Manual de Codificación y Decodificación de Señales de ...diagramas.diagramasde.com/otros/codidec.pdf · son por ejemplo el algoritmo del producto y el algorit- ... que le sigue

ALGORITMOS DE CODIFICACIÓNEl lector seguramente debe haber utilizado muchos

algoritmos en su vida pero como no los nombraron así,en el momento que los aprendió en la escuela primaria,no cabe esperar que reconozca la palabra.

Un algoritmo es una serie de operaciones matemá-ticas que se realizan sobre uno o más números, obte-niéndose otro número diferente como resultado. Losalgoritmos que nos enseñaron en la escuela primariason por ejemplo el algoritmo del producto y el algorit-mo del cociente.

Recuerde que su maestra un día le dijo: chicos hoyvamos a aprender a multiplicar números de más de doscifras. Para multiplicar números de más de dos cifrasUds. deben colocar el numero más grande en el ren-glón superior y el más chico en el .........

Y así les dio todo un proceso que implicaba el usode las tablas de multiplicación y posteriormente unasuma, con tantas cifras como dígitos tiene el númerodel renglón inferior. Mas adelante les dijo: hoy vamosa aprender a dividir y les enseñó otro algoritmo mascomplicado. Seguramente les debe haber explicadotambién que la multiplicación y la división eran opera-ciones inversas, es decir que si A x B = C ; C/B= A y esto aunque Ud. no lo crea es el principio de lacodificación y decodificación de señales digitales deTV.

Analicemos un ejemplo demostrativo. Volvamos ala escuelita primaria e imaginemos que dos niños quie-ren intercambiar entre sí una información numéricasin que se entere un tercero, por ejemplo, que cantidadde figuritas poseen cada uno. Pedro tiene 52 figuritas yJosé 29 pero se ponen de acuerdo en que el númeroque van a nombrar en la conversación va a ser el núme-

ro real multiplicado por 17 y sumándole al resultado elnúmero 15. Pedro y José crearon un algoritmo para ci-frar o codificar su información; en el medio de su char-la, y con Jaimito presente, José le dice a Pedro que esposeedor de 508 figuritas y Pedro le contesta que élposee 899. Luego y en privado ambos aplican el antial-goritmo que consiste en restarle 15 a la cifra transmiti-da y dividirla por 17 obteniendo de ese modo la cifrareal.

Jaimito se da cuenta que las cifras no pueden serreales (son muy grandes) y en el recreo entra al aula ycuenta las figuritas de José y de Pedro. Jaimito no quie-re repetir la peligrosa experiencia de entrar al aula ycon todos los números en su poder quiere hallar el an-tialgoritmo para utilizarlo en futuras comunicaciones.Si Pedro y José hubieran utilizado solamente una ope-ración como algoritmo Jaimito no hubiera tenido ma-yores inconvenientes en averiguar la clave, pero al usardos el problema es más complejo. Si la historia se repi-tiera en la escuela secundaria Jaimito podría obtener elantialgoritmo planteando un sistema de dos ecuacionescon dos incógnitas:

Pedro 899 = A . 52 + B (1) —> B = 899 – A . 52 (3)José 508 = A . 29 + B (2)

Reemplazando (3) en (2) —> 508 = A . 29 – ( 899 – A . 52) 508 = A . 29 + A . 52 – 899508 = A . 81 – 899 A = (508 + 899) / 81 = 17 (4)

Reemplazando (4) en (1) -> 899 = 17 . 52 + BB = 899 – 17 . 52 = 15

Como vemos con el conocimiento de los datos ver-daderos y de los datos falsos Jaimito pudo averiguar elalgoritmo de la codificación y de la decodificación.Cuando Pedro y José se enteraron que su sistema ha-bía sido decodificado, utilizaron la argucia de cambiar

Manual de Codificación y Decodificación de Señales de Video2ª Parte

EL CIRCUITO DEL

DECODIFICADOR UNIVERSAL

Manual de Codificación y Decodificación de Señales de Video 17

los coeficientes de su algoritmo todas las semanas yvolvieron a tener privacidad. ¿y qué tiene esto que ver conla codificación de señales de TV digitales ?. Tiene muchoque ver, porque se sigue el mismo procedimiento queacabamos de ejemplificar. En una transmisión de TVdigital lo primero que se hace es tomar el video analó-gico y pasarlo por un conversor A/D (Analógico / Di-gital). Con este proceso la señal se transforma en suce-sivas muestras y a cada muestra le corresponde un nú-mero porque está compuesta de ceros y unos (habitual-mente se usan 8 bits para el video); dicho de otro mo-do a cada muestra le corresponde un número binario ycomo es obvio a cada número binario le correspondeun número decimal. A esos números se los somete a unproceso de encriptado que no es más que aplicarle unalgoritmo (tal como hicieron Pedro y José). En el de-codificador se aplica el antialgoritmo y se obtiene eldato original que pasado por un conversor D/A generala señal de video original. Como Ud. se puede imagi-nar los algoritmos utilizados no son tan simples comolos vistos hasta aquí. Tanto el codificador como los de-codificadores utilizan veloces microprocesadores quepermite utilizar operaciones matemáticas complejascomo el logaritmo, las funciones trigonométricas o elcálculo diferencial o integral. También se pueden utili-zar parámetros relacionados con el barrido de líneas.

