คนส่วนใหญ่เห็นว่าโทรทัศน์ระบบกระจายเสียงเป็นเพียงของล้าสมัย แต่บราซิลกำลังปฏิบัติกับมันเหมือนเป็นเขตก่อสร้าง

คนส่วนใหญ่ปฏิบัติกับโทรทัศน์ระบบแพร่ภาพกระจายเสียงเหมือนเป็นของโบราณ แต่บราซิลกำลังปฏิบัติกับมันเหมือนเป็นเขตก่อสร้าง

เป็นเวลาหลายปีที่มีการสันนิษฐานว่าทีวีระบบเสาอากาศจะค่อยๆ เลือนหายไปเมื่อบรอดแบนด์เข้ามาแทนที่ เหล่าสตรีมเมอร์พูดถึงการยกเลิกการใช้เคเบิลทีวี (cutting the cord) ส่วนวิศวกรก็พูดถึงไฟเบอร์ถึงบ้าน (fiber to the home) แต่ SBTVD Forum ของบราซิลกลับเลือกเดิมพันที่แตกต่างออกไป พวกเขากำลังสร้างระบบโทรทัศน์ภาคพื้นดินขึ้นมาใหม่ตั้งแต่ฐาน โดยการแทนที่ระบบ SBTVD แบบเก่าด้วยบางสิ่งที่ทำงานได้เหมือนคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเครือข่าย มากกว่าที่จะเป็นเพียงเครื่องเลือกช่องโทรทัศน์แบบดั้งเดิม ผลลัพธ์ที่เรียกว่า TV 3.0 นี้มีความสำคัญ ไม่ว่าคุณจะอาศัยอยู่ในเซาเปาโลหรือแค่เขียนโค้ดเป็นอาชีพก็ตาม

ทำไมบราซิลถึงต้องเริ่มต้นใหม่

มาตรฐานทีวีดิจิทัลที่มีอยู่ของบราซิลอย่าง SBTVD ถือเป็นการอัปเกรดที่แท้จริงเมื่อตอนเปิดตัว มันให้คุณภาพของภาพที่ดีกว่าระบบอนาล็อก และได้แนะนำ Ginga ซึ่งเป็นเลเยอร์มิดเดิลแวร์ (middleware layer) ที่ช่วยให้ผู้แพร่ภาพสามารถรันแอปพลิเคชันแบบโต้ตอบบนตัวเครื่องโทรทัศน์ได้เอง แต่ SBTVD ถูกออกแบบมาในยุคที่อินเทอร์เน็ตความเร็วสูงยังเป็นของหายาก และวิดีโอ 4K ยังเป็นเพียงเรื่องในนิยายวิทยาศาสตร์ แม้เลเยอร์ทางกายภาพ (physical layer) จะทำงานได้ดีสำหรับเสาอากาศ แต่ระบบนี้ไม่ได้ถูกออกแบบมาให้สื่อสารด้วยภาษาของโปรโตคอลอินเทอร์เน็ตสมัยใหม่โดยกำเนิด ข้อกำหนดดั้งเดิมของ Ginga สามารถรันแอปพลิเคชันพื้นฐานได้ แต่ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยคำนึงถึงสถาปัตยกรรมการสตรีมมิ่งหรือวิดีโอความละเอียดสูงพิเศษ (ultra-high-definition)

TV 3.0 เกิดขึ้นเพราะการปะผุระบบเก่าเพียงอย่างเดียวนั้นไม่เพียงพอ บราซิลต้องการแพลตฟอร์มที่สามารถส่งวิดีโอ 4K และในอนาคตอาจถึง 8K ผ่านอากาศได้ ในขณะที่ยังคงเข้าถึงครัวเรือนที่ขาดแคลนบรอดแบนด์ที่เสถียร SBTVD Forum อาจเลือกที่จะรับเอามาตรฐานต่างชาติเพียงมาตรฐานเดียวมาใช้ทั้งหมด แต่พวกเขากลับเลือกที่จะประกอบ Stack ขึ้นมาเอง โดยคัดสรรส่วนประกอบที่เหมาะสมกับบริบทของบราซิลที่มีทั้งเมืองที่หนาแน่นและพื้นที่ชนบทที่ห่างไกล

