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O quarto encarte técnico do Fórum

MULTIPLEXADOR PARA O SISTEMA BRASILEIRO DE TV DIGITAL
Autores: Carolina Duca Novaes e Danilo Ono – Globo Comunicação e Participações
O quarto artigo da série sobre as tecnologias do Sistema Brasileiro de TV Digital apresenta a sintaxe das tabelas que caracterizam os serviços presentes no sinal de TV digital.

1-Introdução
O Sistema Brasileiro de TV Digital já é uma realidade em cinco grandes mercados e, em pouco tempo, estará disponível em todo território nacional. Imagens e sons sem interferências ou ruídos, imagens de alta definição com cores e sensação de profundidade mais realística, áudio mais envolvente com a tecnologia 5.1, canais de áudio e interatividade estão entre os principais benefícios da TV Digital.
Para o telespectador usufruir de todos estes recursos de forma automática e transparente, o receptor necessita receber algumas tabelas informativas.
Para permitir o início das transmissões digitais de forma padronizada entre as radiodifusoras, o Grupo de Trabalho responsável pela elaboração das normas referentes à multiplexação, formado por representantes da indústria, universidades e radiodifusores, elaborou três normas contendo a base para a multiplexação no sistema brasileiro, as quais foram publicadas no final do ano de 2007:
ABNT NBR 15603-1: SI do sistema de radiodifusão, que contém as estruturas físicas das tabelas PSI/ SI e de seus descritores, bem como valores para sua identificação.
ABNT NBR 15603-2: Estrutura de dados e defi- nições da informação básica de SI, contendo a sintaxe para cada uma das tabelas e descritores definidos para o SBTVD.
ABNT NBR 15603-3: Sintaxes e definições de informação estendida do SI. Detalhamento das informações estendidas das tabelas SI, principalmente no que se refere à elaboração do EPG.
Essas normas, assim como as demais normas brasileiras, foram feitas tendo como base a norma japonesa ARIB STD-B10 e o guia de operações ARIB TR-B14, sempre tendo como premissas manter a máxima compatibilidade ao ARIB e, no caso de ser necessário algum tipo de alteração, buscar uma solução nas normas internacionais já disponíveis.
Com a publicação das normas e o início das transmissões digitais, muitas dúvidas operacionais surgiram, o que resultou em transmissões não padronizadas no que se refere às tabelas do multiplexador, ocasionando, assim, a incompatibilidade entre alguns receptores. Foi necessário que alguns pontos definidos na ABNT NBR 15603 fossem melhor detalhados ou tivessem os valores operacionais sugeridos. Para isso o grupo ficou encarregado de elaborar o guia operacional da norma ABNT NBR 15603, conhecido por ABNT NBR 15608-3: Guia para implementação da ABNT NBR 15603.

Funcionamento básico de um multiplexador
O processo que permite que um sinal gerado na emissora seja corretamente transmitido e decodificado pelo usuário deve ter as seguintes etapas: geração de conteúdo, codificação, multiplexação, transmissão e recepção, como pode ser observado na Figura 1. A norma ABNT 15603 trata das especificações do multiplexador, que é o responsável por juntar as informações sobre os parâmetros de modulação e receber os diversos sinais provenientes dos codificadores de áudio e vídeo (HD, SD ou one-seg) e dos servidores de dados – sejam eles para elaboração do EPG (Eletronic Program Guide), Closed Caption, interatividade ou atualização dos receptores via ar (OAD – On Air download) -, para depois encapsulá-los em um pacote BTS (Broadcast Transport Stream).

O BTS é um pacote de dados de taxa fixa de 32,507936 Mbps com pacotes de tamanho de 204 bytes, em que 188 bytes são de informação útil e os 16 bytes adicionais são responsáveis por carregar informações para configuração do modulador e paridade, como mostrado na Figura 2. Nesse pacote, os sinais referentes às transmissões full-seg e one-seg são carregados juntos e sinalizados de forma que o modulador consiga separar os diferentes layers e modulá-los conforme especificado pelos parâmetros de transmissão.

Dentro dos 188 bytes de informação útil, o multiplexador combina os diversos conteúdos da entrada e os sinaliza de forma a permitir que o receptor consiga se auto-configurar e decodificar os streams de áudio, vídeo e dados. Para essa identificação são enviadas as tabelas PSI (Program Specific Information) e SI (Service Information) que foram especificadas nas normas ABNT NBR 15603, conforme mostrado na Figura 3.

Tabelas PSI
As tabelas PSI são as de sistema, definidas pela norma ISO/IEC 13818-1 – também conhecida por MPEG 2 system -, e compostas pelas tabelas PAT (Program Association Table), PMT (Program Map Table), CAT (Conditional Access Table) e NIT (Network Information Table). Essas tabelas têm como função carregar as informações de PID (Packet Identifier), prioridade de decodificação, tipo de conteúdo, etc, e permitem que os sinais de áudio, vídeo e dados sejam identificados pelo receptor. No SBTVD a NIT possui algumas particularidades em relação à norma MPEG2 systems, contando com descritores específicos do canal virtual e também da presença do serviço one-seg.

