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Audio Digital en Plataformas de TV
En alguna ocasión o, quizás, muy a menudo, ¿no has tenido que modificar los controles de volumen de tu receptor?, por el mero hecho de cambiar de canal, ¿qué sucede?, ¿cuál es la causa?, ¿por qué si no tenemos que modificar los controles de vídeo, en ocasiones tenemos que modificar los de audio?, ¿es un problema de propagación?, ¿es un problema de ausencia de estándares o de estándares abiertos?, ¿es una falta de alineamiento de los sistemas en alguna de las redes que intervienen?, ¿es debido a una ausencia de controles automáticos de audio en los receptores de TV?. La respuesta a esta batería de preguntas está en estas posibles causas:
- Fuentes de contenidos con niveles diferentes (post-producción, contribución de terceros. Contenidos almacenados con niveles alterados).
- Falta de alineamiento de los sistemas extremo a extremo (sistema no transparente).
- Sistemas con estándares diferentes y/o desconocidos.
- Una combinación de las TRES anteriores.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj3TxxZOOInoMqKH7F191pbaJ5jtlQqaCCQVlw_cR4bLvFdS8iWyrsS7uiEmBC75fzQDv4NEn5fBArR9UQibgedoWvwwTPXbte7_-tAsWu9AQMYMJ0ifgFFDiWr_DQ5nG4f2axhN9AB2mQ/s320/red1.png)
- Adecuación de impedancias (No necesariamente adaptación).
- Caracterización de los convertidores (CDA/CAD).
Unidades definidas en tensión, dBu
La unidad “dBu” es una unidad logarítmica, relativa y definida en tensión y, por lo tanto, mide la relación de tensión que existe entre dos puntos de un circuito. Es relativa porque está referida a un nivel de referencia de 775 milivoltios. El nivel de tensión de “0 dBu” se produce siempre que la tensión en bornes de una carga sea, precisamente, la referencia (775 mV), independientemente del valor de la misma.![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhs8X0UAc8Lwle9pmpL07De3cvQe0p2XL6HfizJLdUSpdeAbN2LrUUHjgmaliLp9ciVT6axLiOA4MJVb7gVmNo_LBPspQmk_nuEl4I0NpJJYTqXGEBPc1KRwaNyde-0OQL-OgiksLOZavI/s320/dbu.png)
Unidades digitales, dBFS
Hasta hace unos 15 años, el transporte de las señales de TV se hacía mediante sistemas analógicos de transmisión (fundamentalmente basados en radioenlaces), pero desde que el mercado presenta un nuevo marco regulatorio y las operadoras tradicionales de telecomunicación han aportado sus redes digitales para el transporte de las señales de vídeo, se ha originado un cambio tecnológico importante que ha homogeneizado el tratamiento digital de la información audiovisual extremo a extremo. Con la llegada de los sistemas digitales de producción de la información de vídeo y audio, por parte de las televisoras, así como en los sistemas de transmisión para el transporte, aparecen en el mercado equipos de medida digitales para cubrir la necesidad de medir señales digitales en banda base.Para medir los canales de audio digital de una señal de televisión, se emplea la unidad dBFS (decibelios Fondo de Escala, Full Scale) es también llamado FSD (Full Scale Digital) y aun a pesar de ser una unidad digital, está definida para niveles de referencia de señales analógicas. La correspondencia entre la señal analógica de referencia (medida en dBu) y la señal digital, se establece por la ventana de conversión analógica - digital de un ADC, es decir, el umbral máximo analógico necesario a la entrada de un ADC para poner todas sus salidas a “1” lógico, o bien alcanzar el fondo de escala. Es entonces, en estas circunstancias, cuando se tiene un 0dBFS.
El nivel de alineamiento digital que fija el estándar europeo AES/EBU es de -18 dBFS y que le corresponde una salida/entrada analógica de 0 dBu (0 dBFS corresponde a 18 dBu), mientras que el estándar SMPTE (EE.UU.) establece una correspondencia de -20 dBFS y 0 dBu.
