Este artigo é de um antigo livro que escrevemos sobre TV e vídeo. O livro dos anos 80 ainda tem por base a TV analógica, mas pode servir de referência para muitos leitores para que entendam também como funcionam as tecnologias mais modernas. O livro está disponível no site assim como o curso.
Nesta lição veremos como estes sistemas funcionam. Um serviço que deve se ampliar no futuro é o de instalação de tais sistemas, e os leitores que tiverem conhecimentos básicos podem facilmente se aprofundar no assunto e se habilitar neste novo ramo de atividade. Novamente alertamos os leitores que nosso curso é de fundamentos, e que, portanto, veremos o princípio de operação dos sistemas de maneira superficial. Os que desejarem um conhecimento mais profundo devem adquirir literatura especializada.
Também observamos que os sistemas via satélite podem ser parte de um serviço de TV por assinatura; assim, na realidade esta lição é uma continuação da anterior.
TV POR ASSINATURA
A ideia básica do serviço de TV por assinatura é oferecer aos usuários programas de melhor qualidade e de uma maneira mais perfeita. Os custos que o usuário tem ao pagar a assinatura são revertidos no sentido de se melhorar o sistema de transmissão e a própria programação, que passa a não depender de anunciantes como nos serviços convencionais.
Existem diversas maneiras de se fazer o sinal de uma televisão por assinatura chegar até a casa do usuário. O sistema mais simples consiste na transmissão direta, conforme mostra a figura 1.
Temos então uma estação transmissora que gera os programas e os transmite na faixa de UHF ou ainda de micro-ondas até a antena na casa do usuário. O grande problema deste sistema é impedir que o não pagante veja os mesmos programas, pois basta interceptar os sinais e aplicá-los a um receptor apropriado. Isso é conseguido por meio de uma codificação, ou seja, os sinais são "embaralhados" (scrambled) de modo que um receptor comum não possa reproduzir o programa original, conforme sugere a figura 2, em que temos o modo típico como um receptor comum recebe um sinal codificado.
A segunda maneira de se fazer a transmissão é utilizando o serviço convencional via satélite, conforme mostra a figura 3.
Desta forma, o usuário pode receber os canais pagos através de uma antena parabólica. Ocorre, entretanto, que os canais usados podem ser os mesmos da faixa de TV comum, o que significa que, em princípio, qualquer pessoa pode assistir os programas sem pagar.
Para evitar este problema também temos a codificação dos sinais de modo que somente os assinantes recebem um "decodificador" que permite "desembaralhar" os sinais para se obter a reprodução normal num televisor.
No Brasil, os canais por assinatura que existem operam basicamente utilizando um desses dois sistemas. No entanto, existe um terceiro sistema que começa a se difundir também em nosso país que é o da TV a cabo, ou seja, aquela em que os sinais são enviados até o receptor na casa do usuário por meio de fios, conforme mostra a figura 4.
Mesmo neste sistema os sinais são codificados no sentido de se evitar que sejam feitas ligações "piratas" nos cabos que transmitem os sinais, levando-os até a casa de pessoas que não pagam pelos serviços.
Este tipo de pirataria, pelo que se sabe, é bastante comum em alguns países que utilizam os serviços. Embora a qualidade do sinal possa ser muito melhor com esta modalidade de TV, a sua principal limitação está na necessidade de se estender uma rede de cabos pela região servida. Vamos analisar a seguir os diversos sistemas e também como é feita a codificação e decodificação dos sinais.
CODIFICAÇÃO
O modo mais simples de se fazer a codificação de um sinal é invertendo o sinal de vídeo e eliminando os pulsos de sincronismo, conforme mostra a figura 5.
No entanto, não se trata de meio muito seguro, pois um simples inversor de vídeo e um circuito que gere pulsos na frequência de sincronismo, ajustado com certo cuidado, pode devolver a imagem original. Veja também que a simples inversão do sinal com os pulsos de sincronismo incluídos leva estes pulsos a uma polaridade que os circuitos dos televisores não podem reconhecer.
O decodificador, neste caso, simplesmente devolve ao sinal a polaridade original, aplicando-o ao televisor juntamente com os pulsos de sincronismo.
