aes/ebu formato del audio digital

AES/EBU Formato del audio digital

ÆLos espacios entre las muestras EAV y SAV están disponibles para diferentes tipos de información que no sea video

Primera muestra de video activoUltima muestra de video activo

EA

V

SA

V

1712

3F

F1713

000

1714

000

1715

XY

Z0

Cb

1Y

2C

r3

Y

3F

F000

000

XY

Z

La palabra XYZ incluye Inicio/Fin de la línea (H),Borrado Vertical (V), y Campo (F)Bit(8,F) 1=Campo2, 0=Campo1Bit(7,VB) 1=Intervalo VB, 0=Video ActivoBit(6) 1= EAV, 0=SAV

Embebiendo el audio en el video

ÆLos espacios de información ancilar incluye los intervalos de borrado horizontal y vertical



Æ Paquetes de información ancilar y espacio de formateo

– ADF – Ancillary Data Flag (ADF) es un encabezado de tres palabras 000h 3FFh 3FFh

– DID – Data ID identifica el tipo de información empaquetadaÆ Audio, EDH, Close Captioning

– DBN – Data Block Number Contador que determina si falta información

– DC – Data Count (DC) Palabra que indica el tamaño del paquete de información

– Checksum – Simple detección de error

Pre Data (20) PCUV

Audio Sample

ValidityUser DataChannel Status DataSubframe Parity

Preamble (4)Æ 32 Bits/subframe

– 4 Preamble Bits

– 4 (or 0) Aux Bits

– 20 (or 24) Data Bits

– 1 Validity

– 1 User

– 1 Channel Status

– 1 Parity

X Channel 1 Y Channel 2 Z Channel 1 Y Channel 2 X Channel 1 Y Channel 2

Frame 191 Frame 0 Frame 1

sub-frame 1 sub-frame 2 sub-frame 1 sub-frame 2sub-frame 1 sub-frame 2

Æ20 bits Vs. 24 bits de muestras de audio

Aux (4)


Æ 20 bit vs. 24 bit muestras de audio

– 20 bits colocados en las palabras de información auxiliar

– Los 4 bits adicionales son colocados en los paquetes de información extendida ( Extended Data Packet) que siguen inmediatamente las muestras de 20 bits

Data

Blk

Nu

mb

er

Data

C

ou

nt

AU

X

AU

X

AU

X

AU

X

AU

X

AU

X

Data

Blk

Nu

mb

er

Data

C

ou

nt

Ch

eck

Su

mC

heck

Su

m

AES 1Chnl 1

x, x+1, X+2

AES 1Chnl 2

x, x+1, X+2

AES 2Chnl 1

x, x+1, X+2

Data ID 2FF (1FD, 1FB, 2F9) Basic 20-bit Audio

Data Header000 3FF 3FF

Auxiliary 4-bit

Data ID 1FE (2FC, 2FA, 1F8)


ÆFormato de la información auxiliar


Æ DID de los paquetes de control de audio

– Tabla con la lista de todos los DIDspara el audio embebido en SDI /SD La figura muestra los DIDs de los paquetes de control de audio

1ECh1F8h2F9h13-16Group 4

2EDh2FAh1FBh9-12Group 3

2EEh2FCh1FDh5-8Group 2

1EFh1FEh2FFh1-4Group 1

Audio Control Packet

Extended Data

Packet

Audio Data

Packet

Audio Channels


Paquete de Datos de Audio paraHD

Audio AES y Embebido

Audio en HD-SDI SMPTE 299M

Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4AES1 AES2 AES1 AES2 AES1 AES2 AES1 AES2 L R L R L R L R L R L R L R L R

1E0h2E4h13 16Group 4

2E1h1E5h9 12Group 3

2E2h1E6h5 8Group 2

1E3h2E7h1 4Group 1

Audio Control Packet

Audio Data Packet

Audio Channels

Embebiendo el audio en el video en HD

Buffer de Audio Embedded paraSD

SAV

EAV

Group 1

Group 2

Group 3

Group 4

Audio Embedded para HDSAV

EAV

Embedded Audio

Groups

Audio Embedded HD y SD

Audio embedded en HD

Solo presente en Cb/Cr

Audio embedded en SD

Presente en Y/Cb/Cr

ÆSistemas multi-canal– 5.1 Sistema de canales con altavoces izquierdo, efectos de

baja frecuencia (LFE), central, derecho, izquierdo surround y derecho surround

– 7.1 Sistema de canales que incluye también izquierdo surround trasero y derecho surround trasero