Caracterización del sistema, extremo a extremo. Modelo de referencia.
Dado que el mercado de la producción y distribución de programas de televisión no es totalmente homogéneo, en cuanto a los sistemas empleados para el tratamiento de la información, se pueden dar cuatro situaciones diferentes según sea la naturaleza de la información, en los sistemas, en origen y en destino, y dependiendo de cada una de esas configuraciones los resultados de una medida podrían ser diferentes.![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiqV0yV70_D8HKZ3nam9y0YCSNDZLLe5cf7352xtzaOvn8Xru370sR_mslSfGMJ7bRoBG3PvXyuEy40XojUxcEElJ-uPvVKTD8yXiRd7ngNlYsaXhXbZXsm4LN-ROgXYyP1WZWoOQbowPQ/s400/redref.gif)
Para alinear el sistema de transmisión extremo a extremo, aplicaremos un generador de audio digital en el punto de prueba PT-1 y discutiremos las distintas opciones que se podrían presentar en los niveles de recepción o puntos de prueba PT-2 y PT-3. Si generamos en PT-1 un nivel de señal de 0 dBFS y comprobamos que en PT-2 se recibe 0 dBFS (el sistema está configurado como digital en transmisión y recepción) el sistema es “transparente”. Vamos a partir de esa base, que el sistema está perfectamente alineado, y vamos a plantearnos distintas situaciones:
- Si la salida del vídeo codec receptor es de 0 dBFS (PT-2), ¿Cuál será el nivel esperado, en dBu, de la señal analógica de audio en el punto de prueba PT-3?.
- Si comprobamos que el nivel de señal digital a la salida del CAD (PT-1) es 0 dBFS, ¿Cual será el nivel, en dBu, de la señal de salida de micrófonos o de entrada al CAD?
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgdG5-OM_SDb6IEKpCNf8LcjJDBwZfMykbR9kHvSSuoS07Wwp4iMdpXGSSEP7oGG2JyS-uPRzrD2vuVXlGDKgtPsEhiy7Ea8sJrTLJg45iXop-ysfxPUV7OsQ47K4dQtL3G-KvOEQDQaMg/s320/Estandares.png)
Para una perfecta alineación de cualquier sistema de transmisión, se debe conocer la correspondencia entre dBFS y dBu de todos los convertidores DA´s/AD´s que intervengan en la cadena de transmisión, desde la producción hasta la explotación.
- El error máximo puede llegar a ser de hasta 4 dB.
- Para evitar errores hay que caracterizar el modelo de transmisión completo.
Adaptación y desadaptación de impedancias.
Cuando se está aceptando un sistema de vídeo codecs para constituir un circuito de televisión, nunca aparecen problemas con la adaptación de impedancias para la señal de vídeo, pero no sucede lo mismo cuando se trata de los canales de audio asociados a dicho circuito. En estas pruebas de alineación de los canales de audio hay que tener en cuenta más variables para garantizar la transparencia del enlace. No olvidemos que en la alineación de un canal de audio, intervienen muchos equipos (equipos de medida, vídeo codecs, matrices, vúmetros, etc.) que configuran la cadena completa de transmisión, y es posible encontrarse, un nivel de señal entre etapas contiguas de salida (matriz, distribuidor, etc.) no adecuado.La adaptación de impedancias, o mejor dicho la adecuación de impedancias, en cada punto de acoplamiento entre sistemas, va ha determinar que los niveles se respeten a lo largo de toda la cadena de transmisión. Con el fin de evitar dudas sobre el resultado final de la alineación del sistema, hay que tener perfectamente caracterizado el modelo de transmisión, conociendo cada una de las etapas que configura el sistema completo. En definitiva, es necesario caracterizar ese modelo de referencia para minimizar la no-linealidad del sistema.
Modelo de referencia en un canal de audio.
