Mpeg2-mpeg4 canales-retorno
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Mpeg2-mpeg4 canales-retorno Presentation Transcript

  • 1. ì  MPEG  2  –  MPEG  4  –  Canales  de  Retorno  José  Alejandro  Franco  Calderón  
  • 2. Agenda  1.  MPEG  Generalidades.  2.  Por  que  digitalizar?  3.  MPEG  –  2.  4.  MPEG  –  4.  5.  Diagrama  del  sistema  general.  6.  MPEG  –  2  Vs.  MPEG  –  4.  7.  Canales  de  Retorno.   •  Satelital.   •  Cable.   •  DSL.   •  PLC.   •  UMTS.  
  • 3. Agenda  1.  MPEG  Generalidades.  2.  Por  que  digitalizar?  3.  MPEG  –  2.  4.  MPEG  –  4.  5.  Diagrama  del  sistema  general.  6.  MPEG  –  2  Vs.  MPEG  –  4.  7.  Canales  de  Retorno.   •  Satelital.   •  Cable.   •  DSL.   •  PLC.   •  UMTS.  
  • 4. MPEG  -­‐  Generalidades  MPEG:  Moving  Picture  Experts  Group  “Grupo  de  Expertos  en  Imágenes  Móviles”.    Encargado   de   desarrollar   estándares   de   codificación   y   decodificación   de  imágenes,  audio  y  vídeo.  Primera  reunión  del  grupo  fue  alrededor  de  1985  en  Canadá  MPEG   ha   normalizado   los   siguientes   formatos   de   compresión   y   normas  auxiliares:     •  MPEG  –  1   •  MPEG  –  2     •  MPEG  –  3   •  MPEG  –  4   •  MPEG  –  7   •  MPEG  –  21    
  • 5. MPEG  –  Generalidades  El  MPEG  u]liza  códec  (codificadores-­‐decodificadores)  de  compresión.  Presenta  bajas  pérdidas  de  información  usando  códec  de  transformación.  Las  muestras  tomadas  de  imagen  y  sonido  son  par]das  en  pequeños  fragmentos.  MPEG  solamente  normaliza  el  formato  del  flujo  binario  y  el  decodificador.  hbp://es.wikipedia.org/wiki/Moving_Picture_Experts_Group  hbp://www.mpeg.org/    
  • 6. Agenda  1.  MPEG  Generalidades.  2.  Por  que  digitalizar?  3.  MPEG  –  2.  4.  MPEG  –  4.  5.  Diagrama  del  sistema  general.  6.  MPEG  –  2  Vs.  MPEG  –  4.  7.  Canales  de  Retorno.   •  Satelital.   •  Cable.   •  DSL.   •  PLC.   •  UMTS.  
  • 7. Por  que  digitalizar?  Ejemplo:    1.  Una  señal  gpica  de  Televisión  por  ejemplo  PAL  se  define  por:     •  625  líneas  en  2  campos  de  312,5  cada  uno.     •  Solo  576  líneas  visibles.     •  30  imágenes  por  segundo:  60  campos  por  segundo  (60  Hz)   •  Relación  de  aspecto  4:3  –  Estándar.  2.  Haciendo  los  cálculos:     •  576  líneas  x  720  muestras  por  línea.     •  8  bits  B/N  por  muestra  +  8  bits  Color  por  muestra.   •  30  X  576  x  720  x  16  =  199Mbits/s!!        Para  DVB-­‐T  Flujo  Máximo  es  de  23.4MBits/s             •  Aun  falta  el  audio  y  la  información  de  sincronismo.    
  • 8. Por  que  digitalizar?  
  • 9. Por  que  digitalizar?  Con  la  modulación  más  moderna  y  en  condiciones  idóneas,  se  consigue  en  torno  a  30  Mbits/s  en  un  canal  de  TDT...  Igual  se  requiere  COMPRESIÓN!!  Que  trabajan  los  expertos:  Mo]on  Pictures  Expert  Group  (MPEG)  1.  MPEG-­‐1:   Estándar   inicial   de   compresión   de   audio   y   vídeo.   Usado   después   como  la  norma  para  CD  de  vídeo,  incluye  el  popular  formato  de  compresión   de  audio  Capa  3  (MP3).  2.  MPEG-­‐2:   Normas   para   audio   y   vídeo   para   difusión   de   calidad   de   televisión.   U]lizado  para  servicios  de  TV  por  satélite  como  DirecTV,  señales  de  televisión   digital  por  cable  y  televisión  digital  terrestre  como  también  para  los  discos  de   vídeo  DVD.  3.  MPEG-­‐3:   Diseñado   originalmente   para   HDTV   (Televisión   de   Alta   Definición),   pero  abandonado  posteriormente  en  favor  de  MPEG-­‐2.  
