-
7/25/2019 RTVDigital Perales 08
1/27
fi
11 4
a
'F
P
F
a .
...,.
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la
'
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l_ = j ; '
?
f
|
I
L
___
J X
F I - . P '
. i . 1 : 3 '
Sistema
DVB
u r
8.1 .
Introduccion
L a televisin
digital,
como recurso tecnolgico capaz de desplazar a
los
clsicos
sistemas basados en procedimientos analgicos, surge en Europa
bajo la norma
D V B (Digital Video B roadcast ing).
Tiene
capacidad para transmisin d e condicin
multiprograma y se p u ed e a p lic ar a los servicios de
distribucin por cable y a
la
radiodifusin
por
enlaces d e
tierra
y
por
satlite.
E l nu evo sistem a est
apoyado
en la compresin
con
procedimientos M PE G
para
sus
conten idos de aud io y vd eo y su s datos correspondientes estn
estructu-
rados segn se indica en
el
apartado 5.7 del captulo
5
dedicado al flujo de trans-
porte. Emplea proteccin de
los
datos basado en
el
sistema Reed-Solomon, entre-
lazad o de su sucesin numrica
para
aumentar
la
rigidez, aleatorizacin
para
reducir
al
mnimo
el ancho de banda y procedimiento de modulacin especfico
para cada u no de
los
tres medios de transmisin qu e
admite, los
cuales
son
indi-
cados
a
continuacin-
Pnoceomleno
D E
s
Nouaas-
- _
Meplo
DE-rnANsM|s|oN
M O D U L A U O N
D V B - T `|iansmisin por
enlaces
de
tierra
C O F D M
K
D V B -S Transmisin por
satlite
Q P S K
D V B - C Distr ibucin por cable QAM
129
-
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2/27
;
|
Sistema
D V B
E l
proyecto D V B se inici
en
'I992 mediante
la
unin de u n considerable nme-
ro
de
instituciones
pblicas y privadas y empresas fabricantes con
ei
propsito de
reactivar el mercado en declive
el
d e
la
electrnica de consumo.
L a
televisin digital por
cable tiene actua lmente mu y escasa implantacin, la de
enlace
p or
tierra,
denominada
comnmente
TD T
(televisin
digital
terrestre),
est
en
u na encrucijada
y su futuro
es mu y
incierto, y la nica co n repercusin
comer-
cial
es
la de las televisiones de
pago va
sat lite, pero
en
pocos
casos
el usuario e s
consciente
de
qu e
est
disfrutando d e u n avance tecnolgico europeo denomina-
d o
D V B . S i el
anunciado
(y
tantas veces
retrasado)
apagn
d e las emisiones en for-
mato
analgico (SECA M y PAL
para
Europa)
se
p ro d u ce a lg u na vez, el D V B tendr
grandes posibilidades de
ser
el sustituto, pero tendr qu e
competir co n otros p ro-
cedimientos qu e ha n
id o
surgiendo.
Tenemos
demasiado cerca el abandono del
s is tema d e
televisin
por satlite M A C , en el qu e tambin
se
invirtieron cuantiosas
sumas
e con micas, qu e igualmente se present como
la
solucin a nuestros vie-
jos estndares, para
que,
d esp us d e
m s
de 10 aos d e andadura , se crea en
el
estndar
D V B .
Desde qu e
el
E T S I
( European
Telecommunications Standard Institute o
Instituto
Europeo d e
Normalizacin
de las
Telecomunicaciones) aprob e l
nuevo
estndar, el D V B ha
evolucionado,
aunque
su s logros estn
presentes slo en
acciones
experimentales. U n
ejemplo
e s el estndar
D V B - M H P
(Multimedia Home
Plattorm)
recientemente
aprobado
p or
el E T S I , versin esa qu e
se
caracteriza
por
la
incorporacin
de servic ios
aadidos,
como internet, y la
condicin
de interacti-
vidad.