Si aplicamos la definición de dBu al equivalente de Thevening de la etapa de entrada del sistema de transmisión resulta:![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj6NJ7zNKD4icl58eRw4E7jMWxyhczH9ThT7ctA9ZoOGfUC6iN7xYMs-NulJy7d3b-ipIYZB2KvL6Xw0IhSn9nhbees1rkwKRzfFlwK5LHUYwrzIJqsXTwCfylL4VhSIKJdkG0MgrJvZXI/s320/Vin1.png)
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiBF0EPfNOgCXq0DacRrp6TnCpVlCwv5Lupvyh4IMb30djDG_zR7eLM9bVIR-FXl5vtu8wYS_B21y3MunJSx8_-vRFUSUyS913jpvYLjBcGr5DsdcyHX4iFtaEIWyaM_VDlFyCXNeEiX44/s320/Vin2.png)
Ganancia del sistema, transparencia
Si relacionamos los niveles de tensión entregados en la etapa de entrada con los entregados en la de salida (Vin1, Vin2), comprobamos como el nivel de tensión final, entregado a la carga (en dBu), depende de las “adaptaciones” de impedancias entre cada dos etapas consecutivas en toda la cadena de transporte.![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj6yMHXWkBnaFWCWEJu3i8HhE2UDTeXpmiihqn39nbT2lJF-YcI4MoIYPO8viNAdVIJgrwdAn4kGLSb8-q65L-Zz-fwPofmSQC_URvDh_jGjrYRHQTZqa3YNGSjw-MX9gGNeBfT42gDUhU/s320/Ganancia.png)
Tabla de posibles errores
Zout1 | Zin1 | Zout2 | Zin2 | Vin2(dBu) | error (dB) |
600 Ohm | 600 Ohm | 600 Ohm | 600 Ohm | Vg-12(dBu) | -12 |
600 Ohm | 600 Ohm | 20 Ohm | 47 KOhm | Vg-6(dBu) | -6 |
20 Ohm | 47 KOhm | 600 Ohm | 600 Ohm | Vg-6(dBu) | -6 |
20 Ohm | 47 KOhm | 20 Ohm | 47 KOhm | Vg(dBu) | 0 |
01 febrero 2009
Operadoras de Teleco y Empresas de Seguridad, competencias
La domótica ofrece una amplia gama de servicios domésticos que permiten el control, la gestión y administración de todos los recursos disponibles en el hogar. Se configuran para proporcionar la optimización de las comunicaciones, confortabilidad, ahorro energético y la seguridad.Uno de los más importante dispositivos, dentro de la amplia gama domótica, son las pantallas táctiles que permiten, entre otras opciones, la posibilidad de actuar sobre la red domótica, modificando el comportamiento de los servicios domóticos disponibles, a las necesidades reales que van surgiendo, con el paso del tiempo. Conforme avanza el uso de una determinada red domótica, aparecen nuevas funciones que se desean implementar para una mejor adaptación a nuestro entorno, a nuestras costumbres y vida cotidiana. Desde mi punto de vista, todavía tienen que evolucionar más para que permitan no sólo modificar aspectos básicos (horario, tiempo, temperatura, etc.) del estado inicial de los servicios, sino también la modificación del estado inicial y, por tanto, la interrelación de los propios dispositivos así como la multifuncionalidad de los servicios.
Dentro de esta amplia gama, se encuentran elementos capaces de activar y desactivar (actuadores) todo tipo de elementos eléctricos (persianas, cafeteras, luces, calderas, etc.) permitiendo, no sólo la confortabilidad, mediante una eliminación manual de las actuaciones cotidianas y repetitivas, sino también una adecuación a nuestras necesidades y previsiones de ahorro.
