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Daniel Ruiz Ocaña Equipos Electrónicos de Consumo I.E.S. Luis Bueno Crespo Avda. de las Palmeras s/n Armilla (Granada) 18100 - Equipos de imagen - Programación nº 6

MEDIDAS EN TV DIGITAL ● Resumen de los contenidos:

► Digitalización de imágenes La digitalización es el proceso mediante el cual, partiendo de una señal analógica, como es cualquiera de las imágenes que nos rodean en el mundo real, obtenemos una representación de la misma en formato digital (señal digital). La digitalización se basa a una división del espacio a modo de cuadrícula, donde la unidad más pequeña se denomina píxel. Para cada uno de los píxeles que tenemos en una imagen hay que guardar la información referente a la luminancia (brillo o niveles de gris) y, si es en color, también al nivel de cada una de las componentes, R (rojo), G (verde) y B (azul). Por tanto vemos que para una imagen tendremos varias matrices de información. Cuando hablamos de digitalización de video debemos tener en cuenta que entra en juego una tercera dimensión, el tiempo. Por tanto una secuencia de video se genera mediante la proyección de un número de imágenes en un tiempo determinado, que dependerá del sistema sobre el que trabajemos (24 imágenes/segundo en cine, 25/s en el sistema PAL...). El problema de este planteamiento es el alto volumen de datos que se crean. Es por esto que se han desarrollado varios estándares de codificación y compresión como es la familia MPEG entre otros que permiten obtener una alta calidad de video a la vez que diferentes tasas para diversas aplicaciones.

Pero para obtener una imagen digital debemos tener en cuenta varios pasos: - Muestreo: Es el proceso mediante el cual se transforma una señal analógica en una serie de impulsos de distinta amplitud, llamadas muestras. - Cuantificación: Es el proceso mediante el cual se asignan valores discretos a las amplitudes de las muestras obtenidas en el proceso de muestreo. - Codificación: Es el proceso de conversión de los valores cuantificados al sistema binario donde la organización final de los “bits” dependerá del formato que se escoja.


► Medidas en TV digital Existen dos métodos para medir la potencia de los canales digitales, que son: - Automático: se utiliza en el modo de TV.

Como la señal de un canal digital está repartida por todo su ancho de banda, el equipo asume que la potencia del canal es uniforme en todo el ancho de banda del canal. Como el ancho de banda del filtro utilizado en la medida es menor que el ancho de banda del canal, los medidores de campo actuales realizan una corrección de manera automática cuando realizan la medida a la frecuencia central de la señal:

Donde BW SEÑAL es el ancho de banda del canal (8 MHz) y el BW MEDIDA es el ancho de banda de medida del medidor de campo (generalmente de 230 kHz a 1 MHz. - Integración en el modo espectro: este método realiza la medida por integración de toda la distribución espectral de la señal, es decir, va sumando el nivel de señal del filtro de medida, mientras se realiza el barrido de frecuencia.

En este caso, la medida es más precisa, ya que no se asume que el espectro es uniforme. Este método de medida se utiliza en el modo de analizador de espectros.


También podemos realizar otras medidas como: - Relación señal ruido (c/n): Relación entre la potencia de la señal modulada y la potencia de ruido equivalente. Se define como el margen que hay entre la potencia de la señal que se transmite y la potencia del ruido que la corrompe. Este margen es medido en dB.

Se evalúa sintonizando el canal de interés. El equipo mide los niveles de señal en la frecuencia de sintonía y en otra frecuencia en la cual no hay presente ninguna señal. En la segunda frecuencia se mide el nivel de ruido. Esta frecuencia la selecciona automáticamente el equipo o de manera manual por el usuario. Esta segunda opción permite medidas más seguras en situaciones de interferencias o en presencia de canales adyacentes. - MER (Relación de Error de la Modulación): es el vector que define el desplazamiento entre los puntos “ideales” en un diagrama de constelación y los reales. Se mide en dB. Buenos transmisores deberían tener MER > 35dB. En la representación del MER es posible también observar los errores o interferencias en el mismo observando la gráfica que se presenta en el receptor. Estos errores se presentarán como mínimos en la representación gráfica en aquellas portadoras que sufran algún tipo de interferencia. Por ejemplo, los demoduladores QAM 64 requieren un MER superior a 23 dB para operar. Mientras los demoduladores QAM 256 requieren un MER superior a 28 dB. - BER (Bit Error Rate - Tasa binaria de errores): Permite definir la calidad de la señal digital. Con el fin de tener una referencia sobre esta, se considera que un sistema tiene una calidad aceptable cuando se produce menos de un error no corregible por cada hora de transmisión. A esta frontera se le denomina QEF (del inglés Quasi-Error-Free) y corresponde a una tasa de error aproximada después de Viterbi de 2.0E − 4BER (2x10−4), es decir 2 bits erróneos de cada 10.000.


