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Comprensión de Video MPEG - 2

Comprensión de Video MPEG - 2. Espacial Temporal El canal siempre ocupa 6MHz SDI : 270 Mbits / seg SDTV SDI : 1,48 Gbits / seg HDTV Según contenidos: Película 6 Mb / seg. 45 a 1 Deportes 8 Mb / seg. 33,7 a 1. Formatos SDTV.

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Comprensión de Video MPEG - 2

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  1. Comprensión de Video MPEG - 2 • Espacial • Temporal • El canal siempre ocupa 6MHz • SDI : 270 Mbits / seg SDTV • SDI : 1,48 Gbits / seg HDTV • Según contenidos: • Película 6 Mb / seg. 45 a 1 • Deportes 8 Mb / seg. 33,7 a 1

  2. Formatos SDTV SDI 270 Mb/s 4 a 3 Y a 13,5 MHz. SDI 360 Mb/s 16 a 9 Y a 18 MHz. Esta última compresión 60 a 1. En HDTV: Compresión 77 a 1. Tanto para 720 p como 1080 i.

  3. Relación calidad vs. Bit Rate

  4. Transformada del coseno discreto Aplicar DCT implica pasar del dominio del tiempo al de la frecuencia. Sensibilidad de la visión humana

  5. Compresión de video MPEG – 4 Utilidad en: TV Broadcast TV para terminales móviles Multimedia Internet TV por cable y por satélite

  6. Aplicaciones: • ATSC – MPH / DVB – H / DMB – T • MEDIA Flo (red propia). • DVD – HD y Blu – ray. • ISDB – T y DMB – S. MPEG – 4, parte 10, H. 264 / AVC

  7. Ventajas: • Muy buena calidad de imagen a menores • Bits Rates. • Sistemas simples y económicos. • Operación con bits rates variables. • Con la mitad de bits rates, mejora 70 %.

  8. Transformada avanzada. • Resolución hasta 12 bits / pixel. • 4: 2 : 2 y 4: 4: 4. • Compensación de movimiento más eficiente. • Predicción intra frame.

  9. NORMA ATSC USA: 100% de hogares. Canadá: HDTV en algunas ciudades. México: 40 estaciones en 10 ciudades 38%. Corea del Sur:154 estaciones, 92% con 5 señales. Honduras:Adoptó en Enero 2007. Argentina: En Octubre de 1998 y ahora en revisión.

  10. ATSC Modulación: 8 VSB y E- VSB con audio AC- 3. E-VSB para móviles. MPH: Deja libre 15 Mb/seg. Para HDTV. Utiliza MPEG- 2. Bit- Rate: 19,39 Mb/seg. Pruebas en SFN y movilidad en A-VSB.

  11. ATSC - MPH Compresión MPEG-4 Bit – Rate: 300 a 500 Kb/seg.

  12. Norma DVB – T Compresión de video:MPEG-2. Compresión de audio: MPEG-2 Dolby AC-3. Modulación:COFDM. Operación en:2K u 8K portadoras. Relación de código:¼, ⅛, ⅟16y⅟32. Intervalo de guarda: ½, ⅔, ¾, ⅚ y ⅞. Posibilidad de modulación jerárquica.

  13. QPSK: Más robusto, menor capacidad. 64 QAM: Menos robusto; mayor capacidad. BW:6,7 u 8 MHz. 2K: 1705 ; 8K: 6817 portadoras tanto para SDTV como HDTV.

  14. DVB: Redes de frecuencia única • Todos los Tx en la misma F. • Deben emitir la misma señal al mismo tiempo. • Para cubrir zonas de sombras se emplean • gap- fillers. • Separación máxima entre Transmisores: depende • de intervalo de guarda y del modo de operación • (2K ú 8K). • Ejemplo: 8K, intervalo ¼. Separación máxima • 65km. • Todos los Tx deben referenciarse por GPS.

