MATERIA: PROCESAMIENTO DE VIDEO

PANORAMA GENERAL

Procesamiento de Video

Tektronix Video Signals Diagram

Analog Component
and Composite

10 Bits
Parallel

Analog Composite Video

(PAL/NTSC/SECAM)

B/Z
R/X

B-Y

Composite
Encoder

R-Y

Clock X10

Serializer

A to D
Conv

DL/3G

Y/B-Y/R-Y
Scaled to Y/Pb/Pr

Audio/Video
Elementary
Streams

4:4:4 DL/3G
74.25MHz-DL/3G

Alpha
Channel
or Data
ANC Data
Processing
&
Serialization

4:2:2 SD/HD/DL/3G
G/Y/Y
B/Pb/Z
R/Pr/X
6.75MHz-SD
37.125MHz-HD
1.485Gbps
A to D
A to D
A to D
74.25MHz-DL/3G for each DL
SD/HD
SD/HD
SD/HD
= 2.97Gbps
10 bits
10 bits
10 bits
DL/3G
DL/3G
DL/3G
ANC Data
10/12
10/12
10/12
Processing &
bits
bits
bits
Dual
Serialization
Link
Used only when
G/Y/Y
B/Cb/Z
R/Cr/X
processing
Dual Link
DL
Parallel Bus
Only
Time Division Multiple Access
If DL, Data Split Here
Serial Digital Interface
270Mb/sec-SD (D1)
1.485Gb/sec-HD/DL
2.97Gb/sec-3G
Parallel to
Serial Shift
Scrambler
NRZI
NRZ
Register
Encoder

Coprocessor

Ancillary Data
(Audio, VPID, AFD,
WSS, CC, Teletext, etc)

Copyright 2008 Tektronix Inc.

(Rev 7/09/08)

+
CRC
Calculator

Clock Divide
by 10

Clock
SD-270MHz
HD/DL1.485GHz
3G-2.97GHz

Dolby
Digital
AC3
Audio

Program
Stream
Mux

Encoder

SD/HD/DL/3G
Audio

4:2:2 SD/HD/DL/3G
13.5MHz-SD
74.25MHz-HD
148.5MHz-DL/3G

Output video
files to many
applications

Input video
files from many
sources

Serial Digital Composite

143Mb/sec (NTSC)
177Mb/sec (PAL)
D2 and D3

Compressed Digital

Color Difference
4Fsc
Component
(PAL=17.7MHz)
Analog Video
(NTSC=14.3MHz)
(Y, B-Y, R-Y)

G/Y B/Z R/X

Video File Server

Parallel Digital Composite

PAL=17.7MB/sec
NTSC=14.3MB/sec

Y
Matrix

G/Y

Content Verification

Audio
Encoder

Video
Encoder

Data

Picture
Quality
Monitoring

SD/HD
Analog
Composite Video
(PAL/NTSC/SECAM)

Decoder

Audio
Packetizer
PTS
DTS

Program
Stream

PSI MPEG
PSIP ATSC
SI DVB
PCR
Audi
o
PES

Video
Packetizer Video
PES
PTS
DTS

Single
Program
Transpo
rt
Streams
SPTS

Digital Versatile Disk

Blu-ray Disk
PSI MPEG
PSIP ATSC
SI DVB
PCR
Transmissio
n
Channel
Transmitter

Re-Multiplexer

Component
Analog Video
(GBR/XYZ)

Non-Compressed
Digital

Multiplexe
r

Analog
Composite
625i
525i

Data
Packetizer

VQoS
(Video
Quality
of Service)

Compressed
Video/Audio
Generation, Analysis
and Monitoring

DeMultiplexer

3G/DL
HD
SD
2K
1080i,sF,p 576i,p
1080i,sF,p
720p
480i,p

Multi-Program
Transport
Stream

Transmission
Channel
Analysis

Transmission
Channel
Receiver

Data
Audio
Procesamiento
de Video

Picture Quality

Single Program
Transport Streams
SPTS

Set Top Box

1. Telco
a. SDH
b. ATM
c. SONET
2. Satellite
a. DVB-S
QPSK
b. DVB-S2
8PSK
3. Cable
a. DVB-C
16, 32,
64 QAM
4. Terrestrial
a. DVB-T
COFDM
b. ATSC
8VSB
c. ISDB-T
5. Internet
a.
Streaming
Video
b. VoIP
c. IPTV
6. LAN
a. GigE

