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Curso de Televisión DigitalCurso de Televisión Digital

Ing. Rafael Sotelo, MBAIng. Rafael Sotelo, MBA

Ventajas de TV digitalVentajas de TV digital

Inmunidad a ruidosInmunidad a ruidos Mejor performance que equipos analógicos. Mejor performance que equipos analógicos.

Hay cosas que en analógico no se pueden Hay cosas que en analógico no se pueden hacer.hacer.

Facilidad relativa de procesamientoFacilidad relativa de procesamiento CompresiónCompresión PrecioPrecio VideoTape: Multicopia sin pérdidaVideoTape: Multicopia sin pérdida

HistoriaHistoria

’’70s TBCs, Convertidores de norma70s TBCs, Convertidores de norma ’’80s DVEs, Sistemas de Gráficos80s DVEs, Sistemas de Gráficos

Dificultad: interconexionado digitalDificultad: interconexionado digital

’’90 Normalización90 Normalización– Muestreo, Cuantificación, CodificaciónMuestreo, Cuantificación, Codificación

Error de cuantificaciónError de cuantificación

S / Qrms (dB) = 20 logS / Qrms (dB) = 20 log1010 ( 2 ( 2nn Q . Q . 12 / Q ) = 6,02 n + 10,8 12 / Q ) = 6,02 n + 10,8

8 bits 8 bits 58.96 dB 58.96 dB

Teniendo en cuenta efecto de ancho de banda limitado y de rango Teniendo en cuenta efecto de ancho de banda limitado y de rango ocupado por la señal de video activo:ocupado por la señal de video activo:

S/Qrms ( dB )= 6,02 n + 10,8 + 10 logS/Qrms ( dB )= 6,02 n + 10,8 + 10 log1010( fs/2 fmáx )–20 log( fs/2 fmáx )–20 log1010 [ Vq / (Vw-Vb)] [ Vq / (Vw-Vb)]

Ej: NTSCEj: NTSC

S/Qrms = 6,02 n + 10,8 + 10 logS/Qrms = 6,02 n + 10,8 + 10 log1010(14,3/8,4) – 20 log(14,3/8,4) – 20 log1010(1,22/0,714) = 56,62 dB(1,22/0,714) = 56,62 dB

Estándares digital compuestoEstándares digital compuesto

Estándar 4fEstándar 4fSCSC PAL PAL

subcarrier PAL: fsc = 285,75 fh + 25 Hz = 4,43361875 MHzsubcarrier PAL: fsc = 285,75 fh + 25 Hz = 4,43361875 MHz

número de ciclos de subcarrier por cuadro es igual a :número de ciclos de subcarrier por cuadro es igual a :fsc/25 = 177.344,75 ciclos/cuadrofsc/25 = 177.344,75 ciclos/cuadro

número mínimo de cuadros que contiene un número entero de ciclos de número mínimo de cuadros que contiene un número entero de ciclos de subcarrier es cuatro cuadros: 4 . 177344,75 = 709.379 o sea 8 campos.subcarrier es cuatro cuadros: 4 . 177344,75 = 709.379 o sea 8 campos.

Frecuencia de muestreo: fs = 4 fsc = 17.734.475,00 HzFrecuencia de muestreo: fs = 4 fsc = 17.734.475,00 Hz

número de períodos de muestras entre dos pulsos de sincronismo número de períodos de muestras entre dos pulsos de sincronismo horizontal digitalizados : fs / fh = 17.734.475 / 15.625 = horizontal digitalizados : fs / fh = 17.734.475 / 15.625 = 1135,00641135,0064

número total de muestras por cuadro:número total de muestras por cuadro: muestras/cuadro = muestras/línea . línea/cuadro = 1135,0064 . 625 = muestras/cuadro = muestras/línea . línea/cuadro = 1135,0064 . 625 =

709.379709.379 Se precisa un número entero de muestras por líneaSe precisa un número entero de muestras por línea11351135Las líneas 313 y 615 (fuera del campo activo) tienen 1137 muestrasLas líneas 313 y 615 (fuera del campo activo) tienen 1137 muestras

