curso tv digital

7/25/2019 Curso Tv Digital

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DEPTO. ASISTENCIA TECNICA

a g ta representa...

Un Hito en la Historia de la Televisin

Un Nuevo modo de ver la Televisin


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Hitos en la historia de la televisin


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Un nuevo modo de ver la televisin


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DEPTO. ASISTENCIATECNICA

Conceptos bsicos

Entre un mximo y un mnimo de un parmetro deter-minado, existen infinitos valores posibles.

Entre un mximo y un mnimo de un parmetro deter-minado, existen slo unos cuantos valores posibles.

Analgico

Digital

8valoresposibles

Infinitosvalores posibles


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Conceptos bsicos

Reloj

MUESTREADOR CONVERSOR

VALORESPOSIBLES

CODIFICACIONBINARIA

0 0 0 01 0 0 12 0 1 03 0 1 14 1 0 05 1 0 16 1 1 07 1 1 1

Muestreo y conversin

SEAL ANALOGICA SEAL MUESTREADA


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Conceptos bsicos

Los cdigos binarios de un parmetro analgi-co se pueden memorizar, tratar, transmitir, etc

Los cdigos binarios se recuperan y se trans-

forman de nuevo al formato analgico original

SEALANALOGICA


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Fundamentos TV Digital

Standard de codificacin de audio y vdeopara la transmisin de seales digitales


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Retevisin

Hispasat

DGTEL

RTVE

Sogecable

Pesa

Alcatel SESA

Empresas espaolas miembros del DVB

(En total los signatarios del DVBson ms de 120 compaas)


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La seal de TV est compuesta por:

R G B


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Seal de video

Luminancia

Dif. Crominancia B-Y

Dif. Crominancia R-Y

Y

CB

CR

El ojo humano es ms sensible a la variacin debrillo (luminancia) que a la de color (crominancia)

La seal de video queda formada por:


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Y

CB

CR

Y

CB

CR

13,5 MHz

6,75 MHz

6,75 MHz

Frec. Muestreo

TOTAL 27 Megamuestras/seg

ANALOGICA DIGITAL

8 bits = 1byte

27 MHz x 8 bits=216 Mb/seg

Se muestrean las 3 seales

CONVERSIONANALOGICA/DIGITAL


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La unidad bsica de informacin es el pixel

Los pxels se agrupan en:

Disposicin de la informacin

x oX= Byte Y

O= Byte CB

= Byte CR

Bloque: 8x8 pixels

Macrobloque: 16x16 pixels

Trama: 12 Macrobloques

Cuadro: varias tramas

G.O.P.: 12 cuadros(Grupo de Imgenes)

1 lnea- 720 pixels


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216 Mb/seg

Es NecesarioComprimir la Informacin

108 MHz de Ancho de Banda


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En los Pixels

C O M P R E S I O N

1

En los Bloques

En los Cuadros

STANDARD MPEG-2

2

3


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En los Pixels

Compresin

Se alterna la transmisin de CR CB con la de Y

1

x x x x

x x x x4:2:2

x x x x

x x x x4:2:0


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En los Bloques

Compresin

Se eliminan bloques iguales: Redundancia Espacial

2

Bloques de igual Y, CB y CR


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Compresin

En los Cuadros

Se eliminan cuadros iguales. Redundancia Temporal

3

Cuadro Memorizado

Cuadro a transmitir


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Velocidades tpicas por Programa

4-5 Mb/seg TV convencional (PAL)

6 Mb/seg Pelcula calidad

8 Mb/seg Deportes (ESTUDIO)

PARA UN TRANSPONDEDOR DE 33 MHZ: 6 PROGRAMAS


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Generacin trama MPEG-2


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Compresin en base a la codificacin MUSICAM

