Sistemas de Rádio e TV Digital (2)

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FUNDAÇÃO, CENTRO DE ANÁLISE PESQUISA E INOVAÇÃO TECNOLÓGICA FACULDADE FULCAPI (INSTITUTO DE ENSINO SUPERIOR FUCAPI) COORDENAÇÃO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕES
SISTEMAS DE RADIO E TV DIGITAL
MANAUS
2019
SISTEMAS DE RADIO E TV DIGITAL
Trabalho apresentado ao curso de Engenharia de
Telecomunicações	da	Faculdade	FUCAPI
(Instituto de ensino superior), como requisito
Para obtenção de nota parcial da disciplina
Sistemas de Rádio e Tv digital, ministrada pelo professor M.Sc Cláudio Henrique A. Rodrigues
MANAUS
2019
INTRODUÇÃO
Este trabalho descreve o desenvolvimento no contexto em que os sistemas de telecomunicações se tornam cada vez mais ubíquos, acessíveis e ricos em conteúdo para o usuário final, também há um crescimento exponencial da complexidade destes sistemas para fazerem frente à necessidade crescente da conectividade em todo lugar, com grande largura de banda, baixa latência e boa confiabilidade, mesmo sob condições adversas do canal. Esta necessidade se traduziu na criação de sistemas como as redes celulares, a TV e o rádio digital, o WiFi, Bluetooth, GPS, ADSL, dentre outros. A complexidade destes sistemas apresenta desafios importantes para os engenheiros, pesquisadores e professores da área. Por exemplo, a TV digital implantada há 10 anos no Brasil, possui complexidade incomparável ao seu sistema antecessor analógico, de 66 anos de idade. Com a exceção de poucos centros de pesquisa do país, geralmente ficamos de fora da rota das inovações e dos grandes desenvolvimentos tecnológicos globais. Para gerar inovação, se faz necessário o conhecimento do existente, e é nesta linha mestre que este trabalho se baseia: conhecer, na teoria e prática, parte do existente para suportar a inovação futura.
 2. O SISTEMA ISDB-T (ENFASE NO ISDB-TB)
O Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial (sigla ISDB-T), em português Serviço Integrado de Transmissão Digital Terrestre, é o padrão japonês de TV digital, apontado como o mais flexível por responder melhor a necessidades de mobilidade e portabilidade. É uma evolução do sistema DVB-T, usado pela maior parte do mundo, e vem sendo desenvolvido desde a década de 70 (1971) pelo laboratório de pesquisa da rede da TV NHK em parceria com a SONY.
No Brasil, o ISDB-T foi eleito o melhor nos testes técnicos comparativos conduzidos por um grupo de trabalho formado pela Sociedade Brasileira de Engenharia de Televisão (SET), Associação Brasileira das Emissoras de Rádio e Televisão (ABERT), Universidade Presbiteriana Mackenzie, e ratificados pela Fundação CNPq. Em 29 de junho de 2006 foi anunciado como padrão adotado pelo Brasil na transmissão de TV digital, e em abril de 2009, o Peru anunciava que o adotara como padrão.
É um sistema altamente versátil. Além de enviar os sinais da televisão digital, pode ser empregado em outras atividades, como transmissão de dados, recepção parcial em PDA ou telefone celular; recepção por meio de computador ou servidor doméstico; acesso a sítios de programas de televisão; serviços de atualização do receptor por cópia de arquivos da Rede; sistema multimeios para fins educacionais. Assim, prevê serviço de transmissão para dispositivos fixos, móveis ou portáteis no mesmo sinal.