U n
interfaz
A PI
(Aplication Programming
Interface)
dispuesto
entre el
receptor y la l _ n e a
teiefnica
0
similar, facilita los
nuevos servicios con los qu e
se
desea l lamar l a
atencin a u nos u su a rios qu e
n o m u estra n d em as ia d o
inters
por
tales
avances.
L a incapacidad del
ojo hu m an o
para
ver
mu chos de ta lle s
de ima-
gen,
aun'que_la
tecnologa
de los
equipos
receptores
los
presente
en
pantalla,
y
la
ta n
contestada p or u na buena parte
dela
sociedad oferta
d e
programas
qu e
ofre-
cen los radiodifusores,
pu e de
provocar
qu e
los usuar ios aseguren
estar
satisfechos
con la
calidad
de su sis te ma d e televisin
analgica,
incluso, paradj icamente,
los
norteamericanos, a pesar
de su
infiel
sistema
para los
colores.
E n
el apartado
8 .4 se hace
u na
introduccin
a
los principios del M H P como sis-
tema
de
televisin
interactiva.
i _ 8 . 2 . Introduccin al sistema
E l
D V B
e s
u n sistema de
televisin digital
d e
condicin
mutiprograma, basado
en
la
compresin de
datos con
procedimientos
MP E G
y
con
empaquetado de su
flujo de transporte
(ver captulo 5).
Admite
la
aplicacin para transmisin p or satlite en d i fe rentes moda
lidades ,
p or enlaces de tierra en u n canal normalizado d e
la
televisin de
7 u 8
M Hz de
ancho de banda (V HF o UHF) y
la
distribucin por
cable.
v i s o ?
-
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3/27
I
l
L
Sistema D V B
Para cada
modo
d e los indicados emplea el D V B u n s is te ma diferente de
modu-
lacin d e
R F
para mantener
el
difcil equilibrio entre la densidad d e datos y
la
nece-
saria
rigidez.
Asi, para
televisin por satl ite (S),
en el qu e no se presentan
los
efec-
tos in de se ab le s d el
eco
d e seal, y el ancho de banda de los
denominados
trans-
pondedores
de
los
satlites
es
grande
(27
o
36 M H z),
el
s is tema d e
modulacin
es
QPSK.
Sin embargo, en televisin
p or enlaces
de
tierra
(T) si se presen tan ta le s
efectos,
lo
qu e
obliga
al
empleo
dela
modulacin COFDM
de
2
K y 8 K . En
cuan-
to
a la distribucin por cable (C), la
condicin es
la
a lta densidad, lo
qu e se asegu-
ra
con
la modulacin
Q A M con
rango de 16 a
64,
pues pu e de ser empleada con
seguridad al
no estar el medio
inmerso
en
problemas
de ruido o
de eco.
A
modo
de
resumen,
el
siguiente
cuadro indica
las caractersticas
comunes
y
diferentes de las tres versiones
de
la
norma
de televisin
digital
D V B .
M P E G - 2
( M P @ M L )
od o
de codi ficacin
J
de
vdeo.
Modo de codificacin
M P EG _ (ca pa 2)
de audio.
' _ l* 7
Tamao de los paque
l88
octetos ms los correspondientes a la proteccin FE C
tes de transporte.
Modo
de aleatorza-
cin de
los
datos.
Codificacin
externa
para
proteccin de los
datos.
M o d o de entrelazado l`
~ de datos.
Cdigo
Forney
i+x'4+x'S
Cdigo
Reed-Solomon de condicin (204, I 88, T =
8 )
W
Codificacin
interna. NO
Rc
= U 2,
23,
3 4 , 5 , - 6 ,
7'8
Filtrado
en coseno. IS % 35%
NO
l
Sistema d e
modula- Q A M de
rango QP SK
COFDM de 2K
U
B K
cion. I6 a 64
Ancho d e b an da . B MH: 27-36 M H Z 7-8
MH:
L a s condiciones
de
los distintos medios
d e
transmis in permiten
establecer u n
cuadro
comparativo relativo
a
la relacin seal/ruido y al nivel d e sea l d e recep -
cin qu e
la
determina:
i e
s i
Cable
Reducido
alto
Alto
Satlite
Elevado Bajo
M u y bajo
Terrena
Reducido
` M edio M edio
-L-fiar*
-
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4/27
l
i
_
_
l
Sis te ma DVB
132
En la distribucin
por cable
el
nivel
de
seal es alto y
con
ello tambin
su
rela-
cin
seal/ruido, a diferencia d e
la
tr a ns m is i n p o r
satlite, en la
qu e
el
nivel d e
seal reflejado por la parbola es mu y bajo (algunos
picovativos), lo qu e da lugar
a
u na
crtica
relacin seal/ ru ido.
