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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE ESCOLA DE ENGENHARIA. Recepção, Terminais de Acesso e Interfaces – 16 hh Recepção em Sistemas Irradiados: Antenas, Cabos Coaxiais de RF e Conectores de Interligação
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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE ESCOLA DE ENGENHARIA • Recepção, Terminais de Acesso e Interfaces – 16 hh • Recepção em Sistemas Irradiados: Antenas, Cabos Coaxiais de RF e Conectores de Interligação • Terminais de Acesso: SET TOP BOX, TV Integrada, Terminais Móveis e Terminais Portáteis • Interfaces: de RF, Vídeo, Áudio, Multimídia, Rede e Energia • Controles Remotos • Software • Dispositivos Auxiliares: Displays, Home-Theaters, Projetores e Caixas Acústicas • Instalação, Configuração, Ajustes, Testes e Uso no dia-a-dia
Introdução: Forum Brasileiro de TV Digital • e • Normas ABNT Aplicáveis
ESTRUTURA DOS DOCUMENTOS ABNT NBR 15603 ABNT NBR 15610 ABNT NBR 15608 Certificação de receptores ABNT NBR 15602 Codificação de áudio e vídeo ABNT NBR 15601 Multiplexação Transmissão Receptores ABNT NBR 15606 Codificação de dados (middleware) ABNT NBR 15604 Guia de Operação Interatividade Suíte de testes de middleware Segurança ABNT NBR 15607 ABNT NBR 15609 ABNT NBR 15605 Parcialmente finalizada Em trabalho Concluída
STATUS DOS DOCUMENTOS - ATUAL PORTUGUÊS INGLÊS ESPANHOL Normas revisadas ABNT NBR (OFICIAIS) Normas ABNT NBR (OFICIAIS) Normas do Fórum (EXTRA OFICIAIS) NORMAS Projeto de RelatórioTécnico ABNT (OFICIAL) Relatório Técnico do MT (EXTRA-OFICIAL) GUIA DE OPERAÇÃO Documento de Trabalho (EXTRA-OFICIAL) SUÍTE DE TESTES
META PARA CONGRESSO SET –AGO/2008 PORTUGUÊS INGLÊS ESPANHOL Normas ABNT NBR (OFICIAIS) Normas revisadas ABNT NBR (OFICIAIS) Normas ABNT NBR (OFICIAIS) NORMAS ATUALIZADAS Relatório TécnicoABNT(OFICIAL) RelatórioTécnico ABNT (OFICIAL) Relatório TécnicoABNT (OFICIAL) GUIA DE OPERAÇÃO SUÍTE DE TESTES CERTIFICAÇÃO DE RECEPTORES Documento emfinalização (EXTRA-OFICIAL) Documento emfinalização (EXTRA-OFICIAL) Documento em finalização (EXTRA-OFICIAL)
SERVIÇOS DE RADIODIFUSÃO Serviços de radiodifusão regulamentados: Televisão (TV) Televisão digital (TVD) Freqüência Modulada (FM) Radiodifusão Comunitária (RadCom) Onda Média (OM) Onda Curta (OC) Onda Tropical (OT) Ancilares de TV (RTV e RpTV) Serviços Auxiliares de Radiodifusão e Correlatos (SARC)
SERVIÇO DE RADIODIFUSÃO SONORA O “Serviço de Radiodifusão Sonora” é o serviço de telecomunicações que permite a transmissão de sons (radiodifusão sonora) destinado a ser direta e livremente recebido pelo público. São várias as modalidades de serviço de rádio: Ondas Médias – OM. Ondas Curtas - OC Ondas Tropicais – OT. Freqüência Modulada - FM.
SERVIÇO DE RADIODIFUSÃO COMUNITÁRIA Radiodifusão Comunitária (RadCom) - é o serviço de radiodifusão sonora em Freqüência Modulada operado em baixa potência e com cobertura restrita, outorgado a fundações e associações comunitárias, sem fins lucrativos, com sede na localidade de prestação do serviço.
SERVIÇO DE RADIODIFUSÃO DE SONS E IMAGENS O “Serviço de Radiodifusão de Sons e Imagens” é o serviço de telecomunicações que permite a transmissão de sons e imagens (televisão) destinado a ser direta e livremente recebido pelo público.
TELEVISÃO E TELEVISÃO DIGITAL Televisão (TV) - tipo de serviço de radiodifusão destinado à transmissão de sons e imagens, por ondas radioelétricas. Televisão digital(TVD) - Sistema de televisão com transmissão, recepção e processamento digitais, podendo exibir programas por meio de equipamento digital ou de aparelho analógico acoplado a uma Unidade Receptora Decodificadora (URD). A Anatel desenvolve ações relacionadas com o processo de definição do padrão tecnológico digital na transmissão terrestre de televisão.
