Hầu hết mọi người coi truyền hình phát sóng như một di tích. Brazil lại đang coi nó như một công trường xây dựng.
Trong nhiều năm qua, người ta luôn cho rằng truyền hình qua sóng vô tuyến sẽ dần biến mất khi băng thông rộng chiếm lĩnh. Các dịch vụ streaming nói về việc "cắt cáp"; các kỹ sư nói về cáp quang đến tận nhà. Nhưng SBTVD Forum của Brazil đã đưa ra một lựa chọn khác. Họ đang xây dựng lại truyền hình mặt đất từ con số không, thay thế hệ thống SBTVD cũ bằng một thứ gì đó hoạt động ít giống một bộ chọn kênh truyền thống mà giống một máy tính kết nối mạng hơn. Kết quả, được gọi là TV 3.0, có ý nghĩa quan trọng dù bạn đang sống ở São Paulo hay chỉ đơn giản là một lập trình viên.
Tại sao Brazil phải bắt đầu lại từ đầu
Tiêu chuẩn truyền hình kỹ thuật số hiện tại của Brazil, SBTVD, là một sự nâng cấp thực sự khi mới ra mắt. Nó mang lại chất lượng hình ảnh tốt hơn so với truyền hình analog và giới thiệu Ginga, một lớp middleware cho phép các đài truyền hình chạy các ứng dụng tương tác ngay trên chính chiếc tivi. Nhưng SBTVD được thiết kế trong một kỷ nguyên mà internet băng thông cao còn khan hiếm và video 4K vẫn thuộc về khoa học viễn tưởng. Lớp vật lý hoạt động tốt với các ăng-ten, nhưng nó không hỗ trợ nguyên bản các giao thức internet hiện đại. Đặc tả Ginga ban đầu có thể chạy các ứng dụng cơ bản, nhưng nó chưa bao giờ được xây dựng với mục tiêu phục vụ kiến trúc streaming hay video độ phân giải cực cao.
TV 3.0 ra đời vì việc chắp vá hệ thống cũ là không đủ. Brazil cần một nền tảng có thể truyền tải video 4K và thậm chí là 8K qua sóng vô tuyến trong khi vẫn tiếp cận được các hộ gia đình thiếu băng thông rộng ổn định. SBTVD Forum lẽ ra đã có thể áp dụng nguyên xi một tiêu chuẩn nước ngoài duy nhất. Thay vào đó, họ đã lắp ráp một stack công nghệ tùy chỉnh, lựa chọn các thành phần phù hợp với sự kết hợp giữa các thành phố đông đúc và các vùng nông thôn hẻo lánh của Brazil.
Cách họ xây dựng stack công nghệ
Kiến trúc mới này rất đáng để nghiên cứu vì mỗi lớp đều được lựa chọn cho một nhiệm vụ cụ thể thay vì vì sự thuận tiện về mặt chính trị.
Lớp Vật lý: ATSC 3.0 Brazil đã áp dụng tiêu chuẩn ATSC 3.0 của Mỹ cho việc truyền dẫn qua sóng vô tuyến thực tế. Điều này quan trọng vì ATSC 3.0 sử dụng điều chế OFDM, giúp chống nhiễu và đa đường (multipath) tốt hơn các phương thức cũ. Về mặt thực tế, một ăng-ten trên mái nhà hoặc trong nhà ở môi trường đô thị đông đúc sẽ có cơ hội duy trì tín hiệu ổn định tốt hơn. Bằng cách mượn lớp vật lý từ Hoa Kỳ, Brazil đã có được một nền tảng vô tuyến đã được chứng minh mà không cần phải phát minh lại những gì đã quá rõ ràng trong lĩnh vực RF.