E l
m ed io p or enlaces de tierra
est
situado en u n
nivel
medio,
lo
qu e
no hace
ta n
crticos
los
receptores.
L os tres
medios
de
propagacin
y distribucin qu e permite el sistema D V B tie-
nen
en
comn los
procedimientos
d e
compresin d e
su s
datos de
aud io
y vd eo y
la
codif icacin interna
basada
en los cdigos
Reed-Solomon
(RS)
y se
diferencian
en
qu e el modo
por
cable
no
requiere
codificacin
interna F E C y
en
el tipo de
modulacin
de
R F .
Arquitectura
de los
receptores
D V B
L os receptores para la
norma
D V B se dividen en
dos
categoras:
~ L os
e u i os rece tores
ara
ortadoras
libres las no codif icadas
, u e
corres-
l P _ _ _ _ C l _
ponden a
las
televisiones
estatales y similares y
a las
basadas
en el
manteni-
miento
con
publicidad.
0
L os
destinados a
la televisin
d e
pago,
los cua les
incluyen en la circuitera
cl-
sica d el sistema u n
descifrador
d e
los canales
codificados. L a tarjeta de abo-
nado permite el
acceso
a la
informacin
audiovisual
cuando
se cumplen las
condiciones
del canal.
L a figura 8.1 muestra,
a
modo de ejemplo,
el
circuito integrado T D A 8 0 0 0
empleado como interfaz con las
denominadas tar je tas
chip o d e
abonado.
E l
circuito
lee el
contenido del chip de la
tarjeta
y
transfiere
su
contenido
a
travs
de
u n bu s serie
al
microcontrolador del
receptor, el
cual da
el
acceso condi-
cional.
L os
receptores d e
acceso
condicional tienen generalmente configuracin de
equipos de sobremesa y
se
caracterizan p or
l a abertura
frontal disponible para
la
tarjeta de abonado.
N o
as,
los
receptores
para
portadoras
libres, los cua les
adoptan mltiples
con-
figuraciones, p or
ejemplo:
0 Como
tarjeta
para P C , con
mando a dis tancia convencional
para
el control.
0
Como
mdulo
adicional
para
los receptores
clsicos
analgicos.
0 Como
mdulo
de
sintona
de u n
canal
de
satlite al modo delos
de
tierra para
los equipos d e cabecera de
las
antenas
colectivas.
-
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5/27
Y
i
L
Sistema D V B
U 1
5 0l_ U m _ p H y m M H _
_ _ H
< _ H _ _ _ _ _ _ E M
_ _
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u c c g r
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c
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@
G
4
1
-
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21/27
Sisterno DV B
Seal de
entrada
L a
seal
de entrada al codificador corresponde
a
vdeo digital d e configuracin
4:2:2 y por
tanto
en formato multiplexado YUV, como muestra
la
figura 8.14.
Est
estructurada
la
se al en
forma
de
palabras
de
8
b its, d e
acuerdo
con
la
Recomendacin
6 01 , con
frecuencia
d e
reloj
d e
27
M HZ y 720
pxeles por
lnea
d e
television en P A L /SE CA M .
I Cr ` Y ' ` Cb
|
Y 1
Cr U
Y ' `
F ig u ra 8 .1 4 . Organizacin del vdeo en formato Y U V .
