Palestra TV Digital

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AGENDAPALESTRA: TV Digital e AnalógicaDATA: 21/09/07ORADORA: Vanessa LimaREALIZAÇÃO: Linear Equipamentos Eletrônicos S/AAcesse também: http://www.detel.mg.gov.br/Capacitar_servidores_nunca_e_demais+8

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  • 1. Palestra de TV Digital Para ser Digital tem que ser LINEAR 1

2. Palestra de TV Digital Palestrante: Vanessa LimaBelo Horizonte21 de Setembro de 2007 2 3. Sumrio1.Introduo a TV Digital: Conceitos Bsicos2.Compresso de Vdeo: H.264 e Encoders3.Modulador ISDB-TB4.Multiplexer ISDB-TB5.Transmissor ISDB-TB6.Sistema de Transmisso Completo, incluindo STL7.Dimensionamento de Cobertura8.Gap-fillers e Cancelador de Eco9.Medidas do sistema de transmisso10. Perguntas & Respostas 3 4. 1. Introduo a TV Digital: Conceitos Bsicos4 5. Vantagens da TV DigitalMelhor qualidade de imagem (1920 x 1080)Melhor qualidade de somFormato widescreen 16:9RobustezImagem boa ou nenhuma imagemNo h fantasmas ou chuviscosVariedade de canaisRecursos interativos 5 6. Comparativo Quatro por emissora simultaneamente 6 7. Monitores4:3 16:97 8. Sistema de TX e RXTX RX8 9. Sistema de RX Opo 1Tuner Integrado na TV TV Digital 9 10. Sistema de RX Opo 2Setop-box TV comum10 11. MonitoresPlasma 11 12. MonitoresLCD12 13. MonitoresRPTV 13 14. Vdeo digitalO BsicoEntrelaado e ProgressivoResoluo14 15. Vdeo digitalHDTV 720p: 1280x720 pixels 1080i: 1920x1080 pixelsEDTV480p DVDSDTV 576i 480i 15 16. Vdeo digitalTaxa de bitsFormato 4:2:210 bits(Taxa de bits) = [(4x3,375 + 2x3,375 + 2x3,375 (Mega amostras)/s] x 4x3,375 2x3,375) ] 10Bit/amostraou(Taxa de bits) = 270MBit/s = 270Mbps 16 17. Digitalizao dos sinais de HDTV SMPTE 260M Formato 22:11:11 Sistema de 10 bits, conclui-se:(Taxa de bits) = [(22x3,375 + 11x3,375 + 11x3,375) (Msps)/s] x ]10Bit/amostraou (Taxa de bits) = 1,485Gbps 17 18. Concluses SDTV 576i 16:9 360Mbps ATSC, DVB e ISDB BW mxima = 6MHz Taxa mxima = 20MbpsOnde trafega um sinal HDTV de 1,485Gbps podem trafegar 4 sinaisSDTV preciso comprimir o sinal de vdeo digital para 20Mbps 18 19. Concluses 19 20. 20 21. 2. Compresso de Vdeo: H.264 eEncoders21 22. Compresso de VdeoA banda disponvel 6MHzComprimir de 1Gbps para 20Mbps (50:1)Comprimir reduzir taxa fazendo com que o sinal de vdeodigital ocupe uma menor quantidade de dados sem reduzirnotavelmente a qualidade da imagemMaior a taxa de dados, melhor a qualidade de imagemHardware poderoso e grande largura de faixaBoa parte dos dados redundantePredio de imagem22 23. Moving Pictures Expert GroupMPEG-2Designa um grupo de padres de compresso ecodificao deudio e vdeoNorma ISO/IEC 13818Transmisso aberta, via satlite ou caboDVD23 24. MPEG-2Objetivo: Eliminar redundncias do vdeodigitalRedundncia TemporalRedundncia Espacial24 25. Redundncia TemporalCompresso Multi-frame (Inter-frame)Semelhana entre quadros sucessivosQuadro completo + vetor de deslocamentoDiferena entre o quadro N e o N+1No pode haver erro no NGOP: Group of Pictures25 26. Redundncia EspacialCompresso Intra-frameSemelhana entre pixels adjacentesDCT (Transformada Discreta de Cosseno)Realizada dentro de um mesmo quadro26 27. MPEG-2udio e Vdeo multiplexados27 28. MPEG-2MPEG-2 Transport StreamMPEG-2 TSTV DigitalEncapsulado188 bytes por pacoteTaxa fixaMPEG-2 Program StreamMPEG-2 PSEdioTamanho de pacote varivelTaxa varivel 28 29. MPEG-2 TSInformaes contidas no