Rango de cuantificaciónRango de cuantificación

S/Qrms ( dB ) = 6,02 n + 10,8 + 10 logS/Qrms ( dB ) = 6,02 n + 10,8 + 10 log1010[ fs/(2 fmáx) ] – 20 log[ fs/(2 fmáx) ] – 20 log1010[ Vq/( Vw – Vb )][ Vq/( Vw – Vb )]

n = 10 bits por muestran = 10 bits por muestra

fs = 17,72 MHzfs = 17,72 MHz

fmáx = 5 MHzfmáx = 5 MHz

Vq = 1,2131 VVq = 1,2131 V

Vw – Vb = 0,7 VVw – Vb = 0,7 V

S/Qrms = 68,71 dbS/Qrms = 68,71 db

  

Distribución paralela de la señal Distribución paralela de la señal digital 4fdigital 4fSCSC

Un par trenzado con blindaje por cada bitUn par trenzado con blindaje por cada bitMás otro con el relojMás otro con el reloj

NTSCNTSC 14.31818 MHz 14.31818 MHzPAL PAL 17.73447 MHz 17.73447 MHz

Ojo: Sirve para distancias cortas por si hay Ojo: Sirve para distancias cortas por si hay diferencias de largo entre pares.diferencias de largo entre pares.

Estándares digital compuestoEstándares digital compuesto Estándar 4fEstándar 4fSC SC NTSCNTSC

Estándares de digital componentesEstándares de digital componentes

R, G, B o Y, R-Y, B-YR, G, B o Y, R-Y, B-Y Esfuerzos comunes de normalización entre Esfuerzos comunes de normalización entre

Norteamérica y Europa resultaron en norma Norteamérica y Europa resultaron en norma CCIR 601, actualmente ITU-R 601CCIR 601, actualmente ITU-R 601

Norma para sistemas de 625/50 y de 525/60Norma para sistemas de 625/50 y de 525/60 8 o 10 bits de resolución8 o 10 bits de resolución

NTSCNTSC

E’E’B-YB-Y = 0.493 (E’ = 0.493 (E’B B -- E’E’Y Y ))

E’E’R-YR-Y = 0.877 (E’ = 0.877 (E’R R -- E’E’Y Y ))

EBU N10EBU N10PPBB = 0.564 (E’ = 0.564 (E’B B -- E’E’Y Y ))

PPRR = 0.713 (E’ = 0.713 (E’R R -- E’E’Y Y ))

Frecuencia de muestreoFrecuencia de muestreo

Mínimo doble del ancho de banda. >12MHzMínimo doble del ancho de banda. >12MHz Muestreo ortogonal. fMuestreo ortogonal. fSCSC=n*f=n*fHH

Frecuencia común para 525/60 y 625/50Frecuencia común para 525/60 y 625/50

Múltiplo de 15625 y 15734.26573Múltiplo de 15625 y 15734.26573 2.25 MHz2.25 MHz 13.5 MHz Luminancia13.5 MHz Luminancia

6.75 MHz 6.75 MHz CrominanciaCrominancia

Y low-pass Y low-pass filterfilter

Color-Color-difference low-difference low-

pass filterpass filter

S/Qrms(dB)=6,02 n+10,8+10logS/Qrms(dB)=6,02 n+10,8+10log1010[ fs/(2 fmáx)] – 20 log[ fs/(2 fmáx)] – 20 log1010[ Vq/(Vw-Vb) ][ Vq/(Vw-Vb) ]

n = 10 bits por muestran = 10 bits por muestra

fs = 13,5 MHzfs = 13,5 MHz

fmáx = 5,75 MHzfmáx = 5,75 MHz

Vq = 0,8174 VVq = 0,8174 V

Vw – Vb = 0,7 VVw – Vb = 0,7 V

S/Qrms = 70,35 dB S/Qrms = 70,35 dB

con 8 bits 58.3dBcon 8 bits 58.3dB

n = 10 bits por muestran = 10 bits por muestra

fs = 6,75 MHzfs = 6,75 MHz

fmáx = 2,75 MHzfmáx = 2,75 MHz

Vq = 0,7992 VVq = 0,7992 V

Vw – Vb = 0,7 VVw – Vb = 0,7 V S/Qrms = 70,74 dBS/Qrms = 70,74 dB

con 8 bits con 8 bits S/Qrms = 58,7 dbS/Qrms = 58,7 db

La estructura de muestreo 4:2:2La estructura de muestreo 4:2:2

La señal de referencia temporalLa señal de referencia temporal

Dos señales de referencia temporal se Dos señales de referencia temporal se multiplexan en el “stream” de datos.multiplexan en el “stream” de datos.

