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Como comprar e instalar um conversor digital (stb)

Nº 136 – Setembro 2013

Por Tom Jones Moreira e Euzebio Tresse

Artigo

Oque é um Set-top-box, ou STB?
É um receptor de TV Digital Terrestre que não tem tela (Display) para mostrar imagens e nem caixas para reproduzir sons; tem uma saída para ser ligada nas atuais TV Analógicas de Tubo (CRTs –Tubo de Ráios Catódicos) e nos televisores de plasma ou LCD que não têm o STB integrado dentro dele; portanto ele pode ser usado para ver a TV Digital Terrestre em qualquer televisor que o telespectador tiver na sua casa.
O Fórum da TV Digital chama essa característica de “NÃO DEIXAR LEGADO”, ou seja, se tenho qualquer televisor em casa ele pode ser usado para assistir TV Digital.
O STB é um aparelho fundamental para receber a TV Digital Terrestre. Ele será instalado entre a antena de UHF (Ultra High Frequency) e o televisor propriamente dito. Uma das suas funções é converter as transmissões da TV Digital em analógica para quem ainda não tem um televisor digital integrado, ou seja, aquele que já vem com o STB embutido. Neste caso a antena será ligada diretamente nesse televisor.
Mas antes de comprar um STB vamos recordar o conceito de qualidade da imagem usando a resolução do vídeo. A figura 1, mostra a escala crescente da resolução.
O que essa imagem mostra? A resposta é a seguinte. Quem tem televisor analógico e não fizer nada, vai continuar recebendo TV Analógica até 29/01/2015 ou 2018 dependendo da região, quando ela será desligada, pelas previsões governamentais. Porém, a qualidade será a da atual TV analógica, podendo ter imagens com ruídos, fantasmas, baixa resolução, letras borradas, som pipocado, interferências de secadores de cabelo, liquidificadores etc. É a parte mais clara do retângulo onde aparece o sinal menos (-). A partir daqui acabaram-se os martírios da recepção analógica e aparecem os Set-top-boxes, os quais entregam vídeo com qualidade DVD e áudio com qualidade CD; isso para os televisores de tubo, ou CRTs.
O algarismo um (1) é o mesmo aparelho recebendo agora a TV Digital com Set-top-box. Sumiram as mazelas do mundo analógico e chegaram os bits da TV Digital.
O algarismo dois (2), o terceiro grau na escala crescente da qualidade é o formato S-Vídeo, que embora tenha a mesma resolução que o anterior, aparenta melhor qualidade porque permite a representação de freqüências intermediárias entre o formato S-Vídeo e o HDMI. Oferece imagem de definição padrão, ou seja, o equivalente a 640 x 480 pixels (Horizontal x Vertical).
Finalmente o algarismo 4 é o formato HDMI (High Definition Multimídia Interface) com Alta Definição (Full HD), 1920 x 1080 pixels, formato 16:9 e som surround. (Ver Observações no fim do texto).
A recepção da TV Digital começa com a antena de UHF, que pode ser interna ou externa, dependendo das condições de recepção no endereço. Para quem mora em São Paulo (capital) visite o site www.dtv.org.br e veja a área de cobertura da TV Digital na sua cidade. Contudo esse dado é estatístico e deve ser usado apenas como referência. Pode-se estar fora dele e ter boa recepção ou vice-versa.
Agora veja na Figura 2 a interface de conectividade de um Set-top-box típico.
Veja na Figura 3 as conexões para SD (Standard Definition ou definição padrão que é a da atual TV analógica)
Na Figura 4 o vídeo ainda é SD, mas o formato é S- -Vídeo. O áudio continua estéreo.
A próxima conexão já é Alta Definição (HD). O Vídeo é componente digital com áudio estéreo.
Finalmente a solução mais completa com conexão HDMI e som Surround 5.1.
Aqui é importante lembrar ao telespectador quanto ao número de conectores HDMI na parte de trás do aparelho de TV. Quanto mais melhor, mas também mais caro; no mínimo deve-se ter dois; um para assistir TV Digital normal, e outro para ligar no televisor nossas câmaras digitais, DVDs etc.
Quem não tiver o STB pega a TV Digital? Pega sim, mas terá que adquirir televisores digitais que já vêm com o STB embutido; são chamados de Televisores integrados. Nesse caso basta ligar a antena no seu conector da parte traseira do aparelho.
Porém, se houver necessidade de assistir mais de um canal ao mesmo tempo, ou mesmo, ver um programa e gravar outro será necessário adquirir um STB, porque esse aparelho só entrega um canal na saída. Famílias grandes, com opções diferentes de programação, devem ter um STB para cada pessoa, ou um televisor integrado para cada membro. Essa última opção pode não atender a relação Custo/Benefício da residência e/ou escritório. Também é bom lembrar que uma única antena para vários televisores pode exigir instalação apropriada, sendo recomendado chamar o Antenista da sua confiança.
As siglas SCMS, HDCP e DTCP indicam as respectivas proteções dos conteúdos. Os links permitem conhecer as tecnologias.
High-bandwidth Digital Content Protection (Intel) Digital Transmission Content Protection (method) Serial Copy Management System.
E o áudio? Bem, ele é maior que o vídeo, então como explora-lo?
Por que ele é maior? A explicação é simples. Entende-se um programa sem vídeo, mas não sem áudio. Quem segue novela pode fazer essa experiência; basta escurecer a tela e ouvir o som da TV; se já assistiu alguns capítulos vai entender sem problemas. Isso já foi comprovado. Vamos recordar alguns tópicos de áudio. Podemos classifica-lo em duas categorias: Profissional e Consumo. No mundo analógico essa classificação era bem visível; no digital, não. A nossa TV Digital, que é profissional, de acordo com as normas, usa o padrão AAC (Advanced Áudio Coding) em Surround que tem cinco caixas acústicas e um Sub-Woofer para os sons muito graves; ver Obs 2.