Características 
Aplicações: EPG, t-GOV, t-COM, Internet
Middleware: ARIB
Compressão de audio: MPEG-2 AAC
Compressão de video: MPEG-2 HDT
Transporte: MPEG-2
Modulação: BST-COFDM
Cada transmissão de TV (incluindo TV aberta) é cifrada com cópia única (copy-once), que permite aos usuários gravar somente uma cópia em um meio digital (D-VHS, DVD, HDD, etc). Por outro lado, a tecnologia de "cópia única" não proíbe todos os tipos de cópia. É possível copiar para meios analógicas (como um VHS padrão) e também, se gravadas num HDD, é permitido aos usuários "mover" o conteúdo para um D-VHS, mas não copiar. Em contrapartida, transmissões digitais 1seg, feitas para celulares, ocupando 1/13 do canal digital, são transmitidas "puras", sem proteção contra cópia.
Muitos usuários também estão preocupados com as recentes notícias de proteção aumentada, no futuro. Há modos no ISDB para impedir a saída do sinal para conectores analógicos (cabos vídeo componente, vídeo composto, S-Video etc.). Já há planos para impedir a saída analógica para proteção de copyright. Isso tornará inutilizáveis todos os conversores atuais e a maioria das TVs de LCD/Plasma que não têm entrada HDMI. Além disso, todos os VHSs e D-VHSs analógicos, que só gravam com entrada analógica, assim como todos os leitores de DVD, ficarão também inutilizáveis. Essas tecnologias de proteção contra cópia mais reforçadas só começarão após o fim das transmissões analógicas (quando não houver mais escolha para os telespectadores).
No ISDB-TB, versão brasileira do padrão ISDB, a proteção contra cópias é regulada pela norma ABNT NBR 15605-1, Televisão digital terrestre — Tópicos de segurança.
No Brasil o sistema de televisão digital terrestre adotado foi uma versão modificada do sistema japonês Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial ISDB-T. Esta versão foi denominada ISDB-TB e as suas diferenças principais são o vídeo (MPEG-4 Parte 10 ou H.264), áudio (MPEG-4 HEAAC), middleware (Ginga baseado em Java ou NCL) e o uso das bandas VHF alto e UHF. O sistema ISDB-TB pode oferecer confiabilidade tanto na transmissão de alta qualidade de imagem e som em receptores fixos, como em receptores móveis. Devido a sua flexibilidade é também possível transmitir conteúdo multimídia. A transmissão de dados ou conteúdo multimídia pode ser feita em uma única camada hierárquica ou pode ser multiplexada junto com os outros serviços de áudio, vídeo, etc. Existem outros sistemas que transmitem dados em IP, como o Digital Video Broadcasting – Handheld (DVB-H) e o Internet Protocol Television (IPTV). O DVB-H é um padrão terrestre que utiliza o protocolo IP para aplicação em receptores portáteis. Já o IPTV é baseado nas atuais redes IP, ou seja, utiliza a conexão banda larga para transmitir serviços de televisão digital. Este artigo propõe a transmissão de dados no formato User Datagram Protocol/Internet Protocol (UDP/IP) encapsulados em MPEG-2 Transport Stream pelo sistema de televisão digital ISDB-TB. Este encapsulamento garante a compatibilidade com o sistema na transmissão e com o receptor IP na recepção. A transmissão de pacotes IP pode ser usada na televisão digital terrestre para realizar o streaming e download de diversos tipos de serviços como, por exemplo, áudio/vídeo em diferentes formatos de codificação, música, páginas da web, jogos gratuitos e aplicativos diretamente para um computador. Para manter a convergência entre estas mídias, um demodulador ISDB-TB Full Seg com saída IP está em desenvolvimento. Este receptor receberá o sinal ISDB-TB e desencapsulará o MPEG2-TS, distribuindo na saída o sinal no formato UDP/IP. A saída é conectada a um computador e este recebe os dados em UDP.