Experiencia de sonido surround

ÆEs posible tener los niveles de barras tradicionales y la pantalla de sonido surround

Indicadores de nivel de audio

Display de Sonido SurroundÆ Permite visualizar la interacción de los canales múltiples

– Izquierda (L), Derecha (R), Central (C), Izquierda Surround (Ls), Derecha Surround (Rs)

– Muestra sonido dominante

– Correlación entre canales

– Indicadores de Fase Fantasma

– Filtros Lineales o A Weighting

Indicadores de nivel de audio Æ Indicadores de nivel

– Canales

• Izquierdo

• Central

• Derecho

• Izquierdo Surround

• Derecho Surround

• No indicación LFE

– dBFS Niveles

• 0dBFS (escala completa)

• -10dBFS

• -18dBFS

• -20dBFS

• -60dBFS

• Marcas a intervalos de 10dBFS

ÆUna cruz blanca muestra la ubicación del sonido dominante creado por todos los canales

Indicador dominante

Decodificación Dolby

Æ Decodificación Dolby E o Digital

Æ Display de Barras Flexible

Æ Selección de canales individuales

Æ Permite la salida de pares de audio analógicos

Æ Decodificación completa en la opción DDE

Æ Decodificación Limitada en DD

Æ Sistemas de audio digital Dolby D– Dolby AC1 - 1985

• Primer modelo para codificar el audio digital• Adoptado para transmisión y comunicación satelital

– Dolby AC2 – 1989• Mejora el AC1 en la reducción de información y calidad de sonido

– Dolby Digital (AC3) – 1992• Mejoramiento de AC2 • Usando en Norte América en la implementación MPEG2 ATSC • Opcional para Europa en la implementación MPEG2 DVB • Comprime 6 canales de audio

dentro la misma cantidad de información de un canal de CD

• Mono, Stereo o hasta unsonido de 5.1 canales

ATSC – Advanced Television System CommitteeDVB – Digital Video Broadcast

Dolby Conceptos básicos

Audio Digital (AC-3)

ÆCompresión de múltiples canales de audio a bajo bit rate 384 kbps

ÆUsa codificación perceptual para reducir el bit rate

ÆNormalización de DiálogoÆDynamic Range controlÆHabilidad de realizar el Downmix a Estéro o

Dolby SurroundÆPara transmisión no para producción

Source #1

dialog level = -25 dB

Source #2


Reduce 6 dB

Reproduced


Reduce 16 dB

ÆLas tres D’s – Normalización de diálogo en audio se reproduce a un nivel constante – El nivel de dialogo es indicado en el flujo de datos

como “metadata”

– El decodificador “baja el volumen” basado en el nivel de dialogo

Dolby Digital (AC3)

Source

wide dynamic range

Compression enabled Reproduced

narrow dynamic range

Compression disabled

Reproduced

wide dynamic range

Æ Las tres D’s - Dynamic Range Compression– Los codificadores de Dolby Digital calculan el rango dinámico

de compresión entre las partes bajas y altas del audio – Ejemplo. Si el receptor tiene bajo volumen, entonces los

sonidos bajos podrían ser inaudibles y debe ser incrementado para ser escuchado

– Limites de la señal de audio• Line Mode – Entrada en banda base

» Ofrece una cantidad de compresión moderada– RF Mode – Banda ancha, entrada modulada

» Diseñada para situaciones en limites de picos

Dolby Digital (AC3)

Æ The Three D’s – Down mixing

– Los decodificadores Dolby Digital pueden crear un dowmixLt/Rt

– Este señal Lt/Rt puede ser enviado a un decodificador Dolby Pro Logic

– Hay tres modos de Downmixing

– Surround downmix (Lt/Rt)

» Lt/Rt (Left total Right total) Dolby Pro-Logicstereo mix

• Stereo downmix (Lo/Ro)

