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o electricista José Couto Teka Portugal S.A.
televisão digital terrestre (TDT) Tudo leva a querer que a televisão digital terrestre em Portugal será uma realidade em 2009. O termo das emissões analógicas, normalmente traduzido pelo estrangeirismo switch-off analógico, foi anunciado pela Comunidade Europeia para 2012. A poucos meses do lançamento da TDT pretende-se efectuar com este artigo uma abordagem geral aos seus conceitos e standards. DIGITALIZAÇÃO DE UM SINAL ANALÓGICO E COMPARAÇÃO DE LARGURAS DE BANDA Digitalizar um sinal analógico consiste basicamente em representa-lo por uma sequência de números. Para obter tal sequência, o primeiro passo é retirar amostras do sinal analógico, com uma frequência definida pelo teorema de Nyquist. Este teorema indica que o sinal amostrado pode ser posteriormente reconstruído se a frequência de amostragem (amostras/segundo) for pelo menos duas vezes superior à largura de banda do canal analógico. Obtêm-se assim uma sequência de amostras, após o que, cada amostra deve ser associada a um número por meio da quantificação e codificação.
A quantificação consiste em reduzir a amplitude das amostras a um número limitado de níveis e a codificação em atribuir a cada amostra o código binário correspondente ao seu nível. Note-se que codificação neste contexto nada tem a ver com a codificação que se refere à protecção do visionamento de canais. O sinal digital resultante é: 110 110 100 011 011 100 110 110 Em televisão analógica uma imagem capturada por uma câmara de vídeo é decomposta nas três cores primárias, vermelho, verde e azul, a partir das quais todas as outras cores podem ser reconstruídas.
Sinal analógico
Sinal amostrado
Sinal Quantificado
Sinal Codificado
Estas três cores são combinadas para criar o sinal luminância (Y) e duas componentes de cor (R-Y) e (B-Y). O sinal luminância é suficiente para criar uma imagem a preto e branco. Os sinais R-Y e B-Y são modulados por duas portadoras em quadratura e posteriormente combinados para formar o sinal crominância. Estes dois sinais, luminância e crominância,
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encontraremos taxas de erros diferentes. Existem standards específicos que definem, nesta área, a qualidade de um sistema digital (DVB ETS-300421). Estes standards ou recomendações, definem um parâmetro denominado QEF (Quasi-Error-Free), em Português qualquer coisa como (Quase Isento de Erros). O QEF é uma referência de qualidade e é definido como a condição de ocorrência de um erro incorrigível por cada hora de transmissão. Um erro por hora na transport stream, considerando uma taxa de transmissão de 30Mbits/s corresponde a uma taxa de erros após Reed-Salomon: BER após RS
1 erro
=
hora
x
1 hora 3600s
1s
x
-11 10
30x106
Resumindo, considera-se que um sistema digital tem uma qualidade aceitável (melhor do que QEF) quando ocorre menos de um erro por cada hora de transmissão. Isto é, possui um BER após RS de 10 -11, ou de forma equivalente, um BER após Viterbi de 2x10 -4 (2 bits errados por cada 10000 transmitidos).
O sinal Digital deve ser ajustado com um nível entre 10 e 15 dB menor que o Analógico. Deste modo garante-se que os níveis e a relação portadora ruído nas tomadas serão os correctos.
CONCLUSÃO QUALIDADE IMAGEM
BER APÓS VITERBI -4
Aceitável
< 2X10
Limite
2X10-4
Não Aceitável
> 2X10-4
Deve notar-se que em digital ou temos imagem ou não temos. Poderemos assim, estar em presença de sinais com qualidade muito próxima do limite e visionar imagens cristalinas. Deve portanto considerar-se uma margem de segurança para evitar súbitas degradações. Os valores de BER indicados anteriormente referem-se ao final da distribuição, isto é, à tomada. Dado que a rede de distribuição introduzirá degradação da taxa de erros na cabeça de rede o BER deve ser o menor possível. O manual ITED – Infra-estruturas de Telecomunicações em Edifícios, até a data não especifica níveis das portadoras nas tomadas de cliente para a modulação COFDM nem define a C/N nem o BER. Sugere-se a consulta da norma EN 50083-7/A1. Foi então o que fizemos para apresentar a seguinte comparação: STANDARD
MODULAÇÃO
NÍVEL
C/N
BER
PAL B/G
AM
57~80dBμV
≥ 44dBμV
-
DVB-T
COFDM (64QAM)
45 ~70dBμV
≥ 25dBμV
<9 X 10-5
A Televisão Terrestre Digital distribui-se na mesma gama de frequências da Televisão Terrestre Analógica, tendo consequentemente características de ruído e atenuação similares em toda a rede de distribuição. Os níveis do sinal digital em relação ao analógico na Cabeça de Rede devem ser estabelecidos tendo em conta a diferença de nível exigido na tomada. Vejamos: SISTEMA
NÍVEL CABEÇA DE REDE
NÍVEL TOMADA
C/N
57~80dBμV
≥ 44~67dB
-10dB
47~70dBμV
≥ 32~57dB
-15dB
42~65dBμV
≥ 29~52dB
ANALÓGICO DIGITAL
As virtudes da Televisão Digital Terrestres, eficiente utilização do espectro permitindo promover a HD, robustez na presença de multi-percursos e a propensão para a multimédia e interactividade, suportadas pela modulação COFDM e pela compressão MPEG-4 constituem uma plataforma que reúne condições para antever um futuro auspicioso. Encaremos pois a televisão digital terrestre como um realidade em Portugal e apetrechemo-nos dos conhecimentos necessários para aproveitarmos da melhor forma as oportunidades, enquanto fornecedores de tecnológica, projectistas e instaladores, que esta nova televisão proporcionará.