TV Cable S.A. HEADEND (CABECERA)
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Sistemas de Transmisión de Video Direct Broadcast Satellite (DBS)
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Sistemas de Transmisión de Video
Multichannel Multipoint Distribution System (MMDS) MMDS is a cable TV delivery system that rebroadcasts signals directly to subscribers. • Frequency range: 2.5 to 2.7 GHz. • Transmit radius up to 30 miles. • 33 analog channels available. • 20 channels allocated to ITFS. • Up to 14 digital services (programs/channels), depending on the compression ratio. • Limited to line-of-sight. • 4 MHz response channel - used for distance learning and educational programming. • Telephone (Telco) return path.
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Sistemas de Transmisión de Video Local Multipoint Distribution System (LMDS) LMDS systems transport the headend signals over fiber to cell nodes that transmit over-the-air to subscribers. • Fiber-interconnect to cell nodes. • Frequency range: 27.5 to 29.25 GHz. • Cell radius 3 to 6 miles. • 41 analog channels. • Up to 14 programs/channel with digital transmission. • Limited to line-of-sight transmission.
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Sistemas de Transmisión de Video Satellite Master Antenna System (SMATV) SMATV systems serve residential, multi-dwelling units (MDUs), such as hotels. • Unfranchised, stand-alone system. • MDUs are linked via microwave facilities. • 18 GHz.
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HeadEnd (Cabecera)
El Headend o cabecera tiene la función de recolectar las señales satelitales Analógicas y Digitales, Difusión de RF (VHF, UHF), video pregrabado, microondas AM y FM, Video Banda Base, Datos y Telefonía para ser procesadas para la distribución masiva. 2
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Estructura en el Headend Recepción de Señal
Procesamiento de Señal
input channel channel
a/v
output channel channel
rf out offset
rf power level
input channel channel
a/v
output channel channel
rf offset out
rf power level
input channel channel
a/v
output channel channel
rf out offset
rf power level
input channel channel
a/v
output channel channel
rf out offset
rf power level
GI
GI PROCESSOR General Instrument
C6R-VCII VIDEOCIPHER RS CAPABLE COMMERCIAL DESCRAMBLER SATELLITE RECEIVER IRD GIGeneral Instrument OSD
GI
GI PROCESSOR General Instrument
AGC
0 dbm v if
STEREO
2 4
level
0
audio de viation 20 25 30
STEREO CHANNEL
LOCK
L
AUDIO DEV
input channel channel
a/v
rf power level
input channel channel
a/v
output channel channel
rf offset out
output channel channel
rf offset out
50 kHz
R
UNLOCK
0
40
video modulation 80 87.5
96 %
GI
GI PROCESSOR General Instrument
GI
GI PROCESSOR General Instrument
VIDEOOUT
V
SYNC
input channel channel
a/v
output channel channel
rf offset out
output channel channel
rf offset out
GI
input channel channel
a/v
rf power level
input channel channel
a/v
output channel channel
rf offset out
rf power level
input channel channel
a/v
output channel channel
rf offset out
GI
GI
OSD
GI PROCESSOR General Instrument
-20 dB rf
0 dbm v if
2 4
GI PROCESSOR General Instrument
GI PROCESSOR General Instrument
AUDIO DEV VIDEOOUT
INPUT SELECT SAP
2
LOC
CLEAR PRV STEREO LEVEL
abcdefg
50 OHM 70 MHz IF
sound carrier
output
level
level
GI C6M
GI
level
SAP modulation
SAP on
REM
MODE
CLEAR INV SC DYN FAULT OVER
CLEAR 6 dB 40 dB SC DYN
GI PROCESSOR General Instrument
AFC
AGC
level
0
SYNC V
audio de viation 20 25 30
1
2
C6R-VCII GIGeneral Instrument OSD
50 kHz
0
VIDEO SYNC STDY
SATELLITE RECEIVER IRD
General Instrument
GI MTS ENCODER
41.25 MHz -20 dB level
AFC
40
video modulation 80 87.5
LOC
CLEAR PRV STEREO LEVEL
REM
MODE
0 dbm v if
96 %
AGC
2 4
level
0
40
video modulation 80 87.5
4
RF
OP
SND GI
75 OHM 50 OHM 70 MHz IF
sound carrier
output
level
level GI
BB
RF
General Instrument
IF -20 dB
SERVICE CODE
0.0.7
GI C6M
SND
OP
MVP II
COMP
GI
General Instrument
VIDEO/OSD TEST 75 OHM
SATELLITE FREQ
3
9
4
0
50 OHM
CH #
96 %
MVP II
COMP
General Instrument
0
unlock ref off video off video b aux if prgm if
CLEAR 6 dB 40 dB SC DYN
0
50 kHz
BB
VIDEO/OSD TEST
9
level
CLEAR INV SC DYN FAULT OVER
VIDEOCIPHER RS CAPABLE COMMERCIAL DESCRAMBLER
audio de viation 20 25 30
0.0.7
CH #
VIDEO AUDIO FINE OFF ONOFF ON MGC OFF ON CONTROL LEVEL L/R/MONO TUNE
0
IF -20 dB
SERVICE CODE
SATELLITE FREQ
3
channel
test -20 dB rf
0
VIDEO AUDIO FINE OFF ONOFF ON MGC OFF ON CONTROL LEVEL L/R/MONO TUNE
C
SYNC AUTH BYPASS SIGNAL
GI
unlock ref off video off video b aux if prgm if
level
channel
AUDIO / VIDEO VIDEO MOD AUDIO IN
rf power level
75 OHM
0
B
VIDEO SYNC STDY 1
C
SYNC AUTH BYPASS SIGNAL
test
rf power level
4
SAP CHANNEL