Unidad 1 Audio analgico y digital

1.1 Conceptos Bsicos.
Sonido & Audio

Audio

Sonido
Ondas sonoras que
constituyen un tipo de ondas
mecnicas que tienen la virtud
de estimular al odo humano y
generar una sensacin
auditiva
Procesamiento de Video

Interpretacin elctrica
de una seal sonora

1.1 Conceptos Bsicos.

Audio Analgico

Audio Digital

Las seales analgicas son funciones de

variables continuas y se denominan as
porque sus evoluciones temporales imitan
las seales originales.

Es toda aquella seal analgica, que se

reproduce, guarda y edita en trminos
numricos discretos.
La seal analgica se codifica a travs
del sistema binario

Procesamiento de Video

1.2 Lneas de audio analgicas

Balanceadas y Desbalanceadas

Procesamiento de Video

Lnea de audio balanceada analgica

Consta de tres conductores, el mas vivo y el menos vivo

y tierra.

La lnea del mas vivo y el menos vivo son las que

proporcionan las seales mesurables de audio con
respecto a su tierra.
CONECTOR CANNON / XLR-3

La diferencia entre el mas vivo y el menos vivo es:

VIVO
Ambas lneas contienen la misma seal de
audio, solo
que la del menos vivo esta invertida con respecto a la del
mas vivo proporcionando as un efecto de 180 grados de
defasamiento.

TIERRA

NEUTRO/MENOS VIVO

Procesamiento de Video

Configuracion Diferencial

CONECTOR XLR-3
UN CANAL DE SALIDA

A+B
A-(-B)
+
1

2
3

-B

ES EL NIVEL RESULTANTE DE LA SUMA DE

NIVELES DEL MAS VIVO Y EL MENOS VIVO.

Caractersticas tcnicas:
Una lnea balanceada esta mejor protegida contra seales electroestticas y electromagnticas.
Se pueden cablear lneas balanceadas, alrededor de 100m de longitud.

La terminacin de una lnea balanceada en audio profesional EN EQUIPOS DE LNEA ES DE

600 ohm.

Procesamiento de Video

Ejemplo:
EQUIPO CON SALIDAS BALANCEADAS DONDE SE REPRODUCE UN TONO DE
PRUEBA DE 1KHZ A +4dBu.

CH1 OUT
ENTRADAS

CH2 OUT
1

Procesamiento de Video

Aplicaciones
Equipos de Lnea 600 Ohm

Consolas de Audio

Reproductores de Disco Compacto.

Dat (Digital Audio Tape)

Cmaras de video profesional

Multitrack

Minidisc

Amplificadores de Potencia

Ecualizadores, etc.

Nota: Con Entradas o Salidas de Lnea Balanceadas

(Cannon o Plug Stereo)

Procesamiento de Video

Conectores XLR-3

Conectores XLR areos, tipo

hembra y macho.

Conector hbrido de XLR y

1/4" TRS (jack).

Procesamiento de Video

Lnea de audio desbalanceada analgica.

La seal desbalanceada consta solo del Vivo y la tierra, la lnea del mas Vivo es la
que proporciona la seal medible de audio con respecto a su tierra

+
SEAL MAS
RUIDO

NO HAY PROTECCION CONTRA EL RUIDO O DE SEALES

ELECTROESTATICAS Y ELECTROMAGNETICAS

Caractersticas tcnicas:
Alta impedancia 10kohm.
Ganancia de -10dbu.
Distancia en cableado de aprox. 15m.
No hay proteccin contra el ruido

Conectores RCA

. Son conectores monofnicos y tienen dos

terminales, uno en forma de pequeo pincho de
2 o 3 mm de dimetro situado dentro de un
cilindro metlico en el caso de los conectores
machos, y otro que es el propio cilindro que
recubre el terminal central.