Inmediatamente antes y después de la línea Inmediatamente antes y después de la línea digital activa (SAV y EAV)digital activa (SAV y EAV)

Cada señal son 4 palabras.Cada señal son 4 palabras.– 3FF 000 000 XYZ3FF 000 000 XYZ– Las primeras 3 palabras son fijas, reservadas Las primeras 3 palabras son fijas, reservadas

para identificación temporal. Identifican el para identificación temporal. Identifican el comienzo de la información de sincronismo comienzo de la información de sincronismo SAV y EAV.SAV y EAV.

XYZ es una palabra variableXYZ es una palabra variable– 1 F V H P1 F V H P33 P P22 P P11 P P00 1 0 1 0

F identificación de campoF identificación de campo– F=0 campo 1F=0 campo 1 F=1 campo 2F=1 campo 2

V identificación de borrado verticalV identificación de borrado vertical– V=0 video activoV=0 video activo V=1 borrado verticalV=1 borrado vertical

H identificación de borrado horizontalH identificación de borrado horizontal– H=0 para SAVH=0 para SAV H=1 para EAVH=1 para EAV

PP33 P P22 P P11 P P0 0 son para corrección de errores simples y son para corrección de errores simples y

detección de errores dobles en FVHdetección de errores dobles en FVH

Ancillary dataAncillary data

Se pueden poner en cualquier lugar en que Se pueden poner en cualquier lugar en que no haya datos de video o de referencia no haya datos de video o de referencia temporal.temporal.

Horizontal ancillary data (HANC) – en Horizontal ancillary data (HANC) – en borrado horizontal. Header: 000 3FF 3FFborrado horizontal. Header: 000 3FF 3FF

Vertical ancillary data (VANC) – en Vertical ancillary data (VANC) – en borrado vertical. Header: 000 3FF 3FF. borrado vertical. Header: 000 3FF 3FF. Permitido en líneas 1 a 19 y 264 a 282 Permitido en líneas 1 a 19 y 264 a 282 MENOS líneas 14 y 277 que se usan para MENOS líneas 14 y 277 que se usan para time code de intervalo vertical (DVITC).time code de intervalo vertical (DVITC).

La estructura de muestreo 4:4:4La estructura de muestreo 4:4:4

El muestreo 4:1:1El muestreo 4:1:1

Muestreo 4:1:1Muestreo 4:1:1

NTSCNTSC– Y Y 720 X 480 720 X 480– R-Y, B-Y R-Y, B-Y 180 X 480 180 X 480

PALPAL– Y Y 720 X 576 720 X 576– R-Y, B-Y R-Y, B-Y 180 X 576 180 X 576

La estructura de muestreo 4:2:0La estructura de muestreo 4:2:0

Muestreo 4:2:0Muestreo 4:2:0NTSCNTSC

–Y Y 720 X 480 720 X 480

–R-Y, B-Y R-Y, B-Y 360 X 240 360 X 240

PALPAL

–Y Y 720 X 576 720 X 576

–R-Y, B-Y R-Y, B-Y 360 X 288 360 X 288

Relaciones Relaciones de aspecto de aspecto 4/3 y 16/94/3 y 16/9

DISTRIBUCIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DE LA SEÑAL DIGITAL SERIE Y SEÑAL DIGITAL SERIE Y

MULTIPLEXADO DE DATOSMULTIPLEXADO DE DATOS

Bit-serial rate ( Mbps ) = Parallel bit rate ( Mpalabras/s ) Número de bits por palabra

4:2:2 Bit-serial rate = 27 Mpalabras/s 10 bits/palabra = 270 Mbps

4fsc NTSC: 143Mbps PAL: 177Mbps

Teorema de Shannon Teorema de Shannon C (bps) = B log C (bps) = B log22 [ 1 + (S/N) ] [ 1 + (S/N) ]– C = Capacidad del canal (bps)C = Capacidad del canal (bps)

– B = Ancho de banda (Hz)B = Ancho de banda (Hz)

– S = Potencia recibida (W)S = Potencia recibida (W)

– N = Potencia del ruido (W)N = Potencia del ruido (W)

En estudios el ruido es principalmente térmicoEn estudios el ruido es principalmente térmico– N = kTBN = kTB

– C ( bps ) = B logC ( bps ) = B log22 [ 1 + ( S/kTB ) ] [ 1 + ( S/kTB ) ]

Codificación de canalCodificación de canal

NRZI incorpora más transiciones, necesarias para enganchar PLL del receptor para regeneración del reloj.

