Hdtv

August 18, 20051
El Camino hacia HDTV
Oscar G. Silva
LADE Profesional - Tektronix Mexico

2
Temario
EntenderEntender HDTV y enHDTV y en ddóóndende aplicaaplica TektronixTektronix parapara esteeste mercadomercado::
–– ElEl EstEstáándarndar ATSC y DVBATSC y DVB
–– FormatosFormatos dede ImImáágenesgenes
–– FormatosFormatos enen EstudiosEstudios
–– MPEG & AC3MPEG & AC3
–– Issues en laIssues en la CompresiCompresióónn
Serial Digital Interface (SDI)Serial Digital Interface (SDI)
–– MedicionesMediciones en elen el PatrPatróónn de Ojo en HDde Ojo en HD
–– TimingTiming en HD (en HD (TrilevelTrilevel SyncSync vs.vs. BlackBlack BurstBurst))
–– GamutGamut en HDen HD
AudioAudio MulticanalMulticanal
–– DolbyDolby Digital ACDigital AC--33
–– DolbyDolby EE
EquipoEquipo dede MonitoreoMonitoreo TektronixTektronix parapara HDTVHDTV
UpUp conversionconversion SD a HDSD a HD

3
El Estándar ATSC
19.39 Mb/s en un canal de transmisión de 6 MHz
Esquema de modulación 8VSB para la transmisión
2 formatos en HD: 1920x1080 y 1280x720
Varios formatos en SD, incluyendo 601
Canal de Audio en formato Dolby AC-3 5.1
Los receptores deben decodificar cualquier
formato
Estándares para Ancillary data (Datos Auxiliares)
no definidos totalmente
www.atsc.org

4
El Estándar DVB
Satélite DVB-S EN 300 421 V1.1.2 (1997-08)
Terrestre: DVB-T ETS 300 744 (1997):
SFN: ETSI TS 101 191 V1.3.1 (2001-01)
TR 101 190 V1.1.1 (1997-12) Transm.
Cable: DVB-C EN 300 429 V1.2.1 (1998-04)
Nota para Cable:
3 estándares en ITU.J83
Anexo A - Europa
Anexo B - Norte America
Anexo C - Asia
Medición ETSI TR 101 290 V1.2.1 (2001-05)
Measurement guidelines for DVB systems
DVB-SI EN 300 468
Datos EN 300 192 & TR101 202
MHP TS 101812 v1.1.1
DVB IRDs TS102 201 Set top box interfaces
Teletexto EN300 472 DVB-subtitle EN 300 743
SSU TS102 006 System Software update

5
Estándares de Prueba
MPEG
– ISO/IEC 13818-4 (conformance) Sólo Transporte.
DVB
– TR101 290 Mediciones para Banda Base y Transmisión
ATSC
– A64 Mediciones de Transmisión y Compliance.
– Note también que las ‘tablas’ son transmitidas en partes llamadas
‘secciones’ – en los estándares de prueba de DVB las definiciones de
timing son mostradas como ‘sección de timing’

6
SMPTE 274MSMPTE 274M
–– EscaneoEscaneo EntrelazadoEntrelazado yy ProgresivoProgresivo
–– FrecuenciaFrecuencia dede MuestreoMuestreo (MHz)(MHz) 74.25 y 148.574.25 y 148.5
–– LLííneasneas ActivasActivas verticalesverticales 19201920
–– LLííneasneas ActivasActivas horzontaleshorzontales 10801080
–– Total deTotal de llííneasneas porpor cuadrocuadro 11251125
–– FrecuenciasFrecuencias dede CuadrosCuadros MMúúltiplesltiples
SMPTE 292M: SDI; 1.485SMPTE 292M: SDI; 1.485 GbsGbs;; soportasoporta ssóólolo 74.25 MHz74.25 MHz
Formatos en Estudios de Producción

7
SMPTE 296MSMPTE 296M
–– EscaneoEscaneo ProgresivoProgresivo
–– FrecuenciaFrecuencia dede MuestreoMuestreo (MHz)(MHz) 74.2574.25
–– LLííneasneas ActivasActivas VerticalesVerticales 12801280
–– LLííneasneas ActivasActivas HorizontalesHorizontales 720720
–– FrecuenciasFrecuencias dede CuadroCuadro 60 y 59.9460 y 59.94
SMPTE 292M: SDI; 1.485SMPTE 292M: SDI; 1.485 GbsGbs