ANCILARES DE TV (RTV e RpTV) Retransmissão de Televisão (RTV) - é o serviço destinado a retransmitir, de forma simultânea, os sinais de estação geradora de televisão para a recepção livre e gratuita pelo público em geral; Repetição de TV (RpTV) - é o serviço destinado ao transporte de sinais de sons e imagens oriundos de uma estação geradora de televisão para estações repetidoras ou retransmissoras ou, ainda, para outra estação geradora de televisão, cuja programação pertença à mesma rede
Serviços Auxiliares de Radiodifusão e Correlatos (SARC) Serviços Auxiliares de Radiodifusão e Correlatos (SARC) - são aqueles executados pelas concessionárias ou permissionárias de serviços de radiodifusão para realizar reportagens externas, ligações entre estúdios e transmissores das estações, utilizando inclusive transceptores portáteis. São considerados correlatos ao serviço auxiliar de radiodifusão os enlaces-rádio destinados a apoiar a execução dos serviços de radiodifusão tais como comunicação de ordens internas, telecomando e telemedição.
Exemplo Prático: O que é a Área de Cobertura da TV GLOBO ? Grupo de municípios estabelecido pela TV Globo, que constitui a área de responsabilidade de cobertura de cada geradora. Cada área de cobertura é estabelecida considerando questões regionais, culturais, comerciais e equilíbrio dos índices de PT (população total), DTV (domicílios com TV) e IPC (Índice de Potencial de Consumo). Fonte: TV GLOBO
Como ter uma boa área de cobertura e dar boa recepção dos sinais de TV ?
Morro do Sumaré Cidade do Rio de Janeiro
Zona Oeste Serra do Mendanha Cidade do Rio de Janeiro
Para entender a RX deve-se estudar bem a TX Multiplexação de sinais A/D e Compressão do sinal de vídeo Vídeo Transmissão dos sinais A/D e Compressão do sinal de áudio Áudio Inserção e apresentação de dados (middleware) Interatividade e novos serviços Diagrama simplificado e ilustrativo do lado de TX do ISDTV
Encoder TS1 Rb2 Rb1 Rb TS2 TS3 Multiplexador Câmera A/D Compressão Vídeo Analógico Vídeo Digital não comprimido Vídeo Digital comprimido ISDTV Dados da configuração do MUX FL (Foward–Link) Vem do servidor de interatividade TV Digital – ISDTV – Cadeia de TX ( Diagrama 1) Diferentes Encoders com taxas de bits de saídas Rb compatíveis com a qualidade desejada Rb1=.... Mbit/s para HDTV Rb2=.... Mbit/s para SDTV Rb3=.... Mbit/s para LDTV One Seg Rb=32,5 Mbit/s BTS de TV Digital ISDTV Vai para o Modulador (Foward–Link) (Foward–Link) Dentro do estúdio para garantir melhor qualidade Normalmente se trabalha com taxas de bits de Vídeo e Áudio Não Comprimidos em Interfaces SDI e ASI • Obs: Grande parte das câmeras de última geração já possuem o conversor A/D “embarcados” na mesma
RF TX Amplificada Modulador FI TX RF TX Ampl. de Pot. de RF Excitador ISDTV Conversor de FI→RF Transmissor Linha de Transmissão TV Digital – ISDTV – Cadeia de TX ( Diagrama 2) Antena de TX Rb=32,5 Mbit/s 41 ~47 MHz x MHz ~y MHz x MHz ~y MHz BTS de TV Digital ISDTV n portadoras BST-OFDM de 01 ou mais dos 13 segmentos em FI TX n portadoras BST-OFDM de 01 ou mais dos 13 segmentos já na Frequencia de TX Vem do MUX
VHF (54MHz~216 MHz)TV Analógica (PAL-M):“Switch-Off” em 2016 CH 02 - TV Brasil CH 04 - Globo CH 06 - RedeTV! CH 07 - Band RJ CH 09 - CNT RJ (CNT) CH 11 - SBT RJ CH 13 - Record RJ UHF (470 MHz~806 MHz) TV Analógica (PAL-M): “Switch-Off” em 2016 CH 14 - Rede Vida CH 16 - RBI CH 18 - Futura CH 20 - Canção Nova CH 22 - Rede Vida CH 24 - MTV Brasil CH 26 - NGT RJ CH 32 - TV Passaponte (SESC TV) CH 33 - TV Aparecida CH 34 - Rede Vida CH 36 - Globo News CH 40 - TV União CH 48 - MTV Brasil CH 50 - Rede Gospel CH 52 - Record News CH 54 – RIT CH 59 - Rede Super UHF (470 MHz~806 MHz) TV Digital (ISDTV): CH 21 - RedeTV! HD CH 24 - SBT HD CH 27 - CNT Digital CH 29 - Globo HD . CH 35 - Band HD CH 39 - Record HD CH 41 - Brasil Digital Canalização de Radiodifusão Televisiva (TVs Abertas) na “Grande Rio de Janeiro”