Para evitar secuencias largas de 0s se reserva la palabra 0000000000 para sincronismo.

Aún tiene componente DC.

““Scrambler”: hace “aleatoria” la salida, Scrambler”: hace “aleatoria” la salida, eliminando secuencias largas de 0s y 1s y eliminando secuencias largas de 0s y 1s y patrones de datos repetitivos.patrones de datos repetitivos.

Ayuda a sacar la componente DC.Ayuda a sacar la componente DC. G1(X) = XG1(X) = X99 + X + X44 + 1 + 1 polinomio polinomio

característicocaracterístico G2(X) = X + 1G2(X) = X + 1

Diagrama de ojoDiagrama de ojo Si BW = Si BW = transiciones instantáneas transiciones instantáneas Si no:Si no:

Distribución de bits serial 4:2:2Distribución de bits serial 4:2:2

Son 270 MbpsSon 270 Mbps

Capacidad de datos auxiliaresCapacidad de datos auxiliares

Audio digitalAudio digital Time codeTime code Error Detection and Handling (EDH)Error Detection and Handling (EDH) Datos de control para uso futuroDatos de control para uso futuro

Señal NormalSeñal Normal

Señal con Señal con mucho mucho overshoot y overshoot y poca poca amplitud. amplitud. Problemas Problemas con cables con cables cortos.cortos.

Señal al final Señal al final de un cable de un cable de 30 m. de 30 m. Aumenta Aumenta rise-time y rise-time y fall-time. fall-time. Disminuye Disminuye amplitudamplitud

Señal al final Señal al final de un cable de un cable de 100 m. de 100 m. Esta señal Esta señal puede ser puede ser regenerada regenerada por la mayor por la mayor parte del parte del equipamiento equipamiento comercial comercial disponible.disponible.

Señal al final Señal al final de cable de de cable de 300 m. 300 m. Algunos Algunos equipos equipos pueden pueden regenerarla.regenerarla.

Para 270 Para 270 Mbps límite Mbps límite normalmente normalmente entre 200 m y entre 200 m y 300 m.300 m.

Digital Audio MultiplexingDigital Audio Multiplexing

Multiplexor de audioMultiplexor de audio

Demultiplexor de audioDemultiplexor de audio

Consideraciones de planificaciónConsideraciones de planificación

Entender los requerimientos de operaciónEntender los requerimientos de operación Hacer una lista de equipamiento genérico Hacer una lista de equipamiento genérico

necesario para el proyectonecesario para el proyecto Contactar fabricantes, obtener Contactar fabricantes, obtener

documentación, para seleccionar los documentación, para seleccionar los equipos que mejor se adecuan a la operativa equipos que mejor se adecuan a la operativa prevista (EDH, reporte de fallas, prevista (EDH, reporte de fallas, ecualización automática y reclocking)ecualización automática y reclocking)

Pedir muestrasPedir muestras

Consideraciones de instalaciónConsideraciones de instalación

Instalar en racks con buena ventilación o Instalar en racks con buena ventilación o refrigerados.refrigerados.

Usar cables con la mínima longitud para la Usar cables con la mínima longitud para la interconexión.interconexión.

Si el largo de un cable supera la capacidad de Si el largo de un cable supera la capacidad de ecualización del receptor prever un amplificador ecualización del receptor prever un amplificador distribuidor para reclocking en la mitad.distribuidor para reclocking en la mitad.

No hay necesidad de preocuparse por tiempos y No hay necesidad de preocuparse por tiempos y fases en las entradas porque los equipos tienen fases en las entradas porque los equipos tienen buffers.buffers.

MantenimientoMantenimiento

Fallas más que nada por paso del tiempo.Fallas más que nada por paso del tiempo.

Cambio de tarjetas (tarjetas en stock).Cambio de tarjetas (tarjetas en stock). Personal:Personal:

– Conocimiento de tecnología analógica y digital Conocimiento de tecnología analógica y digital básica.básica.

– Conocimiento del sistema y de sus partes.Conocimiento del sistema y de sus partes.– Conocimiento de la operación del sistema.Conocimiento de la operación del sistema.

OperaciónOperación

Si el estudio está bien proyectado e instalado Si el estudio está bien proyectado e instalado se necesita menos cuidado que en analógico.se necesita menos cuidado que en analógico.