8
ITUITU--R BT.601R BT.601
–– EscaneoEscaneo EntrelazadoEntrelazado
–– FrecuenciaFrecuencia dede MuestreoMuestreo (MHz)(MHz) 13.513.5
–– LLííneasneas ActivasActivas VerticalesVerticales 720720
–– LLííneasneas ActivasActivas HorizontalesHorizontales 483483
–– FrecuenciaFrecuencia dede cuadrocuadro 59.9459.94
SMPTE 259M: SDI; 270SMPTE 259M: SDI; 270 MbsMbs

9
SMPTE 305SMPTE 305 ASI Asynchronous Serial InterfaceASI Asynchronous Serial Interface
–– PaquetizadoPaquetizado bajobajo SMPTE 259 en stream deSMPTE 259 en stream de datosdatos enen áárearea dede
imimáágengen dede muestreomuestreo 4:2:2 en4:2:2 en componentescomponentes SDISDI
–– VelocidadesVelocidades 200Mb/s @ 270Mb/s200Mb/s @ 270Mb/s
270Mb/s @ 360Mb/s270Mb/s @ 360Mb/s
SMPTE 310SMPTE 310 SSI Serial Synchronous InterfaceSSI Serial Synchronous Interface
–– VelocidadesVelocidades 40Mb/s40Mb/s
–– RelojReloj 10.76MHz10.76MHz SSíímbolombolo
19.39MHz 8VSB19.39MHz 8VSB
38.78MHz 16VSB38.78MHz 16VSB

10
Redes de Broadcast
Y otras1080 i1080 i720 p 480 p 720 p

11
Dolby AC-3
AC-3 es un codificador de Audio
de Alta Calidad y Baja
Complejidad.
Codifica múltiples canales de
Audio en una sóla entidad
Implementación Estandarizada
bajo
– SMPTE Recomendación 5.1
– 5 canales completos + 1 canal
Subwoofer
LEFT SUB CENTER RIGHT
LEFT
SURROUND
RIGHT
SURROUND

12
Dolby AC-3
Codificador basado en una transformada adaptativa
Utiliza Frecuencias Lineales, críticamente muestreadas en un
banco de filtros
Ventajas
– Los componentes de las señales fuente y los componentes del ruido de
cuantización se mantienen en un ancho de banda crítico
– Beneficio debido a las características del enmascaramiento del oído
humano
512 Muestras
100% Redundancia, Cuantización de 256 niveles con el TDAC
Time Domain Aliasing Cancellation

August 18, 200513
Dirección de las ESTACIONES de
TV hacia HDTV

14
Estación de TV
Conversión SDTV a HDTV
4545 MbsMbs NetworkNetwork
DTV FeedDTV Feed
To DTVTo DTV
TransmitterTransmitter
ATSC/DVBATSC/DVB
EncoderEncoder
SDTV MCRSDTV MCR
SDTV to HDTVSDTV to HDTV
UpconverterUpconverter
SDTV SourcesSDTV Sources
IRDIRD
Local ContentLocal Content
InsertionInsertion
625 / 1125
1125
625
625 / 1125
625 / 1125

15
Estación de TV
Producción Local en HDTV
4545 MbsMbs NetworkNetwork
DTV FeedDTV Feed
IRDIRD
Local ContentLocal Content
InsertionInsertion
625 / 1125
To DTVTo DTV
ATSC/DVBATSC/DVB
EncoderEncoder
SDTV to HDTVSDTV to HDTV
UpconverterUpconverter
SDTV MCRSDTV MCR
SDTV SourcesSDTV Sources
1125
625
1125
HDTV MCRHDTV MCR
HDTV SourcesHDTV Sources
625 / 1125

16
La Transición de Analógico a DTV
Analógico y DTV co-existirán por algunos años
– Calendario FCC hacia 2006
– Necesidad de retener tele-espectadores
– Necesidad de manejar costos
Múltiples formatos existirán
– Formato Analógico
– HDTV y SDTV Digital

17
HD vs. Múltiples Programas
El Stream de datos de 19.4 Mb/s puede contener un programa
de Video comprimido en 720p o 1080i 59.94 Hz + Audio y
Datos Auxiliares
El programa transmitido puede usar una frecuencia menor para
permitir menor compresión o múltiples programas
Cerca de 4 programas en SD pueden ser acarreados en el
mismo ancho de banda de un programa en HD