  15. Variantes DVB: Satélite:Portadora única en QPSK. Cable:Portadora única en QAM. Aire:Múltiples portadoras en QPSK o 64 QAM.

  16. Multiplexación por división de frecuencia de portadoras ortogonales codificadas. (COFDM) Tolera: Reflexiones. Ruido generado por el hombre. Interferencia de co – canal. Interferencia de canal adyascente. Redes de frecuencia única. Portadoras de TV analógica. Espúreos de señal.

  17. DVB – T2 (2011) • Compatibilidad con DVB – T • 30% mayor robustez. Nuevo FEC. • Mejora respecto a interferencias. • Ganancia sobre ruido impulsivo >10db. • Innovación: Tiene Frecuency Slicing. • Servicios fijo, portables y móviles. • HDTV – (MPEG-4).

  18. Características DVB-T2 BW del canal:1,7,5,6,7,8 y 10 MHZ. Modulación:QPSK,16,64, ó 256 QAM. Modos:1,2,4,8,16 y 32 K portadoras. FEC:LDPC (low density priority check). Relación de código:½, ⅗, ⅔, ¾, ⅘ y ⅚ Intervalos de guardia: ⅟128, ⅟32, ⅟16, 19/256,⅛,19/128 y¼

  19. Implementación DVB-T2 SDTV:480/576 i, MPEG-2. Bit Rate: 3 o 4 Mbits/s según multiplexación. HDTV:1080 i / 720p, MPEG-4. Bit Rate: 6 u 8 Mbits/s. HDTV:1080p, MPEG-4. Bit Rate: 12 o 16 Mbits/s.

  20. Norma DVB-H para terminales móviles • Mínimas modificaciones respecto DVB-T. • Permite encriptación sobre IP. • Permite realizar hand-over.

  21. DVB-H • Mayor Robustez. • Ahorro de batería hasta 90%. • Recepción con pequeñas antenas. • Tolerancia al efecto doppler y al ruido • impulsivo.

  22. Transmisión DVB-T + DVB-H Cambia el Multiplex de transporte y el modulador. Se agrega el encapsulador IP para DVB-H, y en 4K portadoras. Se agrega el TPS (Transmisión Parameter Signalling).

  23. Recepción en “Time Slicing” Los datos se envían en ráfagas. Con esta técnica se ahorra tiempo restante, el terminal móvil no recibe ni procesa datos. Se llega a ahorrar 90% de batería.

  24. HAND-OVER • Es el periodo de silencio por el Time Slicing. • El Terminal móvil puede escanear otra frecuencia y efectuar el cambio, si es necesario. • Cuando la calidad y/o la potencia de la señal • recibida por el terminal móvil se encuentran • por debajo del umbral óptimo. • Cuando la estación base se encuentra • sobrecargada.

  25. DVB-S Interface ASI (Interface Serie Asincrónica). SDTV: 4:2:0 / HDTV: 4:2:2. Compresión de Video: MPEG-2 (4:3 ó16:9). Compresión de Audio: Capa II. Múltiplex de transporte: MPEG-2. Modulación de una sola portadora: QPSK, 8PSK, 16QAM.

  26. Parámetros QPSK:2 bits/símbolo. 8PSK:3 bits/símbolo. 16QAM:4 bits/símbolo. Detección / Corrección de errores Reed Solomon:(204,188) 8 bytes FEC: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 y 7/8.

  27. Diámetro antena receptora Banda Ku En QPSK es más barato el IRD

  28. Tablas DVB NIT:Parámetros de Tx. SDT:Información de servicios. EIT:Eventos. EPG:Guía de programación. TDT:Hora y Fecha GMT. Tablas MPEG-2 PAT: Tabla asociación de programas. PMT:Tabla del Mapa de programas. CAT:Acceso condicional plataformas: abierta, cerrada, mixta.

  29. Acceso Condicional • Abierto: • Costo medio alto. • Muchos suscriptores. • Múltiples proveedores de IRD de bajo • costo. • Admite migración a otro sistema. • Un solo CAS.