La funda que recubre las uniones del cable con

el terminal es de color blanco, rojo o negro. La
de color rojo se utiliza para el canal derecho y la
de color blanco o negro para el canal izquierdo.
Estos conectores se utilizan con cables
monofnicos, es decir que solo tienen un cable o
vivo y una malla.

Procesamiento de Video

CONECTOR
XLR-3/CANNON

TIERRA

CONECTOR PLUG STEREO

BALANCEADO

VIVO

1 MANGA (SLEEVE)
2 PUNTA (TIP)
3 ANILLO (RING)

NEUTRO

Procesamiento de Video

SALIDAS BALANCEADAS A
ENTRADAS BALANCEADAS

SALIDAS
BALANCEADAS
A
ENTRADAS DESBALANCEADAS

Procesamiento de Video

SALIDAS DESBALANCEADAS

SALIDAS DESBALANCEADAS

ENTRADAS DESBALANCEADAS

ENTRADAS BALANCEADAS

Procesamiento de Video

Procesamiento de Video

Cable
El cdigo de colores puede variar por el fabricante

Las conexiones en los conectores XLR-3 o cannon es como

sigue:

1 GROUND O TIERRA MALLA

2 EN FASE (HI O VIVO)COLOR MAS CLARO
3 FUERA DE FASE (LO O NEUTRO) COLOR OSCURO

Procesamiento de Video

Qu no debe pasar?

Procesamiento de Video

1.3 Nivel de la seal de audio analgico.

Unidad de Medicin: Los Decibeles (dB)
Qu es un Decibel?
Es una magnitud muy til tanto para medidas de presin sonora como de niveles
de seales elctricas.
- Es la dcima parte de un Bel. Es la relacin logartmica de las dos potencias
tensiones. Esta relacin en dB puede expresar ganancias o perdidas.
Debido a que los decibeles son relaciones, no tienen unidades dimensionales
Por qu usar el decibel?
Es conveniente solamente sumar el valor de los decibeles
Una gran cantidad de valores pueden expresarse con los decibeles en un rango
moderado de valores
La naturaleza logartmica del decibel se acopla bien con la respuesta del odo
humano

Procesamiento de Video

1.3 Nivel de la seal de audio analgico.

Hay una gran variedad de diferentes escalas en dBs

dBm or dBmW = 10Log P2/1mW

dBV = 20Log V2/1V
dBu or dBv = 20Log V2/775mVrms

dBSPL = 20Log P2/P1

(SPL=Sound Pressure Level)

--------------------------------------dBFS: Full Scale

Procesamiento de Video

1.3 Nivel de la seal de audio analgico.

Niveles de audio anlogo

Procesamiento de Video

Nivel de la seal de audio digital.

OVER: Distorsin o Limitadores

0dBFS: Escala Completa

-20 dBFS: Nivel de Referencia

-70 dB aprox: Piso de Ruido

Procesamiento de Video

Analog Lissajous Display

Left & Right Audio Channels
applied to X-Y display

Procesamiento de Video

Fuera de fase

En fase

Procesamiento de Video

Balstica
VU (Volume Unit Meter)
La forma mas simple de medidor, basado en
los viejos sistemas anlogos
Muestra el nivel promedio del nivel de volumen
Tiempos de subida y bajada simtricos
Tiempos de integracin largos (300ms)
PPM (Peak Program Meter)
Mide el nivel pico de la seal de audio
Tiempo de subida rpido (10ms) y tiempo de
bajada lento
Tiempos de integracin:
PPM Type1 (1.7seg para caer -20dB)
PPM Type2 (2.8seg para caer -20dB)

True Peak Meter (True Peak)

Despliega los picos actuales
Tiempos de subida y bajada casi

Procesamiento de Video

Vmetro

Procesamiento de Video

1.3.1 Nivel analgico Vs digital

Conversin dBu & dBFS
+ 4 dBu

- 20 dBFS

Procesamiento de Video

Nivel analgico Vs digital

Conversin dBu & dBFS
+ 24 dBu

0 dBFS

Procesamiento de Video

Distribucin de Energa

Procesamiento de Video

1.4 CONVERSIN DE AUDIO

ANALGICO A DIGITAL

Procesamiento de Video

1.4 Conversin de Audio Analgico a Digital

Procesamiento de Video

Frecuencia de muestreo (Sampling Frequency)