Figura 1 – Qualidade de vídeo e os respectivos conectores nos Set-top-boxes.

Figura 2 – Conectividade de um Set-top-box típico.

Figura 3 – Conexões para SD com áudio estéreo.

Figura 4 – Vídeo em SD com Áudio estéreo.

Figura 5 – Alta Definição com vídeo componente digital e Áudio estéreo.

Figura 6 – A configuração mais completa que engloba todas as anteriores usando HDMI, onde o vídeo está em alta definição e o som no formato 5.1 ou mesmo estéreo.

A Figura 7 – Todas as possíveis conexões de um conversor típico.

A Figura 8 – Sugestão para instalar sistema completo com Alta Definição e som surround.

Figura 9 – Conectores Optico e Coaxial.

Mas os Home Theater (HT), que são de consumo, também usam surround 5.1, 6.1 e 7.1 com 5, 6 e 7 caixas, respectivamente, mais um Sub-Woofer como o da TV Digital. São iguais? Não, nem em termos de compressão, nem na qualidade. O AAC é melhor e por isso foi escolhido para ser o som da TV Digital. Por que é melhor? Em diversos estudos o AAC tem demonstrado maior qualidade que outros formatos em:
– Inteligibilidade da fala e discriminação das fontes.
– Resolução espectral e dinâmica (high-fidelity – alta fidelidade).
– Baixo nível de ruído, ou seja, melhora a relação Sinal/ Rúido (SNR – Signal Noise Ratio – em inglês).
– Por ser MPEG4 usa menos banda, para a mesma qualidade. O software de compressão é mais eficaz. – Melhor qualidade com taxas de compressão típicas de 32, 64 e 128 Kbps (2 canais).
– O perfil LC, das normas, a 128 Kbps (para estéreo) e a 320 Kbps (para5.1) codifica áudio com qualidade CD e é – – indicado para alta-resolução e programas onde a qualidade é crítica (ex: música).
– Alta qualidade pode ser obtida também com perfil HE(v.1) a 160kbps para programas 5.1.
– Robustez contra ruídos externos (chiados, aparelhos elétricos como secadores de cabelo, etc).
Como os Home Theaters usam formato de compressão diferente do AAC, eles não são compatíveis. Vou perder meu HT? Não, mas depende do modelo e da compatibilidade das conexões entre o Conversor, Televisor e o HT. Todos os receptores do mercado podem ser ligados ao HT e produzir áudio de boa qualidade; porém nem todos são capazes de permitir a experiência do multicanal.
Para conectar e ter multicanal temos as seguintes opções; – Comprar um receptor com uma transcodificação para Dolby Digital
– Ou com transcodificação para DTS e conectar na saída S/PDIF coaxial ou óptica.
Se o HT tiver entrada HDMI, basta ligar a saída de áudio PCM multicanal do Receptor nessa entrada.
Se o HT tiver decodificação AAC, ligar diretamente o sinal comprimido para ser amplificado.
Isso exige atenção e conhecimento dos produtos colocados à disposição do usuário. Consultar um especialista é sempre útil.
A indústria já está projetando as placas conversoras (talvez já estejam no mercado quando esse artigo estiver publicado) para converter AAC em Dolby Digital. Outra opção mais imediata é usar um tipo especial de HT chamado RECEIVER. O que ele faz? Entre outras funções, ele emula (ou seja, gera) um Áudio 5.1 a partir de uma entrada estéreo. Outra vez é preciso cuidado na escolha, porque alguns Receivers, e também HTs, dizem fazer isso mas, na verdade, colocam o mesmo sinal estéreo nas 6 caixas. Existem Receivers para atender uma grande variedade de orçamentos.
Para instalar um sistema de som surround 5.1 é preciso tomar alguns cuidados. Quem não tem experiência nessa atividade, deve consultar um profissional do ramo para poder desfrutar da beleza de um som envolvente. A Figura 8 dá uma orientação inicial.
São 5 caixas normais e um Sub-Woofer (para sons mais graves). Uma caixa de som deve ser instalada exatamente à frente da audiência, acima ou abaixo do aparelho de televisão, principalmente para reprodução dos diálogos. Nas laterais, à frente, deve ser instalado um par de caixas de som, para a reprodução da trilha sonora do programa sendo assistido, de forma similar ao efeito estéreo já conhecido.
Atrás da audiência, lateralmente, deve ser posicionado mais um par de caixas de som, para a reprodução do som surround, cuja principal função é proporcionar a terceira dimensão da trilha sonora. Por fim, uma sexta e última caixa de som, especial para a reprodução de sons de baixa freqüência (Sub-Woofer), deverá ser posicionada, preferencialmente, próxima a uma das extremidades do ambiente. O ambiente estabelecido por um aparelho de televisão (normalmente de tela grande, maior do que 29 polegadas) e a distribuição das caixas de som acima apresentada, ficou conhecido, nos últimos anos, como Home Ttheater (HT).
Mas ainda precisamos falar sobre conectores. Existem dois tipos: Coaxial e Óptico. Ambos levam o som digital para o HT/Receiver. Os coaxiais aparecem com a sigla S/ PDIF que vem de Sony/Philips Digital Interconnect Format (Conhecido como Sony Philips Digital Interface). Os conectores ópticos são chamados de TOSLINK (Vem de “Toshiba-LINK”.), e como o próprio nome diz, utilizam uma pequena fibra óptica para transmitir o sinal até o HT. A Figura 9 mostra os dois tipos de conectores. Agora podemos responder a pergunta: Que áudio vamos ouvir quando as Emissoras estiverem transmitindo SD e Full HD?
O áudio é independente do vídeo. Quer a transmissão seja SD ou FULL HD, é possível ter áudio mono, estéreo, ou multicanal (Obs 3). Entretanto é mais comum os programas FULL HD serem estéreo ou multicanal e poucos programas SD são multicanal.
Agora já podemos entender porque, popularmente, costuma-se dizer “A TV Digital entrega imagem de DVD com som de CD”. Essa frase só é verdadeira para quem não trocou seu televisor e comprou um Set-top-box com recursos limitados.
O que a TV Digital verdadeira proporciona é assistir filmes em casa com a mesma qualidade das boas salas de cinema. Imagine poder diferenciar um violino de um baixo dentro de uma orquestra que se apresenta pela televisão; poder selecionar entre áudio original, dublado, 2.0 (stereo ) ou 5.1 (surround); selecionar o narrador ou o áudio da torcida no campo, ou imagine o que você quiser. Só falta a pipoca; se a carrocinha da esquina tiver Delivery o problema está resolvido.