O sistema de televisão digital ISDB-TB é flexível, permitindo o uso de diversos tipos de serviço em um único canal de televisão de 6 MHz de banda. A modulação é Band Segmented Transmission – Orthogonal Frequency Division Multiplexing (BST-OFDM), em que o canal é dividido em treze segmentos de 6000/14=428.6 KHz cada. Estes segmentos são distribuídos em até três camadas hierárquicas denominadas camadas A, B e C. As camadas podem ter robustezes diferentes, permitindo serviços diferentes (móvel, fixo e/ou portátil) em um mesmo canal. A banda útil utilizada pelo ISDB-TB é de 6/14*13/14 = 5.57 MHz de 6 MHz disponíveis. Por este motivo pode-se dizer que o canal de 6 MHz é dividido em quatorze parte, sendo que são utilizadas .Os parâmetros em comum do sistema BST-OFDM são o tamanho da InverseFast Fourier Transform (IFFT) (modo 1, 2 ou 3) e intervalo de guarda (1/32, 1/16, 1/8 e 1/4). A taxa do codificador convolucional (1/2, 2/3, 3/4, 5/6 e 7/8), tamanho do entrelaçador temporal e a modulação são específicos para cada camada, permitindo variar a robustez e taxa de bits entre as camadas [4]. Existe também o serviço 1seg de uma camada que ocupa um segmento e é usado para transmitir vídeos de baixa definição em receptores portáteis. O sistema ISDB-TB pode ser separado nos seguintes blocos: codificação da fonte, multiplexação/re-multiplexação e modulação,
3. CAMADA DE TRANSMISSÃO
A figura acima apresenta, de maneira simplificada, o processo geral de transmissão digital de sinais. O sinal x(t) é um sinal contínuo no tempo, que se deseja transmitir utilizando a técnica da transmissão digital. Para isso é necessário, a conversão analógica – digital, que é realizada por um Conversor Analógico-Digital (Digital to Analog Converter - ADC), representado no retângulo em vermelho da figura acima. De acordo com Proakis , o processo ADC é constituído de três etapas: amostragem, quantização e codificação, descritas a seguir: 
a) Amostragem: é a conversão de um sinal contínuo no tempo, xa(t), em um sinal discreto no tempo, x(n), obtido tomando-se amostras do sinal contínuo no tempo em instantes discretos. Se xa(t) é a entrada do amostrador, temos: xa(nT) = x(n), onde T é o período de amostragem. Os sinais xa(t) e x(n) são apresentados na figura a seguir:
Pode-se provar que o processo de amostragem de um sinal xa(t) , à frequência de amostragem s, promove a repetição do seu espectro em todo domínio da frequência , conforme mostra a Figura .
Percebe-se, da figura acima que, sendo c a frequência máxima do sinal xa(t), cuja transformada de Fourier é Xa(j), deve haver uma relação entre c e s para que não haja interferência entre as bandas que se repetem. Tal relação é enunciada como se segue: 
Teorema 1 (Teorema da Amostragem ou de Nyquist): Se um sinal contínuo no tempo xa(t) é limitado em banda, isto é, sua transformada de Fourier é tal que Xa(j) = 0, para || = 127 |c|, então xa(t) pode ser completamente recuperado a partir de x(t) = xa(nT), se e somente se a frequência de amostragem satisfaz s > 2c. Se o teorema 1 não for obedecido, haverá interferência entre as bandas que se repetem da Figura . Esta interferência é conhecida como aliasing. 
b) Quantização: é a conversão de um sinal discreto no tempo, mas de valor (amplitude) contínua, em um sinal discreto no tempo e discreto em amplitude. O valor de cada amostra do sinal é representado por um valor selecionado de um conjunto finito de valores possíveis. A diferença entre o valor da amostra não-quantizada, x(n), e a saída quantizada, xa(n), é conhecida como erro de quantização.
 c) Codificação: neste processo, cada amostra discreta xa(n) é representada por uma sequência de k bits. O bloco amarelo em destaque tem o objetivo de transformar a representação binária na saída do ADC em formas de ondas apropriadas para serem transmitidas pelo canal de comunicação. Este processo é apresentado com detalhes na Figura.