Por ejemplo en el algoritmo de codificación se pue-de usar como parámetro el número de línea que se es-tá codificando, de ese modo la línea de barrido 1 (laque le sigue al pulso vertical) tiene un algoritmo y la úl-tima (625) tiene otro.

No conforme con esto los fabricantes de codifica-dores utilizan además otro proceso de codificación ex-tra que consisten en reubicar las líneas de barrido. Losdatos de las muestras de video no se envían directa-mente sino que primero se les aplica el algoritmo lue-

go se agrupan en líneas y por último se ubican en unamemoria que tiene suficiente capacidad para acumularun cuadro completo de TV. De esa memoria se extraensiguiendo un patrón predeterminado: por ejemplo 5,43, 314,1,..........,625 ; esto significa que si se los ve enun TV sin decodificador no corresponden a ningunaimagen entendible. En el decodificador y con conoci-miento del patrón de reubicación de las líneas, se pue-de armar el rompecabezas y generar la imagen original.En el fondo, ésta es una nueva aplicación de un algorit-mo.

Por supuesto los parámetros de estos algoritmospueden ser cambiados frecuentemente y sin molestiaspara el usuario porque se lo hace de un modo automá-tico por el mismo lazo que se envía la señal (cable, aireo satélite). Algunas empresas lo hacen enviando la in-formación durante el borrado vertical, en determinadomomento de la semana por todos los canales y otrasutilizan un sintonizador de FM conectando la entrada,en paralelo con la entrada del sintonizador de TV. Es-te sintonizador recibe solamente datos en forma per-manente. Estos datos son de diferente tipo; en generalse tratan de datos adecuados para habilitar o deshabili-tar a un dado usuario o un determinado canal premiunde un usuario o para la gestión de sistemas de “pagarpara ver” o PPV. Pero por el mismo canal de radio deFM se puede enviar el dato de los parámetros del algo-ritmo que se va a emplear durante esa semana.

En EEUU existe un organismo estatal llamadoDES que se dedica a generar algoritmos y códigos deencriptación. Una buena cantidad de empresas estánadheridas a este organismo, incrementando de estemodo la seguridad de sus transmisiones, porque elDES tiene también funciones de policía informática;cambiando inmediatamente los códigos cuando se pro-duce alguna filtración de la información.

Algoritmos de Codificación

18 Manual de Codificación y Decodificación de Señales de Video

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DETECTANDO EL TIPO DE CODIFICACION

Detectar el tipo de codificación existente en su cabe-cera es fundamental en la tarea de investigación. Desdeluego que si usted posee un osciloscopio con base detiempo demorada tendrá la tarea allanada. Pero como notodos los investigadores tienen a su disposición los me-dios técnicos necesarios, le indicaremos aquí cómo su-plirlos con elementos caseros que Ud. mismo puede rea-lizar y que le servirán también para otras tareas de labo-ratorio. Además adelantamos aquí cómo realizar en suTV dos de las decodificaciones más comunes.

EL RECEPTOR DE TV USADO COMO UN MONITOR DE CODIFICACION

¿Qué TV utilizó para investigar? Prácticamente cual-

quier TV color sirvecomo monitor. En ge-neral lo más conve-niente es usar un apa-rato antiguo de la dé-cada del 80 (y un con-versor) porque en él setiene acceso a todas laspartes del circuito. Enlos más modernos nosencontramos con uncircuito jungla en don-

de sólo tenemos acceso a la señal de video compuestoque sale del detector.

Cualquiera sea el TV que utilice, Ud. debe poseerel circuito esquemático del mismo para encarar la ta-rea de modificación exitosamente. La primera modifi-cación a realizar es sobre el AGC, tal como lo indica-mos anteriormente. Si Ud. posee un osciloscopio ve-rifique que el pulso vertical no esté inmerso. Si notiene uno, verifique que el sincronismo vertical se pre-sente tan estable en los canales codificados como enlos comunes. Ya dijimos que el sincronismo vertical seutiliza como referencia del decodificador oficial y, porlo tanto, no tiene alteraciones de tipo alguno en las

codificaciones existentes hasta la fecha. Si alguien le di-ce que en su cabecera codifican el pulso vertical, no lecrea; seguro que la medición fue realizada sin modifi-car al AGC y el pulso vertical se deformó y atenuó enla FI. Ahora observe atentamente la pantalla y trate dediscernir las características de la codificación. Primeroanalice si las imágenes se ven en negativo o en positi-vo. Tiene que observar un buen rato porque algunoscanales cambian el tipo de modulación por períodoslargos.

