, a Apple Computer anunciou seu apoio ao formato e juntou-
se à BDA.
Em 17 de agosto de 2005, a Lions Gate Home Entertainment anunciou que iria lançar
seus produtos utilizando o formato Blu-ray.
Em 7 de setembro de 2005, a Sansung confirmou que sua próxima geração de leitores
ópticos suportaria tanto Blu-ray quanto HD DVD.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
132
Em 2 de outubro de 2005, a Paramount anunciou que iria apoiar o Blu-ray, mas ainda
ofereceria produtos no formato HD DVD para dar uma escolha aos seus clientes.
Em 20 de outubro de 2005, a Warner Bros. anunciou que iria lançar títulos no formato
Blu-ray, além do HD DVD, deixando apenas a Universal Studios apoiando
exclusivamente o HD DVD; os outros apóiam tanto ambos ou somente Blu-ray Disc.
Em 9 de novembro de 2005, a Metro-Goldwyn-Mayer anunciou que apoiará o Blu-ray
Disc e que planeja ter títulos a disposição quando o formato for lançado.
Em 19 de novembro de 2005, a Sony Pictures Home Entertainment anunciou que
tinha terminado o processo de produção de um longa-metragem, Charlie's Angels: Full
Throttle (As Panteras: Detonando), em um disco Blu-ray. O disco usa compressão
MPEG-2 a uma resolução de 1920 × 1080 (1080i ou 1080p; não foi informado qual foi
usado) e diz ter usado uma interface de menus que iria suceder as interfaces atuais
do DVD-Video.
Em 12 de janeiro de 2006, a Digital Playground, grande estúdio de filmes
pornográficos, anunciou que iria lançar seu conteúdo no formato Blu-ray.
Em 3 de abril de 2006, a Blueray, uma empresa italiana de produção de vídeo,
anunciou que lançaria seus produtos no formato.
Em 10 de abril de 2006, a TDK anunciou que começou a expedir mídia BD-R e BD-RE
de 25 GB (a US$ 19,99 e US$ 24,99, respectivamente) e que iria lançar, mais tarde no
ano, mídia BD-R e BD-RE de 50 GB (a US$ 47,99 e US$ 59,99, respectivamente).
Em 20 de agosto de 2007, a Paramount e a Dreamworks anunciaram o apoio em
exclusivo ao HD DVD em detrimento ao Blu-Ray.
Em 4 de janeiro de 2008, a Warner Bros anunciou o apoio em exclusivo ao Blu-Ray
começando em 1 de junho de 2008.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
133
Em 19 de fevereiro de 2008, a Toshiba anunciou a parada na produção de aparelhos
de HD-DVD, sendo esse um importante passo para o blu-ray.
Figura 29.1: Aparelho Blu-Ray da Philips disponível no Brasil
Todos os jogos do PlayStation 3 são em formato Blu-ray. Alguns chegam a mais de 30 GB
de tamanho, como por exemplo, Metal Gear Solid 4 e Ratchet & Clank.
HD-DVD
O HD DVD (High Density Digital Versatile Disc - Disco Digital Versátil de Alta Densidade ou
High Definition Digital Video Disc - Disco Digital de Vídeo de Alta Definição) é um formato de
mídia óptica digital, desenvolvido como sendo o primeiro padrão de vídeo de alta definição.
HD DVD é similar ao seu competidor, o disco Blu-ray, que também utiliza o mesmo tamanho
de CD (120 mm de diâmetro) de mídia de compartimento óptico de dados e 405 mm leitura
de ondas de laser azul.
O HD DVD é promovido pela NEC, Sanyo e mais recentemente recebeu o apoio da
Microsoft, HP e Intel. O HD DVD é apoiado agora por um grande estúdio de Hollywood, a
Universal Studios. A Universal apoia em exclusivo o HD DVD. Em novembro de 2006, a
Microsoft lançou, ao preço de 199 dólares, um dispositivo externo de HD DVD para seu
console de vídeo game Xbox 360, compatível também com PCs e MACs via porta USB. Na
CES 2006, as companhias de estúdio disseram que lançariam mais de 200 títulos que foram
habilitados pelo formato até o final do ano de 2006. Em 31 de março de 2006, a Toshiba
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
134
lançou o primeiro HD DVD Player no Japão por 934 dólares. O HD DVD foi lançado nos
Estados Unidos em 18 de abril de 2006.
