Comprensión de Video MPEG - 2

Presentación del tema: "Comprensión de Video MPEG - 2"— Transcripción de la presentación:

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 Mb / seg a 1 Deportes Mb / seg ,7 a 1

2 En HDTV: Compresión 77 a 1. Formatos SDTV
SDI Mb/s a 3 Y a 13,5 MHz. SDI Mb/s 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 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
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, ⅟16 y ⅟32. Intervalo de guarda: ½, ⅔, ¾, ⅚ y ⅞. Posibilidad de modulación jerárquica.

13 2K: 1705 ; 8K: 6817 portadoras tanto para SDTV como HDTV.
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 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 y ¼

19 Bit Rate: 3 o 4 Mbits/s según HDTV: 1080 i / 720p, MPEG-4.
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 Compresión de Video: MPEG-2 (4:3 ó16:9).
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 Tablas MPEG-2 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: Mixta: 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 Características
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
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.