วิธีที่พวกเขาประกอบ Stack ขึ้นมา

สถาปัตยกรรมใหม่นี้คุ้มค่าแก่การศึกษา เพราะทุกเลเยอร์ถูกเลือกมาเพื่อหน้าที่เฉพาะเจาะจง มากกว่าที่จะเลือกตามความสะดวกทางการเมือง

Physical Layer: ATSC 3.0 บราซิลได้นำมาตรฐาน ATSC 3.0 ของอเมริกามาใช้สำหรับการส่งสัญญาณผ่านอากาศจริง เรื่องนี้สำคัญเพราะ ATSC 3.0 ใช้การมอดูเลตแบบ OFDM ซึ่งรับมือกับการรบกวนและสัญญาณหลายเส้นทาง (multipath) ได้ดีกว่ารูปแบบเก่าๆ ในทางปฏิบัติ หมายความว่าเสาอากาศบนหลังคาหรือเสาอากาศภายในอาคารในสภาพแวดล้อมเมืองที่แออัดจะมีโอกาสรักษาความเสถียรของสัญญาณได้ดีกว่า การหยิบยืมเลเยอร์ทางกายภาพจากสหรัฐอเมริกาทำให้บราซิลได้รากฐานทางคลื่นวิทยุที่ผ่านการพิสูจน์มาแล้ว โดยไม่ต้องเสียเวลาคิดค้นวงจร RF ใหม่ทั้งหมด

Transport: IP-Based ROUTE and DASH นี่คือจุดที่ TV 3.0 เริ่มไม่เหมือนโทรทัศน์แบบเดิม แทนที่จะใช้ MPEG transport streams แบบดั้งเดิม ระบบนี้ใช้ ROUTE และ DASH ในการเคลื่อนย้ายเนื้อหา โดย ROUTE จะจัดการการส่งข้อมูลแบบแพร่ภาพ (broadcast delivery) ของข้อมูลที่ถูกจัดแพ็กไว้ ในขณะที่ DASH จะช่วยในการส่งข้อมูลแบบแบ่งส่วนที่ปรับเปลี่ยนตามความเร็วเน็ต (adaptive segmented delivery) ซึ่งเป็นสิ่งที่ใครก็ตามที่เคยสร้างบริการสตรีมมิ่งคุ้นเคยดี ท่อส่งสัญญาณแพร่ภาพในตอนนี้กลายเป็นเครือข่าย IP ไปแล้ว เครื่องรับโทรทัศน์ของคุณจะทำหน้าที่เหมือนกำลังดาวน์โหลดวิดีโอแบบแบ่งส่วนผ่านอากาศ แทนที่จะเป็นการแกะชุดข้อมูลบิตสตรีมที่ต่อเนื่องกัน การเลือกสถาปัตยกรรมเช่นนี้หมายความว่าเวิร์กโฟลว์การเตรียมเนื้อหาแบบเดียวกับที่ใช้สำหรับการสตรีมมิ่งผ่านอินเทอร์เน็ต สามารถนำมาใช้ซ้ำได้กับการแพร่ภาพภาคพื้นดิน

Video: VVC (H.266) ตัวเลือกโคเดกคือ Versatile Video Coding หรือที่รู้จักกันในชื่อ H.266 ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการบีบอัดได้เกือบสองเท่าเมื่อเทียบกับ HEVC ซึ่งเป็นรุ่นก่อนหน้า สำหรับผู้ชม สิ่งนี้หมายความว่าสัญญาณ 4K ไม่จำเป็นต้องใช้แบนด์วิดท์มหาศาลเหมือนเมื่อก่อน ผู้แพร่ภาพสามารถเลือกที่จะบรรจุช่องรายการให้มากขึ้นในมัลติเพล็กซ์ (multiplex) เดิม หรือจะเพิ่มความละเอียดของภาพโดยไม่กินพื้นที่การจัดสรรคลื่นความถี่ทั้งหมดที่มีอยู่ก็ได้

Audio: MPEG-H 3D Audio MPEG-H ไม่ใช่แค่ระบบเสียงเซอร์ราวด์เท่านั้น แต่มันรองรับการกำหนดค่าเสียงแบบดื่มด่ำ (immersive audio) และช่วยให้ผู้ชมเลือกแทร็กเสียงที่แตกต่างกันได้ เช่น เลือกฟังเสียงพากย์ของทีมเหย้าเทียบกับทีมเยือน สำหรับกีฬาถ่ายทอดสดหรือตลาดที่มีหลายภาษาอย่างบราซิล ความยืดหยุ่นนี้จะเปลี่ยนจากเพียงแค่คุณสมบัติทางเทคนิคให้กลายเป็นฟีเจอร์สำหรับผู้ใช้งาน

