Compresión de vídeo en el estándar dvb-t
Páginas: 26 (6496 palabras)
Publicado: 14 de abril de 2010
COMPRESIÓN DVB - T
1. Introducción
Figura 1
1.1 DVB-T
El sistema de TV digital denominado DVB-T (Terrestrial Digital Video Broadcasting), y recogido en el estándar ETSI (European Telecommunications Standards Institute) EN 300 744, especifica los procesos de codificación de canal y de modulación para un adecuado funcionamiento cuando se usan los canales de transmisión terrestre. Como en elresto de los estándares DVB, la señal de entrada normalizada es la denominada “MPEG-2 Transport Stream” (TS) o “Flujo de transporte MPEG-2".
Dicho “Flujo de Transporte” (TS), obtenido mediante el proceso denominado “Codificación de Fuente” es una adaptación del estándar MPEG-2 según ISO/IEC 3818-1, que se estructura multiplexando varios programas y añadiendo la “Información del Servicio” (SI)correspondiente, según ETS 300 468.
Mediante la secuencia de operaciones denominada “Codificación de Canal”, se añade suficiente redundancia y protección a la señal para hacerla más robusta con vistas a poder corregir los errores - “Forward Error Correction” (FEC) - después de pasar por el canal de transmisión.
El “Esquema de Modulación” usado en la transmisión, es del tipo modulación multiportadoraOFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex).
El resultado, combinando el potente método de codificación para corrección de errores y la modulación multiportadora, es una transmisión de tipo COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex).
El sistema DVB-T es muy flexible, disponiéndose de una serie de opciones:
- 2 modos de transmisión: 2k (1.705 portadoras); 8k (6.817 portadoras)
- 3esquemas de modulación: QPSK; 16-QAM; 64-QAM
- 5 relaciones de codificación para protección interna de errores: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8.
- 4 longitudes para el intervalo de guarda: 1/4, 1/8, 1/16, 1/32
- Modulación jerárquica o no jerárquica con diferentes valores del parámetro α.
Además, el DVB-T incluye un intervalo de guarda, que se trata de un tiempo en el que si se reciben ecos de la señal (ose recibe la misma señal de otro repetidor) se interpreta como un símbolo sumándose a la señal real, es decir, que da la impresión de que la potencia recibida es mayor (esto quiere decir que los ecos mejoran la recepción de la señal).
2. Compresión DVB
2.1 Porque es necesaria la compresión?
El éxito inicial del video digital fue en aplicaciones de post producción, en donde la producción devideo generaba alrededor de 200 Mbps de datos, con lo cual se requería de gran capacidad de almacenamiento o gran ancho de banda para su eventual transmisión. La siguiente figura ilustra este concepto para la digitalización de una imagen de 625 líneas, 720 píxeles por línea y una cadencia de cuadros de 30 cuadros por segundo, resultando en un ancho de banda de 216 Mbps para su eventual transmisión.El formato de submuestreo de croma usado es 4:2:2
Figura 2
Y=8*13.5=108 Mbps
Cr=8*6.75=54 Mbps
Cb=8*6.75=54 Mbps
Total=216 Mbps
Debido a estas dificultades, era necesaria una forma de codificación del material de audio y/o video, en la cual se requieran menos datos para representar al material. La forma en que MPEG consigue llevar a cabo este objetivo, es mediante el procesamiento de lasecuencia de video, de manera tal de codificar solo lo necesario, y dejar que el decodificador “adivine” el resto, y posiblemente, como en la mayoría de los casos, la eliminación de determinada información no tan crítica para el observador.
2.2 Sistema de compresión DVB
La compresión de video en el sistema DVB tiene las siguientes características:
- Video.- Main level, main profile (720x576x25, 4:2:0,Max. 15 Mb/s)
- El IRD (Integrated Receptor Demodulator) soporta:
- Relación de aspecto.- 4/3, 16/9 y 2,21/1
- Pan Vectors.- para permitir visualizar imágenes 16/9 en receptores de pantalla 4/3.
El sistema DVB utiliza como estándar de compresión al MPEG2.
