Większość ludzi traktuje telewizję nadawczą jak relikt. Brazylia traktuje ją jak plac budowy.

Przez lata zakładano, że telewizja naziemna przeminie wraz z upowszechnieniem się szerokopasmowego internetu. Serwisy streamingowe mówią o rezygnacji z kablówki; inżynierowie mówią o światłowodzie do domu. Jednak brazylijskie Forum SBTVD postawiło na coś innego. Budują oni telewizję naziemną od podstaw, zastępując stary system SBTVD czymś, co mniej przypomina tradycyjny selektor kanałów, a bardziej połączony komputer. Wynik tych działań, nazwany TV 3.0, ma znaczenie niezależnie od tego, czy mieszkasz w São Paulo, czy po prostu zawodowo zajmujesz się pisaniem kodu.

Dlaczego Brazylia musiała zacząć od nowa

Istniejący w Brazylii standard telewizji cyfrowej, SBTVD, był prawdziwym ulepszeniem w momencie swojego debiutu. Oferował lepszą jakość obrazu niż telewizja analogowa i wprowadził Ginga – warstwę middleware, która pozwalała nadawcom uruchamiać interaktywne aplikacje bezpośrednio na telewizorze. Jednak SBTVD został zaprojektowany w erze, gdy szybki internet był rzadkością, a wideo 4K należało do sfery science fiction. Warstwa fizyczna dobrze współpracuje z antenami, ale nie posługuje się natywnie językiem nowoczesnych protokołów internetowych. Oryginalna specyfikacja Ginga pozwalała na uruchamianie podstawowych aplikacji, ale nigdy nie była projektowana z myślą o architekturach streamingowych czy wideo w ultra-wysokiej rozdzielczości.

TV 3.0 powstało dlatego, że łatanie starego systemu nie wystarczało. Brazylia potrzebowała platformy, która mogłaby przesyłać wideo 4K, a docelowo nawet 8K, drogą naziemną, docierając jednocześnie do gospodarstw domowych pozbawionych niezawodnego szerokopasmowego internetu. Forum SBTVD mogło po prostu przyjąć jeden zagraniczny standard w całości. Zamiast tego stworzyli własny stos technologiczny, wybierając komponenty, które najlepiej pasowały do specyfiki Brazylii – od gęsto zaludnionych miast po odległe obszary wiejskie.

Jak zbudowano stos technologiczny

Nowa architektura jest warta przestudiowania, ponieważ każda warstwa została wybrana ze względu na konkretne zadanie, a nie polityczną wygodę.

Warstwa fizyczna: ATSC 3.0 Brazylia przyjęła amerykański standard ATSC 3.0 do samej transmisji naziemnej. Ma to znaczenie, ponieważ ATSC 3.0 wykorzystuje modulację OFDM, która lepiej radzi sobie z zakłóceniami i wielodrożnością sygnału niż starsze schematy. W praktyce oznacza to, że antena dachowa lub pokojowa w zatłoczonym środowisku miejskim ma większą szansę na utrzymanie stabilnego sygnału. Pożyczając warstwę fizyczną ze Stanów Zjednoczonych, Brazylia zyskała sprawdzony fundament radiowy, nie musząc na nowo wymyślać koła w dziedzinie RF.

Transport: ROUTE i DASH oparte na IP To tutaj TV 3.0 przestaje przypominać starą telewizję. Zamiast klasycznych strumieni transportowych MPEG, system wykorzystuje ROUTE i DASH do przesyłania treści. ROUTE obsługuje nadawczą dostawę spakowanych danych, podczas gdy DASH zapewnia adaptacyjne dostarczanie segmentowe, znane każdemu, kto budował usługę streamingową. Kanał nadawczy jest teraz siecią IP. Twój odbiornik telewizyjny de facto pobiera segmenty wideo drogą naziemną, zamiast rozpakowywać ciągły strumień bitów. Ten wybór architektoniczny oznacza, że te same procesy przygotowania treści, których używa się w streamingu internetowym, można teraz wykorzystać w nadawaniu naziemnym.

Wideo: VVC (H.266) Wybranym kodekiem jest Versatile Video Coding, znany również jako H.266. Podwaja on mniej więcej wydajność kompresji swojego poprzednika, HEVC. Dla widzów oznacza to, że sygnał 4K nie wymaga już takiej przepustowości, jakiej 4K wymagało dawniej. Nadawcy mogą albo zmieścić więcej kanałów w tym samym multipleksie, albo zwiększyć rozdzielczość bez pochłaniania całego przydzielonego im pasma.

Audio: MPEG-H 3D Audio MPEG-H to nie tylko dźwięk przestrzenny. Obsługuje on immersyjne konfiguracje audio i pozwala widzom wybierać między różnymi ścieżkami dźwiękowymi, np. komentarzem drużyny gospodarzy lub gości. W przypadku transmisji sportowych na żywo lub rynków wielojęzycznych, takich jak Brazylia, ta elastyczność zmienia parametr techniczny w funkcję użytkową.

Interaktywność: Ewolucja Ginga Brazylia nigdy nie porzuciła Ginga. Ulepszona wersja zachowuje rodzimą warstwę middleware, ale modernizuje ją tak, aby działała w środowisku IP. Dzięki temu nadawcy nadal mogą przesyłać aplikacje wraz z sygnałem wideo, ale aplikacje te mogą teraz pobierać dane z internetu lub działać jak nowoczesne usługi webowe.

Co tak naprawdę zmienia IP w transmisji naziemnej

Gdy nadawanie staje się IP, granica między streamingiem a emisją naziemną zaciera się w użyteczny sposób. Odbiornik TV 3.0 komunikuje się z dwiema sieciami jednocześnie. Przez antenę pobiera duży ładunek danych wideo, na przykład transmisję sportową na żywo w 4K. Jednocześnie wykorzystuje domowe Wi-Fi do pobierania spersonalizowanych treści: dodatkowych kątów widzenia kamery, statystyk zawodników czy lokalnych nakładek informacyjnych. Oba strumienie łączą się na ekranie.

To hybrydowe podejście rozwiązuje realny problem dystrybucji. Dostęp szerokopasmowy w Brazylii jest nierównomierny. Światłowód i kabel działają dobrze w miastach, ale ogromne regiony wciąż polegają na niestabilnym łączu DSL lub danych mobilnych. Emisja naziemna nie przejmuje się Twoim miesięcznym limitem danych ani tym, czy Twoja ulica ma światłowód. Przenosząc główny ładunek wideo na stronę nadawczą i odciążając szerokopasmowy Internet interaktywnością, TV 3.0 zapewnia widzom na obszarach wiejskich tę samą wysoką jakość obrazu, którą cieszą się streamerzy w miastach, nie zapychając przy tym sieci ostatniej mili.

Dla nadawców decyzja dotycząca ROUTE/DASH ma znaczenie operacyjne. Nie potrzebują już całkowicie oddzielnych kanałów dla streamingu internetowego i transmisji nadawczej. Te same spakowane segmenty, te same pliki manifestów i te same profile kodowania mogą