RIO DE JANEIRO/RJDistribuição de Canais no Espectro 2 Radiobrás 6 Rede TV 3 4 Globo 5 7 Band 8 9 CNT 11 SBT 13 Record 10 12 Cabo Frio Cabo Frio Botafogo Petrópolis Petrópolis Cabo Frio 11 9 6 Niterói D. Caxias 17 CNT (Mendanha) 14 Rede Vida Botafogo 16 CBI 19 Fund. Cult. N.S. Penha 20 Canção Nova 21 24 22 Rede Vida (Mendanha) 23 27 28 Globo (Mendanha) 15 Band (Guandu) 18 Futura S. Gonçalo 25 Record (N.S. Penha) 26 Fun. Veneza Boas Novas (Mendanha) Petrópolis (Mendanha) Petrópolis D. Caxias Cabo Frio ? 7 13 2 4 ? ? 30 41 38 Record (Guandu) 42 29 33 Abril 34 Rede Vida 35 36 Globo 39 43 44 TV O Dia (N.S. Penha) 32 Universo São Gonçalo 40 Nova Comunicação 31 Petrópolis Niterói ? ? ? ? ? ? 58 RIT (N.S. Penha) 45 48 MTV 49 50 RGC 52 Rede Mulher 53 54 Show Time 56 57 46 Abri Barra da Tijuca 47 51 59 TV O Dia 55 Senado (Mendanha) SBT (Mendanha) 63 64 65 67 68 69 66 61 62 60
Relembrando a parte de TX do ISDTV Sistema Brasileiro de TV Digital Terrestre: Padrão Tecnológico Japonês (ISDB), com inovações tecnológicas adotadas pelo Brasil MPEG. 4 MPEG-2 TS MUX BST – Transmissão Com Banda Segmentada (13 segmentos) GINGA
Transmissão Irradiada, Conceitos Gerais de Propagação e Recepção Espaço livre: é um meio físico em que os efeitos de campos eletromagnéticos se produzem da forma mais regular possível. O vácuo é melhor exemplo de espaço livre. Na prática, a atmosfera se comporta bem próximo do espaço livre ideal. Propagação: é a ciência que estuda a distribuição da energia dos campos eletromagnéticos pelo espaço. Os estudos de propagação são importantes porque através deles pode-se avaliar como a energia irradiada por uma antena emissora vai atingir uma antena receptora e o quanto ela irá receber.
Estimativa de Níveis no Enlace 40Km ATENUAÇÃO ESPAÇO LIVRE Ao = ? EIRP ?dBW ANTENA PAINEL UHF Ganho (GANT ): 10dB CONEXÃO 2 Perda: 0,2dB 75Ω dBµ = ? dBmV = ? dBm = ? CABO LDF -78 -50J 35m Perda: 2,7dB/100m (500MHz) MEDIDOR DE CAMPO Com os valores deste enlace podemos calcular o nível de recepção que pode ser lido em um medidor de intensidade de campo. 1000W PS 50Ω Canal: 20 CONEXÃO 1 Perda: 0,3dB TX 1KW
Ondas eletromagnéticas São aquelas originadas por cargas elétricas oscilantes, como por exemplo, elétrons oscilando na antena transmissora de uma estação de rádio ou TV. Elas não necessitam de um meio material para se propagarem Espectro eletromagnético A propagação rádio-elétrica se faz pelo espaço entre a antena transmissora e a antena receptora. Toda a faixa de freqüências que pode ser usada na propagação rádio-elétrica forma o espectro eletromagnético. O uso de qualquer freqüência, porém, está condicionado ao fato de que as antenas transmissora e receptora possam trabalhar com ela.
Torre de Tokyo Japão
TRANSMISSÃO no ISDTV TV Portátil – LDTV na Camada A Portátil ( LDTV ) TV no Lar – HDTV ou SDTV Na Camada B TV’s Digitais tipo “de bolso”, aparelhos celulares, em Games, USB Pen Drives, GPS, Etc…. Fixo Móvel Full HD, HDTV ou SDTV • Em algumas cidades do Brasil já se transmite hoje vídeo, áudio e serviços • de dados para Terminais Fixos (HDTV ou SDTV) , Móveis (Veiculares) e • Portáteis (LDTV).
Equipamentos de Usuários • Antena Coletiva (CATV) ou Antena Individual ? • Antena Coletiva:Projeto de CATV para convivencia de RX de Canais Digitais (CH 14 á CH 69) com Canais Analógicos (CH 02 à CH 13) • Antena Individual: Interna ou Externa ? • Cabo coaxial de RF para ligação do STB com a antena • STB: tipos de possíveis interfaces e de cabos para interligação com o display, com o antigo receptor de TV, com o “home-theater”, com o antigo sistema de som e com outros dispositivos eletrônicos do lar. • Displays: LCD, Plasma e outros. • Receptores de TV Analógica: quais as limitações com o advento da TV Digital ? • Sistemas de Áudio e Home-Theaters: quais as limitações com o AAC ?
