MMTP e ROUTE, os substitutos do MPEG2-TS

NAB 2016

“O OLHAR DOS ESPECIALISTAS DA SET”

por Gustavo de Melo Valeira

Um assunto bastante visto nas palestras do Congresso da NAB 2016 foi o ATSC3.0. Uma das novidades desse novo sistema de televisão digital terrestre está na camada de transporte. Será um sistema baseado nos protocolos MMTP (MPEG Multimedia Transport Protocol) e ROUTE (RealTime Object Delivery over Unidirectional Transport), que são encapsulados em pacotes UDP/IP (User Datagram Protocol/Internet Protocol).
O ROUTE permite entrega de conteúdo no formato DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP), como também de conteúdo NRT (non-real time), ou seja, dados que não precisam rodar em tempo real no receptor quando são recebidos. O MMTP deve ser usado na entrega de conteúdo em tempo real em redes unidirecionais, permitindo a transmissão de áudio, vídeo e dados, mas difere do MPEG-2 Transport Stream (usado no ISDB-T/TB, DVB-T e ATSC) no que tange ao suporte a redes heterogêneas, estando inclusas os canais de televisão (broadcast) e os serviços de telecomunicações (broadband). Deste modo, as especificações do MMT permitem o mesmo tratamento na entrega de conteúdo para broadband como para broadcast.
O uso do IP no lugar do MPEG2-TS flexibilizou o sistema de uma emissora no sentido que o IP é bidirecional, enquanto que o ASI — sinal digital que sai dos encoders e afins / Asincronous Serial Interface — que transporta o MPEG2-TS não é. Deste modo, em um sistema em que o multiplexador é estatístico, o uso do IP ao invés do TS diminui o número de cabos. Já no caso da recepção, o IP também permite que possam ser usadas as duas redes (broadcast e broadband) de maneira transparente. Por exemplo, caso um celular com internet móvel esteja decodificando o sinal da emissora e em um determinado momento ele receba alguns dados com erro, a rede móvel da operadora pode ser usada para recebimento dos dados corrompidos. Neste caso, é necessário que a emissora tenha uma estrutura adequada para suportar a solicitação de dados perdidos via Internet e o celular em questão tenha acesso à rede móvel. No caso do ATSC 3.0, a pilha de protocolos já está separando a parte broadcast da broadband, conforme foi visto em algumas palestras. Na figura 1, é apresentada a pilha de protocolos do sistema ATSC3.0, obtida da candidata a norma do ATSC Doc. S33-174r1 de 5 de janeiro de 2016 “ATSC Candidate Standard: Signaling, Delivery, Synchronization, and Error Protection (A/331) ”.

Das palestras sobre o ATSC 3.0 realizadas no Congresso NAB 2016, Mark Corl, da Triveni Digital, comentou os elementos do MMTP, do ROUTE e do HTTP na conferência intitulada “Signaling & Announcement Metadata – The Next PSIP”. Foi visto também que no ATSC 3.0 a camada mais robusta, ou seja, o PLP (Physical Layer Pipe) mais robusto deve ser o LLS (Low Level Signaling). Recomenda-se que o LLS contenha a tabela SLT (Service List Table), garantindo assim a identificação dos serviços, pois esta tabela é usada pelo receptor para fazer a busca rápida de canais. Em um exemplo na sua apresentação, foi ilustrado como um serviço é identificado pelo receptor. O receptor, ao receber o fluxo do LLS, decodifica as informações presentes na tabela SLT. Com a informação desta tabela, que funciona como a tabela PAT (Program Association Table) do MPEG2-TS, o receptor tem a informação de quais serviços pertencem a quais PLPs. Na própria SLT é informado também o tipo do protocolo do serviço, como o MMTP e o ROUTE. Além disso, o LLS deve ter um endereço IP e porta de destino fixos em 224.0.23.60:4937.
Outra palestra que comentou sobre o MMTP e o ROUTE é a “Considerations for ATSC 3.0 Transport Over IP” ministrada pelo Rich Chernock da Triveni Digital. Foi comentada as características do DASH, ROUTE e MMTP, e que o MMTP é uma possível alternativa do ROUTE como um protocolo de streaming via broadcast. O ROUTE também pode ser usado na transmissão linear, porém por usar o DASH, são transmitidos arquivos ao invés de um fluxo de bits como é o caso da TV Digital atualmente no Brasil.
Em “ATSC 3.0 Transition Architecture” de Joel Wilhite da Harmonic, foi mostrado e explicado em um slide a pilha de protocolos do ATSC 3.0, mostrando o MMTP e o ROUTE sobre o UDP/IP. Além disso, foi discutido em um exemplo que é possível, usando a mesma quantidade de canais ocupados atualmente, ter novos canais ATSC 3.0. Para isso, seriam realocados alguns serviços de emissoras diferentes em um mesmo canal (multiprogramação de emissoras diferentes), aproveitando melhor a taxa de bits disponível nas antigas versões do ATSC e atualizando alguns canais para o ATSC 3.0.
Na feira a empresa NTT demonstrou um serviço de distribuição de UHD (Ultra High Definition) para três tipos de redes: broadcast, rede ótica e LTE/Wifi. Para isso, foi utilizado o protocolo MMT para a transmissão de conteúdo 4k/8k. Já a Traffic Sim apresentou um produto que grava por até 93 dias um fluxo MMT/UDP/IP para testes de compliance de serviços transmitidos neste protocolo, com possibilidade de playback e de ver o vídeo no dia e hora desejado com alta velocidade.
Nesta NAB de 2016 foi visto que o futuro das emissoras é migrar para IP, devido a sua flexibilidade e popularização. O ATSC 3.0 é um exemplo do futuro do IP dentro das emissoras e o MMTP e ROUTE virão para substituir o MPEG2-TS. Agora é questão de tempo que as emissoras migrem para IP, tanto usando o sistema ATSC 3.0 como outro que venha no futuro.

Gustavo de Melo Valeira é professor e pesquisador do Laboratório de TV Digital da Escola de Engenharia da Universidade Presbiteriana Mackenzie. Trabalha na parte de desenvolvimento de cores baseados em FPGA e em interfaces gráficas para aplicação em televisão digital. Seu foco de estudo atualmente é na camada de transporte de canais broadcast. Contato: [email protected]