El operador de equipamiento generador El operador de equipamiento generador (CCU, generador de caracteres, VTR y (CCU, generador de caracteres, VTR y switchers) debería:switchers) debería:– Ver que el video analógico que genera es “legal”.Ver que el video analógico que genera es “legal”.– Ver que su salida digital es correcta.Ver que su salida digital es correcta.

Recién en el Master Control Room es Recién en el Master Control Room es necesario un monitoreo analógico. necesario un monitoreo analógico.

Compresión de la señal digital y Compresión de la señal digital y su distribuciónsu distribución

Reducción de la tasa de bits en Reducción de la tasa de bits en videovideo

Redundancia estadística de datos.Redundancia estadística de datos.– Redundancia espacial.Redundancia espacial.– Redundancia temporal.Redundancia temporal.

Redundancia psicovisual.Redundancia psicovisual.– El sistema visual humano no percibe de la misma forma El sistema visual humano no percibe de la misma forma

todos los valores posibles de las muestras.todos los valores posibles de las muestras. EntropíaEntropía

– Medida de la cantidad de información de la imagen.Medida de la cantidad de información de la imagen.– Un evento menos probable provee más información que Un evento menos probable provee más información que

que uno más probable.que uno más probable.– Si se reduce el bit rate por debajo del valor de la Si se reduce el bit rate por debajo del valor de la

entropía de una imagen, parte de la información de la entropía de una imagen, parte de la información de la imagen se perderá.imagen se perderá.

Características del Sistema Características del Sistema Visual HumanoVisual Humano

Sensibilidad de frecuencia espacial: altas Sensibilidad de frecuencia espacial: altas frecuencias son menos visibles.frecuencias son menos visibles.

Errores en regiones texturadas son difíciles de ver. Errores en regiones texturadas son difíciles de ver. Somos muy sensibles a errores en regiones Somos muy sensibles a errores en regiones uniformes.uniformes.

Errores cerca de los bordes son difíciles de ver.Errores cerca de los bordes son difíciles de ver. El umbral visual aumenta con la iluminación del El umbral visual aumenta con la iluminación del

fondo.fondo. Errores en porciones claras son más difíciles de ver.Errores en porciones claras son más difíciles de ver. La sensibilidad es mayor a bajas frecuencias La sensibilidad es mayor a bajas frecuencias

espaciales y menor en las altasespaciales y menor en las altas

Técnicas de reducción de la tasa Técnicas de reducción de la tasa de bitsde bits

Transformada de coseno discreta - DCTTransformada de coseno discreta - DCT

Matriz de cuantificaciónMatriz de cuantificación

Zigzag scanningZigzag scanning

Codificación de largo variable (VLC)Codificación de largo variable (VLC)

Decodificador DCT - Transformada inversaDecodificador DCT - Transformada inversa

Medición de los erroresMedición de los errores

e( j,k ) = f( j,k ) – f*( j,k )e( j,k ) = f( j,k ) – f*( j,k )

7

0

7

0

2

64

1

j k

(j,k)eRMSE

RMSEPSNR

255log20 10

Root-mean-squared error

Picture Signal Noise Ratio

En los ejemplos anterioresEn los ejemplos anteriores– Ejemplo 1: Ejemplo 1:

» RMSE = 3.26 RMSE = 3.26

» PSNR = 37.9 DbPSNR = 37.9 Db

– Ejemplo 2:Ejemplo 2:» RMSE = 7.47RMSE = 7.47

» PSNR = 30.66 dBPSNR = 30.66 dB

Técnicas temporales de reducción de datosTécnicas temporales de reducción de datos

Problema: no es satisfactorio cuando hay movimiento

entre los cuadros

Técnica de predicción de compensación de movimientoTécnica de predicción de compensación de movimiento

Se calculan los vectores de Se calculan los vectores de movimiento en base a los movimiento en base a los macrobloques de la señal macrobloques de la señal

de luminanciade luminancia

Se transmiten los vectores de Se transmiten los vectores de movimiento junto con los movimiento junto con los

coeficientes DCT diferencia en coeficientes DCT diferencia en el macrobloque actualel macrobloque actual

Se define una estructura llamada Group of Se define una estructura llamada Group of Pictures (GOP) Pictures (GOP) – m m que define el número de cuadros desde el que define el número de cuadros desde el

primer I hasta el último B o P del GOPprimer I hasta el último B o P del GOP– nn que define el número de cuadros B entre dos que define el número de cuadros B entre dos

cuadros Pcuadros P GOPs típicos:GOPs típicos:

– PAL PAL 12, 2 12, 2– NTSC NTSC 15, 2 15, 2

Técnicas de procesado complementariasTécnicas de procesado complementarias– Prefiltrado: sacar altas frecuencias para evitar Prefiltrado: sacar altas frecuencias para evitar

‘artifacts’. Como contra: pérdida de resolución ‘artifacts’. Como contra: pérdida de resolución en la imagen.en la imagen.

