Apuntes televisión digital

TELEVISIÓN DIGITAL

Estándares de codificación y transmisión

Ventajas para el usuario: (tv digital)

1. Posibilidad de incremento en el número de programas

2. Recepción de la señal desde receptores móviles sin pérdida de calidad

3. Integración de todos los aparatos audiovisuales domésticos

4. Canal de retorno: espectador “interactivo”

5. Globalización del concepto de pago por visión

Ventajas técnicas:

1. Mayor eficiencia espectral: mayor número de canales en el mismo ancho de

banda.

2. Estándar a nivel mundial

3. Mayor robustez en la señal frente a ruido e interferencias multitrayecto

DVB (Digital
Video Broadcasting)

Digitalización de la Señal de Televisión

para tener una imagen digital de TV digital deberemos digitalizar las

señales proporcionadas por las cámaras e, inversamente, la señal recibida en

un televisor deberá ser devuelta a su formato analógico para que sirva de

entrada a la pantalla.

CONVERSIÓN ANALÓGICO DIGITAL

El proceso de conversión de una señal analógica a digital lo realiza el ADC.

(Convertidor Analógico Digital) tiene que efectuar los siguientes procesos:

1. - Muestreo de la señal analógica

2.- Cuantización de la propia señal

3.- Codificación del resultado de la cuantización, en código binario

Muestreo de la señal analógica

Un muestreo consiste en tomar diferentes muestras de tensiones o voltajes en diferentes puntos de la onda senoidal.Se mide en (kHz).

CONDICIÓN DE NYQUIST

Harry Nyquist formuló el siguiente teorema para obtener una grabación digital de calidad:

“La frecuencia de muestreo mínima para realizar una grabación digital de calidad, debe ser igual al doble de la frecuencia de la señal analógica que se pretenda digitalizar y grabar”.

Este teorema recibe también el nombre de “Condición de Nyquist”.
Es decir, que el muestreo se debe realizar, al menos, al doble de la frecuencia de los sonidos más agudos que puede captar el oído humano que son 20 kHz.

en audio, se escogíó la frecuencia de 44,1 kHz como tasa de muestreo para obtener “calidad de CD”, pues al ser un poco más del doble de 20 kHz.

Cuantización de la señal analógica

Una vez realizado el muestreo, el siguiente paso es la cuantización de la señal analógica.

Para esta parte del proceso, los valores se convierten en series numéricos decimales correspondientes a los diferentes niveles o variaciones de voltajes que contiene la señal analógica original.

Por tanto, la cuantización representa el componente de muestreo de las variaciones de  valores de tensiones o voltajes tomados en diferentes puntos de la onda sinusoidal, que permite medirlos y asignarles sus valores en el sistema numérico decimal, antes de convertir esos valores en valores binarios.

Compresión. Norma MPEG-2

Moving Pictures Expert Group (MPEG).Es un estándar empleado

La tarea de MPEG es tomar las señales de audio y vídeo y convertirlas en paquetes de información digital, de forma que puedan ser enviadas a través de redes de comunicaciones.

MPEG comprime las señales de audio y vídeo, desechando gran parte de la información redundante de las mismas, consumiendo menos ancho de banda y manteniendo la calidad de la transmisión.

MPEG determina la estructura que debe poseer la información de vídeo digital, audio y datos asociados.

En TV digital se ha adoptado el estándar MPEG-2.

se había desarrollado un estándar para compresión de imágenes fijas (fotografía electrónica) conocido como JPEG (del Joint Photographies Expert Group).

soporta diferentes relaciones de aspecto (4:3, 16:9).

Compresión de la información de vídeo

La compresión de la información de vídeo se realiza desde dos puntos de vista:

A) Espacial

B) Temporal

El primero explota la existencia de información redundante dentro de una

imagen fija cualquiera (elimina redundancias en zonas uniformes o con poco

detalle) y la poca sensibilidad del ojo humano al color (elimina información no

perceptible).

El segundo aspecto de la compresión se basa en la alta correlación existente

entre imágenes sucesivas.

Combinando ambas filosofías se consigue un nivel de compresión muy alto y,

en función del nivel de calidad exigido, se trata de tener una pérdida de

información imperceptible.

Compresión de la información de audio

El estándar MPEG-2 también propone la compresión de señales de sonido.

Para ello se basa en la llamada codificación perceptual.

Sistema de Difusión de Televisión Digital

Terrestre

La difusión terrena o terrestre de señales vía radio, como se hace con las señales de televisión analógica convencional, acarrea un importante número de limitaciones e inconvenientes:

1- El medio de propagación es mucho más hostil que el cable o los enlaces con los satélites

Así, la señal rebotada, exclusiva de este medio, da lugar a un fenómeno perceptible muy

molesto: la doble imagen o imágenes fantasmas.

2- La planificación de canales en un territorio es muy complicada

3- Los nuevos servicios que se demandan (TV de alta definición, vídeo bajo demanda) no pueden incorporarse en las transmisiones analógicas.

para que la TV digital terrestre suponga una mejora respecto a la analógica se debe emplear una modulación robusta frente a multitrayectos, que permita incorporar nuevos servicios y que aproveche al máximo el espectro.

Todo esto se consigue con la modulación COFDM, que también se ha implantado en el estándar de radio digital DAB (Digital Audio Broadcasting).

Modulación COFDM

Es la modulación empleada en Televisión Digital Terrestre. Fundamentalmente es lo mismo que OFDM (Orthogonal Frequency División Multiplexing).

El principio básico de esta modulación consiste en utilizar un número grande de portadoras equiespaciadas en frecuencia y moduladas cada una de ellas en QAM o QPSK, de modo que la información a transmitir se reparte entre todas ellas.

El conjunto de todas las portadoras ocupa el ancho de banda del canal.

En la figura siguiente podemos comprobar las diferencias existentes entre el espectro en una transmisión analógica y la digital:

El sistema DVB-T en Europa utiliza 2k (1705) o 8k (6817) portadoras.

Globalización

DVB-T (Digital Video Broadcasting Terrestrial) equivale al TDT

DVB-T (Digital Video Broadcasting Terrestrial)

Calidad de señal:

La calidad de las imágenes es comparable a la de un DVD

Cuando hay muchos fallos de la señal se pierde totalmente la recepción

Formatos de imagen (HDTV, EDTV, SDTV, LDTV):

Con la televisión digital surgen varios formatos de imagen con el fin de mejorar la calidad de ésta.

HDTV es la mejor

SDTV es la que tenemos y es un estándar mejorado.

LDTV se usa a través de red

Se tengo el descodificador de alta calidad y la tv de baja calidad se ve la imagen bien

Se tengo la tv de alta calidad y el descodificador de baja calidad se ve la imagen mal

El códec de compresión que normalmente utiliza es MPEG-2.