Interactivity: Evolved Ginga บราซิลไม่เคยทิ้ง Ginga เวอร์ชันที่พัฒนาขึ้นนี้ยังคงรักษามิดเดิลแวร์ที่พัฒนาขึ้นเองในประเทศไว้ แต่ทำให้ทันสมัยขึ้นเพื่อให้สามารถทำงานภายใต้สภาพแวดล้อมแบบ IP ได้ ผลลัพธ์ที่ได้คือผู้แพร่ภาพยังคงสามารถส่งแอปพลิเคชันไปพร้อมกับสัญญาณวิดีโอได้ แต่แอปเหล่านั้นสามารถดึงข้อมูลจากอินเทอร์เน็ตหรือตอบสนองได้เหมือนกับเว็บเซอร์วิสสมัยใหม่

สิ่งที่ IP Over the Air เปลี่ยนแปลงไปอย่างแท้จริง

เมื่อการแพร่ภาพกระจายเสียงเปลี่ยนมาเป็น IP เส้นแบ่งระหว่างการสตรีมมิ่งและการแพร่ภาพภาคพื้นดินก็เริ่มเลือนลางลงในรูปแบบที่เป็นประโยชน์ เครื่องรับ TV 3.0 สามารถสื่อสารกับสองเครือข่ายได้พร้อมกัน โดยจะดึงข้อมูลวิดีโอหลักที่มีขนาดใหญ่ เช่น สัญญาณถ่ายทอดสดกีฬาความละเอียด 4K ผ่านทางเสาอากาศ ในขณะเดียวกัน ก็จะใช้ Wi-Fi ในบ้านของคุณเพื่อดึงเนื้อหาเฉพาะบุคคล เช่น มุมกล้องเพิ่มเติม สถิตินักกีฬา หรือข้อมูลข่าวสารท้องถิ่นที่แสดงบนหน้าจอ โดยสตรีมทั้งสองจะถูกนำมารวมกันบนหน้าจอเดียว

แนวทางแบบไฮบริดนี้ช่วยแก้ปัญหาด้านการกระจายสัญญาณที่เกิดขึ้นจริง เนื่องจากบรอดแบนด์ในบราซิลนั้นมีความไม่เท่าเทียมกัน แม้ว่าไฟเบอร์และเคเบิลจะทำงานได้ดีในเมืองใหญ่ แต่พื้นที่กว้างขวางจำนวนมากยังคงต้องพึ่งพา DSL ที่ไม่เสถียรหรือข้อมูลมือถือ การส่งสัญญาณแบบ Free-to-air ไม่จำเป็นต้องกังวลเรื่องขีดจำกัดข้อมูลรายเดือนของคุณ หรือการที่ถนนในซอยของคุณจะมีไฟเบอร์หรือไม่ การเก็บข้อมูลวิดีโอหลักไว้ที่ฝั่งการแพร่ภาพกระจายเสียง และถ่ายโอนส่วนการโต้ตอบ (interactivity) ไปยังบรอดแบนด์ ทำให้ TV 3.0 มอบภาพคุณภาพสูงแบบเดียวกับที่ผู้ใช้งานสตรีมมิ่งในเมืองได้รับ ให้แก่ผู้ชมในพื้นที่ห่างไกล โดยไม่ทำให้เครือข่ายช่วงสุดท้าย (last-mile networks) เกิดการติดขัด

สำหรับผู้แพร่ภาพกระจายเสียง การตัดสินใจเลือกระหว่าง ROUTE หรือ DASH ถือเป็นเรื่องสำคัญในเชิงปฏิบัติการ เพราะพวกเขาไม่จำเป็นต้องมีระบบการทำงาน (pipelines) ที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิงสำหรับการสตรีมผ่านอินเทอร์เน็ตและการแพร่ภาพกระจายเสียงอีกต่อไป เนื่องจากสามารถใช้เซกเมนต์ที่ถูกแพ็กมาแบบเดียวกัน ไฟล์ manifest แบบเดียวกัน และโปรไฟล์การเข้ารหัส (encoding profiles) แบบเดียวกันสามารถ