Otro de los elementos básicos y presentes en cualquier estándar es la disponibilidad de reguladores de la potencia lumínica de lámparas. Estos dispositivos nos proporcionan un amplio abanico de opciones, capaces de ofrecer un diseño (mediante la programación adecuada) de un encendido poco convencional y a la vez atractivo. Por ejemplo de una extensión de terreno importante provisto de una distribución de focos en la que el encendido sea progresivo y lineal (con una determinada pendiente), utilizando el sentido de las agujas del reloj y que el apagado sea justo al contrario. Estos dispositivos permiten, además, de controlar la potencia, limitar cuando interese el régimen nominal de potencia consumida, ajustando su consumo, si se desea, protegiendo en el instante inicial de arranque la carga en la línea que alimenta los focos. Esta programación proporciona una vistosidad y atractivo que hay que tener en cuenta a la hora de programar una red.
Los dispositivos dependientes de la luz suelen presentar dos opciones (no siempre simultáneas y compatibles entre sí) un modo lineal y otro en modo umbral. El lineal se ha diseñado para interactuar con una determinada luz doméstica interior y conseguir que conforme vaya variando la intensidad de luz natural, la luz interior se vaya adaptando a las necesidades de una determinada habitación, mediante el control de la potencia lumínica de la luz interior. En modo umbral es muy interesante ya que suele ofrecer varios umbrales de decisión para la interacción con el resto de dispositivos de la red doméstica. Independientemente de la estación del año, una determinada lámpara (o posición de un toldo o persiana) se puede encender y apagar de forma autónoma siempre con las mismas condiciones de luz natural.
El álgebra de Boole, funciones canónicas y la programación estructurada
Hay algunos fabricantes que sacan al mercado dispositivos “interesantes” pero poco desarrollados y, sobre todo, poco rigurosos con el álgebra de Boole, ya que presentan operadores lógicos (AND, OR, y poco más), dos funciones simultáneas de actuación para cuando la función principal es “TRUE” o “FALSE” (IF THEN ELSE) y no permite el empleo de formas canónicas, ni el empleo de Mapas de Karnaugh, es decir, emplean una aritmética, que muy lejos de ser Booleana, es una aritmética parda, que sirve para poco.Control de acceso, de intrusión o presencia
Semánticamente es importante el uso de estos términos: control de acceso, de intrusión y de presencia, aunque el servicio que prestan estos dispositivos, su funcionamiento y operatividad, sus actuaciones e interacciones, con la red domótica, sean idénticos o muy similares, pueden ocasionar algún problema competencial y consecuentemente algún problema legal.Habitualmente los dispositivos de control y detección de movimiento (junto con otros como detectores de gas, incendio, fugas de agua, etc.) suelen estar conectados a una central domótica con capacidad (según la programación) de cursar llamadas telefónicas a empresas de seguridad. Empresas que tienen la competencia reconocida y autorizada por el correspondiente Ministerio del Interior para la recepción de alarmas debidas a una intrusión no deseada. Pero los mismos dispositivos, al detectar una presencia o un acceso, pueden ordenar diferentes actuaciones en la red doméstica (luces, persianas, música, TV, etc.) y/o cursar llamadas telefónicas a aquellos números telefónicos que previamente se hayan programado.
En este escenario competencial, y una vez que los operadores de red con servicios en Banda Ancha (BA) salgan al mercado, con nuevos servicios de domótica, tendrán que plantear algunos escenarios de entendimiento y establecer una parcelación de competencias y de segmentos de red, que permitan encaminar todas las alarmas, expresamente relativas a seguridad, a empresas específicas de seguridad, y el resto de funcionalidades, podrán ser gestionadas por operadores de telecomunicación, se supone que sin visibilidad remota del estado de seguridad del cliente en cuestión. Este entendimiento, en principio, es “sencillo” pero plantea algunos inconvenientes de cara al usuario. El alto potencial de las redes domóticas permite que una serie de dispositivos, que están actuando como detectores de intrusión, no se podrían reprogramar de forma continuada para desempeñar funciones de control de acceso, control de presencia o para la optimización de la confortabilidad en un determinado ambiente de la casa (toldos, persianas, temperatura, etc.) y, en cualquier otro momento, como dispositivos de control de intrusión.