  • 10. Por  que  digitalizar?  4.  MPEG-­‐4:   Expande   MPEG-­‐1   para   soportar   "objetos"   audio/vídeo,   contenido   3D,   codificación   de   baja   velocidad   binaria   y   soporte   para   ges]ón   de   derechos   digitales   (protección   de   copyright)   actualmente   se   emplea   como   codec  HDTV  en  detrimento  de  MPEG-­‐2.    5.  MPEG-­‐7:  Sistema  formal  para  la  descripción  de  contenido  mul]media.    6.  MPEG-­‐21:  MPEG  describe  esta  norma  futura  como  un  “Gran  marco   mul]media”.  
  • 11. Agenda  1.  MPEG  Generalidades.  2.  Por  que  digitalizar?  3.  MPEG  –  2.  4.  MPEG  –  4.  5.  Diagrama  del  sistema  general.  6.  MPEG  –  2  Vs.  MPEG  –  4.  7.  Canales  de  Retorno.   •  Satelital.   •  Cable.   •  DSL.   •  PLC.   •  UMTS.  
  • 12. MPEG  2  Compresión  de  cada  imagen  de  un  vídeo:       •  Cada  punto  es  similar  a  los  que  le  rodean.     •  Mejora  la  compresión  con  pérdidas:  JPEG.    Compresión  entre  imágenes  consecu]vas:       •  Cada  imagen  es  similar  a  la  anterior  y   posterior.   •  Predicción  de  movimiento  y  información   “diferencia”.   •  Compresión  con  pérdidas.    
  • 13. MPEG  2  Transformada  Discreta  del  Cosenos  (DCT)  
  • 14. MPEG  2  Compresión  de  Audio:       •  Se  aprovecha  del  modelo  psico-­‐acús]co  del  oído  humano:   enmascaramiento  de  frecuencia   •  No  se  envía  la  información  enmascarada.   •  Compresión  con  pérdidas  –  MP3!!    
  • 15. MPEG  2  ²  Compresión  estadís]ca:       •  Similar  a  lo  que  haría  un  “ZIP”.     •  Compresión  sin  perdidas.    ²  MPEG  2  también  define  compresión  para  Alta   Definición  (HD):     •  1080  X  1440  X  30     •  1080  X  1920  30  30  ...pero  >  23.4  Mbps!!  
  • 16. Agenda  1.  MPEG  Generalidades.  2.  Por  que  digitalizar?  3.  MPEG  –  2.  4.  MPEG  –  4.  5.  Diagrama  del  sistema  general.  6.  MPEG  –  2  Vs.  MPEG  –  4.  7.  Canales  de  Retorno.   •  Satelital.   •  Cable.   •  DSL.   •  PLC.   •  UMTS.  
  • 17. MPEG  4  MPEG-­‐4  fue  introducido  a  finales  de  1998.    Los  usos  principales  del  estándar  MPEG-­‐4  son:    1. Los  flujos  de  medios  audiovisuales  2. La  distribución  en  CD,  DVB.  3. La  transmisión  bidireccional  por  video  llamadas.  4. Emisión  de  televisión.    
  • 18. MPEG  4  ² MPEG-­‐4   toma   muchas   de   las   caracterís]cas   de   MPEG-­‐1   y  MPEG-­‐2  así  como  de  otros  estándares  relacionados:    1. VRML   (Virtual   Reality   Modeling   Language)   extendido   para  Visualización  3D.  2. Archivos   compuestos   en   orientación   a   objetos   (incluyendo  objetos  audio,  vídeo  y  VRML).    3. Soporte  para  la  ges]ón  de  derechos  digitales  externos.  4. Soporte  para  ges]ón  variados  ]pos  de  interac]vidad.    