Tabelas SI
As tabelas SI são características de cada sistema de transmissão. Elas permitem enviar informações adicionais como horário através da TOT (Time Offset Table), informações dos serviços enviados por cada emissora utilizando-se da tabela SDT (Service Descripton Table), informações de rede através da BIT (Broadcaster Information Table) – que permite obter informações sobre a radiodifusora que gerou o conteúdo – e, finalmente, guia eletrônico de programação, transmitido pela tabela EIT (Event Information Table). Outra tabela, também especificada pela norma do multiplexer, porém detalhada no guia operacional, é a tabela SDTT (Software download Trigger Table), que torna possível o agendamento para atualização nos receptores.

Modificações e Implementações Brasileiras
Para elaboração das ABNT NBR 15603 foi utilizada como base a norma ARIB STD-B10, do sistema japonês. Entretanto, diante das diversas inovações acrescidas ao sistema brasileiro – como formato de codificação de áudio e vídeo em H.264 e interatividade no padrão GINGA -, o grupo realizou algumas alterações em relação à especificação japonesa de forma a manter a harmonização com os demais grupos de trabalho. As principais alterações são mostradas na Tabela 1.

Guia Operacional da norma ABNT NBR 15603
A partir das definições estabelecidas nas normas do multiplexer foi necessária a elaboração de um guia de operação visando um maior detalhamento dos aspectos operacionais, como ciclos de envio de tabelas, definição de mapa de caracteres para codificação das tabelas PSI/SI, modo de operação da TOT (Time Offset Table), atualização dos receptores, etc. As seções abaixo trarão um breve detalhamento dos itens abordados no guia operacional.

Definição dos parâmetros de transmissão
A estrutura e sintaxe das tabelas PSI/SI – bem como seus descritores – foram definidas na norma do multiplexer.Entretanto, parâmetros como tamanho máximo dos identificadores, ciclo de repetição das tabelas, mapa de caracteres etc. foram sugeridos pelo guia operacional. Dentre as principais alterações está a adoção da tabela ISO/IEC 8859-15 para codificação das tabelas PSI/SI, closed caption e EPG.

Transmissão do horário
O horário enviado pela TOT deve ser sempre o UTC-3 – conhecido por horário oficial do Brasil, ou horário de Brasília, independente da região brasileira em que a geradora/retransmissora estiver instalada. Os ajustes para o horário local ou horário de verão devem ser feitos através do descritor local_time_offset, enviando as configurações conforme mostrado na tabela 2 e detalhado no guia operacional.

EIT
Os descritores, presentes na tabela EIT (Event Information Table), passaram por uma adequação de forma a manter a harmonização entre o que foi especificado nas diversas normas do SBTVD, e contemplar as inovações brasileiras. Os principais descritores sinalizados na EIT são as informações sobre o padrão de codificação de áudio e configuração de áudio, codificação e configuração de vídeo e informações sobre o closed caption. Foi também alterada, em relação à norma japonesa ARIB STD-B10, a tabela de classificação indicativa, de modo a estar compatível com a classificação etária vigente, definida pela portaria n.º1220 do Ministério da Justiça, de 11/07/2007. As tabelas com as informações específicas sobre o conteúdo – como as informações sobre o gênero dos programas e subgêneros -, foram adaptadas de forma a atender aos gêneros e subgêneros dos programas exibidos no Brasil.

Atualização do receptor via AR (OAD)
A atualização de receptores via ar é um mecanismo que permite o envio de atualizações para corrigir erros ou atualizar o software dos set-top boxes sem que seja necessária a intervenção do usuário. O modelo definido para o SBTVD é um modelo descentralizado, em que cada emissora pode entrar em acordo com um ou mais fabricantes de forma a enviar tanto a informação de agendamento como o conteúdo que atualizará os receptores. Por não haver uma entidade centralizadora, a gerência de cada empresa enviará o download. A escolha do momento fica a cargo de cada radiodifusora. Sendo assim, o fabricante que tenha interesse em enviar a atualização via ar, deve contatar a emissora que melhor lhe convir – de acordo com a área de cobertura que deseja atender – e definir qual método de envio de dados será utilizado. São previstos dois métodos para a realização do OAD: O radiodifusor é responsável por gerar as tabelas: Nesse modelo o radiodifusor acorda com o fabricante o momento em que a atualização será enviada, gera todas as tabelas necessárias e as envia conforme mostrado na Figura 4, bastando que o fabricante forneça o arquivo a ser enviado contendo as informações sobre o download.

Fabricante gera as tabelas: O horário para envio do download é agendado entre radiodifusor e fabricante, mas as tabelas são geradas pelo fabricante. Cabe ao radiodifusor checar e transmitir, conforme mostrado na Figura 5.

Saiba Mais
As normas de TV digital estão acessíveis gratuitamente através do site www.abnt.org.br/tvdigital.
Para saber mais sobre multiplexação e informação dos serviços, procure por:
ABNT NBR 15603-1: Televisão digital terrestre – Multiplexação e serviços de informação (SI) – Parte 1: SI do sistema de radiodifusão.
ABNT NBR 15603-2: Televisão digital terrestre – Multiplexação e serviços de informação (SI) – Parte 2: Estrutura de dados e definições da informação básica de SI
ABNT NBR 15603-3: Televisão digital terrestre – Multiplexação e serviços de informação (SI) – Parte 3: Sintaxe e definição de informação estendida do SI.
ABNT NBR 15608-3: Televisão digital terrestre — Guia de operação — Parte 3: Multiplexação e serviço de informação (SI) — Guia para implementação da ABNT NBR 15603:2007.
Revista da SET
 Edição 103