Audio MPEG - 2


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TV Digital terrestre

Proyecto viditer en desarrollo

Problemas a resolver

Solucin

Ventajas

ECOS La seal se recibe a veces desfasada

Errores detransmisin

Modulacin COFDM

8 MHz ancho de banda 2000 portadoras

Movilidad del receptor Todas las de la TV digital


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Modulacin y transmisin


Terrestre

Modulacin COFDM

Satlite

Modulacin QPSK

Cable

Modulacin QAM

Tipos de modulacin


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Tabla comparativa de sistemas de Modulacin

C/N = Relacin Portadora RuidoS/N = Relacion Seal RuidoEb/No = Relacin Energia por Bit densidad espectral de ruido.BER = Bit Error Rate


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AM y FM


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Constelacin QAM

QAM 6bit por smbolo (Amplitud y fase)

Q

I

(0,0)

(0,1)

(1,0)

(1,1)

Interferencia entre smbolos

ms probable

POCA ROBUSTEZ AL RUIDO

0,0,0,0,0,0- - - - - - - -- - - - - - - -- - - - - - - -1,1,1,1,1,1

Ejemplo 64QAM


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Esquema Sistema Transmisor QAM


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QAM

Esquema tipo instalacin QAM

Cabecera de canalesanalgicos

Terrestre Satlite

Cabecera DigitalTransmoduladores

digitalestransparentes

IRD digital QAM

AM-VSB

QPSK QPSK FMsat


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Sistema de proteccincontra errores y modulacin QPSK


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Constelacin QPSK

QPSK 2bit por smbolo (FASE)

Q

I

(0,0)

(0,1)

(1,0)

(1,1)

Interferencia entre smbolospoco probable

ROBUSTEZ AL RUIDO


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Modulacin QPSK

QPSK QPSK/FM sat

Cabecera de canalesanalgicos

Terrestre Satlite

Cabecera FI:SMATV-FI (procesado)

SMATV-S

IRD digital

Esquema tipo instalacin QPSK


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Sistemas de Distribucin

Sistemas individuales (DTH)

Sistemas colectivos:

2.1 Comunitarios -> QPSK2.2 Poblaciones, ciudades (CATV) -> QAM

Clasificacin por tipo de usuarios

DTH

SMATVCATV


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Huellas de cobertura ASTRA 1F

PolarizacinHorizontal

PolarizacinVertical


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Plan de frecuencias del sistema ASTRA


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Precisa de Menor dimetro

C/N ANALOGICO= 14 dB C/N DIGITAL= 6 dB

Antena Parablica

Distribucin Individual o colectiva


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Factores que determinan la C/N

Factores (dB)

No linealidad del satlite 1

Interferencia cocanal 0,5Factores atmosfricos 1- 4,2

Error de apuntamiento 1

Margen de seguridad 2- 1

Margen de implementacin

Red FI < 1

Procesadores


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Conversor universal

Frecuencia entrada:

Polaridad:

OLs:

10.750 - 12.750 MHz

H/V (13/ 18 V)

9,75 GHz (para 0 KHz)10,6 GHz (para 22 KHz)

O.L.:10,6DIGITAL

O.L.:9,75ANALOGICO

Frecuencia salida:

V ANALOGICA

950 - 1.950 MHz

1.150 - 2.150 MHz

13 V /0KHz

H ANALOGICA18 V /0KHz

V DIGITAL13 V /22KHz

H DIGITAL18 V /22KHz

Distribucin Individual


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Conversor cuatro

Frecuencia entrada:

Frecuencia salida:

OLs:

10.750 - 12.750 MHz

V ANALOGICA

950 - 1.950 MHz

1.150 - 2.150 MHz

9,75 GHz10,6 GHz

Salida 1

H ANALOGICASalida 2

V DIGITALSalida 3

H DIGITALSalida 4

1 2 3 4

Distribucin Colectiva


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LNB- Parmetros

Ruido de fase

Indica la Pureza del oscilador local

ASTRA recomienda un mnimo de 75 dBc a 10 KHz

Se mide en dBc/Hz

SPAN 200.0KHzSWP 500 msRBW 1.0 KHz VBW 1.0 KHz

CENTER 1.7998000 GHZ

ATTEN 10 dB AMKR -102.3dB/HzRL 0dBm 10dB/ -100.0KHz


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Distribucin en FI

Gran Ancho de Banda hasta 2 GHz

Bajo coste para bajo nmero de tomas

Nuevas instalaciones o retornos

Frecuencias ms altas mayores prdidasen distribucin

Ventajas

Inconvenientes


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Distribucin en FI

Fundamento:Distribucin en 1 FI (salida conversor SAT)