Dentro de las actividades asociadas a la domótica (integradores, programadores, instaladores), son los programadores los que ofrecen un valor añadido diferencial, ya que por la propia concepción de los servicios de domótica, la optimización pasa necesariamente por la reprogramación frecuente para ir adaptando la red a las necesidades, que sin duda, van apareciendo con su uso. Esta circunstancia puede retraer al mercado potencial de los clientes de domótica.
28 diciembre 2008
Ibex 35
El nuevo año comienza con un cierto optimismo, la bolsa empieza el ejercicio subiendo al inicio de sesión.
El 2008 ha sido un fiasco para la renta variable. El Ibex 35 ha caído un 39,4% (15.182,3 => 9.195,8) y aquellos Planes de Pensiones (PP) con una composición de RV importante han caído incluso más que Ibex35. El caso de Fonditel, TdE, ha caído, un 26,86% (18,7179 => 13,6895) debido a la elección que se ha hecho al poner la inversión en sectores que han sido mucho más castigados como: el bancario, inmobiliarias y constructoras. A pesar del paralelismo, entre el Ibex35 y el PP de TdE, no hay una correlación que permita establecer criterios directos de evolución. Todos los analistas apuntan a que el Precio del dinero, seguido por el Euribor, rondará el 1% y no parece que la RF sea lo suficientemente atractiva para que las inversiones, que se quieran realizar en el 2009, tengan una componente significativa en RF. Tampoco parece muy atrevido pensar y pronosticar que la RV escalará posiciones y que el Ibex 35 se “alejará” de los 9.000 puntos, circunstancia, que de producirse, no significa que los PP se capitalicen a la misma velocidad que se han descapitalizado durante el 2008 ni tampoco que su capitalización, con la parte porcentual que le corresponda a la RV, siga la senda del Ibex 35 (2/1/2009).
15 noviembre 2008
TVD, principios MPEG2
Perfiles y Niveles MPEG2:
Los distintos formatos de MPEG2 permiten cubrir las diferentes necesidades surgidas en la industria de la televisión, tanto desde el punto de vista de la producción, post producción como del transporte de la señal. La cadena de agentes que intervienen en el sector de la televisión, no solo son las cadenas de TV sino todas aquellas empresas del sector audiovisual que desde la elaboración de contenidos, pasando por la producción, transporte, procesado y hasta el consumo final del producto, recalan en las definiciones de MPEG2, para el establecimiento de un mercado audiovisual digital que compatibiliza el uso de criterios comunes, sin detrimento de la calidad (incidencia directa sobre la economía de escala y costes). Las especificaciones MPEG2 están concebidas para ser genéricas con el fin de servir a una amplia gama de aplicaciones. Tanto es así, que abarcan velocidades de hasta 400 Gbps y resoluciones de imágenes con tamaños de hasta 16.000x16.000 pixeles. Con el propósito de poner limites prácticos a tanta dispersión de valores y disponer de aplicaciones reales, se ha definido un sistema de perfiles y niveles (Profiles and Levels) que permiten acotar y orientar el mercado de la televisión digital.En la relación de perfiles y niveles definidos por los estándares de MPEG2, los “Profiles” definen los límites de la complejidad de los algoritmos empleados en el tratamiento de las señales de vídeo para su compresión y, por lo tanto, en cierto modo, la complejidad del diseño de los vídeo codecs.
Los “Levels” orientan en cuanto a la resolución, o lo que es lo mismo, el nivel de calidad de la señal de vídeo, es decir, el número de líneas activas y el número de muestras empleadas para la digitalización de dichas líneas. Como ejemplo, el perfil “main” y el nivel “main” permiten un máximo de velocidad binaria de 15 Mbps mientras que para el mismo perfil “main” y nivel “high” permite un máximo de velocidad binaria de hasta 80 Mbps.
