Sistemas de Televisión Analógica y Digital

1. Televisión Analógica

1.1 Proceso de la Televisión Analógica:

• Captura
• Registro
• Producción
• Transporte (Tx)
• Recepción (Rx)
• Presentación

2. Televisión Digital

2.1 Proceso de la Televisión Digital:

• Registro
• Producción
• Transporte
• Transmisión (Tx)
• Recepción (Rx)

2.2 Medios de Transmisión Digital:

• Satélite
• Cable
• Web
• Transmisión terrestre

2.3 Ventajas de la Transmisión Digital:

1. Administración de ancho de banda
2. Mayor inmunidad al ruido en la transmisión (Tx)
3. Transmisión (Tx) de video por componentes
4. Mayor resolución horizontal (doble resolución)
5. Posibilidad de barrido progresivo
6. Aumento de resolución vertical de color
7. Posibilidad de HDTV
8. Posibilidad de transmisión (Tx) de datos y otros servicios
9. Otras relaciones de aspecto (16:9)
10. Audio digital
11. Múltiples canales de audio

2.4 Desventajas de la Transmisión (Tx) Digital:

1. Ruido de cuantificación
2. Defectos en la compresión

2.5 Diagrama de Recepción:

Antena -> Canal de RF -> Decodificador -> Video Analógico -> Pantalla. Audio Analógico -> Parlantes

3. Servicios de Televisión Digital en el Mundo

3.1 Sistemas de Televisión Digital:

• ISDN (Integrated Services Digital Networking)
• ATSC (Advanced Television Systems Committee)
• DVB-T (Digital Video Broadcasting – Terrestrial)
• ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting – Terrestrial)

4. Norma ATSC

4.1 Características Técnicas Generales de la Norma ATSC:

1. Canal de 6 MHz
2. 2 subsistemas de modulación:
   • 8-VSB (transmisión por aire)
   • 16-VSB (transmisión por cable)
3. Versatilidad de servicios (19.3 Mbps)
4. Servicios de audio y video, además de servicios de transmisión de datos de alta velocidad

4.2 Características de Video del Sistema ATSC:

1. Compresión MPEG-2
2. Muestreo 4:2:0
3. 8 bits de resolución
4. Tipo de frames: I, P, B
5. MP@ML (Main Profile at Main Level) para SD
6. MP@HL (Main Profile at High Level) para HD
7. Variedad de formatos SD y HD para elegir
8. Todos los receptores deben decodificar todos los formatos incluidos en la norma

4.3 Relación de Aspecto:

• Es el tamaño de la pantalla.
• Ejemplos: 16:9, 4:3

4.4 Características de Audio en la Norma ATSC:

1. Tamaño de la palabra: 16 a 24 bits
2. Frecuencia de muestreo: 48 KHz
3. Bit Rate: 32 a 640 Kbps por cada trama elemental

4.5 Características del Subsistema de Modulación 8-VSB:

1. Única portadora dentro de un canal de 6 MHz
2. Los distintos servicios de video, audio y datos se codifican en 8 niveles de amplitud y modulan la portadora en Banda Lateral Vestigial.
3. Redundancia a nivel de paquete
4. Reed-Solomon (207, 187, t=10)
5. Redundancia inner-code
6. Trellis 2/3
7. Trama de transmisión mapeada en 8 niveles, 1 nivel por símbolo, 3 bits por símbolo.
8. Se adiciona un nivel de continua para conformar una señal piloto que facilita la captura de la portadora en los receptores.

5. Norma DVB-T

5.1 Modos Fundamentales del Sistema DVB-T:

1. «2k»: 1705 portadoras. Adecuado para operaciones con transmisor único y redes SFN pequeñas con potencia de transmisor limitada.
2. «8k»: 6817 portadoras. Adecuado tanto para operación con único transmisor como grandes redes SFN.

5.2 Características de la Compresión MPEG-2 MP@ML:

1. Muestreo 4:2:0
2. 8 bits de resolución
3. Tipos de frames: I, P, B
4. Variedad de resoluciones para elegir
5. N.A.

5.3 Sistema de Compresión de Audio:

• MUSICAM MPEG Layer 2
• Dolby AC-3

5.4 Tipos de Modulación en COFDM:

• QPSK
• 16-QAM
• 64-QAM

6. Norma ISDB-T

6.1 Características Generales del Sistema ISDB-T:

Diseñado para canales de 6 MHz, pero puede soportar 7 y 8 MHz.

6.2 Modelos Fundamentales del Sistema ISDB-T:

1. «2k»: 1405 portadoras. Adecuado para operaciones con transmisor único y redes SFN pequeñas con potencia de transmisor limitada.
2. «8k»: 2809 portadoras. Adecuado para transmitir servicios a receptores móviles y para receptores estacionarios dentro del mismo canal de RF.
3. «4k»: 5617 portadoras. Adecuado tanto para operación con único transmisor como grandes redes SFN.

6.3 Redundancia de Reed-Solomon (221, 188, t=8):

El sistema Reed-Solomon es un sistema de corrección de errores que consiste en aumentar bytes de redundancia a nivel de paquete que permitirán la detección de errores. Se tiene un paquete que inicialmente tiene 188 bytes, y que crecerá debido a los bytes de redundancia, llegando hasta 204 – 207 (DVB, ISDB – ATSC).

7. Reparto de Ancho de Banda en un Sistema de Transmisión Digital

7.1 Ejemplo de Reparto en un Canal de 6 MHz (19.3 Mbps):

1. 1 canal de HDTV (18 Mbps)
2. 1 canal HDTV y uno de SDTV (14 Mbps + 4 Mbps = 18 Mbps)
3. 6 canales SDTV (6 * 3 Mbps = 18 Mbps)

8. Aspectos Técnicos para Evaluar los Sistemas de Televisión Digital

• Sensibilidad
• Relación portadora a ruido
• Alcance y cobertura
• Recepción fija y móvil
• Desempeño frente a fantasmas y multicaminos
• Inmunidad frente a ruido impulsivo
• Interferencia de canal adyacente
• Interferencia co-canal
• Potencia del transmisor
• Márgenes y planificación del espectro
• Bit rate útil
• Video de alta definición
• Multicanales de audio
• Relación de compromiso bit rate vs. robustez
• Inmunidad a multicaminos vs. potencia

9. Tipos de Interferencia Co-canal

1. Señal analógica sobre digital
2. Señal digital sobre analógica
3. Señal digital sobre digital

10. Relación de Compromiso Bit Rate – Robustez

Tienen una relación inversamente proporcional: a mayor robustez, menor bit rate y viceversa.

11. Potencia del Transmisor

La potencia del transmisor está determinada por:

• a) La correcta satisfacción del alcance o área de cobertura.
• b) Lograr un margen de recepción que permita absorber la mayor parte del tiempo las variaciones de las condiciones de propagación.
• c) Superar las interferencias co-canal y de canal adyacente y otras perturbaciones.
• d) Relación potencia promedio a potencia pico.

12. Multicanales de Audio

• Analógicos
• Digitales
• N.A.