Standard AES5-1984:
32 kHz
44.1 kHz
48 kHz

Resolucin (Resolutions)
16 bits (92 dB rango dinmico)
20 bits (116 dB rango dinmico)
24 bits (140 dB rango dinmico)

Procesamiento de Video

 Digital Audio Systems

Resolucin
Almacenamiento / Minuto

Frequencia de Muestreo
Nmero de Canales de Audio
Frecuencia Resolucin

bps

Bytes/s

MB/s

MB/min

16

705600

88200

0.08411

48000

16

768000

96000

0.09155

5.5

96000

16

1536000

192000

0.18311

11

44100

20

882000

110250

0.10514

6.3

48000

20

960000

120000

0.11444

6.9

96000

20

1920000

240000

0.22888

13.7

44100

24

1058400

132300

0.12617

7.6

48000

24

1152000

144000

0.13733

8.2

96000

24

2304000

288000

0.27466

16.5

(Hz)

(bits)

44100

Procesamiento de Video

(Audio Engineering Society and the European Broadcasting Union)

Procesamiento de Video

1.5.1 Audio Digital

Lneas Digitales Balanceadas (Audio Standard AES-3 2003)

Format

Physical
XLR I/O

XLR wiring

Electrical

Serial transmission of two channels of sampled and

linearly encoded data
Shielded twisted-pair (100 meters max.)
Output male pins with female shell
Input female pins with male shell
Pin 1 shield, earth, ground
Pin 2 signal
Pin 3 signal
110 ohm source
2 V to 7 Vp-p across 110 ohm (balanced)
Rise/Fall time 5-30 ns
Intrinsic Jitter 0.025UI

Procesamiento de Video

Audio Standard AES-3 2003

The relative polarity of pins 2 and 3 is not important in the digital

case.
600

?
Procesamiento de Video

Analgica

Lneas Digitales Desbalanceadas (Audio Standard AES-3id)

Format

Serial transmission of two channels of sampled and

linearly encoded data

Physical

Allows Transmisswion over Coax Cable

More 100 meters
The connector type BNC (IEC 60169-8)

Transmitter Characteristics

Unbalanced output , Source impedance: 75

Output signal amplitud: 1V 10% across 75 load
Rise/Fall time: 30 to 44ns
Data Jitter: 20nspp

Receiver Characteristics
Unbalanced input with impedance: 75 nominal
Cable equalization: Optional
Procesamiento de Video

Acoplamiento de impedancia

Baluns :
Audio AES/EBU. De 75 Ohms 110 Ohms
De 110 Ohms 75 Ohms

Procesamiento de Video

Audio Level Monitoring

Ballistics
Meter response attack and
decay times
VU, PPM, True Peak
Maximum Audio Level 0dBFS
Test & Peak Program Levels
Peak Program Level 8dBFS
(above level
indicated in Red)
Test Level -20dBFS or 18dBFS
(above
level
indicated in Yellow)
Correlation Meter

Procesamiento de Video

Procesamiento de Video

SD Embedded Audio

Procesamiento de Video

SD Embedded Audio
Embebiendo el audio en el
video permite:

Una trayectoria para llevar

ambas seales.
Previene retardos
audio/video
Reduce los costos de
cableado

Procesamiento de Video

SD Embedded Audio
Embedded Audio Data placed within HANC data
Up to 16 channels of embedded audio are specified for HANC
Assembled into four groups (1,2,3,4)
Each group contains 4 audio data channels each.
Group 1 = Channels 1,2,3,4
Group 2 = Channels 5,6,7,8
Group 3 = Channels 9,10,11,12
Group 4 = Channels 13,14,15,16
In SD the audio sample is divided up into the 20bit audio sample
and the 4 bit AUX
No embedded audio data at switching point or during EDH
The data is carried in the CbYCrY* samples

Procesamiento de Video