18
Equipo de Prueba
Pruebas en Analógico y Rec. 601 bien conocidas
– Efectos creativos ya se encuentran dentro de límites y bien estandarizados para
intercambio entre formatos
– Transparencia del Sistema de Prueba
Mismas pruebas, nuevas máscaras de gamuts para formato
de HD
Sistemas de Compresión más difíciles y complejos
– Movimiento, detalle, ruido, etc…
– Nueva metodología de prueba para caidad de imágen

August 18, 200519
Métodos de Prueba en el camino
hacia HDTV

20
Issues de Tele-espectadores
LasLas seseññalesales analanalóógicasgicas sese degradandegradan pocopoco aa pocopoco, la, la
seseññalal digitaldigital simplementesimplemente caecae en el cliffen el cliff
TenemosTenemos ImImáágengen Perfecta o NADA dePerfecta o NADA de ImImáágengen
ElEl GradoGrado B en laB en la recepcirecepcióónn –– ÁÁrearea enen dondedonde unun cambiocambio
pequepequeññoo en elen el ambienteambiente hacehace imposibleimposible lala recepcirecepcióónn
de lade la seseññalal digitaldigital
AntenasAntenas actualesactuales puedenpueden no serno ser suficientessuficientes parapara lala
recepcirecepcióónn.. PolarizacionesPolarizaciones CircularesCirculares son deson de grangran ayudaayuda
AntenasAntenas aaééreasreas requeridasrequeridas lala mayormayorííaa deldel tiempotiempo
ProblemasProblemas menoresmenores en elen el transmisortransmisor puedenpueden causarcausar
grandesgrandes ppéérdidasrdidas dede coberturacobertura

21
Imágen Analógica vs DTV
Nivél de la señal .1 dB antes del cliff

22
Capas de Monitoreo de la señal de Video
Test FunctionSignal
Video
Banda Base
Calidad de
Video y
Capa de
Transporte
MPEG-2 Análisis del
Protocolo
SDH / ATM / IP
o RF
Análisis del
Canal de
Transmisión
Program
Compression
Transmission
Channel
Formatting

23
Señal vs. Calidad de Imágen
Los sistemas de Video Análogo y Digital son lineales
– Mediciones Indirectas con Monitores Forma de Onda y
algunas máscaras especiales son suficientes
Los 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 utilizando
secuencias complejas de movimiento son requeridas

August 18, 200524
Serial Digital Interface
(SDI)
Todos los valores de tiempo están
dados para formato analógico NTSC
o digitales a un rate de 525

25
Construcción del Diagrama de Ojo

26

27

28

29

31
Unit
Interval
0.8 Volts
+ 10%
Jitter
0.2 UI p-p
20% to 80%
Risetime
Especificaciones para las Mediciones en el
Diagrama de Ojo
One Clock Interval
Overshoot
Rising/Falling Edge
less than 10%

32
Mediciones en HD
80%
20%
AmplitudeAmplitude
Rise
Time
Rise
Time
Fall
Time
Fall
Time

33
Mediciones en HD
Decrementos en Amplitud
Debido a la longitud del
cable o a la trayectoria de
distribución
El Histograma muestra las
variaciones en la amplitud
Límites variables permiten
alarmar en ciertos valores
a ser mostrados en rojo
La señal aún se recibirá
correctamente

34
Mediciones en HD
Overshoot y undershoot
presentes en el Diagrama
de Ojo
Debido a los
desacoplamientos de
impedancias en la
trayectoria de transmisión
Necesidad de asegurar las
terminaciones correctas
usadas a través de la
trayectoria de la señal
La señal se recibirá
correctamente
Overshoot
and
Undershoot
Overshoot
and
Undershoot

35
Mediciones en el Display de Jitter
Método de Demodulación
Muestra el jitter relacionado
a la línea de video y a la
velocidad de campo
La amplitud de la señal
debería ser menor a 0.2UI

36
Mediciones en el Display de Jitter
Readout directo del jitter
Límites variables permiten
alarmar valores en color rojo
El display de Jitter muestra
los pulsos de interferencia
presentes en la señal
El WFM700 provee la salidad
de jitter demodulado para
análisis en un osciloscopio