Desmultplexor
E l
bloque
desmultiplexor
recibe
la
indicada
seal
d e
vdeo
digital
en
formato
paralelo d e 8 bits y procede a separar su s componentes Y y
Cb/Cr, y las direcciona
a sus codificadores Correspondientes.
L a
separacin
se lleva
a cabo
por
identificacin de
las
componentes d e
imagen
en el
tiempo, dada
la
condicin de ortogonalidad de
la
seal d e televisin, lo qu e
da
periodicidad
a
su s muestras. Para
ello, el codificador en
estudio genera seales
de sincronismo de tiempo,
las
cuales se aplican
al
descodif icador de M PE G de
donde procede
el
video. Tales sincronismos corresponden a los terminales 28
(ODD/EVEN), para sealar c am p o im p a r/p a r, y al 1
para HSYNC
(sincronismo de
horizontal). L a figura
8.15
muestra
tales seales junto
con
los
paquetes de
datos
multiplexados
de
las
componentes
de vdeo.
lIl|llllll
H S Y N C
X
Y C R C B
[MCU
u
Y
I Y'
`
cb
O D D / E V E N
Figura 8.15.
Seal
de video y paquetes de datos.
Procesador de
luminancia
L a s
muestras de
la
informacin de luminancia se aplican
al
procesador del cir-
cuito integrado para
llevar
a cabo las
siguientes
operaciones:
1
4 9
3-.-. . - .
-
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22/27
Sistema D V B
0
Limitacin
del
ancho
de
la
banda
al
valor
correspondiente
a
cada
estndar.
0
Filtrado
e
interpolacin.
0
Retardo de tiempo conforme al estndar de televisin
correspondiente.
L a salida del
procesador
es
u na
se al d e
8
bits
de
longitud
con las
caractersti-
cas
adecuadas
para
qu e puedan ser
insertados
los
sincronismos y multiplexarla
con
la croma
a nte d e ma nd a de
vdeo
co mp u e sto p or parte del usuar io.
Procesador de croma
L as
m u estra s d e croma en formato
Cr/Cb son aplicadas
al
procesador para
modular
u na
portadora
en cuadratura
(NTSC/PAL) o
en frecuencia (SECAM), lo
qu e
genera
la
subportadora de crom a qu e se u ne a
la
luminancia para obtener
el
vdeo
compuesto.
L a
secuencia d e l
proceso
es la
siguiente:
0
Limitacin
del ancho
d e
banda al valor del estndar
de televisin
correspon-
diente.
o
Generacin
d e
la
frecuencia subportadora de
croma.
~
Modulac in
d e la subportadora.
0 Insercin d e l burst
en
NTSC/PAL, el
cual es
necesario
para
la operacin d e
desmodulacin.
0
Cambio d e fase d e
la
componente d e rojo y del burst lnea
a
lnea en
el
estndar P A L .
Generador
de
sincronismos
E l circuito genera
con
su reloj d e 27 M H z todas
las
seales d e tiempo p ara sin-
cronizar las lneas y los campos de imagen en
los
modos de exploracin entrelaza-
d o o progresivo. As, genera las siguientes seales que, en
conjunto, const ituyen
los
denominados
sincronismos compuestos qu e se unen
a la
seal de vdeo o
a la
de luminancia s i la
salida
es
de
modo
Y/C:
0
Paquete de impulsos de
sincronismo
vertical.
0 Paquetes de impulsos de
igualacin
por
campo,
qu e se sitan
a
ambos
lados
del sincronismo vertical.
1
Periodos de borrado
d e horizontal
(1 2 u s por lnea
en
PAL).
~
impulsos
de
sincronismo
horizontal, qu e se extienden de
u n extremo
a otro d e
los
paquetes d e igualacin.
L a f igura
8.16
muestra los
impulsos
para los estndares de televisin NTSC y P A L .