4. CAMADA DE TRANSPORTE
A camada de transporte, tanto no Modelo OSI quanto no Modelo TCP/IP, é a camada responsável pela transferência de dados entre duas máquinas, independente da aplicação usada e do tipo, topologia ou configuração das redes físicas existentes entre elas. A camada de transporte reúne protocolos de transporte end-to-end entre máquinas, isto é, uma entidade (hardware/software) que utilize os protocolos desta camada só se comunica com a sua entidade destino, sem comunicação com máquinas intermediárias na rede, como pode ocorrer com as camadas inferiores.[1] Dois dos principais protocolos desta camada são o UDP e o TCP.
A camada de transporte oferece para o nível de aplicação um conjunto de funções e procedimentos para acesso ao sistema de comunicação de modo a permitir a criação e a utilização de aplicações de forma independente da implementação da rede. As interfaces dos sistemas operativos, como socket ou TLI (ambiente Unix) e Winsock (ambiente Windows) fornecem um conjunto de funções-padrão para permitir tal acesso.
A camada de transporte fica entre as camadas de nível de aplicação (camadas 5 a 7) e as de nível físico (camadas de 1 a 3). As camadas de 1 a 3 estão preocupadas com a maneira com que os dados serão transmitidos pela rede. Já as camadas de 5 a 7 estão preocupadas com os dados contidos nos pacotes de dados, enviando ou entregando para a aplicação responsável por eles. A camada 4, Transporte, faz a ligação entre esses dois grupos.
A transferência de dados pode ser realizada usando o serviço com conexão como com o serviço sem conexão (datagrama). Os protocolos desta camada podem ou não oferecer confiabilidade, garantia de entrega, controle de fluxo, entre outros.
Atua como link entra a camada de aplicação e a camada de transporte, pode receber dados de diversas conexões e repassá-los para a camada de rede, utiliza-se de segmentos para transportar estes dados.
Cada programa da camada de aplicação considera que só existe ele usando a rede,
A camada de rede considera que há apenas um fluxo de dados entre uma máquina e outra, é função da camada de transporte oferecer essa abstração para ambas as camadas.
Os processos descritos na camada de Transporte do modelo OSI aceitam dados da Camada de Aplicação e os preparam para endereçamento na camada de Rede. A camada de Transporte é responsável pela transferência fim-a-fim geral de dados de aplicação. A camada de Transporte também abrange estas funções: Habilita a comunicação de múltiplas aplicações na rede ao mesmo tempo em um único dispositivo; Assegura que, se necessário, todos os dados sejam recebidos confiavelmente e em ordem pela aplicação correta; Emprega mecanismos de tratamento de erros; A camada de Transporte proporciona a segmentação de dados e o controle necessário para reagrupar esses segmentos em fluxos de comunicação.
Características
Separar múltiplas conversações assim duas máquinas podem se comunicar através de conexões diferentes de maneira que uma conexão não interfira na outra, Divisão dos dados e partes menores, permite que várias aplicações usem o meio de forma mais justa, Multiplexação, Uso de um mesmo canal para transmitir vários dados diferentes de aplicações diferentes.
4. TABELAS DE SI/PSI
O PSI é chamado de Informações Específicas do Programa. O PSI contém os dados que permitem que o STB demultiplexe os serviços. Esses serviços são realizados em um ou mais fluxos, todos esses fluxos estão tendo os PIDs. Os serviços são codificados, mas as tabelas do PSI não são mexidas, porque seria difícil para o STB demultiplexar. 
Em um fluxo de transporte, a tabela PSI é realizada em uma estrutura de dados privada. Essa estrutura de dados privada é definida como tabelas. Seria difícil inserir essas tabelas diretamente em um fluxo de transporte enquanto essas tabelas são segmentadas em seções e inseridas em um fluxo de transporte. Em que alguns PIDs são predeterminados enquanto alguns PIDs são selecionáveis para o operador.
Assim, PSI é metadata de um canal que está inserido no Stream de Transporte e também como mencionado antes que PSI é conjunto de tabelas são as seguintes:
PAT - Tabela de Associação do Programa
PMT - Tabela de Mapeamento de Programas
CAT - Tabela de acesso condicional
TSDT - Tabela de descrição do fluxo de transporte
PAT
PAT é chamado Tabela de Associação de Programas. PAT é a correspondência entre o número do programa de um serviço com o PID desse fluxo de transporte. Este número do programa é numérico. A tabela PAT contém uma ou mais de uma seção.