– Reducción de ruido. Hay diversas técnicas para Reducción de ruido. Hay diversas técnicas para sacarlo, ya que el ruido es difícil de codificar y sacarlo, ya que el ruido es difícil de codificar y lleva mucho bitrate.lleva mucho bitrate.

Jerarquía de datos de video – MPEG-1 y Jerarquía de datos de video – MPEG-1 y MPEG-2MPEG-2

Bloque – 8x8 píxeles. Base para DCTBloque – 8x8 píxeles. Base para DCT Macrobloque – grupo de bloques. 16x16. El header Macrobloque – grupo de bloques. 16x16. El header

del macrobloque tiene información de su tipo (Y, Cdel macrobloque tiene información de su tipo (Y, CBB, ,

CCRR) y de los vectores de movimiento correspondientes.) y de los vectores de movimiento correspondientes.

Slice – Formada por uno o más macrobloques Slice – Formada por uno o más macrobloques contiguos. El header del slice contiene información contiguos. El header del slice contiene información sobre su posición en la imagen y el factor de sobre su posición en la imagen y el factor de cuantización usado. Protección de errores. El cuantización usado. Protección de errores. El coeficiente DC de referencia es actualizado al coeficiente DC de referencia es actualizado al comienzo de cada slice.comienzo de cada slice.

Jerarquía de datos de video – MPEG-1 y Jerarquía de datos de video – MPEG-1 y MPEG-2 MPEG-2 (continuado)(continuado)

Picture – Dice qué tipo de cuadro es (I, B o P). En el Picture – Dice qué tipo de cuadro es (I, B o P). En el header: orden de transmisión-despliegue, header: orden de transmisión-despliegue, sincronización, resolución, y el rango de los vectores sincronización, resolución, y el rango de los vectores de movimiento. de movimiento.

GOP – Empieza siempre por un cuadro I. Provee GOP – Empieza siempre por un cuadro I. Provee puntos de comienzo para edición. El header tiene puntos de comienzo para edición. El header tiene código de tiempos y control de 25 bits.código de tiempos y control de 25 bits.

Video Sequence – Header, uno o más GOPs y un Video Sequence – Header, uno o más GOPs y un código de fin de secuencia. Información de tamaño código de fin de secuencia. Información de tamaño horizontal y vertical, pixel aspect ratio, bit rate, horizontal y vertical, pixel aspect ratio, bit rate, picture rate, minimum decoder buffer size. Constituye picture rate, minimum decoder buffer size. Constituye el el encoded bit stream encoded bit stream o o video elementary streamvideo elementary stream..

MPEG-1MPEG-1 ISO/IEC 11172ISO/IEC 11172

Desarrollado para uso de video y audio a Desarrollado para uso de video y audio a 1.5 Mbps aprox.1.5 Mbps aprox.

Usos: almacenamiento, video games, Usos: almacenamiento, video games, publicaciones electrónicas y educación.publicaciones electrónicas y educación.

Formato CSIF (common source Formato CSIF (common source intermediate format) a 30fps, aceptable, intermediate format) a 30fps, aceptable, similar o superior a VHSsimilar o superior a VHS

Estándar MPEG-1Estándar MPEG-1 Parámetros restringidos para reducir la complejidad y Parámetros restringidos para reducir la complejidad y

el costo del decoder.el costo del decoder. 6 capas de jerarquía para la sintaxis del bit stream.6 capas de jerarquía para la sintaxis del bit stream. Dos modos de funcionamiento:Dos modos de funcionamiento:

– Intraframe: DCT, cuantificación, codificación VLCIntraframe: DCT, cuantificación, codificación VLC– Interframe: Motion estimation, predicción motion-Interframe: Motion estimation, predicción motion-

compensated para generar los cuadros P y B. NO compensated para generar los cuadros P y B. NO ESPECIFICA EL ALGORITMOESPECIFICA EL ALGORITMO