– Lo/Ro (Left only Right only) señal stereo estándar

• Mono Downmix

Dolby Digital bitstream

carrying 5.1 channelsignal Dolby

Digital

decoder

Lt/Rt downmixDolby

Pro LogicDecoder

LeftCenterRightSurround

Dolby Digital (AC3)

Dolby E Usado para Producción

ÆEl Sistema de Reducción de datos de Audio en Dolby E fue diseñado para aplicacionesContribución y Distribución

ÆMulticanal / Multiprograma

ÆMultigeneración de programas

ÆEdiciones Limpias (audio follow video)

ÆCompatible con equipo existente

Porqué usar Dolby E y no Dolby Digital (AC-3) para Distribución

Æ Dolby E fue diseñado para distribución, no paratransmisión

Æ Bajo nivel de delay 1 frame vs. ~6 frames (AC-3 3/2)

Æ Mejor calidad

Æ 8 canales no 5.1

Æ Edición más suave

Æ Acarreo de metadata de Dolby E – pasa la metadata de Dolby Digital (AC-3) al Encoder AC-3 en tiempo real

AES / DOLBY / AES ÆProcesamiento separado de video y audio

ÆFrame Synchronizers

ÆMPEG Encoding/Decoding

ÆDolby Encoding/Decoding

Frame Synchronizer

Audio Synchronizer

SDI Video

SDI Video

AES Audio

AES Audio

MPEGAudio

Encoder

SDI Video

AES Audio

MPEGMultiplexer

MPEGVideo

Encoder

Dolby E Encoder

SDI Video

AES Audio Dolby E

Decoder

VideoDA

AES Audio

SDI Video

Resumen

Æ Monitoreo de Gamut y herramientas para post producciónÆ Existen similitudes entre las estructuras de muestreo en HD y

SDÆ Sin embargo, existen también diferencias que debemos

conocer– Frecuencia de muestreo, frecuencias de reloj más altas– Las señales en HD son más susceptibles a errores por reflexiones,

terminaciones, y longitud de cable– Diferencias en colorimetría entre HD y SD

Æ Mejoras en el Audio – Sonido Surround Dolby Digital (AC-3) / E– Diferente estándar de Audio Embedded– Soporte para Dolby E/Digital en estructuras AES / Embedded– Herramienta de Monitoreo de Sonido Surround

COMPRESIÓN DE SEÑALES

Formatos “comprimidos”

El porque fue necesario“ comprimir “

En sistemas de Trasmisión la compresion permite unareducción en el ancho de banda que resulta generalmenteen una reducción de costos y , en algunos casos, emitir un servicio que no seríaposible hacerlo sin comprimir

Lograr mayor tiempo de almacenamiento y grabacion en cinta /discos con la misma capacidad

Obtener mayor capacidad de informacion en las redes, porlo tanto mayor velocidad de trasmision.

Mayor velocidad que el “tiempo real” respecto a una señalno comprimida en un mismo ancho de banda ó Mayor calidad de imagen en las mismas condiciones

La Resolución

Dinámica y Estática versus la compresión

J.P.E.G. Joint Photographic Experts Group-codificación intraframe solamente (Espacial)-8 x 8 bloques de pixels que se transforman en 64 coeficientes DCT-II por cuadro-Tiene una tabla de cuantificación por pasos ,definible por el usuario, partiendo de 8 a 12 bits (Por componente).

-Tiene varios “modos “ de uso :Secuencial ,componentes de imagen , progresivo.-El secuencial ( código Huffman ) es el mas utilizado (Zig-zag)-25 Mb/s a 50 Mb/s son las velocidades usuales-fácil de editar y manipular la imagen.

M.P.E.G. Moving Pictures Experts Group-Código de compresión intra-frame e inter-frame como predicción de movimiento-16 x 16 bloques DCT.Solo sistema secuencial-Mayor eficiencia en la compresión desde 1,5 Mb/s , 15Mb/s, 25 Mb/s hasta 100Mb/s-Varios tipos MPEG 1 ,2 y 4 y H.264 (MPEG 4 parte 10) ó AVC .-Robustez a errores -Tiene muchos Frame Buffers

Sistemas de Compresión

J.P.E.G

M.P.E.G 1 , 2 ,3 ...........4 , H.264

J.P.E.G 2000

Expansor óDecoder

Fuente de Datos Canal de trasmisiónSalida de datosCompresor

, Encoder óCodec

Compresión y Decompresión

Codificacion y Decodificación

Es sistema es asimétrico cuando el encoder is mas complejo y costoso que el decoder

MPEG Stream compatible

Definido por MPEG, incluso el protocolo y la sintaxis bajo los que es posiblemultiplexar los datos de audio y video para producir un equivalente digital .