PAT é inserido no fluxo de transporte como o PID 0x0000. m = fluxo de transporte MPEG2 para codificação de áudio e vídeo, é recomendável que todas as seções do PAT PID sejam enviadas em cada 100ms.
PMT
Isso é chamado de Tabela de Mapeamentode Programas. PMT é o mapeamento com elementos do programa e número do programa. PMT contém toda a definição do fluxo de transporte.
PMT PID mostra que PCR PID e Component PID. PMT PID também mostra os tipos de componentes
Descritor de Componentes (descritor de linguagem) e Descriptor de CA.
GATO
É chamado de tabela de acesso condicional. O CAT descreve o sistema de acesso condicional e os seus EMM (Intitled Management Message). O valor PID para CAT é 0x0001.
TSDT
O TSDT é chamado de tabela de descrição do fluxo de transporte. TSDT fornece a descrição do fluxo de transporte como tipo de receptor.
Tabelas SI
As tabelas PSI fornecem informações sobre os serviços, enquanto as tabelas SI fornecem algumas informações adicionais do serviço que são realizadas por diferentes tipos de multiplexadores e outras redes de serviços. Assim, SI é a informação adicional.
Tabelas NIT
Isso é chamado de Tabela de Informações da Rede. O NIT contém as informações sobre a rede DVB. Existem dois tipos de NIT.
NIT real
NIT Outro
Podemos transmitir o NIT para outra rede também. A diferença entre essa rede pode ser identificada pelo valor table_id. NIT contém o descritor de ligação. O valor NIT PID é 0x0010.
BASTÃO
É chamada de Tabela de Associação de Bouquet. Um buquê é chamado de grupo de fluxos de transporte. O valor BAT PID é 0x0011. No bouquet, os serviços podem ser bloqueados pelo sistema CA.
SDT
é chamado de tabela de descrição do serviço, o valor PID é 0x0011. O SDT descreve os nomes dos serviços e também o status do serviço enquanto está funcionando ou não. Esses tipos de serviços são o NVOD, TV, interativo e Rádio.
EIT
O EIT é chamado de Tabela de informações do evento. O valor PID para EIT é 0x0012. Ele envia as informações do programa no fluxo de transporte atual.
TDT
TDT é chamado de tabela de datas de tempo. TDT atualiza a hora ea data do STB. É gerado pelo MUX ou pelo iStreamer. O valor PID para TDT é 0x0014.
TOTE suporte de tempo local offset.PID valor para TOT é 0x0014.
5. COMPRESSÃO DE VÍDEO E ÁUDIO
Compressão vídeo
Compressão de vídeo envolve diminuir o tamanho de um vídeo (podendo ser com perda ou sem perda), utilizando-se de uma técnica que remove das imagens as informações que já foram projetadas.
Um vídeo (como arquivos do tipo AVI ou MPEG) é formado por várias imagens sendo projetadas. Cada imagem é chamada quadro e a quantidade de imagens projetadas por segundo é chamada cadência, medida em quadros por segundo (qps) ou frames por segundo (fps). Quanto mais quadros por segundo seu vídeo tiver, melhor, pois mais realista será a imagem. Vídeos normalmente trabalham com a mesma cadência da TV, que é de 30 quadros por segundo.
Uma maneira de diminuir o tamanho do vídeo é justamente diminuindo a quantidade de quadros por segundo. O tamanho do vídeo diminui, mas sua qualidade também: há “quebras de quadro”, isto é, os movimentos no vídeo ficam “truncados”, menos realistas.
Um exemplo de técnica é o qual o primeiro quadro deste vídeo é projetado integralmente, mas no próximo os pedaços da imagem que são idênticos ao quadro anterior são removidos, economizando uma grande quantidade de espaço, já que somente o primeiro quadro precisa estar completo e os demais são compostos somente da diferença entre o quadro anterior e o atual[1]. Esses quadros incompletos são chamados quadros delta (delta frames).