• Hay dos tipos de BER: - CBER: Medida del BER (tasa de error) para la señal digital antes de la corrección de errores (BER antes del FEC). - VBER: Medida del BER (tasa de error) para la señal digital después de la corrección de errores (BER después de Viterbi).

Diagrama de bloques de un receptor. Otros parámetros de medida son: - Número de paquetes no corregibles después del decodificador Reed-Salomon. Esta medida permite evaluar el número de paquetes que no se han podido corregir con las técnicas de corrección de errores. - CSI (Channel Status Information). La información del estado del canal es una medida cualitativa de la señal recibida, representada entre el 0 y el 100 %. - Análisis de la constelación. Mediante el análisis de la constelación se evalúan los símbolos que se reciben en la transmisión, representando la amplitud y la fase de cada símbolo en una rejilla, donde son fácilmente identificables los límites de demodulación (umbral de decisión). Este análisis permite evaluar visualmente la calidad de una transmisión digital.


► Estándares DVB El estándar DVB define las técnicas de detección y corrección de errores que es necesario aplicar a la señal MPEG antes de su modulación. También define la técnica de modulación que se debe utilizar para la transmisión de la información. La siguiente tabla resume las principales características de los sistemas DVB: Estándar

DVB-S

DVB-T

Codificación de video

MPEG-2

Codificación de audio

MPEG-1 (Capa 2) MPEG-2 audio

Codificación de errores externo Entrelazado

Reed-Solomon

Si

Codificación de errores interno Modulación Bw canal

DVB-C

Si Viterbi

QPSK 27 – 33 MHz

Si No

COFDM 8 MHz

QAM 16 a 64 8 MHz

Codificador de Viterbi Este codificador introduce un código de protección contra errores, que es adecuado en sistemas donde es importante la presencia de ruido y, por lo tanto, para señales de baja relación portadora-ruido. Se utiliza en los sistemas DVB-S y DVB-T, pero no en el sistema DVB-C porque el medio de transmisión utilizado (cable coaxial) degrada mucho menos la calidad de la señal. - Codificación.

- DVB-S


- DVB-T

- DVB-C

Actividades 1.- Conecta el medidor de campo a la antena de tu mesa.

2.- Localiza los diferentes canales que transmiten en la zona. Estos canales son: 29, 43, 52, 53, 57, 66, 67, 68 y 69. 3.- Mide la potencia del canal, la relación señal ruido, el CSI y el BER antes y después de Viterbi. Canal 29 43 52 53 57 66 67 68 69

Potencia del canal 81,5 dB V 78,6 dB V 74 dB V 76,5 dB V 64,4 dB V 55 dB V 54,7 dB V 53,4 dB V 46,3 dB V

Relación señal-ruido 39,3 39,1 37,2 31,4 25,4

CSI 33% 23% 27% 20% 22% 23% 28% 37% 45%

BER Antes -2,5 -3,2 -2,6 -3,6 -2,8 -3,5 -2,8 -1,7 -1,6

- Nota: La relación señal-ruido está en relación con el canal 64 en frecuencia 818 MHz.

Después -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -5,5 -4


4.- Efect煤a la medida del diagrama de constelaci贸n para una portadora y para todas. Para una portadora

Para todas las portadoras


5.- Identifica los servicios de cada canal. Canal 29 43 52 53 57 66 67 68 69

Servicios Canal 21 TG7, Radio Granada, Granada TV y Azul TV. TDP (Tododeporte), Radio Clásica HQ, Radio 3 y canal ingeniería (datos). Boing, Telecinco HD, MTV, La 10 y ABC punto radio La 1, La 2, 24h, Clan, Radio Nacional y Radio 5 todo noticias. La sexta 2, La sexta 3, La sexta HD, Canal + 2, SER, 40 principales, Cadena dial y cuatro. La sexta, Gol TV, La sexta 3, Cuatro, Divinity y La tienda en casa. Telecinco, FDF, La siete, Disney Channel, Intereconomía, esRadio y datos (sin título). Antena3, NEOX, NOVA, Veo TV, AXN, Guide plus (datos), Radio Marca y Vaughan Radio.

Medidas en TV digital  

Práctica sobre medidas en TV digital

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