TV DigitalCasa Civil Governo do Estado de São Paulo

Agosto de 2006

Laboratório de Sistemas Integráveis

Escola Politécnica da USP

Meios Eletrônicos Interativos

http://www.lsi.usp.br/interativos

Laboratório de Sistemas Integráveis

Escola Politécnica da USP

Meios Eletrônicos Interativos

Convergência do Acervo de conhecimentos e tecnologias relacionadas com a

comunicação multisensorial entre o ser humano e sistemas eletrônicos

Realidade Virtual

Jogos de Entretenimento

Hospital Base de

(Porto Velho-RO)

Hospital NS Glória (Vitória-ES)

LSI- USP (SP)

UNIFESP (SP)

Hospital São Marcos (Teresina-PI)

CACON-II (Florianopolis-SC)

Rio Branco

EDUMED (Campinas-SP)

Fund Centro

Controle Oncologia (Manaus-

AM)

Hosp de Apoio CACON-I

(Brasília -DF)

SOBOPE (SP)

Telemedicina Oncológica

Registro de Eventos Médicos dos Protocolos

Agenda Médica - Textuais e Imagens

Inserção do TAR no SBTVDTerminal de Acesso de Referência

• O LSI é responsável, no âmbito do Sistema Brasileiro de Televisão Digital, pela definição da arquitetura do Terminal de Acesso de Referência.

Particularidades da TV Analógica no Brasil

– Uma das mais altas densidades do mundo– Compatível com a baixa renda da população– Principal meio de entretenimento e

informação– Disponível praticamente na totalidade dos

municípios Brasileiros– Cobertura continental

• Penetração da televisão analógica no Brasil

A B C D E Total

População (106) 7 14 30 35 88 174

Domicílios (106) 2 4 8 9 26 49

Televisores (106) 10 20 16 12 20 74

Domicílios c/televisor (%) 100 99 98 96 83 90%

Classe sócio-econômica

Acesso ao serviço de televisão por classe social

ITENS

Fonte: IBGE-PNAD/2003

Particularidades da TV no Brasil

Histórico

• Década de 70 -Início do desenvolvimento da TVD• 1993 – Estabelecimento do Padrão Europeu

– DVB (Digital Video Broadcasting)• 1995 – Estabelecimento do Padrão Americano

– ATSC Advanced Television Standard Committe• 1997 – Estabelecimento do Padrão Japonês

– ISDB Integrated System Digital Broadcast• 1998 – Proposta do DVB-XT

• Outubro 1999 – Planejamento da canalização pela ANATEL

• Novembro de 2003 – Estabelecimento do SBTVD

Situação Atual

Transmissão

Analógica

Transmissão

Analógica

Produção

Digital

Produção

Digital

Emissora de TV Aberta AnalógicaEmissora de TV Aberta Analógica

Recepção

Analógica

Recepção

Analógica

Distribuição

AnalógicoDigital

Distribuição

AnalógicoDigital

CidadãoCidadão

Situação Futura

Transmissão

Digital

Transmissão

Digital

Produção

Digital

Produção

Digital

Emissora de TV DigitalEmissora de TV Digital

Distribuição

Digital

Distribuição

Digital

CidadãoCidadão

Recepção

Digital

Recepção

Digital

Convergência e Marcos Regulatórios

• A TV Digital Impacta Modelos de Negócios de 5 infraestruturas:– Radiodifusora (terrestre, satélite, cabo)– Telefonia Fixa – Telefonia Móvel– Provedores de Internet– TV por Assinatura

– A convergência passa por um entendimento econômico destes interesses

Pressupostos do Modelo de TV Digital no Brasil

– Garantia de Amplo Acesso– Interoperabilidade

– mobilidade/portabilidade– condições geográficas

– Usabilidade– Uso Social:

Inclusão Digital => Inclusão Social

Organização do SBTVD

• Decreto 4901, 26 de novembro de 2003– Institui o Sistema Brasileiro de Televisão

Digital

• Mobilização do governo para estruturar o Sistema Brasileiro de Televisão Digital– Grupo Gestor– FINEP– CPqD

Fase de implantação do SBTVD

• Fase I: Apoio à decisão 2005– Modelo de referência (10 meses)

• Fase II: Desenvolvimento 2006– Industrial– Conteúdo

• Fase III: Implantação– Usuário

Terminal de Acesso

• Receptor para os sinais de TV Digital– Adaptação do sinal para o legado de televisores – Integração a celulares e novos televisores “digitais”

(PCs, PDAs, embedded TV)

• Síntese Tecnológica e Econômica com Foco no Consumidor/Cidadão

• Responsável por prover qualidade ao sistema– Capacidade interativa, de comunicação, impressão,...