Sensibilidades de los usuarios

ÆDiferencias en Luminancia son más perceptibles quelas diferencias en color

ÆDiferencias en primer plano son más perceptiblesque aquellas en el background

ÆDiferencias en áreas planas son más perceptiblesque aquellas en áreas en donde hay más información

M.P.E.G.

Codigo de compresion espacial óintraframe (intra-coding) y temporal óinterframe ( inter-coding).

Velocidades de 1,5 Mbps (I) a 100 Mbps (II) y

960 Mbps IV/10 - ( HS.264)

Moving Picture Experts GroupFue creado por el ISO ( International Standars Organization) para establecer las normas para trasmision de audio y video comprimido

Compresion MPEG

Æ Redundacias Intra-Frame ( Espacial )– Las áreas comunes en un solo frame (JPEG)

Æ Redundancias Inter-Frame ( Temporal )– Areas comunes entre frames– Se envía una vez solamente

Æ Desecha los datos que el ojo humano no observará– Color y detalles pequeños ó finos

Video Frame 1 Video Frame 2 Video Frame 3 Video Frame 4

MPEG 1 Norma ISO 11172 (1992) Hasta 1,5 Mb/sCalidad moderada derivada de un reducidomuestreo. P/ compact disc.

MPEG 2 Norma ISO/IEC 13818-2 (1996) Distintos nivelesy Perfiles. Desde una calidad moderada hastaalta calidad y nivel.Rango amplio de aplicaciones y variantes según el destino.

MPEG 4 Norma ISO/IEC 14496-2 (2000).Utiliza las mismas herramientas de código que el MPEG 2 con más complejidad para obtener mayor factores de compresión. Se posiciona cerca de las aplicacionesgraficas. Se espera que se posicione muy bién en internet y trasmisión .Tiene un rango amplísimo.

H.264 Deriva del del MPEG 4. En el 2001 el ITU, el VCEGjuntos con ISO_MPEG formaron el JVT resultandola norma conocida como AVC, H.264 ó MPEG-4parte 10. Redefine aspectos del código del MPEG 4para hacer un esquema aplicable a TV como el MPEG 2

Qué hay detrás de un nombre ?

Æ El CODEC de video H.264 (también conocido como AVC ( Advanced Video Coding) fué el resultado de la unión entreel ITU (International Telecommunications Union) Video Coding ExpertsGropup ( VCEG) y el ISO ( MPEG ) paraformarel JVT (Joint Video Team ) y .

H261I TU

I TU / I SO

I SO MPEG-4Part-2

H264 ,MPEG-4 Part 10

H262 , MPEG-2

MPEG-1

H263 , H263+

1980 1994 1998 2004

Introducción

Componentes de una señal real :

A) Aquella reciente / nueva que es impredecibley la que puede ser anticipada o es predecible

La componente nueva / reciente es llamada ENTROPÍAy es la verdadera informacion en la señal

B) La otra es llamada redundancia porqué no es esencial.La redundancia puede ser espacial y/o temporal

Compresión versus calidad y complejidad del Codec

Peor Calidad

Mejor Calidad

Latencia ( Demora )

Fac

tor

de C

ompr

esió

n

Factor de compresión versus latenciaen la calidad de la señal

Diagrama básico de un Codec

Señal cercana al tiempo real

Flujo elemental paquetizado Datos iniciales delflujo de Programa

Streams MPEG

Transport Stream ( TS ) : Estructura compleja pues incorpora la necesaria metadata para asociar el audio y la ancillary data de cada stream elemental con su correspondiente video.

Elementary Stream ( ES ) : Corresponde a la salida de cada compresor / Encoder de Video ó Audio

Single Program Transport Stream ( SPTS ): Transporta solamente el Streamelemental de un solo programa de Televisión (paquetizado V. y A. )

Program Stream ( PS ): Transporta solamente el Stream elemental de un solo programa de Televisión ( paquetizado V. y A.)