En la fig. 32 se pueden observar imágenes negati-vas y positivas. El color puede aparecer en forma espo-rádica o ser una imagen en blanco y negro.

Ya puede responder la primera duda que se le pre-senta al investigador: ¿qué tipo de modulación de la señalde video se utiliza? Negativa, positiva, ambas aleatoria-mente, ambas secuencialmente.

Una única variante no analizada aún es que la ima-gen aparezca gris con algunos vestigios de contornosde las figuras. Este es el caso particular de inversióndonde cada campo vertical tiene una polaridad diferen-te, uno negativo, el siguiente positivo y así sucesiva-mente. Ver fig. 33.

Detectando el Tipo de Codificación


Figura 32

Figura 33

En caso de que se presenten algunas de las imáge-nes de la fig. 32 observe si la imagen sedesgarra constantemente o si con algu-nas imágenes casi no hay desgarros visi-bles. Esto le permitirá responder a la se-gunda pregunta ¿se trata de una interfe-rencia en video (desgarros permanentes) o deuna codificación de sincronismo horizontal(desgarros aleatorios)?

La tercera pregunta es para el caso deque la codificación sea sobre el sincronis-mo horizontal y para responderla se de-be realizar una pequeña modificación enel receptor. Estudie el circuito y observesi en algún punto del mismo se puede le-vantar algún componente de manera quesólo se corte el sincronismo del osciladorhorizontal. No podemos indicarle un

punto determinado. Ud.,analizando el diagrama es-quemático del TV, deberáencontrarlo pero recuerdeque el control automático defase horizontal tiene dos en-tradas y una salida; la salidaes la CC que controla el os-cilador horizontal, las entra-das son el pulso de referen-cia (en este caso pulsos hori-zontales) y el pulso de mues-tra, en general tomado desdeel fly-back sobre el colectordel transistor de salida ho-

rizontal. Ver fig. 34.En estas condiciones la imagen dejará de tener des-

garros pero no tendrá sincronismo horizontal. La fal-ta de sincronismo permite observar el borrado hori-zontal y el pulso de sincronismo, tal como mostramosen la fig. 35.

En una imagen sin codificar el borrado debe apa-recer de color negro, pero si aumentamos el brillo seobservará de color gris oscuro y dentro de la bandagris, una banda más fina y más oscura que correspon-de al pulso de sincronismo horizontal.

En una imagen codificada el borrado y el sincro-nismo tienen diferentes aspectos, a saber:

A) Barra gris oscura sin barra interior negra, co-rresponde a la codificación con supresión del sincro-nismo pero sin inversión del borrado.



Figura 34

Fig. 35

Figura 36

B) Barra gris claro sin barra interior blanca, corres-ponde a codificación con supresión del sincronismopero con inversión del borrado.

C) Barra gris oscura con barra negra interior, que aintervalos de tiempos irregulares cambia de brillo, co-rresponde a sincronismo horizontal con amplitud va-riable (por lo general de 3 ó 4 niveles).

D) Barra gris clara con barra interior blanca, co-rresponde a la codificación por inversión del sincronis-mo horizontal.

Esta observación nos permite contestar la tercerapregunta referida al tipo de codificación que produceel desgarro.

UNA MODIFICACION SIMPLE DEL TV

Si su emisora codifica por inversión del sincronis-mo horizontal y modulación directa (imagen negativapermanente) puede encarar una modificación simplemediante un inversor de video conectado entre la sali-da de FI y la entrada de video compuesto. Ver fig. 36.

El circuito contiene además un separador de sin-cronismo vertical que compensa la in-versión del mismo. Si no lo colocára-mos, el TV perdería el sincronismovertical.

El funcionamiento es sencillo: laseñal proveniente de la FI tiene el sin-cronismo horizontal hacia positivo, elvertical hacia negativo y el video in-vertido. El operacional para alta fre-cuencia NE5534 invierte la señalcompleta y la amplifica dos veces. Si laentrada tiene 2,5V pico a pico (enadelante pap) la salida tendrá 5V papcon el sincronismo horizontal haciaabajo (normal) y el video con polari-dad normal; luego el atenuadorR5/R8 devuelve la señal a su nivelnormal de 2,5V pap. El único proble-ma es que ahora el sincronismo verti-cal está hacia arriba. El transistor Q1es un separador de sincronismo verti-cal que detecta pulsos verticales haciaabajo invirtiéndolos en su colector.Por lo tanto, en colector de Q1 tene-

mos pulsos positivos de sincronismo vertical que hacenconducir a Q2 a través de D1 y R9. Cuando Q2 con-duce genera sobre el cursor de RV1 una tensión queforza a que el video de salida se enclave en dicho valordurante el sincronismo vertical. El ajuste de RV1 sepuede realizar con un osciloscopio conectado a la sali-da y se ajustará para que los pulsos verticales tengan lamisma altura que los horizontales. Sin osciloscopio sedebe proceder a desenganchar el oscilador horizontal yvertical del TV, quitar los pulsos correspondientes a laentrada de control automático de fase horizontal y eloscilador vertical y ajustar, para que los pulsos en lapantalla tengan el mismo nivel de negro.