• Recebe os impactos de decisão do padrão de TV e dos requisitos de contorno do sistema (middleware, codificação, modulação)

Terminal de Acesso Inclusão Digital

Canal Sintonizado

ProgramaSelecionado

14.2

Seletor de Canal e

Programa

Leitor de Smart-Card

Botão Liga/Desliga

Porta USB

Cartão com Chip SeguroICP-Brasil

Tipos de Terminal de Acesso

Fixo Pedestrial Veicular

Básico Baixo custo Baixo custo Baixo custo

Inclusão Digital

Canal de retorno

Saúde e educação

Valor Agregado

Games e internet

Home Banking Informação

entretanimento

Mercado Brasileiro

(% of Households) 2001 2002 2003 2004Telephone (either Fixed or Mobile) 58,9 61,6 62,0 65,4Personal Computer 12,6 14,2 15,3 16,3PC + Internet 8,6 10,3 11,4 12,2TV 89,0 89,9 90,0 90,3Radio 88,0 87,9 87,8 87,8Electricity 96,0 96,7 97,0 96,8Source: Teleco.com.br, from IBGE (PNAD)

Total of households in 2004: 51.752.528

Access to Electricity, Consumer Goods and Electronics

•TVs e celulares são os itens de consumo mais relevantes no mercado Brasileiro

•TV Digital no Brasil: 150 milhões de terminais de acesso

Mobile Phones(Millions of Subscriptions)

86,2

65,6

46,4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Posição Mundial do BrasilEx. DVDs

Vendas acumuladas,N(t)

(Milhões de unidades)

Vendas por ano, Y(t) (Milhões de

unidades)

1998 0,01 0,011999 0,16 0,152000 0,36 0,22001 1,06 0,72002 2,06 12003 3,66 1,62004 6,86 3,22005 11,06 4,22006 16,46 5,42007 22,46 62008 27,66 5,22009 31,66 42010 34,66 32011 36,86 2,22012 38,66 1,82013 39,66 1

Terminal de AcessoObjetivos do projeto

• Apoio ao Modelo de Referência– Apoio às decisões do SBTVD

• Identificação dos impactos das escolhas tecnológicas no terminal de acesso

– Viabilizar o acesso aos fabricantes brasileiros a um modelo de referência

• Possibilidade de multiplicidade de fornecedores de partes

– Proposição de uma arquitetura de TA flexível baseado em padrões abertos e software livre

– Integração das Inovações do SBTVD

Terminal de AcessoEscopo do Projeto TAR

Sistema Operacional

SOTAR Terminal de Acesso de

Referência

Escalabilidade

Custo $

Funcionalidade

•Vários Terminais de Acesso vão conviver juntosOs recursos do Terminal de Acesso precisam ser organizados em ordem crescente de complexidade e custo

Kit #1 Inclusão Digital

Placas Implementadas

Inovações do SBTVD

• Middleware nacional• Sistema operacional aberto• MPEG 4 AVC H264 (Vídeo)

+ Qualidade, + Serviços, - Espectro, Multiprogramação• MPEG4 AAC (Áudio Multicanal)

+ Qualidade• IPV6

– Internet Segura em todos os televisores• Filtros Digitais

– Mais robustez e alcançe• Smart Card

– Inclusão digital (saúde, educação, finanças• Dentre outros ....

O MPEG 4 e a Multiprogramação

• Imagem

• Video

• Dados

• Aplicativos

MultiprogramaçãoMPEG4

Versatilidade

Canal Digital 19Mbits/s

Prog. 1

sHDTV

18Mbits/s

Prog. 2

LDTV

0,4Mbits/s

Canal Digital 19Mbits/s

Prog. 1

EDTV4,5Mb/

s

Canal Digital 19Mbits/s

Prog. 2

EDTV4,5Mb/

s

Prog. 3

EDTV4,5Mb/

s

Prog. 4

EDTV4,5Mb/

s

Prog. 1

HDTV

9Mb/s

Prog. 2

HDTV

9Mb/s

6MHz 6MHz 6MHz

Modulação Hierárquica Modulação Hierárquica Modulação Hierárquica

Multidefinição

1080 linhas

HDTV16:9

720linhas

EDTV16:9

480 linhas

SDTV4:3

240 linhasLDTV

4:3

• Todos modelos precisam suportar multidefinição, isto é, não podemos admitir “tela preta”, para qualquer associação Televisor x TAR

Análise Técnico Econômica

• Convergência de custo de fabricação: ~5 anos

Composição de preço de venda• Estimativa de preço de venda para

interatividade local: R$300,00 a R$ 400,00

Custo da Família de Terminais de Acesso ao Longo da Implantação do SBTVD

Espectativa de Preço do Terminal de Acesso

Fonte: Mapeamento de Demanda CPqD 2005

Básico Inclusão Digital Valor Agregado

Estado da Arte dos Padrões de TV Digital

– 90% (ou mais) da tecnologia de sub-sistemas dos Terminais de Acesso é a MESMA

– Exemplo: • Todos eles usam o padrão MPEG de compressão de vídeo• Todos eles prevêem a linguagem JAVA• Similaridades na Interatividade

Norte-Americano (ATSC)