-
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23/27
Y
l
l
i
l
__Q
Sistema
D VB
,_
Full V 8 1 1 ,
If Pm-uaivaii _ _l
7 1
2
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Piilfliapuiximnpifli
L _ _ -
= ,
E
;
Fmmwmmmmmmmw
l,l|,lV: I' iI d5 ,2 I1d9 .I aIlI? ,4PIdfl iBd
Buslnhase: nuliiidvahia
1 1 3 5 '
: Bxllphasu: nuniudvaiw
-135
: BuI: lI-DDrnm`m`IIIumd
b )
P A L .
F ig u ra 8 .1 6 . Diagrama de seales.
ai
---_-i1==,1,r
-
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24/27
i
i
|
i
;.
i
\.
_.
_... .
is tema DVB
152
1
|
1
1
Sahdas
de vrdeo
E l
procesador
de video, con
tratamiento en
formato
digital
de
los
datos de
entrada,
incorpora
diversos
convertidores
D /A para
proporcionar
seales
d e
vdeo
de
naturaleza
analgica.
E l formato
de
vdeo
de
salida (compuesto,
Y/C, etc.)
es
seleccionado en el
procesador
a
travs del bu s l2C (terminales
26
y
27 ) qu e
lo
u ne
con
el
microcontrolador del
sistema,
que,
a
su vez,
recibe
rdenes del usuar io
a
travs
de
los
mens
en pantalla
de configuracin (OSD).
En tales condiciones,
las
salidas
analgicas
del procesador son
las siguientes:
Terminal' _ _
'-Aplic'ac_iri_:t
l
I Vdeo
compuesto
1 8 Seal d e az ul
o
vdeo
compuesto
I9 Seal
de
rojo
o
croma para el formato Y IC
20
S e a l d e
verde
o
luminancia
para el formato YIC
L os convertidores
internos
D /A
son
d e 9 bits de
resolucin, lo
qu e
da
u na cali-
d ad
suficientemente aceptable
para
este propsito.
L a
conexin
m s ut i l izada
con el
receptor de TV
e s el
formato RG B porque
no
produce
prdidas
d e
ancho
de banda
como
c onsecuenc ia d e la
desmodulac in a
la
qu e es
preciso
recurrir
en
los
otros
dos
formatos.
3.4.
Televisin interactiva
L a televisin interactiva es otro logro tecnolgico de
la
televisin digital
qu e
permite qu e
el
usuario pueda elegir a
la
carta su s programas y los
servic ios auxi-
liares qu e
ofrezca el
canal sintonizado.
L a
introduccin en
los
receptores
de
u n
mdulo
A P I
( Aplication Programming
interface
o
interfaz programable
de aplicaciones) da
lugar
a la
televisin digital
integrada (IDTV), en la qu e
a la
diversidad de canales existentes se unen Internet
e informtica.
D e
este
modo,
el
receptor del hogar pasa
a
ser
el
centro neurlgico
de
las
comunicaciones
domsticas
tanto para
visualizar
un
programa
como
para
enviar u n e-mail.
L a funcin interactiva se
inicia con la
p e tic i n p or parte del usuario de
la
carta
de servicios d el ca na l, en
la
qu e
el
radiodifusor ha podido incluir
la
guia de pro-
gramacin
de
imagen y sonido (seleccin
d e lengua
para esta
ltima
informacin),
noticia s b ajo d em an da , telecompra, telebanco, etc., y
finaliza
con la
recepcin de
los mensajes correspondientes de modo multiplexado
con la
programacin nor-
mal y en
la
condicin d e a cce so condicional
al
abonado
qu e realiza
la
peticin.
'G
-
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S is tema DVB
E l
modo de solicitud de los servicios y la
recepcin
de stos diferencia
los
dos
sistemas
actuales
de televisin interact iva
asociados al estndar
D V B :
el M HP ,
cuya
peticin al
radiodifusor se
hace a travs
de u n operador de
telecomunicaciones, a
cu ya red se u ne el
IDTV
a travs
de u n
mdem,
y
el RCI, q u e e mp le a
el
propio canal
del
radiodifusor
c om o r eto rn o. A m b o s procedimientos
son
descritos
en
sntesis
a
continuacin.