El Stream de Transporte (TS )paquetizado

Bit Streams MPEG

Mux. ParaStream de Programa

Mux. Para Stream deTransporte

Mux. ParaStream de Transporte

Streamselementales

Video 1

Video 2

Audio 1

Audio 2

Paquetizador

Paquetizador

Paquetizador

Paquetizador

compresor

compresor

compresor

compresor

StreamselementalesPaquetizados

P.S.

SPTS

TS

Compendio señales de TS

El Stream de Transporte (TS )paquetizado

Recomposición del Reloj (CLOCK) para la sincronizacionProgram Clock Reference (PCR)

Estructuras de muestreo4:2:2- 4:1:1 y 4:2:0

Estructura de Muestreo para MPEG 4:4:4 (3 Gb/s)

Muestra de Luminancia

Muestra de Crominancia

Compresión MPEG2

• 1) 8 Bit & 4:2:2 a 4:2:0• 2) Intra-Frame (Dentro del mismo cuadro)• 3) Inter-Frame (Cuadro a Cuadro)• 4) Discrete Cosine Transform (DCT)• 5) Limites & Cuantificación• 6) Codificación

4MPEG - Moving Picture Experts Group

4Proceso de 6 pasos

Exploración zigzag o de macrobloques en Diagonalpara una imagen explorada progresivamente

8 x 8 blocksDCT

I

B

B

P

B

B

I

Nuevo cuadro I

G.O.P. : 6 (seis)

I Frames no tienen predicción de movimiento

P Frames tienen predicción de mvimiento hacia adelante en el tiempo.

B Frames son de interpolación con predicción de movimiento hacia delanteó hacia atrás.

MPEG –Group Of Pictures

Compresion MPEG2 Æ Técnicas de Compresión

Cuadros,GOP y Stream elemental referencia temporal y secuencia de emision

G.O.P.

Señal comprimida y luego trasmitida

Calidad Versus GOP y Bit Rate

Niveles ( Levels)

Perfiles (Profiles )

Resolución

Calidad del Video

NivelPerfil simple principal 4:2:2 SNR Espacial Alto

4:2:2720x60850 Mb/sI,P,B

Alto

Alto1440

Ppal.

Bajo

4:2:0720x57615 Mb/s

I,P

4:2:0720x57615 Mb/s

I,P,B

4:2:0352x2884 Mb/sI,P,B

4:2:01440x1152

60 Mb/sI,P,B

4:2:01920x1152

80 Mb/sI,P,B

4:2:0352x2884 Mb/sI,P,B

4:2:01920x1152100 Mb/sI,P,B

4:2:0 1920x115280 Mb/sI,P,B

4:2:0 720x57620 Mb/sI,P,B

4:2:01440x1152

60 Mb/sI,P,B

4:2:0720x57615 Mb/s

I,P,B

Perfiles y Niveles ( Profiles and Levels ) MPEG 2

4:2:21980x1080300 Mb/s

I,P,B

Level Resol.Fr. Rate M.Bit rate M.Bit rate M.Bit rate M.Bit rate M.Bit rate M.Bit rate M.Bit rate

5.1 2K x1 K / 4Kx2K 240 Mb/s 240 Mb/s 240 Mb/s 300Mb/s 720Mb/s 960Mb/s 960Mb/s

5 2K x1 K 135 135 135 168,75 405 540 540

4.2 1920x1080p 50 50 50 62,5 150 200 200

4.1 HD 720P/1080i 50 50 50 62,5 150 200 200

4 HD 720P/1080i 20 20 20 25 60 80 80

3.2 1280x720p 20 20 20 25 60 80 80

3.1 1280x720p 14 14 14 17,25 42 56 56

3 SD525/625 10 10 10 12,5 30 40 40

2.2 SD525/625 4 4 4 5 12 16 16

2.1 SD525/625 4 4 4 5 12 16 16Básico4:2:0

I,P

MPEG – 4 Part 10 AVC ( H.264-AVC )