Caractersticas:

Topologas:

Ancho de banda: 950 - 2.150 MHz

Ancho de canal: 27, 33, 36, .. MHz

DISTRIBUCION EN ESTRELLA DISTRIBUCION EN DERIVACION

DISTRIBUCION EN CASCADA


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Distribucin en FI

Margen Dinmico receptor ~_ 50-90 dBV (especificacin IRD)

Nivel salida LNB= 75 dBV

Ejemplo


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Distribucin en FI

Distribucin selectiva en un solo cable

Los procesadores de la cabecera Digital Line reubicanla informacin contenida de un transpondedor(canal analgico o paquetes de canales digitales).


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Distribucin en FI

ReamplificacinEl nmero de veces que se puede reamplificar depender de si por la lneacircula FI o RF+FI

Parmetros de reamplificacin

Caractersticas de centrales: Figura de rudo Ganancia Vout max

Caractersticas de la instalacin:

Terrestre FI

C/N deseada.....................................................44 dB............25 dB

Ruido trmico.....................................................2 dB.............10 dB

N de canales a distribuir

N mximo de veces que se puede reamplificar Nivel mnimo de entrada: limitado por la C/N deseada

Nivel mximo de entrada: limitado por la saturacin

N mximo amplificadores en cascada: Vmin entrada= Vmx entrada

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68,00

70,00

66,00

64,00

62,00

60,00

58,00

52,002 3 4 5 6 7 8 9 101

N de amplificadores

70,00

60,00

50,00

40,00

20,002 3 4 5 6 7 8 9 101

N de amplificadores

Ne min

Ne max

Fig. de ruido 12,00

C/N deseada 44,00

N de canales 25,00

Vout.Max 114

Ganancia 36,00

N trmico 2,00

Fig. de ruido 12,00

C/N deseada 23,00

N de canales 25,00

Vout.Max 118

Ganancia 42,00

N trmico 10,00

RF

FI


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Distribucin en FI

Reamplificacin

Desadaptacin de las impedancias

cargar salidas no utilizadas

7452

Ref.5308Ref.5376

7452

Ref.5376

Ejemplo


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Distribucin en QAM

Identificacin de elementos del sistema

Amp.7215

F.A.Conmutada

7224

Transmodulador UHF/HIPER. Digital7250, 7252

F.A.Conmutada

7224

4061

Programador7233


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Distribucin en QAM

Diagrama funcional de un TDT

DemoduladorQPSK

Descodificadorviterbi

tpico 3/4

DescodificadorReed

solomnSatlite

(Ancho de banda 36 MHz) 55 Mb/seg 41,25 Mb/seg 38,01 Mb/seg

CodificadorReed solomon

Modulador64 QAM

41,25 Mb/seg

Cable

Ancho de banda= 7,9 MHz


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Distribucin en QAM

Diagrama de bloques de un TDT (QPSK)

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Entrada FI

Salida FI90

OL2

Q out

I out

CAG

SAW

O.L1P.L.L

SINTONIZADOR

DOBLE CONVERSOR A/D DEMODULADOR QPSK

A/D

A/DQ

I

Paquete detransporteMPEG-2

BITCLOCK

Filtrado NiquistDecodificador ViterbiDescramblingDecodificador RSSeales de control


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Distribucin en QAM

Diagrama de bloques de un TDT (QAM)

CODIFICADOR QAM

Q

I

Dispersin EnergaInterleavingCodificador RSFiltro Niquist

MODULADOR QAM UP CONVERTER

OL336 MHz

RF IN

RF OUT


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Procesos a realizar

Configurar cada TDT

Frecuencia de entrada (MHz)Orden decreciente desde el TDT que recibe directamente la seal.