Este formato tem a capacidade de 15 GB em discos de 1 camada, e capacidade de 30 GB
em discos de dupla camada. A Toshiba anunciou que um disco de camada tripla está em
fase de pesquisa e desenvolvimento, que poderá oferecer 45 GB de compartimento, pouco
menos que o concorrente Blu-Ray. A superfície de cada camada de um HD DVD é de 0,6
mm, o mesmo do tamanho do DVD, porém 0,1 mm a menos do que a camada de um disco
Blu-ray. A abertura numérica do cabeçote de feixe ótico tem 0,65 mm, comparado aos 0,6
mm do DVD. Ambos os formatos serão compatíveis com o DVD e ambos serão utilizados
assim como as técnicas de vídeo compressão: Mpeg-2. Video Codec 1 (vc1, baseado no
formato do Windows Media 9) e H.264/ Mpeg-4 AVC.
Algumas fontes supunham que a venda de produtos que utilizam o formato estaria próxima
do fim. Em 19 de fevereiro de 2008, a Toshiba comunicou a decisão de não continuar com o
desenvolvimento, fabrico e comercialização do HD DVD. Segundo Atsutoshi Nishida,
presidente da Toshiba, a decisão da Warner Bros. em usar exclusivamente o Blu-ray foi
preponderante para a tomada dessa decisão.
EVD
Enhanced Versatile Disc (EVD) é um formato de áudio e vídeo digital baseado em mídia
óptica desenvolvida na China com o objetivo de substituir o DVD e eliminar os custos com o
pagamento de royalties. O EVD possui a capacidade de armazenar vídeos em alta definição,
recurso indisponível no DVD.
O EVD foi anunciado pela primeira vez em 18 de novembro de 2003 pela agência de notícias
estatal chinesa Xinhua. A China começou o desenvolvimento da tecnologia em 1999. Após
disputas judiciais entre a On2 Technologies, desenvolvedora do codec utilizado no padrão, e
o consórcio Beijing E-World, responsável pelo formato EVD, o desenvolvimento do formato
parece ter sido interrompido, mesmo já tendo sido proposto ao governo chinês como padrão.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
135
Após a disputa contratual em 2004, pouco se ouviu sobre o EVD até 6 de dezembro de 2006,
quando 20 empresas chinesas de eletrônicos demonstraram 54 protótipos de reprodutores
de EVD, anunciando sua intenção de trocar completamente para o formato em 2008, como
um esforço para reduzir a dependência de produtos e tecnologias estrangeiras, além de
estabelecer um mercado para o produto. Apesar da indústria já ter se esforçado
anteriormente, nunca houve tanto apoio como dessa vez.
Especula-se que, atualmente, nenhum EVD esteja codificando conteúdo em resolução
HDTV, ou que exista um bloqueio que esteja prevenindo que os discos sejam reproduzidos
na sua resolução completa. O formato não é mais vendido pela Livraria Xinhua em Wuhan,
devido ao baixo número de vendas.
VMD
Enquanto um DVD utiliza apenas uma ou duas camadas, um VMD utiliza múltiplas camadas,
portanto sua capacidade de armazenamento é consideravelmente maior. Cada camada
adicional representa um aumento de 5GB sobre a capacidade de um DVD. A tecnologia VMD
permite colocar até 20 camadas em um único disco, sem perda de qualidade no conteúdo.
Isso representa uma capacidade de 100GB ou mais. O VMD conta com recursos que podem
oferecer grande qualidade de imagem e som, pois possui capacidade de armazenamento
comparável aos caros Blu-Ray Disc e HD-DVD, e em contrapartida custa o mesmo que os
dispositivos convencionais. O VMD é a solução do armazenamento móvel para instituições
que necessitam de uma alta capacidade de armazenamento, especialmente aquelas que
precisam arquivar informações constantemente. Ele também é adequado para uma série de
aplicações, incluindo armazenamento de dados de computadores (back-up) e é uma ponte
de convergência entre aplicações para computadores e produtos eletrônicos de
entretenimento.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
136
Figura 29.2: Aparelho da empresa Nme que utiliza discos VMD
HVD
Holographic Versatile Disc ou HVD é a próxima tecnologia de discos ópticos, que promete
suceder o Blu-ray e o HD-DVD. As vantagens deste disco é a sua capacidade, incríveis 3.9
TBs , que podem ser lidos a uma velocidade de 1 Gbps. O disco é composto por duas
camadas, que são acedidas através de dois lasers, um verde-azulado (532 nm) e outro
vermelho (650 nm). A primeira camada, a acedida pelo laser verde, contém a informação
propriamente dita, já a segunda camada contém um índice dos ficheiros (ou dos seus
segmentos) e a sua posição na camada de dados, o que permite poupar espaço e têm um
ganho bastante significativo na velocidade de leitura.