UNA MODIFICACION ALGO MAS COMPLEJA

Si al realizar las verificaciones indicadas anterior-mente, observamos que la codificación es del tipo conpolaridad positiva o negativa fluctuante aleatoriamen-te, debemos realizar un circuito basado en el anterior,pero que tenga la posibilidad de invertir o no el video,de acuerdo a la posición de una llave, que será coman-



Figura 37

dada por el experimentador según la observación de lapantalla.

Cuando observe que el video aparece invertido enla pantalla, deberá operar la llave. Observando el cir-cuito de la fig. 37 se puede notar que, con la llave enposición A, el circuito está preparado para recibir mo-dulación directa del video, ya que queda igual que elanterior. Cuando se recibe modulación inversa (ima-gen positiva) con pulsos horizontal invertidos, la llavepasa a la posición B y el video ingresa a la entrada noinversora, es decir que se conserva la fase entre la en-trada y la salida del operacional. El problema es queahora el pulso de sincronismo horizontal va hacia arri-ba. En forma similar a lo realizado anteriormente conel sincronismo vertical, construimos un separador depulsos horizontales positivos con Q3, invertimos la se-ñal de colector con Q4 y la agregamos con un sumadora diodos en la base de Q2, que ahora realiza un encla-vamiento doble de horizontal y vertical al valor ajusta-do por RV1. Ver fig. 37.

Para realizar el ajuste se espera que la emisoratransmita con modulación inversa y se ajusta igual queel circuito anterior. Si el pulso de sincronismo verticaltiene la amplitud correcta con toda seguridad el pulsode sincronismo horizontal también la tendrá.

LAS INFORMACIONES OCULTAS DE CONTROL

Si el lector deseara realizar un circuito automáticoque reemplace la llave manual de la fig. 37 debería re-currir a una llave electrónica, pero ¿de dónde puede obte-ner la señal que opere dicha llave? La respuesta no está anuestro alcance; cada cabecera puede enviar esa infor-mación para sus propios decodificadores por una víadiferente. Puede, utilizando el mismo canal de video,enviar información en una línea determinada o em-plear el canal de sonido en algunas de las muchas va-riantes posibles.

Aquí volveremos a insistir sobre el tema de la co-mercialización masiva de decodificadores no oficiales.Las informaciones ocultas pueden estar codificadas;por ejemplo, es posible enviar la información de inver-

sión de polaridad de modulación, como una informa-ción de datos en serie en forma de modulación de am-plitud de la portadora de sonido. Se pueden usar doscódigos de 4 bits (por lo general, un pulso angosto sig-nifica un cero y un pulso ancho, un uno). Cuando apa-rece uno de los códigos se opera la llave de inversiónhacia arriba y cuando aparece el otro, hacia abajo. Fue-ra de tiempo se envían otros códigos como enmascara-miento, que no tienen significado alguno.

Claro que con la ayuda de un osciloscopio se puededescubrir la codificación y realizar un decodificadorque funcione correctamente. Pero qué ocurre si dichacodificación se modifica desde la cabecera, una vez porsemana, y se envía el nuevo código a todos los decodi-ficadores oficiales por el canal de servicio. Ya dijimosque los decodificadores actuales son programables enforma remota por un canal de servicio. Por lo general,la cabecera se comunica con los decodificadores me-diante un canal correspondiente a una emisora de FM(es común utilizar una frecuencia de 107.1MHz). Estacomunicación se utiliza de muy diversas maneras: enlos sistemas más sofisticados cada abonado tiene supropio código de identificación personal; de maneraque desde una PC se puede habilitar el sintonizadorpara que reciba determinados canales. Esto sirve, entreotras cosas, para inhabilitar abonados en mora; porejemplo, con una mora de 1 mes se suprimen los cana-les premiun, con una mora de dos meses se dejan sólolos canales de aire y con una mora de tres meses se su-primen todos los canales.