cabealho dos pacotes do TStornam possvel a sincronizao do aparelhoreceptorMais adequados para deteco e correo de errosSimplifica a implementao dos circuitos e algoritmosAumenta a velocidade de processamentoSeqncia de pacotes de TS resultante da multiplexaopode ser novamente multiplexada: Multi-programao29 30. MPEG-2 TSPID Packet Identification CodePCR Program Clock Reference30 31. MPEG-2 TSPSI: Program Specific InformationConjunto de tabelas que descrevem o contedodo TS Program Association Table PAT TS Program Map Table PMT Network Information Table NIT Conditional Access Table - CAT31 32. MPEG-4Padro Multimdia voltado para udio e VdeoInternet, Celular e TV DigitalGrande variao na taxa de compressoCompresso muito maiorEsforo computacional muito maiorInteratividade: menus inseridos no prprio vdeoParte 10: otimizao Parte 2AVC: Advanced Video Coding H.264 32 33. H.264/ MPEG-4 AVCBoa qualidade com metade do bit rateFlexibilidadeBit rates altos e baixos (HD e SD)Resolues altas e baixasPreciso aumentada na estimao de movimentoe predio intraquadrosTransmisso, armazenagem em DVD, redes IP esistemasde telefoniaDiversos nveis de profilesBlu-ray e HD-DVDMantMantm encapsulamento MPEG2 33 34. ContedoCaptura em Formato HD Mesa de Edio HD HD-SDI 34 35. Codificao de FonteCodificao de Fonte CompressorVdeo de VdeoE Empacotador PS ES TS Compressor Multiplexadorudio de udioE Empacotador PTSS ESCodificadorDadosde Dados DADOS 35 36. Encoders H.264Entrada HD-SDI (SMPTE-292) SD-SDI (SMPTE-259) Vdeo Analgico udio AnalgicoSada Transport Stream em interface ASI Conector BNC 75 36 37. Encoders H.264HDHigh DefinitionEntrada SMPTE-29216:9Tpico 12Mbps12 segmentosudio HE-AAC / AAC-LCTpico 128kbps37 38. Encoders H.264SD Standard Definition 4:3 2,5Mbps Multiplexado ao HD Qualidade de DVD 38 39. Encoders H.264 LDLow DefinitionBaseline Profile320 x 240QVGA1 segmento1-SEG~400kbps (A/V/D) 39 40. 3. Modulador ISDB-TB 40 41. ISCHIOPC0213 Modulador ISDB-TB 41 42. Caractersticas do ISDB-TB 42 43. 43 44. Modulador ISDB-TBASI 45. Principais caractersticasModulador de 3 Camadas, 100% configurvel pelo usurio;Opera no Modo 1, Modo 2 e Modo 3;Taxa do cdigo convolucional: , 2/3, , 5/6 e 7/8;Utiliza 64QAM, 16QAM, QPSK ou DQPSK para modular as portadoras de dados;Tamanho do Entrelaamento Temporal igual a 0, 2 ou 4;Intervalo de Guarda de , 1/8, 1/16 ou 1/32 do tempo de smbolo OFDM; 45 46. PrincipaiscaractersticasTaxa til de transmisso de at 23,234Mbps;Entrada de Dados no formato ASI;Fluxo de entrada BTS ou TS (Simple Remux Interno);Modo Contnuo (Byte) ou Rajada (Packet);Pacotes com 188 ou 204 bytes;Gera Alarme na ausncia de stream na entrada ou quando a taxa de entrada superior especificada.46 47. PrincipaiscaractersticasReferncia Interna de 10MHz (OCXO);Entrada de Referncia de 10MHz externa (comutao automtica);Conector de Sada da Referncia utilizada pelo Modulador;Clock principal do sistema com Rudo de Fase de -115dBc @ 10kHz;Fonte de Alimentao de alta eficincia e baixo rudo com entrada de 90 a 240Vac. 47 48. Codificao de Canal 48 49. Conexes1. Entrada AC 90 ~ 240 Vac. 8. Entrada ASI de TS/BTS.9. Sada ASI reconstruda.2. Fusvel 0,5A.10. Sada de FI desfasada 90, Q.3. Chave Liga / Desliga.11. Sada de FI em fase, I.4. Sada de refrigerao. 12. Entrada de Referncia Externa.13. Sada de Referncia de 10MHz.5. RS232 -19,2kbps, acesso local.6. RS485 19,2kbps, gerncia. 