O PLV (Production Level Video) é uma técnica de compressão assimétrica para a codificação de vídeo a cores que requer que a mesma seja feita pela Intel® ou por uma entidade licenciada pela mesma.
O RTV (Real Time Vídeo) proporciona uma qualidade de vídeo comparável à compressão JPEG e usa uma técnica de compressão simétrica e variável.
As técnicas de compressão DVI permitem a compressão do vídeo com taxas de 80:1 até 160:1 e a sua visualização a cores e em tamanho real a 24 frames por segundo, enquanto que o JPEG só permite a visualização de uma imagem aceitável numa pequena janela.
No padrão MPEG os quadros delta podem ser classificados em quadros P (de “predictive”) ou quadros B (de “bidirecionais”). Os quadros P funcionam da maneira descrita, enquanto os quadros B podem ainda ter a diferença não só para o quadro anterior, mas também a diferença para o quadro seguinte na sequência, daí o nome “bidirecional”. 
O problema é que por conta desta técnica, não haveria como você usar os recursos de avanço e retrocesso do seu tocador de mídia, pois ele precisaria tocar o filme desde o início para poder construir uma imagem que esteja no meio do filme, já que no meio do filme só haverá a informação do que é diferente para o quadro anterior e não uma imagem completa.
Por isso, de tempos em tempos é necessário inserir um quadro completo (como o primeiro quadro do filme) para que os recursos de avanço e retrocesso possam ser usados. Esses quadros completos são chamados quadros-chave (key frames) ou quadros I (I-frames). Quanto mais quadros-chave seu vídeo tiver, maior ele será (pois mais imagens completas, que ocupam mais espaço, serão inseridas), mas em compensação mais pontos de avanço e retrocesso existirão. Você precisa de espera que o tocador chegue a um quadro-chave para que este consiga mostrar o vídeo; quanto menos quadros-chave o vídeo tiver mais frequente será este problema no seu vídeo.
Existem técnicas em que cada quadro é comprimido usando um algoritmo baseado em perda de dados, da mesma forma que ocorre com imagens no formato JPEG e áudio no formato MP3. Isso significa que o vídeo comprimido não tem a mesma qualidade do vídeo original.
Pode-se utilizar algoritmos para comprimir imagens e tratar cada de quadro de vídeo individualmente.
M-JPEG - Motion J-PEG
Taxas típicas entre 10:1 e 20:1 não são suficientes para vídeo
Formato 4:2:2 para vídeo digital
Taxa de 216 Mbps
Redundância espacial (intra-quadro)
Redundância inter-quadro
Em um conjunto de quadros, pequenos movimentos acontecem de um quadro para outro
Videotelefonia (movimento dos lábios e olhos)
Cena de filme (pessoa ou veículo em movimento)
Ex.: cena de 3 s => (60 quadros/seg) => 180 quadros
Tipos de Quadro
Estimativa de Movimento
Compensação de movimento
2 tipos de quadros
Codificados de forma independente
Intracoded frames (I): I-frames/Quadros-I
Quadros estimados (predicted frames)
Predictive frames (P): P-frames/Quadros-P
Bidirectional frames (B - Intercoded ou interpolation frames): B-frames/Quadros-B
GOP - Group of Pictures
Decodificação
Quadro-I: imediata
Quadro-P: precisa do quadro quadro -I ou -P anterior
Quadro-B: precisa do quadro -I ou -P anterior e do quadro -I ou -P posterior
Maior retardo para decodificar
Para minimizar o retardo de decodificação dos quadros -B
ordem da codificação/transmissão dos quadros é invertida
ambos os quadros -I ou -P anterior e posterior estão disponíveis quando um quadro -B é recebido
Exemplo:
Sequência original
I B B P B B P BB I B B P...
Sequência codificada
I P B B P B B I B B P B B...