Ppal4:2:0 I,P, B

Exten.4:2:0I,P,B

Alto4:2:0I,P,B

Alto 104:2:0I,P,B

Alto4:2:2

I,P,B

Alto 124:4:4I,P,B

Inconvenientes más tipicos de la compresión MPEG

Imparidades de la Compresión

Blocking:Apariencia de remarcadode la estructura del bloqueEl Blocking se debe al valor de DC del coeficiente de la DCT que viene siendodiferente de un bloque a otro

Error Blocks:Una forma de distorsión de bloqueUno o más bloques parecenno reensamblarse a la escena actual y se quedanen la escena anterior y contínuamente contrastantotalmente con los bloquesadyacentes


Edge busyness:Distorsión que se concentra en los filos o límites de los objetos

Mosquito noise:Distorsión de tipo Edge busyness y que se asociaal movimientoSe caracteriza porartifacts en movimientoopor patrones de de ruidoen bloquessuperimpuestos sobre losobjetos


Ruido de cuantificación :Nieve o sal & pimienta

Similar al ruido aleatoriopero que no es uniforme en la imágen


Blurring: Distorsión en la imágenentera

Se caracteriza por la reducción de nitidez en los

filos o límites de los objetos y por los detalles espaciales


Sensibilidades de los clientes

ÆDiferencias en Luminancia son másperceptibles que las diferencias en color

ÆDiferencias en primer plano son másperceptibles que aquellas en el background

ÆDiferencias en áreas planas son másperceptibles que aquellas en áreas en donde hay más información

Señal vs. Calidad de Imágen

ÆLos sistemas de Video Analógico y Digital son lineales– Mediciones Indirectas con Monitores Forma de Onda y algunas

máscaras especiales son suficientes

ÆLos sistemas de Compresión de Video son No-Lineales– La calidad de Imágen es una función de la cantidad de compresión,

la complejidad de la imágen y las capacidades del algoritmo de compresión

– Mediciones Directas de la Calidad de la Imágen utilizandosecuencias complejas de movimiento son requeridas

Nombre Resolución Fcia Vertical Fcia. Horiz. Fcia Muestreo Rel.Aspc. Norma

VGA 640 x 480 60 Hz 31,5 KHz 27,175 MHz 4 x 3 VESA CVT

SVGA 800 x 600 60 37,9 40 4 x 3 VESA CVT

XGA 1024x768 60 48,4 65 4 x 3 VESA CVT

WXGA 1280x768 60 47,8 79,500 15x9 VESA CVT

WXGA-ALT 1366x768 60 49,32 90,75 16x9 VESA CVT

SXGA 1280X1024 60 64 108 5 X 4 VESA CVT

SXGA + 1400X1050 60 65,3 121,75 4 X 3 VESA CVT

UXGA 1600X1200 60 75 162 4 X 3 VESA CVT

WUXGA 1920X1200 60 74 154 16 X 10 VESA CVT

Resoluciones Digitales de Computación

JPEG 2000 ENCODING

ÆBit rate variable ( VBR )Æ Iniciado para aplicaciones en Cine DigitalÆUtiliza “ visualización con mínimas pérdidas”

para obtener , acorde a la calidad métrica, señales que sean percibidas una verdadera y constante calidad.

ÆDCI (Digital Cinema Initiatives) lo ha seleccionado parala distribución de señales

ÆControl de velocidad en el flujo CBR y VBR

Componentes en la Codificacion del JPEG 2000

Procesador

Organizador del Flujo. T. 2 de codificación

Codificador aritmético binario del flujo

T. 1 de codificacion

Transformada de ondasdiscreta (DWT)

Cuantificador uniforme

Datos de la imagen Original

Salida de datos codificados y comprimidos

Valores de cuantificación

Índice de los coeficientes Cuantificados

Coeficientes de la Transformada

Datos de la Imagen Pre Procesada

CodeBlockscodificados

Fuente :SMPTE Journal Agosto 2007. P.W.Jones

Propagación del Error de cuantificaciony funciones del sistema JPEG 2000

CodificadorJPEG 2000 Decoder JPEG 2000

Proyector

Datos de la imagen Original

Valores de cuantificación

Fuente :SMPTE Journal Agosto 2007. P.W. Jones

Emisión /almacenamiento

Errores introducidos en los coeficientes

Errores de imagen en los proyectores de imagen

Imagen proyectadaObservador

Errores percibidos

Errores en los valores del código de laimagen descomprimida

Distintos métodos de Compresión:

