8 Sistemas de televisión digital
1 Digitalización de
imágenes
2 Formación de la trama
digital
3 Transmisión de la
trama
4 Medidas de calidad en
video digital
5 Compresión de
imágenes: MPEG
6 Sistemas de
compresión de imágenes
7 Niveles, perfiles y
escalas
1 Digitalización de imágenes
Cuanto más muestras se tomen, mayor será la
calidad de la imagen.
Podemos tomar menos muestras de la señal de
color que de luminancia, debido a la menor
sensibilidad del ojo a los colores.
No es necesario digitalizar las señales de
sincronismos.
La frecuencia de muestreo será mayor del doble
de la máxima frecuencia a digitalizar (teorema
de Nyquist).
Norma CCIR 601
Línea activa digital
53,33 microsegundos
(52+margen seguridad)
720 muestras
Muestreo en
componentes
Y = 13,5 MHz
CR= 6,75 MHz
CB= 6,75 MHz
La frecuencia tiene como origen el
múltiplo de 625 x 525 líneas=2,25
Tipos de codificación
4:2:2
4:1:1
4:2:0
4:4:4
2 Formación de la trama digital
Las muestras de las señales diferencia de color se transmiten intercaladas
con las de luminancia.
Período de transmisión = 37 ns por muestra.
Flujo de datos (8 bits/muestra) = 216 Mbits/s
Flujo de datos (10 bits/muestra) = 270 Mbits/s
Señales de control de la trama
Inicio de vídeo activo
(SAV)
Final de vídeo activo
(EAV)
Datos adicionales
Comparación: Analógica / Digital
Zona video
Zonas ‘libres’
3 Transmisión de la trama
Transmisión paralelo
Transmisión serie:
SDI (SMPTE 259 M)
SDTI (SMPTE 305 M)
Vídeo: YUV 10 bits
Audio: Multicanal 20 bits
Datos adicionales
Vídeo comprimido
Transferencia en alta
velocidad
Ilink, Firewire (IEEE
1394)
Hasta 800 Mbps
conexión local
4. Medidas de calidad video
Construcción diagrama del ojo
Patrón de ojo
Construcción diagrama del ojo
Especificaciones para las mediciones del diagrama de ojo
Construcción diagrama del ojo
Mediciones del diagrama de ojo
Construcción diagrama del ojo
A pesar de la caida
de la amplitud y los
tiempos degradados
la señal se recibe
correctamente.
Medidas de gamut
Representación espacial con señales RGB y señales Y, CR y CB
Medidas de gamut
Como se forma el ‘split diamond’ a partir de las caras del ‘cubo’
Medidas de gamut
Un diamante con toda la gama de color y exceso de rojo
Medidas de gamut
‘Split diamonds’, imagen correcta e imagen con exceso de azul
Medidas de gamut
‘Split diamonds’, imágenes incorrectas
Medidas de gamut
Split Diamond
Medidas de gamut
Diagrama Arrowhead
Medidas de gamut
Diagrama Arrowhead
Representación ‘Arrowhead’ – Márgenes Y - Croma
Medidas de gamut
Diagrama Lightning
- Se representa la
luminancia asociada con
Pb y Pr en ejes opuestos.
- Cada color tendrá una
posición en la pantalla.
- Se pueden ver si los
niveles son adecuados de
forma similar al
vectorscopio.
Medidas de gamut
Diagrama Lightning
- Se representa la
luminancia asociada con
Pb y Pr en ejes opuestos.
- Cada color tendrá una
posición en la pantalla.
- Se pueden ver si los
niveles son adecuados de
forma similar al
vectorscopio.
5 Compresión de imágenes: MPEG
MPEG-1:
MPEG-2:
4 a 15 Mbps (amp. A 80)
720 x 480 (TV)
720 x 576
MPEG-3:
Transferencia: 1,5 Mbps
352 x 240 (VHS)
1920 x 1080
MPEG-4:
64 Kbps
176 x 144
Fundamentos de
compresión:
Redundancia espacial
Redundancia temporal
Entropía de la imagen
Predicción de imagen
5 Codificación de imágenes I
Codificación intracampo:
4:2:2 (10) 4:2:0 (8)
División en bloques (8x8)
Transformada discreta del
coseno (DCT)
Cuantificación (8 bits)
Lectura de coeficientes
Codificación por pares
Código Huffman
Codificación de imágenes P
Predicción de imágenes:
Zonas de análisis: 64x48
Identificación de
macrobloques iguales
Vectores de
movimiento
Información nueva
Codificación
Codificación de imágenes B
Predicción bidireccional:
Utiliza como referencia las
imágenes I o P que se
transmiten antes y
después.
Sólo se transmite la
información nueva.
Grupo de imágenes:
Sólo imágenes I
Imágenes I,P
Imágenes I,P,B
Usualmente el GOP estructura con 15 imágenes, siendo la 1ª una I.
Es un sistema flexible.
Jerarquía de datos de vídeo
Secuencia
Grupo de imágenes
Porción
Macro bloque
Bloque
Jerarquía datos: transmisión
Flujo de programa
Video 1
Audio 1
Datos 1
Codificador
Codificador
MPEG-2
MPEG-2
Video 2
Audio 2
Datos 2
Codificador
Codificador
MPEG-2
MPEG-2
Multiplexor
Multiplexor
flujo
flujode
de
transporte
transporte
Codificador
Reed-Solomon
Codificador
Viterbi
Video 3
Audio 3
Datos 3
Codificador
Codificador
MPEG-2
MPEG-2
Flujo de transporte
Trama multiplex
6 Niveles, perfiles y escalas
Nivel
Resolución
Bajo
352 x 288x25
352x240x30
Bitra
Aplicaciones
te
4
Grabación doméstica en
Mb/s vídeo
Principal
720 x 576x25
720x480x30
15 Calidad de estudio
Mb/s profesional (CCIR 601)
Alto
1440
1440 x 1152x25
1440x1080x30
60 Televisión de alta definición
Mb/s doméstica (HDTV)
Alto
1920 x 1152x25
1920x1080x30
80 Producción en alta definición
Mb/s (SMPTE 240)
Perfil
Características
No transmite imágenes
B
Características
Principal
estándar
Reducción
escalable
SNR
del ruido
Definición mejorada
Espacial
escalable
SNR + Espacial +
Alto
muestreo 4:2:2
Nivel de aplicación
Bajo Principal Alto 1440
Simple
7 Sistema DVB: Prestaciones
Varios programas por un mismo canal.
Transmisión conjunta de TV, radio y datos.
Elección de la calidad del programa
emitido.
Posibilidad de transmitir HDTV
Codificación de seguridad, acceso
condicional y pago por visión.
Mayor protección ante interferencias.
Prestaciones multimedia bidireccionales.
Sistema DVB: Tipos
DVB-S: Transmisión vía satélite en QPSK
DVB-C: Transmisión vía cable en QAM
DVB-T: Transmisión terrestre en OFDM
DVB-MC: Transmisión por cable en 10 GHz
DVB-MS: Transmisión en microondas vía
radio