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
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