- DCT (Discrete Coefficient Transform based)MPEG-1, MPEG-2, , H.264, MPEG-4 part 10

- Wavelet basedJPEG2000

Different rates for HD:

•JPEG 2000= 270Mbits/s

•HDCAM= 135Mbits/s

•MPEG-2, 4:2:2 =45Mbits/s

•MPEG-2, 4:2:0 =18Mbits/s

•H.264= 9Mbits/s

Different rates for SD:

•MPEG-2, 4:2:2= 20Mbits/s

•MPEG-2, 4:2:0=4Mbits/s

•H.264= 2Mbits/s (TV)

•H.264= 300Kbits/s (Mobile)

•MPEG-4 = 200Kbits/s (Streaming)

Soluciones de enlaces entre entreplanta /estudios / Up-Down links

Carriers / productoras /Headends/Telcos, Centros de

comunicaciones

Cuales son las señales que podemos transportar por fibra optica de punto a punto

*Videos Analógicos PAL ,NTSC ,Comp.RGB e YUV*Videos Digitales Compuesto y serial a ritmo 525 ó 625HDTV Serial (SDI) 1080i , 1080p, 720 p etc

*Audios Analógicos hasta 4 canales por video analógico

*Audios Digitales ,hasta 8 grupos de AES /EBU (16 analógicos por video) por video digital HDTV y 4 grupos de AES/EBU (8 analógicos ) por video digital SDI.*Líneas de intercomunicacion para las distintas Marcas (Clearcom y Telex)*Audios analógicos ó Digitales sin video acompañado.Enorme cantidad*Datos, como un flujo (streaming), sean de video,audio, y varios protocolos.*Contactos de Hacer ó deshacer (GPI - GPO)*Hasta 110 canales de video paquetizados ( para cables)*Señales de imágenes comprimidas en cualqier sistema* ETC , que es grande en cuanto a varias señales más.

ACTUALIZACION DE TECNOLOGÍAS

Y ENLACES

POR FIBRA OPTICA

Soluciones multicanales y aplicaciones en enlaces de video, catv ,audio, analógico, digital y sus combinaciónes, HDTV, datos, otros formatos y protocolos utilizados para

comunicaciones, televisión y data.

Canal De

Comunic.

RXÓptico(OE)

TXÓptico(EO)

EntradaSeñal Eléctrica

SalidaSeñal Eléctrica

*Tipo Modulación*Potencia*Longitud de onda

*Pérdidas*Dispersión*Tipo de Fibra

*B.W.*Sensibilidad*Ruido

SISTEMA GENÉRICO DE COMUNICACIONES OPTICAS

Consideraciones generales-Fibra:Existente ? Desde cuando ? MMF,SMF , Water Peak Free ?- tipo de conector ?-Longitud de onda (nm): 850, 1300, 1550 WDM ,CWDM ó DWDM.-Emisores : LED, Lasers FP, DFB ó DBR. -Tipo de modulación y si se la incluye en el conversor- Electrico Optico (EO) y su procesamiento de conversión (TDM...)-Tipo de receptor( OE) PIN ó APD ( Con Demodul.?)

O/E

E/O

Electrical Input

Electrical Output

ESQUEMA FUNCIONAL DE UN ENLACE POR F.O.

“VENTANAS” TÍPICAS PARA ENVIAR SEÑALESPIR UNA F.0. Las tres “ Ventanas” tipicas

El ADVENIMIENTO DEL LASER COMO EMISOR

PARA “ENLACES” POR FIBRA ÓPTICA

PUNTO DE “ARRANQUE DEL LASER

Current (mA)

Op

tica

l O

utp

ut

Po

we

r (m

W)

0 25 50 75 100

2

4

6

8

125

Threshold Current

Current (mA)

Optical O

utp

ut

Pow

er

(mW

)