37
Filtros en el Display de Jitter

38
Asegurando la salud del sistema de HD
Inicia desde la instalación asegurando el tipo de cable correcto
a emplear
Asegurar la correcta carga del sistema y sus terminaciones
Verificar cada link con emulador de distancias y señales
patológicas
Usar re-clocking en trayectorias largas
Usar modos de Ojo y Jitter para determinar si es que existe
algún problema
Monitorear los CRC

39
Señales Patológicas – Prueba de Stress
SDI Checkfield
20 BITS
19 BITS
1 BIT
20 BITS
HORIZONTAL ACTIVE LINE ONLY
La Condición ocurre una vez por campo en una línea completa
VERTICAL BLANKING INTERVAL
FIRST HALF OF ACTIVE FIELD
300h, 198h
FOR CABLE EQUALIZER TESTING
SECOND HALF OF ACTIVE FIELD
200h, 110h
FOR PHASE LOCKED LOOP TESTING

40
Display de Ojo
Glitches debido al Offset de DC

41
Longitudes de Algunos Cables marca Belden
para HD & SD
www.belden.com

August 18, 200542
Medición de Timing
en
Señales Digitales

43
Timing Horizontal Digital
No existe pulso de
sincronía en la señal
digital
EAV
– End of Active Video
– 3FF,000,000,XYZ
SAV
– Start of Active Video
– 3FF,000,000,XYZ
H Sync
Ref. Point
000
000
XYZ
3FF
000
000
XYZ
3FF
EAV SAV
H Timing
SDI
Black
Level
(040)
Black
Level
0 mv

44
Línea Horizontal SD
Primera muestra activa de ImágenÚltima muestra activa de Imágen
COMPONENTE: Línea Activa Digitalizada, EAV/SAV agregados
EAV
SAV
17123FF
1713000
1714000
1715XYZ
0Cb
1Y
2Cr
3Y
3FF
000
000
XYZ
XYZ Palabra que muestra Inicio/Fin de
Línea (H), Vertical Blanking (V), y Campo (F)

45
E
A
V
S
A
V
E
A
V
4 words 4 words 4 words
TOTAL LINE 1716/1728 WORDS for 525/625
ANALOG LINE
DIGITAL ACTIVE LINE (same for 525/625)
1440 WORDS (0-1439)
276/288
WORDS
for 525/625
BLANKING
INTERVAL
Línea Horizontal SD

46
Display de Datos WFM700M para señal SD
H Blanking Interval
SD SAV
3FF,000,000,XYZ
Active Video
3FF
000,000
XYZ

47
SMPTE 292 Línea Horizontal Digital
Primera muestra de Imágen ActivaÚlima muestra de Imágen Activa
COMPONENTE: Línea Activa Digitalizada, EAV/SAV agregado
EAV
SAV
3FF
3FF
000
000
000
000
XYZ
XYZ
0Cb
1Y
2Cr
3Y
3FFC
3FFY
000C
000Y
000C
000Y
XYZC
XYZY
LN0C
LN0Y
LN1C
LN1Y
CRC0
YCR0
CRC1
YCR1
XYZ Palabra que muestra Inicio/Fin de Línea (H),
Vertical Blanking (V), y Campo (F)

48
Display de Datos WFM700M para señal HD
H Blanking Interval
HD SAV CbYCrY
3FF,3FF,000,000,
000,000,XYZ,XYZ
Active Video
3FF
000,000
XYZ
3FF
000,000
XYZ

49
Black Burst Sync vs. Tri-Level Sync
Porqué Tri Level Sync ?
– HD tiene tiempos de subida/bajada mucho más rápidos
– Extracción más sencilla de pulsos de campo simplificados
– Muestra 0H Definido en el filo de subida de la señal Tri-level sync
Muestra 0v definida aún más sencillo a -300mv
Mejora el rendimiento de jitter y separación de sincronía
Black Burst
– Señal sub-portadora de más Alta Frecuencia
– Métodos conocidos de extracción
– Métodos conocidos para diferentes frecuencias
– Usada en todos los sistemas

50
SD vs. HD
SD Field
HD Field
SD FieldSD Field
HD FieldHD Field
SD Line
HD Line
SD LineSD Line
HD LineHD Line

51
Timing Vertical Digital
No hay pulsos de campo presentes
SAVEAV First
Active
Line
Vertical
Blanking
Level
(040)
End
Active
Line