Obs 1 – O formato HD Ready atende um dos princípios que nortearam a execução das Normas do SBTVDT, ou seja, não deixar legado. Ele foi criado aqui para atender uma realidade do mercado europeu onde Full HD é somente 1920 x 1080. Mas lá existe o ED com 3 resoluções (720×480, 720×576 e 1280×720 pixels) que aqui receberam o nome de HD Ready. Isso atendeu a nossa indústria que produz esse equipamento para o mercado internacional e, também, as pessoas físicas que tinham adquirido esse tipo de tela (televisores sem conversor embutido).
Obs 2 – A sigla significa “Advanced Audio Coding”, também conhecido como MPEG-4 parte 3, é um sistema de compressão de áudio, desenvolvido pela DTS, que foi adotado pelo Sistema Brasileiro de TV Digital Terrestre (SBTVD). Por esse motivo, e de forma simplificada, costumamos dizer que a nossa TV Digital comprime áudio e vídeo em MPEG4. Ele usa dois recursos interessantes: um é o Spectral Band Replication (SBR) que permite reduzir a banda do sinal sem alterar a qualidade, o outro é o PS (Parametric Stereo). O PS permite que o áudio estéreo seja transmitido com uma baixa taxa de bits, sendo muito útil para as transmissões 1-SEG (celulares) que possuem uma banda de transmissão limitada por usar apenas um dos 13 segmentos do SBDTV. Quem já assistiu TV no celular pode comprovar essa qualidade. É quase um FM analógico. Quando o SBR é utlizado, o AAC passa a ser chamado de HE-AAC v.1 onde o HE significa High Efficiency.
Para mais detalhes visite
www.forumsbtvd.org.br
Obs 3 – Multicanal não quer dizer 5.1. O sinal 5.1 é tecnicamente descrito como 3 canais dianteiros, 2 traseiros e enriquecimento de baixa frequência (em resumo 3/2 +LFE – Low Frequency Enhancement). Existem várias opções de multicanal, como 3/0, 3/1, 2/1, 2/2, 3/2, e 3/2.

Eng. Tom Jones Moreira é consultor para a Tecsys do Brasil, membro do fórum SBTVD, membro da diretoria de ensino da SET e membro do IPV6 Task Force Brazil.

Euzebio Tresse tresse.es@uol.com.br