0 25 50 75 100

2

4

6

8

125

Threshold Current

Electrical Input Signal

Optical Output Signal

Current Bias

Decision Level

ENTRADA DE CORIENTE Y SALIDA OPTICA PULSANTE DEL LASER

CONSTRUCCIÓN TÍPICA DE UN LASER. JUNTURA P-N

Para enviar simultáneamente varias señales por el mismo “pelo”de fibra , sean o nó bidireccionales entre dós ó mas puntos y en cualquier formato/protocolo, sea PAL, SDI, HDTV, AUDIO tanto en analógico ó digital , ETHERNET, I.F., INTERCOMGPI/GPO, RS232,422,485, etc, multiplexados en TDM o nó, con el audio embebido en el video ó sin embeber necesitaremos utilizar

WDM ( WAVE DIVISION MULTIPLEXING)

CWDM ( COARSE WAVE DIVISION MULTIPLEXING ) ó

DWDM ( DENSE WAVE DIVISION MULTIPLEXING )

CWDM y DWDMDWDM ( ITU-T G.694.1 ) Espaciamientos de 12,5, 25, 50 y 100 GHz entre 1,6 a 0,8 nmUtiliza la s bandas C y LMás de 50 canales por “pelo” dependiendo del espaciamiento ( Banda C )Filtros MUX/DEMUX mas complejos con menor espaciamiento En espaciamientos más reducidos debe ser mas estable el laser con la Temp. Utilización en muy largas distancias y más largas aún con amplificadores EDFACosto inicial mas alto que CWDM Coexiste simultaneamente con CWDM ( CWDM over DWDM)

CWDM ( ITU-T G.694.2 )Utiliza las bandas O,E,S,C, y LSimplicidad y sencilla escalabilidadEspaciamiento cada 20 nmMás bajo costo que DWDMEnlaces hasta 100Km y aumentandoFiltros sencillos (TFF –Thin Film Filter)Muy reducido volumen y consumo

Simple interoperabilidad con DWDM en la banda C

CWDM

Se podrán utilizar 18 canales con fibras WPF

CDWM ITU-G.694.2 aprobada en Junio de 2002

Banda O Banda E Banda S Banda C Banda L

Longitud de onda en nano metros (nm)

1,2

0,9

0,6

0,3

AtenuacióndB/Km de F.O.

idealVal. Aprox.

1250 1300 1350 1400 1450 15501500 16001260

A todos lo valores debe agregarse 1nm de Off-Set

1620

Ancho de Banda para los Filtros en CDWM

DWDMRecomendación UIT-T G.694.1

13/6/2002

El PLAN DE FRECUENCIAS referido a unafrecuencia de 193.1 THz ( 1552,52 nm )

para distintos espaciamientos a saber

Espaciamiento de 12,5 Ghz(193.1+n ) x 0,0125 donde n es un número entero + ó - incluído el 0

Espaciamiento de 50 Ghz(193.1+n ) x 0,05nn donde n es un número entero + ó - incluído el 0

Espaciamiento de 100 Ghz(193.1+n ) x 0,1nm donde n es un número entero + ó - incluído el 0

COMPONENTES DEL SISTEMA

ENCODIFICACION DEL VIDEO y AUDIO

COMPONENTES DEL SISTEMA VIDEO SOBRE IP

Adquisición del Video y encodificado

Decodificado y exposición

Elementos para el transporte del video

-Paquetización del video y multiplexación-Detección de errores y mecanismos de protección de los mismosFEC. ARQ

-Redes para entrega del video.redes de acceso en banda anchaxDSL, FTTHWimax, Wi-FiCable TV y satélite Broadcast

Adquisición del video y Encodificación

Fuentes de Video : Resoluciones SDTV , HDTV ( i y p) , Dual Link

Encodificación del video

-Codificadores de avanzada para video: MPEG-2 y H 264

-Parámetros de Codificación: bit rate (Cantidad de bits)Frame rate (Velocidad de cuadro)GOP Structure ( Estructura del GOP )Constante ó variable bit rate (CBR/VBR)

-Sincronización de Audio y Video (Lip Sync)

TECNOLOGÍAS PARA COMPRESION DEL VIDEO

METODOS DE PAQUETIZACION DEL VIDEO

Al Nivel MPEG

Stream unico para Transporte de programa solo ( SPTS)

Stream multiple para Transporte de programa (MPTS)

IPTV DetailsEncapsulación de paquetes MPEG dentro de paquetes IP

•Tipicamente 7 paquetes MPEG TS “entran” en 1 paquete IP et•Multicast•Unicast

aes/ebu formato del audio digital

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