Comprensin de Video MPEG 2

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. Relació
n de código ¼, ?, ?16 y ?32. Intervalo de
guarda ½, ?, ¾, ? y ?. 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. Interferenc
ia 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 gt10db.
• 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, ?, ?, ¾, ? y
? Intervalos de guardia ?128, ?32, ?16, 19/256,

?, 19/128 y ¼
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 420 / HDTV
422. Compresión de Video MPEG-2 (43 ó169).
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 422 / 270 Mbits/seg.
• Cuantificación de 10 Bits.
• Se añade el clock (27MHz).
• Cable coaxil de 75 ?.
• 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.