En el siguiente diagrama de bloques se puede observar las fases de compresión codificación y multiplexado de un programa.
Figura 3
2.3...
1. Introducción
Figura 1
1.1 DVB-T
El sistema de TV digital denominado DVB-T (Terrestrial Digital Video Broadcasting), y recogido en el estándar ETSI (European Telecommunications Standards Institute) EN 300 744, especifica los procesos de codificación de canal y de modulación para un adecuado funcionamiento cuando se usan los canales de transmisión terrestre. Como en elresto de los estándares DVB, la señal de entrada normalizada es la denominada “MPEG-2 Transport Stream” (TS) o “Flujo de transporte MPEG-2".
Dicho “Flujo de Transporte” (TS), obtenido mediante el proceso denominado “Codificación de Fuente” es una adaptación del estándar MPEG-2 según ISO/IEC 3818-1, que se estructura multiplexando varios programas y añadiendo la “Información del Servicio” (SI)correspondiente, según ETS 300 468.
Mediante la secuencia de operaciones denominada “Codificación de Canal”, se añade suficiente redundancia y protección a la señal para hacerla más robusta con vistas a poder corregir los errores - “Forward Error Correction” (FEC) - después de pasar por el canal de transmisión.
El “Esquema de Modulación” usado en la transmisión, es del tipo modulación multiportadoraOFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex).
El resultado, combinando el potente método de codificación para corrección de errores y la modulación multiportadora, es una transmisión de tipo COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex).
El sistema DVB-T es muy flexible, disponiéndose de una serie de opciones:
- 2 modos de transmisión: 2k (1.705 portadoras); 8k (6.817 portadoras)
- 3esquemas de modulación: QPSK; 16-QAM; 64-QAM
- 5 relaciones de codificación para protección interna de errores: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8.
- 4 longitudes para el intervalo de guarda: 1/4, 1/8, 1/16, 1/32
- Modulación jerárquica o no jerárquica con diferentes valores del parámetro α.
Además, el DVB-T incluye un intervalo de guarda, que se trata de un tiempo en el que si se reciben ecos de la señal (ose recibe la misma señal de otro repetidor) se interpreta como un símbolo sumándose a la señal real, es decir, que da la impresión de que la potencia recibida es mayor (esto quiere decir que los ecos mejoran la recepción de la señal).
2. Compresión DVB
2.1 Porque es necesaria la compresión?
El éxito inicial del video digital fue en aplicaciones de post producción, en donde la producción devideo generaba alrededor de 200 Mbps de datos, con lo cual se requería de gran capacidad de almacenamiento o gran ancho de banda para su eventual transmisión. La siguiente figura ilustra este concepto para la digitalización de una imagen de 625 líneas, 720 píxeles por línea y una cadencia de cuadros de 30 cuadros por segundo, resultando en un ancho de banda de 216 Mbps para su eventual transmisión.El formato de submuestreo de croma usado es 4:2:2
Figura 2
Y=8*13.5=108 Mbps
Cr=8*6.75=54 Mbps
Cb=8*6.75=54 Mbps
Total=216 Mbps
Debido a estas dificultades, era necesaria una forma de codificación del material de audio y/o video, en la cual se requieran menos datos para representar al material. La forma en que MPEG consigue llevar a cabo este objetivo, es mediante el procesamiento de lasecuencia de video, de manera tal de codificar solo lo necesario, y dejar que el decodificador “adivine” el resto, y posiblemente, como en la mayoría de los casos, la eliminación de determinada información no tan crítica para el observador.
2.2 Sistema de compresión DVB
La compresión de video en el sistema DVB tiene las siguientes características:
- Video.- Main level, main profile (720x576x25, 4:2:0,Max. 15 Mb/s)
- El IRD (Integrated Receptor Demodulator) soporta:
- Relación de aspecto.- 4/3, 16/9 y 2,21/1
- Pan Vectors.- para permitir visualizar imágenes 16/9 en receptores de pantalla 4/3.
El sistema DVB utiliza como estándar de compresión al MPEG2.
En el siguiente diagrama de bloques se puede observar las fases de compresión codificación y multiplexado de un programa.
Figura 3
2.3...
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