Ultimamente, referente ao HD DVD, Blu-ray, DVD, e ao CD, andamos tentando compactar
memória com lasers menores, linhas de leitura em verticais, e também com camadas e
duplas-faces. A vantagem da Tecnologia Holográfica, é que ao contrário das mídias citadas
anteriormente, que marcam cada ponto como um bit, é que ela pode marcar vários bits no
mesmo ponto, através de "queima por ângulos".
Quando se grava um CD, por exemplo, nós "imprimimos" os dados na superfície do produto,
como se fossem "marcas de fogo". Por outro lado, quando se grava em uma mídia
holográfica, como o HVD, o laser lança uma "luz", um holograma, a mídia "fotografa" o
holograma, registrando a informação. E já que a holografia é uma forma de se registrar ou
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
137
apresentar imagens em dimensões, significa que podemos marcar hologramas em uma
mídia, várias vezes no mesmo ponto. E, já que a longitude dos lasers é bem menor que a
das mídias de hoje em dia, podemos associar essa tecnologia com mídias holográficas em
várias camadas, como 6, 12 camadas.
Acredita-se que as mídias do futuro serão investidas somente na tecnologia holográfica, com
hologramas menores, mais pontos e camadas, e "espaçamento" entre os pontos. Isso
poderá ser aplicado não só em mídias portáteis, mas em Discos rígidos, por exemplo.
Figura 29.3: Unidade de 300GB desenvolvida pela Maxell
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
138
UNIDADE 30
Tecnologia em Desenvolvimento - Transmissão
Objetivo: Conhecer as novas tecnologias que estão sendo desenvolvidas para permitir a transmissão de TV Digital a outros dispositivos de comunicação.
Introdução
A Qualcomm antecipou em cerca de um mês o lançamento mundial do chip Universal
Broadcast Modem (UBM), que permite receber sinal de programação televisiva no celular em
três padrões: o americano MediaFlo, criado por ela mesmo, além do DVB (europeu) e do
ISDB (japonês), este último de quem o Brasil vai adotar a modulação na TV digital nacional.
Do momento em que a Qualcomm coloca o chip no mercado até o desenvolvimento de um
aparelho celular com ele e sua chegada ao consumidor costuma levar entre nove e 12
meses, como explicou Breviglieri.
O ministério das Comunicações espera que em julho já comecem os testes de transmissão
no padrão digital de TV em São Paulo, enquanto a estreia comercial está marcada para
dezembro, também a partir da capital Paulista.
De acordo com o executivo, as adaptações que o governo brasileiro pretende implantar no
sistema japonês não influenciarão na possibilidade de que o mesmo chip da companhia
possa ser usado pelos brasileiros em seus celulares, já que o governo pretende implantar
tecnologia nacional no middleware ou nos aplicativos de vídeo.
Segundo Breviglieri, Motorola e Samsung já se preparam para lançar no mercado aparelhos
celulares que contenham o chip UBM, "mas outros virão". Essas duas fabricantes já fizeram,
inclusive, demonstrações dos modelos em feiras do setor.
Além de já ter dois contratos fechados nos Estados Unidos com a Cingular e a Verizon, para
a transmissão de TV no celular pelo padrão MediaFlo, a Qualcomm concluiu recentemente
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
139
testes com uma empresa de radiodifusão no Reino Unido, a British Sky Broadcasting Limited
(BskyB).
Sansung V820L
O modelo de telefone celular Sansung V820L recebe o sinal das emissoras de TV aberta e
também integra MP3 Player com memória expansível, acesso à internet em alta velocidade
via 3G e câmera de 2 MP.