Aclaremos que el conversor incluye dos sintoniza-dores que funcionan al mismo tiempo, uno de radioFM y el correspondiente a TV. El de radio sólo sirvepara recibir informaciones de datos y enviarlos al mi-croprocesador o a la sección decodificadora de video.Muchos de estos conversores cuentan con una peque-ña fuente de alimentación recargable, similar a las delas PC, para evitar que queden aislados de la emisorapor un corte de energía o por una desconexión hechaexprofeso, para habilitar canales deshabilitados.

Otros decodificadores envían la información deservicio por el mismo canal de video utilizando las lí-neas de barrido desde el 0 al 20 (la línea cero es la quecoincide con el pulso de sincronismo vertical). En efec-



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to en una línea horizontal se pueden enviar unos 250pulsos, así que despreciando las líneas del 0 al 5, que sedestinan al pulso vertical, quedan 20 líneas destinadasal envío de pulsos de comunicación con el microproce-sador; es decir un total de 5Kbit por cada campo verti-cal (250 x 20) y, como hay 50 campos por segundo, lacomunicación se realiza a un ritmo de 250Kbit/seg. o250.000 baudios. Esta velocidad de transmisión es muygrande (Internet funciona a 660 baudios de velocidadpromedio) y, por lo tanto, se puede establecer una co-municación muy rápida con todos los abonados de laemisora e inclusive, utilizar redundancia para evitarerrores de comunicación.

COMO DETECTAR LA INFORMACION OCULTA EN EL VIDEO

El instrumento ideal, para observar la informaciónoculta en las primeras líneas de cada campo, es el osci-loscopio con base de tiempo demorada; inclusive exis-ten modelos diseñados especialmente para TV, quepermiten observar cada línea de barrido con sólo indi-carlo en la base de tiempo demorada, que tiene un in-greso por teclado. El que posea un osciloscopio de es-te tipo con toda seguridad conoce su uso y sería redun-dante explicarlo aquí. Preferimos explicar algún méto-do casero que reemplace un instrumento tan sofistica-do.

El método más económico es utilizar el propio TVcon algunas variantes que permiten estirar la parte su-perior de la trama. Aquí se presentan dos alternativas:A) El receptor tiene control de linealidad y B) El re-ceptor es moderno y no posee dicho control. En el ca-so A basta con estirar la parte superior de la pantallacon el control y si éste tiene poco rango, modificar el

preset y el resistor fijo asociadoal ajuste de linealidad. Luego,reducir la altura y/o el centradovertical para que se observe lapantalla superior de la trama,sin perder ninguna de sus lí-neas. Ver fig. 38.

Las líneas superiores debenquedar suficientemente abiertascomo para que no se confundana simple vista. Este método tie-ne la ventaja de que se puede

observar la imagen y las informaciones ocultas al mis-mo tiempo. Por supuesto que el receptor debe tenerrealizada la modificación del AGC para observar unaimagen estable verticalmente.

Si el TV utilizado no tiene control de linealidad sepuede deformar el vertical de diversas maneras. Porejemplo, deformando el diente de sierra de excitacióno el de referencia con el agregado de un diodo y un re-sistor. Ver fig. 39.

De acuerdo a la conexión del yugo, el diente de sie-rra de referencia puede tener una fase contraria a la in-dicada y entonces el diodo D1 se debe conectar inver-tido para ampliar la parte superior de la pantalla.

Si el lector se pregunta qué se debe observar en lapantalla, le aclaramos que las primeras líneas se puedenperder por acción del borrado del receptor. Si se de-sean ver todas las líneas horizontales se debe anular elborrado vertical y aumentar el brillo. Durante el retra-sado vertical se observarán las clásicas líneas de retra-sado, cuya cantidad depende del TV pero que en gene-ral son 5.

Durante estas 5 líneas no se transmite informaciónalguna porque se puede alterar el sincronismo. Las lí-neas 5 a 9: otros servicios; 10 a 20: transmisión de da-tos, con la siguiente subdivisión: de la 10 a la 13: datosde abonados individuales. De la 13 a la 20: datos gene-rales para todos los abonados que incluyen el dato re-ferente a la modulación de video, que suele estar in-cluida en la línea 20, tal como se indica en la fig. 40.

MODIFICACION DEL OSCILOSCOPIO

Si el lector posee un osciloscopio sin base de tiem-po demorada, le proponemos la realización de un equi-



Figura 38

po que puede suplirla en muchos aspectos, aunque conciertas limitaciones. El mismo circuito puede tambiénusarse en la decodificación de algunas señales; por lotanto, es conveniente familiarizarse con él. Si el lectortiene pocos conocimientos de técnicas digitales, lo re-mitimos al apéndice correspondiente. Si conoce el te-ma puede armar el circuito de la fig. 41.