Europeu (DVB)

Japonês (ISDB)

Chinês (DMB)

Frequência

50HZ 60HZ50HZ 60HZ50HZ 60HZ50HZ 60HZ

Canal 6MHz 7MHz 8MHz

36MHz 44MHz 57MHz

6MHz 7MHz 8MHz

36MHz 44MHz 57MHz

6MHz 7MHz 8Mhz

36MHz 44MHz 57MHz

6MHz 7Mhz 8Mhz

36MHz 44MHz 57MHz

Portadora

Úniíca 2K 4K 8K

Modulação

Transporte

Video

Aúdio

Sistema Op

Retorno

Aplicativos

Redes

DQPSK QPSK 16QAM 64QAM

8-VSB COFDM BST-OFDM

MPEG2 – Fluxo de Transporte

IPV4 IPV6

MPEG2 MPEG4

240i LD 480iSDTV 720pEDTV 1080iHDTV

MPEG2-BC

MPEG2-AAC

DOLBYAC3

MPEG4-AAC

Proprietário LINUX

JAVA

Middleware GEM

OCAPACAP

ARIB MHPMHEG

Unica 2K 4K 8K

DQPSK QPSK 16QAM 64QAM

8-VSB COFDM BST-OFDM

MPEG2 – Fluxo de Transporte

IPV4 IPV6

MPEG2 MPEG4

280i LD

525iSDTV 720pEDTV 1080iHDTV

MPEG2-BC

MPEG2-AAC

DOLBYAC3

MPEG4-AAC

Proprietário LINUX

JAVA

GEM

Única 2K 4K 8K

DQPSK QPSK 16QAM 64QAM

8-VSB COFDM BST-OFDM

MPEG2 – Fluxo de Transporte

IPV4 IPV6

MPEG2 MPEG4

280i LD 480iSDTV

720pEDTV

1080iHDTV

MPEG2-BC

MPEG2-AAC

DOLBYAC3

MPEG4-AAC

Proprietário LINUX

JAVA

GEM

Única 2K 4K 8K

DQPSK QPSK 16QAM 64QAM

8-VSB COFDM BST-OFDM-TC

MPEG2 – Fluxo de Transporte

IPV4 IPV6

MPEG2 MPEG4

280i LD 525iSDTV 720pEDTV 1080iHDTV

MPEG2-BC

MPEG2-AAC

DOLBYAC3

MPEG4-AAC

Proprietário LINUX

JAVA

ITU J200/J2001/J2002

FlexTV

GSMGPRS

TDMACDMA

xDSL

WIFIWIMA

X

modem

EPG

OCAPACAP

ARIB MHPMHEG

FlexTV

GSMGPRS

TDMACDMA

xDSL

WIFIWIMA

X

modem

EPG T-GOV

T-COM EmailWEB

...

Padrão Europeu

DVB-TerrestrialDigital Vídeo Broadcast

OCAPACAP

ARIB MHPMHEG

FlexTV OCAPACAP

ARIB MHPMHEG

GINGA

GSMGPRS

TDMACDMA

xDSL

WIFIWIMA

X

modem

EPG T-GOV

T-COM EmailWEB

...

GSMGPRS

TDMACDMA

xDSL

WIFIWIMA

X

Modem

Padrão Japonês

ISDB-TIntegrated Services Digital

Broadcast

EPG T-GOV

T-COM EmailWEB

...

Proposta Brasileira

SBTVDSistema Brasileiro de TV

Digital

T-GOV

T-COM EmailWEB

...

Padrão Americano

ATSC-TerrestrialAdvanced Television Standard Committee

Bridge for User Interface BIU

Decisões Equivocadas ou Precipitadas:• O LEGADO ITALIANO

– 1 Bilhão de euros– Ex. 5 Milhões de Caixas SDTV e MPEG 2 na Itália

O Desafio da Inclusão

• Baixo custo• Acessibilidade• Certificação Digital• Interatividade INTUITIVA• Poder de desenvolver e incluir aplicativos

desenvolvidos no Brasil• Vislumbrar o longo prazo• Integração com a Internet

– O protocolo IPV6

Conclusões

• Estamos com uma estação no Ar com sinal disponibilizado pela Universidade Mackenzie desde 9 de dezembro de 2005 no canal UHF.

• O Middleware está praticamente integrado (GINGA: FLEXTV, Maestro e Jangada)

• Integramos o modulador com o Inatel e Mackenzie

• O trabalho de integração, consolidação e harmonização precisa continuar

• O TERMINAL DE ACESSO É UMA SOLUÇÃO COMPLETA.

Conclusões

• No 2 semestre de 2006 será estabelecido na USP um centro de referência em TV digital.

• Foco:– Educação à Distância– Saúde– Interoperabilidade

Obrigado !

Prof. Dr. Marcelo K. Zuffomkzuffo@lsi.usp.br

Laboratório de Sistemas integráveisEscola Politécnica da USP