Reloj de entrada (Mbps).Dgitos ms significativosDgitos menos significativos

Formato de salida I/Q; I/-QFrecuencia de salidaMonitorizacin BERComprobacin funcionamiento de:

QPSK

QAM

SALIDA

Mezcla con sistema terrestreAjustar nivel de la central

Back off 10dB en acoplador

Distribucin en QAM

Instalacin de una cabecera TDT

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No Monocanal

Banda ancha toda banda

Ref. 5308

Ref. 5379

Ref. 5380

Ref. 4510

Mantener C/N QAM (menos restrictiva que C/N en PAL)

Desadaptacin de impedancia

los IRD ecualizan NOTCH

Distribucin en QAM

Reamplificacin TDT

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Diagrama de bloques receptor digital


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A.D.C. Analog/Digital Converter.ARTEFACTS Grupos de pxels transmitidos errneamente, sntoma de C/N defectuosa.

B Imgenes Predictivas Bidireccionales.

B.E.R. Bit Error Rate. Indica cada cuntos bits transmitidos se transmite uno errneo.

BLOQUE Matriz de 8 x 8 pixels.C.O.F.D.M. Coded Orthogonal Frecuency Demultiplexing Modulation. Modulacin de seal digital entransmisin Va Terrestre.

Cb Seal diferencia de color B-YCr Seal diferencia de color R-Y

CUADRO Conjunto de tramas.D.T.H. Direct to Home. Sistema individual de recepcin de TV digital.

DIGITVES Sistema Televs de distribucin de TV Digital en VHF.

F.E.C. Forward Error Correction. Algoritmo que engloba la proteccin Reed-Solomon y lacodificacin de Viterbi.

fm Frecuencia de Muestreo.

G.O.P. Group Of Pictures, conjunto de 12 cuadros.I Intraimgenes.

I In Carrier. Seal digital moduladora en QPSK.

INTERLEAVING Algoritmo que elimina rfagas de errores.

I.R.D. Integrated Receiver Decoder. Receptor Digital.M.D.T. Multiplexado por Divisin en el Tiempo.

M.I.C. Modulacin por Impulsos Codificados (P.C.M.)

M.P.E.G. Moving Pictures Expert Group.M.U.S.I.C.A.M. Masking Pattern Universal Subband Integrated Coding and Multiplexing. Sistema de

compresin digital de audio.MACROBLOQUE Matriz de 16 x 16 pixels.

P Imgnes Predictivas.P.C.M. Modulacin por Impulsos Codificados (M.I.C.).

P.I.D. Program Identifier. Datos identificadores del programa en un paquete MPEG.

PIXEL Unidad mnima en la que se descompone una imagen digitalizada.Q Quadrature. Seal digital moduladora en QPSK.

Q.A.M. Quadrature Amplitude Modulation. Modulacin de seal digital en transmisiones deSMATV o SCATV.

Q.P.S.K. Quadrature Phase Shift Keying. Modulacin de seal digital en transmisin Va Satlite.

REED SOLOMON Codificacin contra errores de transmisin digital.

ROLL-OFF Pendiente del filtro de Nyquist que evita interferencia entre smbolos.

S&H Sample And Hold. Circuito de muestreo y retencin.SINC Funcin frecuencial que representa el espectro de un pulso en el tiempo.

T.D.C. Transformada Discreta del Coseno.TASA BINARIA Velocidad de transmisin. Cantidad de bits transmitidos en un tiempo.

TRAMA Unidad de 13 Macrobloques.

VITERBI Codificacin para proteger los datos en la transmisin digital.vt Velocidad de transmisin. Ver TASA BINARIA.

W Ancho de banda.Y Seal de Luminancia

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