  30. Cerrada: • Bajo costo. • Pocos suscriptores. • Único proveedor de IRD de costo alto. • No admite migración. • Un solo CAS. • Mixta: • Alto costo. • Muchos suscriptores. • Múltiples proveedores IRD de muy bajo • costo. • Permite varios CAS.

  31. Norma ISDB-T • Lo desarrolló el grupo DIBEG de Japón creado en • Septiembre del 97. • Características • Puede emitir HD y SD. • Multimedia e Interactividad. • Servicios móviles. Segmento en el medio de la • banda. • Fijo y móvil combinadas en forma jerárquica. • HD en móvil; SD en celulares. • Robustez para reflexiones y fading. • Redes de frecuencia única.

  32. Sistema muy Versátil La transmisión a teléfonos celulares es gratuita, ya que se emplea el segmento central (ONE SEG) de la banda. Así, utiliza una sola infraestructura de red para un canal de 6 MHz, dentro del cual están todos los servicios: HD, SD, internet, datos. Servicio a móviles y handhelds.

  33. Parámetros • Compresión de video: MPEG-2 o 4. • Compresión de audio: MPEG-2 o 4. • Múltiplex: MPEG-2. • Modulación: COFDM. • Los 6 MHz se dividen en 13 segmentos de 429KHz. Total BW: 5,6 MHz. • Así, cada segmento, puede modularse en DQPSK, QPSK, 16 QAM, 32 QAM o 64 QAM. Con 4K portadoras. • Se ajusta el tiempo de intercalación de datos. Relaciones de código: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 y 7/8.

  34. Transmisión 1 PGM en HD y otro para celulares 64 QAM 7/8 64 QAM 7/8 HD HD ONE SEG. Video + Audio + Datos En forma jerárquica se asignan los posibles servicios.

  35. Acceso a Internet • Todos los receptores ISDB-T pueden acceder a • internet. • Información de mercados, bibliotecas, • meteorología, turismo, juegos, encuestas etc, • etc.

  36. Norma DMB • A partir de 1994 el Gobierno de China propuso desarrollar un standard, que presentara las siguientes características: • Gran área de cubrimiento. • Bajo consumo. • Alta Eficiencia. • HD, SD, fija y móvil. • Recepción interior y exterior.

  37. Características • Emplea técnicas avanzadas de FEC. • Una portadora o múltiples. • En múltiples, TDS-OFDM (time domain • synchro ortogonal frecuency division • multiplexing). • Modulaciones desde 4 QAM hasta 64 QAM. • Codificaciones muy eficientes.

  38. Otras Características • MPEG-2 o AVS (para video y audio). • FEC: LDPC, (código), 0,4; 0,6; 0,8. • Carga de datos: Hasta 32 Mb/seg. • Interlaving de tiempo y frecuencia. • Modulación:Introduce el modo 4QAM-NR, • para una o 4K portadoras. • BW del canal: 8 MHz.

  39. Transición del estudio analógico al digital • Señal SDI 4:2:2 / 270 Mbits/seg. • Cuantificación de 10 Bits. • Se añade el clock (27MHz). • Cable coaxil de 75 Ω. • Los datos de la interfaz de bits serie • se transmiten codificados en NRZI • (no retorno a cero invertido).

  40. Señal de datos y clock • El clock es una onda cuadrada 27 MHz • (período 37 nseg.) • Medición por diagrama de ojo para medir • amplitud, intervalo unitario, jitter y rise time. • Cuidar la longitud del cable.

  41. Para eliminar ruido y jitter, se hace el • “reclocking” • En general se agrega un ecualizador. • Ejemplo: Cable Belden 8281, para 270 • Mbits/seg, máxima longitud: 305m.

  42. Digitalización del estudio • SDI, 270 Mbits/seg, S/N = 70 db.

  43. Esquema en bloques general

  44. El audio se transita en norma AES/ EBU. • (mixer de audio digital). • Luego compresión, paquetización y • multiplexado de programa.

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