52
Display de Timing
Display Simple para relaciones de timing
– Entre la Referencia Externa y la Entrada de Video
Soporta HD, SD y Compuesto
Ya sea BB o Tri-Level

53
Patentado por Tektronix
Display de Timing

August 18, 200554
Mediciones de Niveles y Gamut en HDTV

55
Conversión de R’G’B’ en Diferencias de Color
SMPTE240M (1125i 1035 lines)
Y’ = 0.701G’ + 0.087B’ + 0.212R’
Pb = (B’-Y’)/1.826
Pr = (R’-Y’)/1.576
SMPTE 274M (1080) & 296M (720p)
Y’ = 0.7152G’ + 0.0722B’ + 0.2126R’
Pb = [0.5/(1- 0.0722)](B’-Y’)
Pr = [0.5/1- 0.2126) ](R’-Y’)
525 & 625 (601)
Y’ = 0.587G’ + 0.114B’ + 0.299R’
Pb = 0.564(B’-Y’)
Pr = 0.713(R’-Y’)

56
Cromaticidad
• Los cambios de
Formato limitan los
rangos del color
• Se debe tener
cuidado cuando se
realiza la conversión
de un formato a otro

57
Conversión R’ G’ B’ / Y P’b P’r
Cámaras
Monitores
Equipo de
Edición
Routers
Switchers
Equipo de
Almacenamiento

58
Componente de Luminancia
Cuantización a 10-bit
Excluded 766.3 mV 3FF 11 1111 1111
Peak 700.0 mV 3AC 11 1010 1100
Black 0 mV 040 00 0100 0000
Excluded -51.1mV 000 00 0000 0000
VOLTAGE
766.3 mV
Excluded - ILLEGAL
763.9 mV (107 IRE)
Not Recommended
WARNING
Peak 700.0 mV
{

59
Componente de Diferencia de Color
Cuantización a 10-bit
Excluded 399.2 mV 3FF 11 1111 1111
Max Positive 350.0 mV 3C0 11 1100 0000
Black 0.0 mV 200 10 0000 0000
Max Negative -350.0 mV 040 00 0100 0000
Excluded -400.0 mV 000 00 0000 0000

60
Cambio en la Colorimetría entre HD y SD
HD YPbPr Monitor Forma de
Onda
SD YPbPr Monitor Forma de
Onda
Observe la diferencia en la transición de Verde a Magenta

61
Utilizando una Matriz de Ecuaciones Errónea
El convertir de HD a SD usando matrices erróneas puede
producir errores en gamut
-200
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 2 3 4 5 6 7 8
-200
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 2 3 4 5 6 7 8
-200
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 2 3 4 5 6 7 8

62
Monitoreo de Gamut — la forma tradicional
Gamut
Máximo
Gamut
Mínimo

63
Cómo se forma el Display de Diamante

64
Entendiendo el Display de Diamante
R ErrorB
Red Amplitude
Error
B
G
G
R

65
Aplicación – Display de Diamante
Señales de Prueba y en
Vivo
Fácil aislamiento de
fallas

66
Aplicación – Display de Diamante

67
Balance de Cámaras – Display de Diamante
Una señal de escala de grises
produce una línea vertical
4 Los errores de Balance se
muestran como una
pendiente

68
Errores de Timing con el display de Diamante
La curvatura indica un error de
timing
4 El Diamante se encontrará
indicando errores de timing

69
Construcción del display de Lightning

70
Mediciones de Timing – Usando el display de Lightning
La curvatura indica un error de
timing
4 La dirección muestra si hay
avance o retardo
4 La locación muestra
cual es el componente
con falla
4 Las cruces cuantifican
el error de timing

71
Construcción del display Arrowhead
NTSC PAL

72
Display “Arrowhead”
– El Gamut de la señal
Compuesta es
monitoreada con el
display de Arrowhead
– El nivel de Luminancia se
despliega en el eje
Vertical
– El nivel de color se
extiende a la derecha
dependiendo del nivel de
Luminancia
– Las Alarmas pueden ser
colocadas a 100 IRE o 700
mV, 110%, 120%, 131%
White
Chroma
Black
100 IRE

73
Gamut Compuesto usando Arrowhead
Simplifica el monitoreo
de gamut en compuesto
sin la necesidad de un
encoder
Limites de Alarmas
ajustables
Luma vertical
Chroma horizontal
Graticula seleccionable
para PAL o NTSC
Usado con señales de
prueba y en Vivo
Luma
Chroma