Uma maneira um pouco mais sofisticada de se codificar um sinal de TV consiste em agregar ao sinal de vídeo sinais que afetem a qualidade da imagem como, por exemplo, sinais na faixa de frequências que vai até 6 MHz.
Estes sinais podem ser removidos por meio de armadilhas (traps), conforme mostra a figura 6.
Assim, se o receptor não tiver um circuito sintonizado na frequência do sinal interferente, este sinal vai atrapalhar a imagem, impedindo sua reprodução normal.
No decodificador temos então circuitos sintonizados que rejeitam os sinais interferentes. Evidentemente, um "pirata" pode descobrir as frequências interferentes e agregar ao seu receptor os filtros que eliminam esses sinais.
Uma maneira de se obter maior nível de segurança na codificação com um sinal interferente é mudar constantemente a frequência desse sinal. Ao mesmo tempo, um circuito envia para a o receptor a nova frequência de modo que ele possa se ajustar e manter este sinal fora de ação. Isso significa que um decodificador com um filtro de frequência fixa não funcionária com este tipo de sinal.
Uma maneira bastante interessante de se codificar um sinal é com a eliminação dos pulsos do sincronismo horizontal, conforme mostra a figura 7.
A eliminação destes pulsos faz com que apareçam linhas onduladas e a própria imagem não se estabiliza, conforme mostra a figura 8.
Os sistemas por satélite usam um sistema de cifragem de áudio digital que garante privacidade para as comunicações e transmissões, que podem incluir conversas particulares. Neste sistema, o áudio é digitalizado e transmitido, sendo recebido por um microprocessador que faz sua conversão para a forma analógica novamente, conforme mostra a figura 9.
As televisões por cabo também possuem seus métodos de codificação, que neste caso até são mais simples, porque a utilização de uma linha de transmissão facilita a inclusão de sinais adicionais sem que esses causem interferências em outros serviços. Dentre os sistemas utilizados pela TV a cabo podemos citar o da Scientific Atlanta, que utiliza um computador e um sistema de direcionamento de sinal endereçável à distância; o Pico Otas, que tem uma estrutura semelhante; o Oak Sinewave, que agrega um sinal senoidal ao sinal de vídeo; e o Zenith SSAVI, que inverte o sinal de vídeo e elimina o sincronismo.
O SISTEMA POR UHF E MICROONDAS
Em algumas grandes cidades, como São Paulo, temos estações que transmitem sinais codificados (por assinaturas) por meio de ondas eletromagnéticas na faixa de UHF e micro-ondas. O canal 29 e o canal 24 de UHF são alguns exemplos da faixa de UHF.
Para estes canais o assinante tem um decodificador que deve ser intercalado no seu sistema de recepção de modo a recuperar o sinal de vídeo e áudio, conforme mostra a figura 10.
Evidentemente, os problemas de recepção que podem ocorrer são os mesmos que ocorrem com as transmissões convencionais de UHF. Uma antena mal posicionada, obstáculos para a passagem dos sinais, reflexões em prédios, morros ou no próprio cabo podem resultar em chuviscos, fantasmas ou perda de sincronismo.
Para a faixa de micro-ondas (acima de 1 GHz) os sinais são mais sensíveis a estes problemas, principalmente no referente aos cabos utilizados.
O SISTEMA POR CABOS
A tendência dos sistemas por cabo é utilizar fibras ópticas na maior parte do percurso da estação até a casa do usuário, conforme mostra a figura 11
Somente no trecho final, de uma caixa de distribuição até a casa do usuário, é que seriam usados cabos coaxiais comuns. O motivo do uso da fibra óptica pode ser explicado pelas inúmeras vantagens que este tipo de condutor de sinais apresenta.
Na fibra óptica os sinais consistem em luz modulada normalmente emitida por um diodo laser, conforme mostra a figura 12.
Os sinais de áudio e vídeo modulam diretamente o feixe de luz ou ainda uma portadora que modula este feixe de luz.
Se o sinal modular diretamente a luz, poderemos transmitir um único canal, mas se usarmos portadoras de frequências diferentes, os receptores podem sintonizar estas portadoras ou canais e assim podemos usar um único cabo para transmitir diversos programas ao mesmo tempo.