De los cinco perfiles de compresión, el DVB ha elegido el denominado Principal (Main Profile) y en cuanto a los niveles de calidad definidos por el MPEG2, el DVB ha seleccionado el nivel Principal de definición normal (Main Level). El DVB ha definido de las 20 opciones posibles sólo 11, y dentro de estas 11 posibilidades ha seleccionado el “Main Profile and Main Level” 4:2:0 (MP@ML@4:2:0) como el más adecuado para empezar a utilizar la señal digital comprimida con los algoritmos de compresión definidos por el MPEG2. No obstante, los 15 Mbps que definió el MPEG2, como MP&ML, no ha sido una velocidad con suficiente calidad para algunos sectores de la producción del vídeo y, sobre todo, para las transmisiones entre estudios de televisoras. Una de las operaciones habituales es la realización de operaciones de post-producción, para lo cual, los profesionales demandan mayor nivel de calidad, nivel de calidad de contribución 4:2:2 e índices de compresión menores (p. ej.: 270 Mbps:50Mbps = 5,4), e incluso formatos 4:4:4. Como consecuencia de dicha demanda, se ha aprobado y adoptado el PP@ML (Professional Profile and Main Level) o simplemente P@ML, con una salida entre 40 Mbps y 50 Mbps con calidad contribución 4:2:2 para el tráfico digital comprimido MPEG2 entre estudios.
Para ser riguroso con el estándar MPEG2, los descodificadores que operan en uno de los 11 perfiles/niveles deben poder descodificar cualquier perfil/nivel definido a la izquierda y/o por debajo a uno dado. La mayoría de los productos desarrollados actualmente son para el perfil “main” y nivel “main” (ML&MP) o bien para el perfil “main” y nivel “high” (HDTV).
Cuando se habla de señal digital comprimida, según los estándares definidos por MPEG2 y adoptados por el DVB, hay que tener en cuenta dos variables importantes para valorar el nivel de calidad:
- formato de la señal digital a la entrada del vídeo codec, a:b:c
- índice de compresión del vídeo codec.
Componente | Y | Ur | Ub |
fm | 13,5 MHz | 6,75 MHz | 6,75 MHz |
Muestras/línea | 864 | 432 | 432 |
Resolución del ADC | 10 bits | 10 bits | 10 bits |
WB =(864 + 432 + 432) * 625 líneas * 25 cuadros/s * 10 bits = 270 Mbps |
Formatos de TV en producción:
Actualmente, los Estándares de Definición en Televisión (Standar Definition TV, SDTV) se emplean en los estudios para la producción de programas tanto en formato de vídeo compuesto como de vídeo en componentes. La señal digital compuesta se obtiene como resultado de un proceso de tres fases: la primera fase consiste en, a partir de la señal de vídeo en componentes, reconstruir la señal de vídeo compuesta mediante la modulación en cuadratura de las dos señales de crominancia por la subportadora de color (4,43 Mhz para la señal PAL) y su posterior incorporación a la señal de luminancia; una vez obtenida la señal analógica compuesta de vídeo, se digitaliza mediante el correspondiente ADC, el cual presenta una frecuencia de muestreo de cuatro veces la frecuencia de la subportadora de color. La tercera fase la compone un registro de desplazamiento paralelo serie convirtiendo la señal digital paralelo a una interfaz digital serie.Otro de los formatos empleados en la producción de señales de TV es la señal digital en componentes, este formato proporciona una imagen de mayor calidad mediante el tratamiento, por separado, de la señal de luminancia y cada una de las dos señales diferencia de color. Las salidas de los tres ADC´s se distribuyen por un bus de transmisión local, a una velocidad de 27 Mpalabras por segundo, hasta el serializador que convierte la interfaz paralela a la interfaz serie (Rec. 656) de 270 Mbps SDI.
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(*).-Telefónica Formación, TV: Transporte de señales de vídeo, Junio 1999