Quadro-PB
Dois quadros -P e -B vizinhos codificados juntos
Aumenta taxa de quadros sem aumentar significantemente a taxa de bits
D - Quadro de menor resolução
Quadros de menor resolução
Só considera os coeficientes DC de cada matriz 8x8 JPEG
Inseridos em intervalos regulares no fluxo de vídeo
Não são usados no processo de decodificação de quadros -P e -B
Usados para opções de fast-foward e rewind no vídeo em aplicações de vídeo-sob-demanda (VoD)
Usados na codificação de quadros -P e -B
Conteúdo da matriz de luminância Y é dividido em macroblocos de 16x16
Cada macrobloco tem um endereço
Tamanho do bloco para operação da transformada DCT contínua 8x8
Exemplo no formato 4:1:1
Para cada 4 amostras de luminância, 1 crominância Cr e 1 de crominância Cb
Matrizes 8x8 para Cr e Cb
6 blocos DCT no total
Para codificar quadro-P (quadro alvo)
Para codificar quadro-B (quadro alvo)
Quadros-I
Conteúdo do quadro alvo → (Macroblocos) → TCD Sequencial (FDCT) → Quantização (Q) → Codificação de Entropia (EE) → Formatador
Quadros-P
Conteúdodo quadro alvo → ["Caixa preta"] → Bit de fluxo codificado
Quadros-B
Conteúdo do quadro alvo → ["Caixa preta"] → Bit de fluxo codificado
Compressão de áudio
A Compressão de áudio ou Compressão sonora é o artefato utilizado para diminuir as exigências intrínsecas à transmissão (largura de banda) ou armazenamento (espaço físico) do som.
Compressão de dados de áudio, como distinguido de compressão da amplitude dinâmica, tem o potencial para reduzir a largura de barramento de transmissão e requisitos de armazenamento de dados de áudio. Algoritmos de compressão de áudio são implementados em softwares como codecs de áudio. Algoritmos de compressão de áudio com perdas proporcionais maiores compressão ao custo de fidelidade e são utilizados em várias aplicações de áudio. Esses algoritmos quase todos dependem da psicoacústica para eliminar sons menos audíveis ou significativos, reduzindo o espaço necessário para que sejam armazenados ou transmitidos. 
Existe uma certa confusão com os termos "compressão de áudio", "codificação de áudio" e "decodificação de áudio".
Até o surgimento da compressão de áudio, a informação (dados) digital de áudio de alta qualidade consumia uma absurda quantidade de espaço em disco. Veja este exemplo:
Você deseja copiar sua canção favorita pro computador. Como você quer que a qualidade seja como a de um CD, você deverá salvá-la num formato a 44.1 kHz, estéreo (2 canais), com 16 bits por amostra.
44.100 Hz quer dizer que você terá 44.100 valores (amostras) por segundo chegando da sua placa de som (ou do seu dispositivo de entrada). Multiplique isso por 2 já que queremos estéreo (2 canais). Multiplique novamente por 2 (bytes) já que você terá 2 bytes por amostra (que significa 16 bits). Então, a música terá:
amostras bytes s
44.100 -------- X 2 canais X 2 ------- X 60 ---
s amostra min
que equivale a cerca de 10 MBytes de espaço usado no seu disco rígido por minuto de áudio armazenado.
Se você deseja baixá-la pela Internet, digamos por uma conexão a modem de 56Kb/s (reais 44.000 Kb/s), levará cerca de 10.000.000 bytes X 8 bits/byte / (44000 bits/s) / (60 s/min) ~ 30 minutos
Cerca de meia-hora para baixar 1 minuto de música!!
A codificação digital de áudio, neste contexto, sinônimo para "compressão digital de áudio", é a formula para reduzir a utilização de espaço em disco (e utilização da banda da conexão de internet) exigidos para dados de áudio. Técnicas modernas de codificação perceptiva do áudio (como o MPEG camada III ou MP3) explora as propriedades do ouvido humano (a percepção do som) para obter uma redução de tamanho (espaço) fator 11 com pouca ou nenhuma perda perceptível da qualidade (se o ouvido humano só ouve entre 20Hz e 20.000 Hz, porque a amostra conter mais que isso?).