Truyền tải: ROUTE và DASH dựa trên IP Đây là nơi TV 3.0 ngừng giống với truyền hình kiểu cũ. Thay vì các luồng truyền tải MPEG cổ điển, hệ thống sử dụng ROUTE và DASH để di chuyển nội dung. ROUTE xử lý việc phân phối phát sóng các dữ liệu đã được đóng gói, trong khi DASH cung cấp khả năng phân phối phân đoạn thích ứng (adaptive segmented delivery) vốn đã quen thuộc với bất kỳ ai từng xây dựng dịch vụ streaming. Đường truyền phát sóng giờ đây là một mạng IP. Bộ thu truyền hình của bạn về cơ bản là đang tải các phân đoạn video qua sóng vô tuyến thay vì giải mã một luồng bit liên tục. Lựa chọn kiến trúc đó có nghĩa là các quy trình chuẩn bị nội dung tương tự như dùng cho streaming internet giờ đây có thể được tái sử dụng cho phát sóng mặt đất.
Video: VVC (H.266) Lựa chọn codec là Versatile Video Coding, còn được gọi là H.266. Nó giúp tăng gấp đôi hiệu suất nén so với người tiền nhiệm HEVC. Đối với người xem, điều này có nghĩa là tín hiệu 4K không còn yêu cầu băng thông lớn như trước đây. Các đài truyền hình có thể đưa thêm nhiều kênh hơn vào cùng một bộ ghép kênh (multiplex) hoặc nâng cao độ phân giải mà không chiếm hết toàn bộ phổ tần được phân bổ.
Âm thanh: MPEG-H 3D Audio MPEG-H không chỉ đơn thuần là âm thanh vòm. Nó hỗ trợ các cấu hình âm thanh đắm chìm (immersive audio) và cho phép người xem lựa chọn giữa các track âm thanh khác nhau, chẳng hạn như bình luận của đội nhà so với đội khách. Đối với các sự kiện thể thao trực tiếp hoặc các thị trường đa ngôn ngữ như Brazil, sự linh hoạt đó biến một thông số kỹ thuật thành một tính năng hữu ích cho người dùng.
Tính tương tác: Ginga cải tiến Brazil chưa bao giờ từ bỏ Ginga. Phiên bản cải tiến vẫn giữ lại middleware nội địa nhưng được hiện đại hóa để chạy trong môi trường IP. Kết quả là các đài truyền hình vẫn có thể gửi kèm các ứng dụng cùng với tín hiệu video, nhưng các ứng dụng đó giờ đây có thể truy xuất dữ liệu từ internet hoặc phản hồi như các dịch vụ web hiện đại.
Việc sử dụng IP qua sóng vô tuyến thực sự thay đổi điều gì
Khi truyền hình trở thành IP, ranh giới giữa phát trực tuyến và truyền hình mặt đất trở nên mờ nhạt theo những cách rất hữu ích. Một bộ thu TV 3.0 kết nối với hai mạng cùng một lúc. Nó tải luồng dữ liệu video nặng, ví dụ như một luồng thể thao 4K trực tiếp, thông qua ăng-ten. Đồng thời, nó sử dụng Wi-Fi tại nhà để lấy các nội dung cá nhân hóa: các góc quay bổ sung, số liệu thống kê cầu thủ, hoặc các lớp phủ tin tức địa phương. Hai luồng dữ liệu này sẽ hợp nhất trên màn hình.
Cách tiếp cận lai đó giải quyết một vấn đề phân phối thực tế. Băng thông rộng không đồng đều trên khắp Brazil. Cáp quang và cáp truyền hình hoạt động tốt ở các thành phố, nhưng nhiều vùng rộng lớn vẫn phải dựa vào mạng DSL chập chờn hoặc dữ liệu di động. Truyền hình miễn phí (Free-to-air) không quan tâm đến giới hạn dữ liệu hàng tháng của bạn hay việc con phố của bạn có cáp quang hay không. Bằng cách giữ luồng dữ liệu video lớn ở phía truyền hình và chuyển tải các tính năng tương tác sang băng thông rộng, TV 3.0 mang đến cho người xem ở nông thôn chất lượng hình ảnh cao tương tự như những người xem trực tuyến ở thành thị mà không làm tắc nghẽn các mạng chặng cuối.
Đối với các nhà đài, quyết định lựa chọn ROUTE/DASH mang sức nặng về mặt vận hành. Họ không còn cần các đường truyền hoàn toàn tách biệt cho phát trực tuyến internet và truyền hình phát sóng. Cùng các phân đoạn được đóng gói, cùng các tệp manifest, và cùng các cấu hình mã hóa có thể