Digitalización de la señal de video: aspectos técnicos y estándares
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La digitalización de la señal de video se basa en el muestreo de las diferentes informaciones que contiene la señal de video: Luminancia (Y) y Crominancia (Cr y Cb).
El formato 4:2:2 (4 muestreos Y, 2 Cr y 2 Cb) implica una codificación de 8 bits por muestra, con una frecuencia de muestreo de 13.5MHz para Y y 6.75MHz para crominancias. Se realizan 720 muestras por línea en Y y 360 para crominancias. Durante el muestreo, no se produce ningún error si la señal original se muestrea al doble de su frecuencia máxima (T.d Nyquist) …. Bwlumi >5MHz si fm=13,5MHz//Bw(rb)>3MHz si fm=6.75MHz.
El error de cuantificación disminuye a medida que aumenta el número de niveles de cuantificación, pero esto implica un mayor número de bits finales transmitidos.
La interfaz digital serie es un estándar utilizado en la producción de video, ya que solo necesita un cable para transmitir la señal. La información de luminancia y crominancia viajan multiplexadas a 27MHz. (4:2:2 → Vt= 13.5·10^6 muestras/s · 8 bits + 2·(6.75·10^6muestras/s·8bits)=216Mbps. De las 625 líneas, solo se visualizan 576 (líneas activas), lo que resulta en 166Mbps.
MPEG-2 utiliza métodos de compresión que aprovechan la limitación del ojo humano para reducir el flujo de bits necesario para la transmisión de video.
La redundancia espacial, temporal y estática se utiliza en la codificación de imágenes. MPEG define tres tipos de imágenes: Intra, Predictivas y Bidireccionales.
Las señales de video (ES) en MPEG-2 se convierten en paquetes con cabecera de datos (PES) de video.
MPEG-2 incluye 5 perfiles y 4 resoluciones de imagen, dependiendo de la aplicación final.
El multiplexado de señales de video y audio, junto con señales de datos y señal de sincronización (PCR), se realiza a través de dos tipos: PS (program stream) y TS (Transport Stream).
El estándar DVB define las técnicas de codificación de canal adecuadas para transmitir el flujo de datos MPEG en medios analógicos.
La aleatorización, la codificación Reed-Salomon, el entrelazado y el codificador de Viterbi son técnicas utilizadas para la protección y transmisión de datos en MPEG.
El moldeado de la banda base y la modulación son procesos necesarios para preparar el flujo de bits antes de la transmisión, dependiendo del medio de transmisión.