Consequentemente, tais esquemas são a tecnologia chave dos programas de alta qualidade com baixa taxa de bits, tais como trilhas sonoras para CD-ROM de jogos, áudio na Internet, estações de TV e rádio na internet, e outros.
A compressão do áudio realmente consiste na absorção de água de cada barra do seu software:
Primeira parte, a codificação: transforma os dados do áudio digital, por exemplo, armazenados num arquivo/ficheiro WAVE, para dentro duma estrutura altamente comprimida denominada 'bitstream'. Para reproduzir (tocar) este 'bitstream' na sua placa de som, você precisará da segunda parte. Segunda parte: decodificação: ler o 'bitstream' e reexpande-o como um arquivo/ficheiro WAVE (não exatamente igual ao original).
O programa que efetua a 1ª parte é chamado de codificador de áudio, o programa LAME é um codificador. O programa que faz a 2ª parte é chamado de decodificador de áudio. (como exemplos, temos winamp, Xmms, mpg123 e outros).
Até agora não foi explicitamente dito uma coisa: O que é obtido após uma codificação e decodificação nunca é exatamente igual ao arquivo/ficheiro original: é que toda a informação supérflua foi retirada. Apesar de não ser o mesmo arquivo/ficheiro original, ele toca e tem o mesmo som - mais ou menos, dependendo de quanto foi usado de compressão sobre o arquivo/ficheiro original.
Genericamente falando, quanto mais baixa a relação da compressão conseguida, melhor qualidade terá na extremidade - e vice-versa. A tabela dá-lhe uma visão geral sobre a qualidade alcançada:
Porque a relação da compressão é uma medida um tanto descontrolada, os peritos usam o termo 'bitrate' ao falar da força da compressão. 'Bitrate' denota o número médio dos bits que um segundo de dados de áudio trará em seu bitstream comprimido. Geralmente as unidades usadas serão kbps, que é kbits/s, ou 1.024 bits/s. Para calcular o número dos bytes por segundo de dados de áudio, simplesmente divida o número de bits por segundo pelo número oito.
	Tabela : 'Bitrate' X Qualidade
	Bitrate
	Faixa (Bandwidth)
	Qualidade igual/melhor a
	16 kbps
	4.5 kHz
	Rádio ondas curtas
	32 kbps
	7.5 kHz
	Rádio AM
	96 kbps
	11 kHz
	Rádio FM
	128 kbps
	16 kHz
	próxima do CD
	160-180 kbps
(variable bitrate)
	20 kHz
	transparência perceptiva
	256 kbps
	22 kHz
	Estúdio de som
7. CONCLUSAO	
Considera-se que, apesar da TV digital estar implantada há 10 anos no Brasil, a apropriação do conhecimento desta tecnologia pela comunidade acadêmica e científica no campo de engenharia de telecomunicações ainda é relevante, especialmente em universidades fora dos centros tecnológicos tradicionais. A relevância se estende para outros sistemas de telecomunicações modernos, muitos dos quais utilizam funções de rádio semelhantes ao do ISDB-T, como o OFDM e os códigos corretores de erro, técnicas de equalização e sincronização. Portanto, os conhecimentos adquiridos e difundidos neste trabalho não se limitam especificamente ao ISDB-T, e podem servir de base para outras pesquisas e desenvolvimentos.
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
https://pt.wikipedia.org/wiki/ISDB
http://www.coms-auth.hk
https://pt.wikipedia.org/wiki/Camada_de_transporte
http://www.ece.ufrgs.br/~fetter/ele00012/transporte.pdf
http://m.dibvision.cc/info/psi-si-tables-for-dvb-23072158.html
https://pt.wikipedia.org/wiki/Compress%C3%A3o_de_v%C3%ADdeo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Compress%C3%A3o_de_%C3%A1udio