Os diodos laser podem ser facilmente modulados com frequências elevadas, o que possibilita uma utilização óptica em diversas transmissões simultâneas num espectro de frequências relativamente amplo. Mas a principal vantagem da fibra está no fato dela ser imune a interferências eletromagnéticas e de apresentar uma atenuação muito menor do que os fios comuns de metal. Além disso, as fibras são mais baratas que os metais, a não sofrem a ação do tempo.
Com relação à interferência, a luz que as fibras transportam e que é a portadora da informação na forma de modulação não sofre qualquer alteração por sinais que atravessem os fios, conforme sugere a figura 13.
Isso não ocorre com um cabo metálico, que funciona como uma verdadeira antena para sinais eletromagnéticos, exigindo cuidados especiais com a blindagem. No entanto, para receber tais sinais por meio de cabos comuns é feita uma conversão em caixas especiais que contém circuitos de transposição de sinais, conforme mostra a figura 14.
A partir dessas caixas os sinais passam a ser transmitidos por cabos por meios convencionais, ou seja, sinais elétricos e que estão sujeitos aos problemas que conhecemos. Assim, reflexões ou conexões malfeitas podem causar problemas de perdas ou fantasmas.
De qualquer forma, temos como elemento obrigatório no circuito o decodificador fornecido pelo serviço de assinatura e que decodifica os sinais.
Na figura 15 temos um diagrama em blocos que representa o sistema básico.
Veja que somente até o decodificador é que temos sinais que diferem dos convencionais e que dependem do sistema usado. Depois do decodificador tanto podemos ter áudio e vídeo para aplicação no televisor como RF para aplicação num canal livre, que pode ser trabalho por qualquer televisor comum. Isso significa que o televisor usado neste sistema é absolutamente comum.
SISTEMA VIA SATÉLITE
O sistema de TV por assinatura que faz uso do satélite pode ter diversas estruturas, e existem diversos sistemas em uso no mundo, conforme as empresas que fornecem os serviços. Basicamente temos dois tipos a serem analisados:
Um deles faz uso do satélite para enviar os sinais até um receptor estrategicamente localizado na região que deve ser servida, e depois os sinais são devidamente decodificados e levados aos assinantes, conforme mostra a figura 16, utilizando-se cabos.
Dependendo do acesso que estranhos possam ter aos cabos, a decodificação pode ser feita antes da distribuição ou então na própria casa do usuário. A outra possibilidade tem seu diagrama em blocos mostrado na figura 17 e consiste no aproveitamento do sistema de antena parabólica que o usuário eventualmente já possua em sua casa.
Além de poder receber os sinais normais (não codificados), o usuário pode agregar o decodificador (contratando um serviço de assinatura) que lhe permite receber normalmente os sinais que estejam codificados.
OS DESCRAMBLERS
Nos Estados Unidos são vendidos livremente aparelhos que permitem decodificar os sinais das emissoras por assinatura. No entanto, o usuário se responsabiliza pela utilização indevida.
Na Europa também temos até a difusão de circuitos que permitem fazer a decodificação dos sinais. O problema legal que envolve a possibilidade de se "desembaralhar" uma imagem codificada é complexo. Em alguns países, por exemplo, parte-se da ideia de que o sinal da estação, que é uma onda eletromagnética, "invade" sua casa sem sua permissão, e, portanto, você tem o direito de fazer com esse sinal o que desejar inclusive aplicá-lo a um descrarnbler, ou seja, a um decodificador (figura 18).
No entanto, existe a proibição de se vender ou divulgar o aparelho em órgãos especializados, pois isso caracterizaria uma atividade comerciai contra os que legalmente exploram o serviço.
De qualquer maneira, desde que o sinal penetre na casa do usuário e ele tente decodificá-lo para uso próprio sem caracterizar a exploração de um serviço "pirata" de distribuição desse sinal, fica bastante difícil para a emissora tentar qualquer tipo de ação que o impeça disso.
É claro que, como não existe uma palavra final da justiça em relação ao problema, sugerimos o máximo de cautela no trato com este tipo de sinal.