497. Sada de Alarme, 5V/20mA. 50. Circuitos6. Conversor Digital Analgico.1. Fonte de Alimentao Chaveada.7. Filtro de reconstruo.2. Processador.8. Referncia Interna de 10MHz.3. Reguladores Lineares, filtros.9. PLL do oscilador de 130MHz.4. Entrada e sada ASI. 505. FPGA. 51. Entrada ASI Interface eltrica ASI (EN 50083-9); Entrada de Transport Stream (TS) ou BroadcastTransport Stream (BTS); Modo Contnuo ou em Rajada, com 188 ou 204 bytes; Equalizador Adaptativo de entrada parareconstruo do sinal. Equaliza automaticamente qualquer tamanho decabo coaxial, de zero a 300 metros ( 40 dB deatenuao em 200MHz, Belden 8281).51 52. Desempenho Entrada ASI Tpico: 52 53. Sada ASIMesmo sinal de entrada, porm equalizado.Podeser utilizado para alimentaroutros equipamentos, comoanalisadoresde transport stream,ou podeser retransmitidopara outras estaes de transmisso.53 54. Fonte de AlimentaoFonte de Alimentao Chaveada de 50W.Freqncia de Chaveamento de 25kHz.Eficincia maior que 85%.Possuiproteescontra consumo excessivo, temperatura elevada e curto-circuito.54 55. Referncia Interna de 10MHz OCXO Oven Controlled Crystal Oscillator.Estabilidade de Freqncia de 0,3ppm com temperatura ambiente de 0 a 55 C.Nvel de 6dBm de sada com impedncia de 50 Ohms.Rudo de fase menor que -120dBc @ 10kHz.Desligamento e comutao automtica na presena de referncia externa. 55 56. Sada de FISada de FI em 16,25MHz e BW = 6MHz.Sada em quadratura, I e Q e nvel de -20dBm cada.Impedncia de sada de 50 Ohms.Nvel de IMD a 3,15MHz do centro do canal menor que - 58dB.56 57. Interface de Comunicao RS485Interface do modulador ISDB-TB com o Sistema deGerncia do Transmissor, que pode ser acessadoremotamente usando os protocolos ModBus (canaltelefnico) ou SNMP (ethernet). Permite visualizao de eventos. Reconfigurao de parmetros. Leitura de medidas. Taxa de comunicao de at 56 kbps para canaltelefnico e 10 Mbps para ethernet.57 58. Interface de Comunicao RS232 Utilizada para comunicao local. Interface com o usurio baseada em Hyperterminal. Taxa de 19200 bps. Permite visualizao de eventos. Leitura de medidas. Configurao dosparmetrosde modulao eanlise bsica do Stream de entrada na verso maiscompleta do modulador. 58 59. Interface de Comunicao RS232Exemplo da Interface de Parametrizao da versocompleta do modulador: 59 60. Modulador ISDB-TB 61. HDTV + Recepo Mvel dentro de um canal de 6MHz 62. Transmisso hierrquica 63. Transmisso hierrquica 64. Codificao de Canal 65. Reed Solomon (204,188)Outer code204 bytes: total de bytes por pacote188 bytes: total de bytes sem redundnciaPara cada 2 bytes adicionados, pode corrigir 1 edetectar 216 bytes de redundncia ou paridade Corrige at 8 bytes errados em rajada Detecta at 16 bytes errados 66. Disperso de EnergiaRandomizadorObjetivo Fazer com que a probabilidade de ocorrncia de 0 e 1 seja 0,5 Faz o sinal se parecer com o rudo branco PRBS (Pseudo Random Bit Sequence) Sinal modulado tem sempre a mesma aparncia independente da informao de entrada 67. Codificador ConvolucionalInner CodeObjetivoCombater erros (complementa RS)Adiciona redundnciaTaxa-me com ajuste de puncionamento para2/3, , 5/6 e 7/8 68. Codificador Convolucional Desempenho 69. Interleaver uma das tecnologias mais importantes nos sistemas detransmissoOs sistemas de correo de erro so mais efetivos quandoa natureza do rudo randmicaO objetivo do interleaver embaralhar o erro em rajadaque ocorre no caminho do sinal 70. Interleaver 71. Tipos de Interlea