ANTENA EMISSOR RECEPTOR • É a verdadeira “porta de entrada” do sistema de recepção. • É o componente que entrega energia ao espaço e recebe energia do espaço • TX - irradiação da energia no espaço (efeito de campo) • RX - interceptação de parte da energia do campo eletromagnético presente • A antena básica é o dipolo de meia onda • - a dimensão da antena está relacionada com a freqüência usada • - existem associações e modificações da antena básica • A mesma antena básica pode ser usada para emitir ou receber sinais
O ISDTV possue grande robustez contra Ondas recebidas por Multipercursos • Raio difundido • Raio refletido • Raio refratado
Antena de Recepção VHF/UHF: deve possuir faixa de passagem de 54 MHz (canal 2) a 216 MHz (canal 13) para captação das transmissões de TV Analógica, e de 470 MHz (canal 14) a 806 MHz (canal 69) para captação das transmissões de TV Digital. Deve ainda, ter ganho suficiente para compensar as perdas no trajeto de propagação e fornecer níveis adequados de portadoras desejáveis (C) aos Terminais de Acesso, TV e SET TOP BOX. As antenas de Recepção VHF/UHF para TV podem ser: Internas Externas * Individuais * Coletivas (CATV) Antena de Recepção VHF/UHF e Cabo Coaxial de RF
Recepção no ISDTV com Antena Externa Individual TV Analógico Convencional ou Display de LCD / Plasma Antena Externa UHF/VHF ou UHF SET TOP BOX ISDTV Interface de RF (RF IN) 470 MHz a 806 MHz (UHF) 54 MHz a 216 MHz (VHF) Sistema de Áudio Interfaces de Vídeo e Áudio
EXTERNA EXTERNA INTERNA INTERNA INTERNA INTERNA INTERNA
Antenas Externas Ganho 18 dBi para Recepção de TV Digital Canais 14~69 UHF
Antenas Internas O uso de antenas internas depende muito da intensidade e da qualidade do campo eletromagnético que transporta os sinais de TV UHF disponíveis no ponto considerado. Sempre se fazem necessários testes ou comprovação com quem já efetuou testes, antes de adquirir estes tipos de antenas. Antena tipo “Painel Plano” para a Faixa de UHF A placa do painel UHF plana de alta eficiência oferece uma melhor recepção em comparação com antenas de quadro convencionais. Devido ao design plano, a antena concentra o sinal possibilitando uma melhor recepção. Dipolos VHF/FM Dipolos VHF/FM, mais conhecidos como "orelhas de coelho", permitem receber transmissões de programas de TV no espectro VHF e transmissões de rádio no espectro FM. Para encontrar a melhor recepção de sinais, procura-se estender e direcionar os dipolos para diferentes posições. Controle de sintonia Antenas UHF/VHF devem permitir ajustes para encontrar a melhor recepção para cada uma dessas bandas.
Antena Interna vs Antena Externa: Análise e Critérios de Decisão • Estudo da Área de Cobertura • Estudo do Local em relação a atenuação por obstáculos • Análise das Dificuldades • Testes de Campo • * Com receptor “One Seg” • * Com antena interna e STB • * Com antena interna amplificada e STB • Qual o local mais adequado para instalação da antena ? • Qual a antena mais adequada ?
ISDTV: Alguns Tipos de Terminais Possíveis Terminal de TV Integrado TV Móvel Celular Blu Ray com Hard Disk Driver Set Top Box DVR (PVR) TV em Notebooks e em Palmtops TV Móvel Portátil Pessoal TV em PCs TV Móvel Veicular
O que é um Set-Top Box (STB)? Terminal de Acesso Digital ? Unidade Receptora Decodificadora ? Receptor Externo de TV Digital e de Conteúdos Multimídia ? IRD – Integrated Receiver Decoder ? Conversor, Adaptador ou simplesmente uma “caixinha que veio para facilitar a transição do analógico para o digital ?
Componentes do STB Hardware Fonte de Alimentação (Power Supply) Sintonizador (Tuner) Demodulador CPU Memoria Processador de Mídia (Media Processor) Conectores & Interfaces Canal de Retorno (Return Channel) Armazenamento (Storage) - opcional Software Sistema Operacional Drivers de Dispositivos Middleware (APIs)* Acesso Condicional Aplicações Residentes Cabos com Conectores das Diferentes Interfaces Controle Remoto
Modelos de SET TOPBOX Básico Intermediário e Avançado