El circuito está preparado para señales de videoprovenientes de un videograbador o de un TV, al ajus-tar simplemente el valor de RV1 que determina la ga-nancia de TR1. La señal en colector de TR1 tiene elpulso vertical hacia arriba y una amplitud de unos 10Vpap. C2 filtra los pulsos horizontales y el video de altafrecuencia, de forma tal que TR2 tenga una señal sólocon componentes de frecuencias bajas, que permitanseparar el pulso vertical en forma neta.

El pulso vertical separado se conecta a la entradaTR- de un monoestable CD4098B que tiene las termi-

nales de TR+ y RESET apositivo para anular sufuncionamiento. La cons-tante de tiempo RC delmonoestable (variable enforma continua y por sal-tos) determina un retardoexistente entre el pulso desincronismo vertical y elmomento en que la salidapor la pata 6 cambia deestado. El pulso de salidapor la pata 6 debe seraplicado a la entrada desincronismo externo delosciloscopio. En la fig. 42se pueden observar lososcilogramas para poderobservar la línea 10.

En el osciloscopio se puede ele-gir el disparo con flanco positivo onegativo. Si se elige el positivo, co-nectado el video al canal A, se ob-servará el pulso de sincronismovertical. En el canal B se conecta lasalida de la pata 6 del monoestabley se elige una constante de tiempoque produzca un flanco descenden-te justo en la línea 10. Si ahora se-leccionamos el flanco de disparo

negativo, el video comienza a observarse a partir de lalínea 10. Aumentando ahora la frecuencia de la base detiempo, se pueden observar los pulsos de sincronismohorizontal 10 y 11 al comienzo y al final de la pantallay el video incluido entre ellos. Las limitaciones quenombramos antes son con respecto al brillo del oscilo-grama. En las condiciones propuestas, el brillo será po-bre debido a la baja velocidad de repetición (20mS) y laalta velocidad de barrido (64mS). Seguramente deberáoscurecerse el recinto para poder observar algo en lapantalla.

INFORMACION OCULTA EN LA SUBPORTADORA DE SONIDO

Esta variante puede dividirse a su vez en dos casosparticulares, a saber:



Figura 39

Figura 40

A) Modulación de amplitudde la subportadora de sonido,

B) Modulación en amplitudde una subportadora de la sub-portadora de sonido, con las mis-mas normas de una transmisiónestereofónica o con normas dife-rentes.

El caso A es difícil de de-tectar y de decodificar, a pe-sar de que se trate de unasimple modulación de ampli-tud de la subportadora de4,5MHz. Ocurre que la granmayoría de los TV actual-mente en uso, se basan en elmétodo de interportadora.Las portadoras de sonido yvideo se amplifican en formaconjunta desde el sintonizador hasta el detector de vi-deo. A la portadora de sonido se la atenua en parte (de-jando sólo un 10 a 15 % del valor original) para que nointeractúe con el video y produzca barras de sonido. Aldetector, por lo tanto, le llegan dos señales, una de ele-vada amplitud (el video) y otra de pequeña amplitud (elsonido). Como la etapa detectora es un elemento alta-mente alineal, produce una mezcla de ambas señales,con lo que se obtiene a la salida de la misma no sólo labanda base del video, como detección de amplitud, si-no una señal poliarmónica que contiene señales de lassiguientes frecuencias: la diferencia entre la portadorade video y el sonido (4,5MHz), la suma de ambas y to-

das las armónicas de estas componentes.Si se utiliza un filtro pasabanda, se puede seleccio-

nar la señal de 4,5MHz entre todas las demás. Esta se-ñal conserva la modulación de FM original, pero aho-ra contiene una modulación de amplitud debido a quela portadora de video está fuertemente modulada enamplitud y eso modifica la ganancia de conversión dela etapa detectora. El problema entonces es separar lamodulación de amplitud original de la producida en laetapa detectora y esto no es fácil. Sí es sencillo recupe-rar el audio original, debido a que está modulado enFM; en este caso se procede a amplificar en exceso demanera que sature al amplificador de FI de sonido, así

elimina la modulación de amplitud y conella, la señal oculta.

El decodificador oficial contiene unaFI de video basada en nuevos circuitos in-tegrados que se llaman «FI a PLL», desa-rrollados para mejorar el rechazo del ca-nal adyacente (la distribución de señal porcable utiliza todos los canales, a diferenciadel sistema por aire donde nunca se auto-rizan dos canales adyacentes en la mismazona de cobertura). Estas «FI a PLL» se-paran las portadoras de sonido y video a lasalida del sintonizador con un filtro de su-perficie (SAW) especialmente diseñado,que tiene una salida de video y otra de so-



Figura 41

Figura 42

nido. Luego ambas señales se procesan por separado y,por lo tanto, es simple recuperar la modulación de am-plitud causada por la señal oculta.