74
Monitoreo de Gamut de Luma con Arrowhead
Lower
Luma
Limit
Lower
Luma+Chroma
Limit
Upper
Luma+Chroma
LimitUpper
Luma
Limit

75
Niveles de Gamut
EBU-R103 – Especifica una serie de requerimientos para los limites de
Gamut de una señal
Gamut en RGB
– Límte superior 105%
– Límite inferior -5%
– Area 1%
Gamut Compuesto
– Límite superior 932mv (Tek Default)
– Límite inferior -221mv (Tek Default)
– Area 0%
Gamut de Luma
– Límite superior 103%
– Límite inferior -1%
– Area 1%
Los monitores forma de onda permiten el ajuste de límites

77
Sesión de Video
Indicación Simple de
Errores de Gamut
Letras en minúscula indican
valores abajo de límites
Letras en mayúsculas
indican valores arriba de
límites
En este caso
Letras r,g,b & l indican
valores en la parte de
negros para esta señal de
barras SMPTE
Indica % de error durante
la sesión

78
WVR7100/WVR6100 Gratículas de
Safe Action / Safe Title
Gratículas seleccionables de Safe Action / Safe Title
– 4:3, 14:9, 16:9, Personalizadas 1 & 2
– Formato para los estándares SMPTE, ARIB & BBC
(US TVPG) TV-Y

79
(US TVPG) TV-Y
WVR7100/WVR6100 Gratículas de
Safe Action / Safe Title
Gratículas seleccionables de Safe Action / Safe Title
– 4:3, 14:9, 16:9, Personalizadas 1 & 2
– Formato para los estándares SMPTE, ARIB & BBC

80
WVR7100/WVR6100 Closed Caption
Decodificación de la imágen
en pantalla
– Correctamente posicionado en
la pantalla
Indicación de V-Chip
Display de Datos Auxiliares
Funciones adicionales en el
log de errores

August 18, 200581
Audio Embedded en HD

82
Audio Embedded en HD
Definido por ITU.BT-R 1365 y SMPTE299M
Hasta 16 canales de audio
– Paquetizados en 4 grupos de audio con 4 canales de audio
Muestras de 24 bits de audio acarreados con los datos ANC
Los datos son acarreados únicamente en las muestras Cb y Cr
Palabras de datos adicionales (CLK) usadas para sincronización
Palabras adicionales de ECC para corrección de errores

83
Audio Embedded HD vs. SD
Audio embedded en HD
Solo presente en Cb/Cr
Audio embedded en SD
Presente en Y/Cb/Cr

84
Buffer de Audio Embedded para SD
SAV
EAV
Group 1
Group 2
Group 3
Group 4

85
Audio Embedded para HD
SAV
EAV
Embedded Audio
Groups

86
Paquete de Datos de Audio para HD

August 18, 200587
Audio Multi Canal
Compresión de Audio, Dolby AC-3, Dolby E

88
Audio Multi-Canal – Sistemas hasta 7.1

89
La necesidad de reducir la cantidad de datos
-16384
-11583
0
11583
16384
11583
0
-11583
-16384
-11583
0
11583
16384
11583
0
-16384
-11583
16bits
48,000 samples per second
Estéreo: 2 canales * 48,000 muestras-por-segundo * 16 bits-por-muestra
= 1,536,000 bits-por-segundo (1536 kbps)
5.1: 6 canales * 48,000 muestras-por-segundo * 16 bits-por-muestra
= 4,608,000 bits-por-segundo (4608 kbps)

90
Características de Enmascaramiento
20
kHz
Límites de
Enmascaramiento
Onda Senoidal
de 1kHz
Límites del
Silencio
20 Hz 1 kHz
Presión
del
Sonido

91
El AudioEl Audio eses ReproducidoReproducido a una un NivelNivel ConstanteConstante
Source #1
dialog level = -25 dB
Source #2
Reduce 6 dB
Reproduced
Reduce 16 dB
Las 3 “D”s: Dialog Normalization
El nivel de diálogo es indicado en el bitstream
Los Decoders “bajan el volúmen” basados en el nivel de diálogo