  • 19. MPEG  4    1.  La   mayoría   de   las   caracterís]cas   que   conforman   el   estándar   MPEG-­‐4   no   ]enen   que   estar  disponibles  en  todas  las  implementaciones.  2.  Es  posible  que  no  existan  implementaciones  completas  del  estándar  MPEG-­‐4.  3.  Para  manejar  esta  variedad,  el  estándar  MPEG  4  incluye  el  concepto  de  perfil  (profile),   parte  y/o  nivel,  esto  permite  definir  conjuntos  específicos  de  capacidades  que  pueden   ser  implementados  para  cumplir  con  obje]vos  par]culares    4.  MPEG  4  define  27  partes  diferentes  dentro  de  su  implementación.    5.  Para  Colombia  se  adopto  el  estándar  MPEG-­‐4  parte  10  nivel  H.264  de  codificación  de   audio  y  video.     Advanced  Video  Coding  (AVC):  Un  códec  de  señales  de  vídeo  técnicamente     idén]co  al  estándar  ITU-­‐T  H.264.    
  • 20. MPEG  4  6.  La  clave  tecnológica  que  representa  la  diferencia  fundamental  de  MPEG-­‐4  es   la   habilidad   de   codificar   objetos   visuales   de   formas   arbitrarias   no   rectangulares.  7.  Actualmente,   disposi]vos   Pocket   PC,   como   el   iPaq,   y   unidades   basadas   en   Windows   CE   como   otros   ecosistemas   de   disposi]vos   móviles   y   portá]les,   pueden  reproducir  MPEG-­‐4.  
  • 21. Agenda  1.  MPEG  Generalidades.  2.  Por  que  digitalizar?  3.  MPEG  –  2.  4.  MPEG  –  4.  5.  Diagrama  del  sistema  general.  6.  MPEG  –  2  Vs.  MPEG  –  4.  7.  Canales  de  Retorno.   •  Satelital.   •  Cable.   •  DSL.   •  PLC.   •  UMTS.  
  • 22. Diagrama  Sistemas  General  
  • 23. Diagrama  Sistemas  General  
  • 24. Agenda  1.  MPEG  Generalidades.  2.  Por  que  digitalizar?  3.  MPEG  –  2.  4.  MPEG  –  4.  5.  Diagrama  del  sistema  general.  6.  MPEG  –  2  Vs.  MPEG  –  4.  7.  Canales  de  Retorno.   •  Satelital.   •  Cable.   •  DSL.   •  PLC.   •  UMTS.  
  • 25. MPEG  2  Vs.  MPEG  4  Antecedentes    1.  Como  el  video,  audio  y  datos  en  su  forma  de  almacenamiento  y   transmisión   es   problemá]co   en   dichos   términos   se   hace   necesario  comprimir    2.  Ej:   Un   video   no   comprimido,   de   pantalla   completa   significa   la   necesidad   de   30   archivos   de   imagen   a   1MB,   cada   uno,   por   segundo,   sin   incluir   las   señales   de   sonido.   Problemas   de   almacenamiento  y  transmisión  !!    
  • 26. MPEG  2  Vs.  MPEG  4  1.  Para  ahorrar  espacio,  MPEG-­‐4  reconoce  objetos  individualmente   dentro  de  la  trama,  MPEG-­‐2  NO  !!  2.  Manipulando  cada  objeto  en  forma  individual,  MPEG-­‐4  es  capaz   de  desechar  una  mayor  can]dad  de  información,  obteniendo   órdenes  de  compresión  menores  que  van  de  8  a  12  veces  con   relación  a  MPEG-­‐2.  3.  MPEG-­‐4  puede  comprimir  la  información  de  un  DVD  de  8GB  en   un  CD  de  700MB,  MPEG-­‐2  NO  !!  