Para saber si una codificación emplea modulaciónde amplitud de la subportadora de sonido, debiéramosfabricar un amplificador de 47,25MHz con un estrechoancho de banda y conectarlo a la salida del sintoniza-dor antes del filtro SAW, observar luego si existe mo-dulación de amplitud a la salida del mismo con un os-ciloscopio. Más sencillo es determinar si la señal ocul-ta se transmite en una subportadora; por lo tanto, esconveniente actuar en orden de dificultad: primero ob-servar si la información oculta está incluida en las pri-meras líneas del video y, luego, si está sobre una sub-portadora; si no está en alguna de estas ubicaciones se-guramente será modulación de amplitud. A continua-ción indicaremos cómo verificar si se trata de una sub-portadora. Si se utiliza una subportadora, el espectrode la señal de audio que sale del amplificador y detec-tor de la señal de sonido tendrá una alta energía porencima de la banda de audio. En efecto, cualquier sub-portadora que se utilice se debe ubicar por encima delos 15kHz para evitar que sea audible.

La medición, por lo tanto, es muy simple. Consisteen utilizar un osciloscopio sobre la salida de audio pe-ro conectado con una red RC de filtrado con un corteen 10kHz y observar la pantalla del osciloscopio en losmomentos en que no hay sonido (en general, duranteun diálogo). Ver fig. 43. Cuando el diálogo se inte-rrumpe, la pantalla del osciloscopio mostrará una sub-

portadora con bajamodulación de ampli-tud (no conocemos al-gún sistema por mo-dulación de frecuen-cia, pero no se debedescartar).

Sólo basta con medir el período de la subportadorapara determinar su frecuencia o, mejor aún, utilizar elfrecuencímetro conectado en la salida del osciloscopio(prácticamente todos los osciloscopios modernos tie-nen una salida con una ficha BNC para cada canal, enla que se puede conectar el frecuencímetro). Lo máscomún es utilizar una subportadora de 15.625Hz o de31.250Hz (portadora estéreo I-D) con un índice demodulación del orden del 10 ó 20 %.

EL SISTEMA FUERA DE BANDA

El autor no conoce la existencia de este sistema enAmérica latina pero fue ampliamente utilizado en Es-tados Unidos y por lo tanto, puede aplicarse aquí. Yadijimos que algunos decodificadores se comunican conla emisora por dos vías: el canal de TV elegido por elusuario y un canal de servicio en la banda de FM (enalgunos casos se puede usar una frecuencia de TV). Es-te sistema se llama fuera de banda porque las informa-ciones ocultas no están dentro del canal sintonizado.Determinar si la información oculta está fuera de ban-da es muy simple, si el sistema tiene más de un canalcodificado. Se realiza con dos TVs sintonizados ensendos canales codificados. Si en la pantalla se observaque las características de la codificación cambian sin-crónicamente en ambos televisores (inversión de videoy desgarros del sincronismo) significa que están usan-do la misma información oculta y el sistema funcionacon un canal fuera de banda.

Si sólo hay una emisora codificada se deberá, explo-rando toda la banda de cable con otro TV, buscar in-formación con un formato diferente de las normas deTV o con un receptor de FM, en lo posible con laspuntas de banda ampliadas en búsqueda de informa-ción codificada.



Figura 43

NUEVO CD-ROMManejo de Workbench

Un producto preparado por los Autores deAutores deSaber Electr nicaSaber Electr nica que lo guiar paso porpaso para que aprenda a manejar un Labora-torio Virtual. Incluye un demo ejecutable delprograma y ejemplos de uso. P dalo con laclave: Z-2 por s lo $100 M.N. y lleve de re-galo el texto: Vademecum de las T cnicasDigitales . B squelo en:Tienda D.F.: Rep blica de Salvador N… 26,Local 1, Col. Centro M xico D.F.Tienda Guadalajara: L pez Cotilla N… 757,Sector Ju rez, Col. Centro Guadalajara ( a 3locales de Sony Parts Shop)Para Informes y Env os a todo M xico:Centro Japon s de Informaci n Electr nica,Norte 2 N… 4, Col. Hogares Mexicanos Eca-tepec, estado de M xico. Haga su pedido alTel.: (5) 787-1779, o por Fax al: (5) 770-0214,o por e-mail a: [email protected] m s datos y los alcances del Kit:Curso de PICsCurso de PICs al tel fono (5) 787-1779

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CODIFICADOR DECODIFICADOR UNIVERSAL DE VIDEOEn el libro que aparecerá en unos 6 meses, el ingenie-

ro Picerno explica paso a paso cómo es el proceso univer-

salmente empleado para codificar señales de audio y videocon el objeto de “limitar” el acceso a cierta información.Estos sistemas son empleados para codificar señales de te-levisión, al respecto debemos aclarar una vez más que to-dos los conceptos que aquí se dan, sólo deben ser empleadospara investigación y aprendizaje, estando prohibida la co-mercialización de estos dispositivos. Tenga en cuenta quetiene más material sobre codificación y decodificación y unprograma para el PIC en nuestra web:

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Codificador Decodificador Universal de Video


Figura 44

Para lo cual debe dirigirse al ícono: PASS y luego di-gitar la clave SM2025. Éste es un material exclusivo pa-ra lectores de esta edición. El programa podrá ser inter-pretado fácilmente por quienes poseen conceptos de codifi-cación de señales y saben cómo se programa y carga unPIC.