A Sansung já fez o lançamento oficial do SGH-V820L, primeiro celular no mercado nacional
capaz de receber as transmissões para dispositivos móveis (1Seg) do SBTVD, o Sistema
Brasileiro de Televisão Digital. O trabalho de adequação do aparelho, que tem design
baseado em um modelo japonês, ao mercado nacional foi feito pelo centro de Pesquisa e
Desenvolvimento da Sansung em Campinas, no interior de São Paulo.
Figura 30.1: Sansung V820L exibindo o programa Jornal Hoje da TV Globo
O V820L não é um celular pequeno: mede 10,3 x 1,8 x 5,1 cm (largura, altura, profundidade),
tamanho devido à tela OLED de 2,6 polegadas usada para exibir a programação de TV
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
140
digital, que é captada com o auxílio de uma antena telescópica (estilo "vareta") externa. A
tela pode girar 180 graus e se fechar sobre o teclado, o que transforma o aparelho em uma
verdadeira TV de bolso. A recepção de sinal é de ótima qualidade, mesmo com a antena
recolhida, e o aparelho conta com recursos como guia eletrônico de programação,
transmitido junto com o sinal de TV pelas operadoras.
Além disso, o aparelho também é um celular 3G, equipado com recursos como câmera
digital de 2 MP com flash e autofoco, player de músicas em MP3/AAC e de vídeos (MPEG-
4), vídeo chamada, Bluetooth estéreo (AD2P) e memória expansível com o uso de cartões
MicroSD (até 2 GB).
Segundo André Vargas, gerente de Produtos da Divisão de Telecomunicações da Sansung,
a autonomia de bateria enquanto assistindo TV é de cerca de três horas e meia, suficiente
para "um jogo de futebol com prorrogação e pênaltis". Em conversação a autonomia chega a
5 horas, e até 250 horas em standby.
O Sansung V820L já está disponível no mercado nacional, inicialmente na cidade de São
Paulo (único local onde já há transmissões regulares de TV Digital), com preço sugerido pelo
fabricante de R$ 1.499. O aparelho será comercializado por todas as operadoras, e o preço
pode variar de acordo com o plano de serviços contratado pelo usuário.
FÓRUM III
A utilização de Internet através de conexões de alta velocidade (Velox e Speed, por exemplo)
já é uma realidade no Brasil. Atualmente se discute muito sobre a Internet 2.0, principalmente
em relação às necessidades de maior velocidade que serão demandadas. É possível hoje, e
num futuro próximo, continuar acessando a Internet por uma conexão discada comum, a 50
Kbps, e conseguir acessar conteúdos que estejam adequados a essa velocidade?
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
141
Atividade Dissertativa
Desde o surgimento da Televisão tem-se uma preocupação com o conteúdo passado ao
telespectador.
Com o surgimento das empresas de TV à Cabo uma quantidade muito grande de opções
tem-se apresentado à disposição daqueles que têm tempo para assistir TV.
Atualmente a quantidade e opções é tão grande que torna até difícil a tarefa de realização da
escolha do conteúdo que será visto.
Alguns pesquisadores dizem que seria possível a construção de um equipamento que
ofereceria centenas de canais de TV para as pessoas.
A dúvida em questão é: Como uma empresa iria disponibilizar e administrar esta quantidade
imensa de conteúdo?
Faça uma pesquisa, e um artigo de 2 páginas, identificando quais são as opções de
tecnologias existentes para que a construção de uma Rede de TV com centenas de canais
fosse possível (sem considerar custos de instalação).
A formatação do texto deverá ser:
Fonte: Verdana,
Tamanho: 12,
Espaçamento entre linhas: Simples,
Espaçamento entre Parágrafos: 0,0cm.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
142
Antes de dar início à sua Prova Online é fundamental que você acesse sua SALA
DE AULA e faça a Atividade 3 no “link” ATIVIDADES.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
143
GLOSSÁRIO Caso haja dúvidas sobre algum termo ou sigla utilizada, consulte o link glossário em sua sala
de aula, no site da ESAB.
Copyright © 2007, ESAB – Escola Superior Aberta do Brasil
144
REFERÊNCIAS Caso haja dúvidas sobre algum termo ou sigla utilizada, consulte o link Blibliografia em sua
sala de aula, no site da ESAB.
Top Related