  • 27. MPEG  2  &  MPEG  4  4.  El   poder   real   de   MPEG-­‐4   es   que   su   codificación   basada   en   objetos   permite   que   una   gran   variedad   de   funciones   interac]vas   sean   introducidas   en   los   archivo   de   video   o   streams.  5.  Desde   que   el   video   es   aislado   en   objetos,   los   productores   de   mul]media,  desarrolladores  de  sozware  y  juegos,  pueden  aislar   parte  del  video  para  efectos  especiales  par]culares.  6.  MPEG-­‐4   no   ]ene   como   finalidad   reemplazar   a   MPEG-­‐2,   por   lo   contrario   ofrece   nuevas   aplicaciones   y   nuevos   ]pos   de   contenidos.  
  • 28. MPEG  2  &  MPEG  4  7.  El   estándar   MPEG-­‐4   nos   brinda   una   solución   al   problema   de   la   demanda   de   contenidos,   gracias   al   alto   grado   de   compresión   que  se  alcanza  y  al  grado  de  interac]vidad  que  puede  ofrecer  en   múl]ples  equipos.    8.  En   la   medida   en   que   la   difusión   de   información   se   realice   en   formatos  digitales  tanto  MPEG-­‐2  como  MPEG-­‐4  serán  necesarios   en   el   gran   numero   de   equipos   terminales   como   Televisores,   teléfonos   celulares,   PDA,   etc,   estos   se   convierten   en   equipos   audiovisuales   interac]vos   dando   paso   a   una   nueva   etapa   en   la  era  de  la  mul]media.  
  • 29. Agenda  1.  MPEG  Generalidades.  2.  Por  que  digitalizar?  3.  MPEG  –  2.  4.  MPEG  –  4.  5.  Diagrama  del  sistema  general.  6.  MPEG  –  2  Vs.  MPEG  –  4.  7.  Canales  de  Retorno.   •  Satelital.   •  Cable.   •  DSL.   •  PLC.   •  UMTS.  
  • 30. Canales  de  Retorno  1.  El  canal  de  retorno  es  la  base  de  todo  sistema  interac]vo.  2.  Si  el  canal  de  retorno  no  existe  no  habría  respuesta  de  parte  del   sistema  hacia  el  usuario  que  realizo  la  pe]ción.  3.  Existen  varias  tecnologías  existentes  que  m  permiten  tener  un   canal  de  retorno  tales  como:     •   Satélite,  Cable,  xDSL,  PLC,  UMTS.      
  • 31. Agenda  1.  MPEG  Generalidades.  2.  Por  que  digitalizar?  3.  MPEG  –  2.  4.  MPEG  –  4.  5.  Diagrama  del  sistema  general.  6.  MPEG  –  2  Vs.  MPEG  –  4.  7.  Canales  de  Retorno.   •  Satelital.   •  Cable.   •  DSL.   •  PLC.   •  UMTS.  
  • 32. Canales  de  Retorno  –  Satélite    1.  Sistema  con  una  alta  calidad  de  emisión  de  datos  pero  con  los   limitantes  de  costo,  sistema  muy  costoso.  2.  Tiene   una   amplia   cobertura   en   donde   por   ejemplo   un   solo   satélite  ]ene  un  sin  numero  de  lugares  disponibles.  3.  Es   un   sistema   asimétrico   grandes   caudales   de   flujo   binario   de   bajada  pero  menor  caudal  en  la  subida  de  datos.    4.  Para   que   sea   efec]vo   como   canal   de   retorno   es   necesario   muchos   satélites   para   poder   superar   los   problemas   de   atenuación  y  retardo.  
  • 33. Canales  de  Retorno  –  Satélite    Existen  tres  ]pos  de  arquitecturas  satelitales:    1.  Redes  unidireccionales:  Red  sin  canal  de  retorno  únicamente   u]lizada  para  difusión.  
  • 34. Canales  de  Retorno  –  Satélite    2.  Redes   hibridas:   Red   con   canal   de   retorno   que   permite   una   interacción   entre   la   cabecera   y   el   usuario   final   pero   con   la   limitante  de  que  la  red  de  retorno  no  es  satelital.  
  • 35. Canales  de  Retorno  –  Satélite    3.  Redes   bidireccional:   Redes   que   permiten   interacción   entre   cabecera   y   usuario,   no   dependen   de   canales   de   retorno   diferentes  pero  se  incrementa  el  costo  de  implementación.    