Características MPEG-1Características MPEG-1 Un espacio de color posible (Y, CUn espacio de color posible (Y, CBB, C, CRR))

Una estructura de muestreo (4:2:0)Una estructura de muestreo (4:2:0) Máximo tamaño 720x576Máximo tamaño 720x576 Muestreo de 8 bitsMuestreo de 8 bits Precisión de 9 bits en proceso de DCT y Precisión de 9 bits en proceso de DCT y

cuantificacióncuantificación Cuantificador lineal DPCM para coeficiente DCCuantificador lineal DPCM para coeficiente DC Proceso de cuantificación adaptativa en capa de Proceso de cuantificación adaptativa en capa de

macrobloquemacrobloque

Características MPEG-1Características MPEG-1 La precisión máxima del coeficiente DC: 8bitsLa precisión máxima del coeficiente DC: 8bits Las matrices de cuantificación pueden ser Las matrices de cuantificación pueden ser

cambiadas en el nivel de secuencia. Es única para cambiadas en el nivel de secuencia. Es única para Y, CY, CBB y C y CR R ..

RLC usa un esquema de Huffman modificadoRLC usa un esquema de Huffman modificado Tablas VLC no ‘downloadables’Tablas VLC no ‘downloadables’ Compensación de movimiento que permite Compensación de movimiento que permite

compresión intraframe e intrafield.compresión intraframe e intrafield. Sólo scanning progresivoSólo scanning progresivo

Características MPEG-1Características MPEG-1 Usa cuadros P y BUsa cuadros P y B Resolución de estimación de movimiento de Resolución de estimación de movimiento de

medio pixelmedio pixel Algoritmo asimétricoAlgoritmo asimétrico Máximo bit rate de 1.85 MbpsMáximo bit rate de 1.85 Mbps Permite acceso aleatorio de los cuadros de Permite acceso aleatorio de los cuadros de

video, fast-forward/fast-reverse search, video, fast-forward/fast-reverse search, ediciónedición

Es un subset de MPEG-2. Un decoder Es un subset de MPEG-2. Un decoder MPEG-2, decodifica MPEG-1MPEG-2, decodifica MPEG-1

MPEG-2MPEG-2

Extensión de MPEG-1. Extensión de MPEG-1. Mayor rango de aplicaciones a bit rates más Mayor rango de aplicaciones a bit rates más

altos, levantando muchas de sus altos, levantando muchas de sus restriccionesrestricciones

El estándar sólo define la sintaxis del bit-El estándar sólo define la sintaxis del bit-stream y el proceso de decodificaciónstream y el proceso de decodificación

Características MPEG-2Características MPEG-2

Estructuras de muestreo 4:4:4, 4:2:2 y 4:2:0Estructuras de muestreo 4:4:4, 4:2:2 y 4:2:0 Los coeficientes DC pueden ser expresados con Los coeficientes DC pueden ser expresados con

precisión extraprecisión extra Las matrices de cuantificación pueden ser Las matrices de cuantificación pueden ser

cambiadas en el nivel de cuadrocambiadas en el nivel de cuadro Diferentes matrices de cuantificación para Diferentes matrices de cuantificación para

luminancia y componentes de crominancialuminancia y componentes de crominancia Capacidad de scanning interlaceado y progresivo. Capacidad de scanning interlaceado y progresivo.

Permite estimación de compensación basada en Permite estimación de compensación basada en esquema predictivo de camposesquema predictivo de campos

Características MPEG-2Características MPEG-2

Predicciones por campo o por cuadroPredicciones por campo o por cuadro Capacidades de detección e indicación de errores Capacidades de detección e indicación de errores

reducen la sensibilidad de la señal a errores de reducen la sensibilidad de la señal a errores de transmisión. Frecuentes start codes permiten la transmisión. Frecuentes start codes permiten la resincronización de los decoders VLC. Vectores resincronización de los decoders VLC. Vectores de movimiento ‘ocultos’ se usan para reducir la de movimiento ‘ocultos’ se usan para reducir la visibilidad de slices perdidosvisibilidad de slices perdidos

Cada picture header puede tener su tabla de Cada picture header puede tener su tabla de cuantificacióncuantificación

MPEG-2 Levels and ProfilesMPEG-2 Levels and Profiles Las características y las herramientas de MPEG-2 Las características y las herramientas de MPEG-2

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