4 - 1 - S i s t e m a D V B - M H P
Condicionado a la televisin digital del estndar D V B , el
M HP (Multimedia
Home Platforms) permite la televisin interactiva para u n
elevado grupo de s erv i-
cios
a la carta mediante la unin del receptor con los
equipos
del radiodifusor a
travs de
u na
red de telecomunicaciones de
las empleadas
para
la
telefona.
E l
mdulo
A PI u ne
a
su vez
el
receptor
con la
lnea de telecomunicaciones
para per-
mitir la
navegacin a
travs
de mens desplegables en
la
pantalla
del
usuario.
As, el A PI efecta la gestin
de
las aplicaciones, recibe el
flujo de
datos de
entrada, memoriza las tablas
de
informacin
de los
distintos
servicios
e interacta
con
el usuario
a
travs
de
su interfaz grfico,
por ejemplo, en todo
el
p roc eso d e
acceso
a
Internet y a las w eb
solicitadas.
E l sistema est basado
en la
programa-
cin
Java.
C23
CAPS
%/va/d/l
H
P
-PI
./_/W-7f
///4/%/I//7/W/`
I/'/?//I/. /7/Z_f`/Z.
m
/%/
f
% %%fl
/M//1/,/-f
///W//1%:-z//2
fflffffl/
/zf/// zz/WW
Figura 8.17. Organizacin b sic a d el sistema
MHP.
1.. -1..
3 , ,
m_____
ig, _ _
_
-
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t
Sistema D V B
.
..
E l API, como interfaz de programacin de aplicaciones, puede
tener la
misma
configuracin de equipo qu e los
descodificadores
de
la televisin
de
pago
(en
la
tecnologa
de hoy, dicho
equipo
e s
u n API)
o
bien
ser un
mdulo interno
del recep-
tor 0
estar
integrado en su arquitectura, qu e
es
el propsito de
los
fabricantes de
la
electrnica
de
consumo.
D a d o qu e el M H P
e s de
reciente aparicin, y por
tanto est en
vas
de
experi-
mentacin, su s prestaciones y configuracin pueden ca mb ia r m
uy rpidamente.
N o
obstante, se
puede
obtener informacin de su evolucin en la direccin
www.mhp.org o en WwW.mhp- forum.de.
8.4_.2. Sistema DVB-RCT
Este sistema supone
u n proyecto de gran
envergadura
qu e propone utilizar u n
espacio
d el ca na l recibido en
televisin
digital
con e nla ce
por tie rra (DVD-T)
como
retorno
para
el
envo
de
las
peticiones
del
usuario
al
radiodifusor,
lo
qu e
evitar
la
necesidad
de unin
a travs de u na
red de
servicios telefnicos, c om o oc u rr e en
el
sistema MHP.
Esto
supone qu e el
equ ipo rec eptor
debe contar
con u n
pequeo transmisor,
de
aproximadamente
50
mW
de potencia, y de su
correspondiente
antena, en el exte-
rior de
la
vivienda, para
el envio
por
este
med io ina lmbr ic o de los m ensa jes d e l
usuario, los cuales seran
captados
por diminutas clulas,
al
modo de l a telefona
mvil_
AMPLIFICADOR
P R O G R A MA S
RECEPTOR
Y D A T
T RETQRNO RCT OS
EXQTADOR DESMODULADOR
| N s E a c | N D E
_
D A T O S
MPEG__|_s
C ON FR OL A D O R
MONITOR
_i
I
P R O V E E D O R
D E
SERVICIOS I
F ig u ra 8 .1 8 . Organizacin bsica
del
sistema R C T .
-
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l
l
-l
Sistema
D V B
D a d o
qu e
no
e s
posib le as ignar espacio
radioelctrico adicional para
este
nuevo
servicio,
la
propuesta de los promotores de este sistema es
emplear
u n reducido
segmento del ca na l d e 8 M H z de ancho de banda para el
envio
de los nuevos pro-
gramas
y servicios. Este segmento, denominado canal d e
retorno, es
el qu e da
denominacin
al
sistema.
tr