  • 36. Agenda  1.  MPEG  Generalidades.  2.  Por  que  digitalizar?  3.  MPEG  –  2.  4.  MPEG  –  4.  5.  Diagrama  del  sistema  general.  6.  MPEG  –  2  Vs.  MPEG  –  4.  7.  Canales  de  Retorno.   •  Satelital.   •  Cable.   •  DSL.   •  PLC.   •  UMTS.  
  • 37. Canales  de  Retorno  –  Cable  Al   hacer   uso   de   esta   tecnología   se   hace   necesario   las   siguientes  premisas:    1.  Disponer   de   una   zona   o   espectro   radioeléctrico   exclusivo:   no   tener   gran   can]dad   de   servicios   al   rededor   para   evitar   interferencias  electromagné]cas.  2.  Considerando   redes   de   cable   coaxial   y   sus   anchos   de   banda   hasta  de  1GHz.    
  • 38. Canales  de  Retorno  –  Cable  
  • 39. Agenda  1.  MPEG  Generalidades.  2.  Por  que  digitalizar?  3.  MPEG  –  2.  4.  MPEG  –  4.  5.  Diagrama  del  sistema  general.  6.  MPEG  –  2  Vs.  MPEG  –  4.  7.  Canales  de  Retorno.   •  Satelital.   •  Cable.   •  DSL.   •  PLC.   •  UMTS.  
  • 40. Canales  de  Retorno  –  DSL  1.  xDSL  tecnologías  que  describen  la  trasmisión  de  alto   flujo  de  caudal  de  datos  pero  por  medio  de  redes   telefónicas  existentes.  2.  Una  de  las  caracterís]cas  mas  importantes  es  el  uso   simultaneo  de  telefonía  y  acceso  a  la  red  por  medio   de  protocolos  IP  3.  Inconvenientes   al   poseer   un   ancho   de   banda   bajo,   depende   de   la   codificación,   mul]plexación   y   modulación  de  la  información  a  trasmi]r.  
  • 41. Canales  de  Retorno  –  DSL  
  • 42. Agenda  1.  MPEG  Generalidades.  2.  Por  que  digitalizar?  3.  MPEG  –  2.  4.  MPEG  –  4.  5.  Diagrama  del  sistema  general.  6.  MPEG  –  2  Vs.  MPEG  –  4.  7.  Canales  de  Retorno.   •  Satelital.   •  Cable.   •  DSL.   •  PLC.   •  UMTS.  
  • 43. Canales  de  Retorno  –  PLC  1.  Tecnología   basada   en   la   versa]lidad   de   la   red   eléctrica.  2.  No  es  la  mejor  opción  en  redes  de  banda  ancha  pero   puede  ser  demasiado  compe]]va  en  tasas  binarias  en   redes  de  banda  estrecha.    3.  NO  existe  mucha  inves]gación  en  esta  tecnología  que   permita   evaluar   su   impacto   a   nivel   social   en   medios   de  telecomunicaciones.  
  • 44. Canales  de  Retorno  –  PLC  
  • 45. Agenda  1.  MPEG  Generalidades.  2.  Por  que  digitalizar?  3.  MPEG  –  2.  4.  MPEG  –  4.  5.  Diagrama  del  sistema  general.  6.  MPEG  –  2  Vs.  MPEG  –  4.  7.  Canales  de  Retorno.   •  Satelital.   •  Cable.   •  DSL.   •  PLC.   •  UMTS.  
  • 46. Canales  de  Retorno  –  UMTS    1.  Siglas   que   hacen   referencia   a   los   Servicios   Universales   de   Telecomunicaciones  Móviles.    2.  UMTS  incluye  dos  estándares  W-­‐CDMA  &  TD-­‐CDMA.  3.  Nace   para   dar   un   mayor   caudal   de   información   en   redes   móviles  con  respecto  a  estándares  GSM-­‐GPRS.  4.  A  mayor  distancia  entre  el  usuario  y  la  radio  base  móvil  menos   será  la  velocidad  de  transferencia  de  datos.  
  • 47. Canales  de  Retorno  –  UMTS    
  • 48. Canales  de  Retorno  –  UMTS    
  • 49. ¿Preguntas? – GraciasJosé Alejandro Franco Calderón alejo.franco@misena.edu.co