En esta sección pasamos por alto las explicacio-nes teóricas que hacen al funcionamiento de este co-

dificador/decodifi-cador universal(dado que es temadel libro al que he-mos hecho men-ción) y sólo nosocuparemos debrindar algunosdetalles circuitales.

Con respecto alprograma del PIC,cabe aclarar que siUd. ha seguido losdistintos artículospublicados en Sa-ber Electrónicadesde el Nº 110

hasta el 131 (inclusive), no tendrá problemas en “ar-mar” un programa y cargar su PIC, caso contrario,deberá recurrir a personal idóneo.

SOBRE EL CIRCUITO ELÉCTRICO

El circuito está presentado en forma completa enla figura 44 pero también puede consultarse en for-



Figura 45

Figura 46

ma independiente cada una de las etapas en las figu-ras 45 a 48.

Para realizar el circuito impreso se debe utilizarla figura 49 en donde se observa el dibujo del cobredesde el lado del impreso. En realidad para la impre-sión fotográfica puede resultar más conveniente undibujo del impreso que no contenga los agujeroscentrales. La razón es que el borde del agujero po-dría quedar sin cobre haciendo dificultosa la solda-dura. Nuestro plano de armado es simplemente unafotografía electrónica de la plaqueta con la enorme

ventaja de la imposibilidad de que se pro-duzcan errores de armado ya que se tratade una plaqueta armada según el circuitoy debidamente probada y ajustada. La fo-tografía actualizada se puede observar enla figura 50. Aconsejamos a nuestros lec-tores que luego de armar su plaqueta rea-licen un control de armado por compara-ción con la pantalla de su monitor pres-tando especial atención a los colores delos resistores.

Lista de Materialesdel CodificadorDecodificador deSeñales de Video

CAPACITORES ELECTROLITICOS C1 - 10µF - 12V C2 - 10µF - 12V C3 - 10µF - 12VC4 - 10µF - 12V C5 - 10µF - 12VC6 - 10µF - 12VC7 - 470µF - 12VC8 - 100µF - 12VC9 - 10µF - 12V



Figura 47

Figura 48

RESISTORES DE CARBON (todos son de 1/8W con toleranciadel 5%)R1 - 10kΩ R2 - 10kΩR3 - 1kΩR4 - 1kΩ R5 - 2,2kΩR6 - 22kΩR7 - 22kΩ R8 - 33kΩR9 - 33kΩR11 - 2,2MΩ R12 - 3,9kΩR13 - 47kΩR14 - 1,5kΩ R15 - 560ΩR16 - 560ΩR17 - ANULADA R18 - 330ΩR19 - 1kΩ R20 - 2,2kΩ R21 - 1kΩR22 - 1kΩ R23 - 1kΩ R24 - 1kΩR25 - 1kΩ R26 - 1kΩ R27 - 3,9kΩR28 - 180Ω R29 - 680kΩ R50 - 10ΩR51 - 10Ω R52 - 33Ω R53 - 22kΩR54 - 1,5kΩ

CAPACITORES CERAMICOS (todos son tipo disco de 50V de tensión máxima detrabajo)C12 - 100 pF NP0 C51 - Anulado C52 - 330 pF N75 C53 - 330 pF N75 C54 - Anulado C55 - 0.01 uF N1500 C56 - 22 pF NP0 C57 - 100 pF NP0

C58 - 100 pF NP0 C61 - 1000 pF N1500 C62 - 0.01 uF N1500

CAPACITORES DE POLIESTER METALIZADO 10%C58 - 0.001 uF 50V C80 - 0.001 uF 50V

CIRCUITOS INTEGRADOS CI1 - NE592 CI2 - CD4053 CI3 - LM393 CI4 - CD4093 CI5 - PIC16C621 CI6 - LM565 CI7 - 78L05

VARIOSQ1 - TRANSISTORBC548C Q2 - TRANSISTORBC548C Q3 - TRANSISTORBC548C PLAQUETA FENOLICAPINES TORNEADOS Y1 - CRISTAL 8MHz CV1 - TRIMER 50pF RV1 - PRESET 25kΩ***********************



FIG 49

FIG 50

Documents

Manual de Codificación y Decodificación de Señales de ...diagramas.diagramasde.com/otros/codidec.pdf · son por ejemplo el algoritmo del producto y el algorit- ... que le sigue