92
Dynamic Range Is a UserDynamic Range Is a User--adjustable Parameteradjustable Parameter
Source
wide dynamic range
Compression enabled Reproduced
narrow dynamic range
Compression disabled
Reproduced
wide dynamic range
Los encoders Dolby Digital calculan el rango dinámico de compresión
y los factores de corte
– Limita los niveles extremos de los niveles de Audio
Los decoders pueden o no aplicar estos factores
– Limita los niveles de audición
The 3 “D”s: Dynamic Range Control

93
The 3 “D”s: Downmixing
El número de bocinas puede ser independiente al número de canales
codificados
Downmixing asegura que se escuche todo el contenido

94
Resúmen Dolby Digital (AC-3)
Compresión de múltiples canales de audio a bajo bit rate 384
kbps
Usa codificación perceptual para reducir el bit rate
Normalización de Diálogo
Dynamic Range control
Habilidad de realizar el Downmix a Estéro o Dolby Surround
Para transmisión no para producción

95
Dolby E Usado para Producción
El Sistema de Reducción de datos de Audio en Dolby E fue
diseñado para aplicaciones Contribución y Distribución
Multicanal / Multiprograma
Multigeneración de programas
Ediciones Limpias (audio follow video)
Compatible con equipo existente

96
Porqué usar Dolby E y no Dolby Digital (AC-3)
para Distribución
Dolby E fue diseñado para distribución, no para transmisión
Bajo nivel de delay 1 frame vs. ~6 frames (AC-3 3/2)
Mejor calidad
8 canales no 5.1
Edición más suave – siguiente slide
Acarreo de metadata de Dolby E – pasa la metadata de Dolby
Digital (AC-3) al Encoder AC-3 en tiempo real

97
Display de Sonido Surround
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

98
Total Volume
Indication
Display de Sonido Surround

99
Canal Central
C= L = R
C < (L = R)
C > (L = R)

100
Indicadores de Correlacion de Fase
Correlación Negativa L/C
Alta Correlación L/R
No hay Correlación C/R

101
Serie WVR Decodificación Dolby
Decodificación Dolby E o
Digital
Display de Barras Flexible
Selección de canales
individuales
Permite la salida de pares de
audio analógicos
Opción de Decodificación
completa en la opción DDE
Decodificación Limitada en la
opción DD

102
Identificación Simple de Dolby
Identificación sencilla de
streams de Dolby
Configuración rápida de
decodificación AES y Dolby
Despliega hasta 10 canales de
Audio

103
WVR Decodificación Dolby E
Decodifica Dolby E
Display Metadata

104
Decodifica Dolby Digital (AC-3)
Display de Barras
Dialnorm
– Respuesta en Barras
Opcional
Dynamic Range
– Respuesta en Barras
Opcional
WVR Decodificación Dolby

105
HDTV SwitcherHDTV Switcher
1.485Gb/s1.485Gb/s
1.485Gb/s1.485Gb/s
1.485Gb/s1.485Gb/s
1.485Gb/s1.485Gb/s
GraphicsGraphics
Audio Mixer
AES/EBU AudioAES/EBU Audio
764764764
DOLBY
AC-3 Audio
DOLBY
AC-3 Audio
Signal Routing,
Compression,
Rate Conversion.
Signal Routing,Signal Routing,
Compression,Compression,
Rate Conversion.Rate Conversion.
Studio
Cameras
Studio
Cameras
HDTV StudioHDTV Studio
HDTV SwitcherHDTV Switcher
1.485Gb/s1.485Gb/s
1.485Gb/s1.485Gb/s
1.485Gb/s1.485Gb/s
1.485Gb/s1.485Gb/s
GraphicsGraphics
Audio Mixer
AES/EBU AudioAES/EBU Audio
764764764
DOLBY AC-3 Audio
MPEG 2?
DOLBY AC-3 Audio
MPEG 2?
Signal Routing,
Compression,
Rate Conversion.
Studio
Cameras
Studio
Cameras
WFM700

106
HDTV Switcher
1.485Gb/s
1.485Gb/s
1.485Gb/s
1.485Gb/s
Graphics
Audio Mixer
AES/EBU Audio
764764
DOLBY AC-3 Audio
Studio
Cameras
Signal Routing,
Compression,
Rate Conversion.
HDTV Studio
Mezzanine
Storage
MPEG2
~300Mb/s
SPG600
360Mb/s
45Mb/s Network
270Mb/s
YPbPr/RGB
TG700
1.485GB/s
AES/EBU Audio
HDTV Data
SDTV Data
AC3 Audio
HD
WFM700

107
Resúmen
Monitoreo de Gamut y herramientas para post producción
Existen similitudes entre las estructuras de muestreo en HD y SD
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 de EAV y SAV respectoa a SD
– Diferencias en colorimetría entre HD y SD
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

108
Señal vs. Calidad de Imágen
Los sistemas de Video Análogo y Digital son lineales
– Mediciones Indirectas con Monitores Forma de Onda y
algunas máscaras especiales son suficientes
Los 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 utilizando
secuencias complejas de movimiento son requeridas

109
Imparidades de la Compresión
Blocking:
Apariencia de remarcado
de la estructura del bloque
El Blocking se debe al valor
de DC del coeficiente de la
DCT que viene siendo
diferente de un bloque a
otro

110
Error Blocks:
Una forma de distorción de
bloque
Uno o más bloques parecen
no reensamblarse a la
escena actual y se quedan
en la escena anterior y
contínuamente contrastan
totalmente con los bloques
adyacentes

111
Edge busyness:
Distorción que se
concentra en los filos o
límites de los objetos
Mosquito noise:
Distorción de tipo Edge
busyness y que se asocia
al movimiento
Se caracteriza por
artifacts en movimientoo
por patrones de de ruido
en bloques
superimpuestos sobre los
objetos

112
Quantization noise:
Nieve o sal & pimienta
Similar al ruido aleatorio
pero que no es uniforme en
la imágen

113
Blurring:
Distorción en la imágen
entera
Se caracteriza por la
reducción de nitidez en los
filos o límites de los obletos y
por los detalles espaciales

114
Sensibilidades de los clientes
Diferencias en Luminancia son más perceptibles
que las diferencias en color
Diferencias en primer plano son más
perceptibles que aquellas en el background
Diferencias en áreas planas son más
perceptibles que aquellas en áreas en donde hay
más información

115
AC3 Audio
SDTV Data
HDTV Data ATSCATSC
EncoderEncoder
Push Data
19.39Mb/s
ATSC
MPEG2 Data
Picture
Quality
Analysis
8VSB8VSB
RFA 300
DTV Transmission Path
Protocol
Testing MTS400 SeriesPQA300

August 18, 2005116
Conversión de Formatos en el
camino hacia HDTV

Conversión de Formatos a HDTV
Problema
– Costo de un Estudio en HD
Solución
– Actualizar estudio a SDI
– Conversión de formato de SDI a HDTV

Implementación de Conversión a HD
Up Conversion a HD
Frame Frame Store Frame
Duplicación de líneas en un cuadro

Problemas en la Conversión
Destruye la secuencia de líneas por Cuadro
Debido a la repetición de la misma línea 2 veces
Problemas que se introducen en la imágen
Imágen en movimiento borrosa debido a las diferencias
entre los campos
Twitter Interlíneas debido al entrelazado del cuadro de líneas

Imlementación Técnica de la Conversión
Problema
Necesidad de resolver problemas como:
– Movimiento borroso
– Twitter Interlíneas
Solución
Usar múltiples alamcenamientos de campos
Desarrolar un algoritmo de Interpolación

Problemas de la Interpolación
El proceso de promediación tiende a suavisar la Imágen
Black to White Transistion
Pixel Samples
Interpolation Black to White Transition softer
Pixel Samples

La diferencia entre los campos produce movimientos borrosos
Problemas de la Interpolación
Imágen A Imágen B
Interpolación de la Imágen
Imágenes residuales de ambos
Imágen de salida

Tecnología vs. Contenido Artístico
Relación de Aspecto 4:3 vs. 16:9 en HD
Se requiere considerar la Conversión en la Relación de
Aspecto
4
3
9
16

Qué sucede con la Relación de Aspecto en la
Conversión entre formatos?
Altura total de la imágen en 4:3 vista en 16:9 HD
Además de los filos negros de la Imágen
4
3
9
16

Se pierde la parte superior e inferior de la imágen
93
16
4

Se requieren de alargamientos anamórficos de la imágen en
4:3 psrs llenar la pantalla completa en formato 16:9
Distorciones de imágenes circulares que se convierten en
óvalos
9
16
4
3

August 18, 2005127
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