C6R-VCII VIDEOCIPHER RS CAPABLE COMMERCIAL DESCRAMBLER SATELLITE RECEIVER IRD GIGeneral Instrument
play stop rewind ffwd
9
GI PROCESSOR General Instrument AUDIO / VIDEO VIDEO MOD AUDIO IN
rf power level
VIDEO/OSD TEST SATELLITE FREQ
3
CH #
A
level
STEREO m odulation MONO
GI
0
channel
test -20 dB rf
AFC
VIDEO AUDIO FINE OFF ONOFF ON MGC OFF ON CONTROL LEVEL L/R/MONO TUNE
SYNC AUTH BYPASS SIGNAL
GI PROCESSOR GI General Instrument
Múltiplexacion/ Transmisión Óptica
level
unlock ref off video off video b aux if prgm if
70 MHz IF
sound carrier
output
level
level GI
GI C6M General Instrument
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Recepción de la señal
Recepción de señal – Parque de Antenas VHF & UHF – Sistema de video Grabadores – Sistema de video Cámaras – Generadores de Caracteres
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Recepción de la señal
CONVERSION DE SEÑALES SATELITALES A RF El la localidad de la cabecera, una antenda de la estación terrena satelital (ESA) recibe la señal, un bloque de bajo ruido (LNB) reconvierte la señal digital a banda L (950 – 1450 Mhz) y la encamina al equipo de procesamiento en el HE digital. DECODIFICADOR DE SEÑALES ANALOGICAS La señal de Banda L es decodificada y demodulada en componentes de Audio y Video usando un receptor/decodificador satelital MODULADOR DE RF El modulador asigna el video y audio a portadoras seleccionadas (Canales de TV). La frecuencia Intermedia IF dela portadora de video es 45.75 Mhz y 41.25 Mhz para la portadora de audio. La relación de señal de salida del Audio Video esta revertida (Formato NTSC).
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Recepción de la señal
•Antena periódica tipo Log Una antena periódica tipo Log es usada para recibir canales de TV VHF y está localizada en el la localidad de la cabecera.
•Antena Periódica tipo Yagi Las antenas periódicas tipo Yagi son usadas para la recepción de señales generadas por compañías para la difusión de TV fuera de aire; canales 2 a 6 (Banda baja de VHF) o 7 a 13 (Banda alta de VHF)
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Procesamiento de señal
Procesar la señal: – Receptores satelitales – Moduladores de Audio – Codificador de Audio – Codificador de Datos – Controlador de Direcciones – Sistema de soporte operacional – Monitoreo de estado
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Procesamiento de señal
Receptor: Modulador:
Identifica la señal de frecuencia, separa las portadoras de audio y video
Empaqueta el canal a enviar y le asigna el número al canal según el operador Ej. 27 Warner Channel Combinador: Combina “n” canales a un solo canal (multiplexa) para su posterior transmisión a largas distancias generalmente por fibra óptica
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Procesamiento de señal
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Procesamiento de señal
PROCESADOR HETERODINO El procesador Heterodino reconvierte las señales de entrada a una frecuencia intermedia (IF) para filtrado, procesamiento y control de nivel. La señal es entonces reconvertida nuevamente a la frecuencia original de la portadora de RF o a una nueva frecuencia de portadora deseada.
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Procesamiento de señal Canales de TV fuera de aire (Offf-Air)
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Procesamiento de señal
•Los canales individuales de los moduladores y procesadores heterodinos de TV (RF) son combinados usando una red combinadota pasiva. •Las señales combinadas son amplificadas por un post amplificador de bajo ruido y distorsión para proveer el suficiente nivel de señal de entrada apropiada a los transmisores ópticos.
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Múltiplexación/Tx Óptica
Sistema de acceso y distribución/Múltiplexación – Combinadores de Red – Post Amplificadores – Transmisores Ópticos – Divisores Ópticos – Receptores Ópticos (Retorno)
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TV por cable y señal en el espectro
CONTROL Y MONITOREO MULTIMEDIA Y ESTADO TELECOMUNICACIONES (5.5 Mhz)
5
8
12
15
RETORNO (Upstream)
40
Canales Analogos
50
Información digital Comprimida: Video, Telefonía, Datos, HDTV, VOD
550 AVANZADA Downstream
1 Canal Analógico NTSC = 6 Mhz HDTV : TV de Alta Definición 5 – 40 Mhz : Señales de retorno 50 – 500 Mhz : Señales Analogas y Digitales de FWD VOD : Video en Demanda
860
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Espectro de Subida (Retorno)
Señalización de RET para servicios de monitoreo y control
0
Monitoreo De Estado Señalización de Retorno para VOD y NOVD
-5
Servicio de Datos De Alta Velocidad Y Telefonía (Docsis)
-10
-15
5
10
15
20
25
30
35
40
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Espectro de Forward (1) 54-88 MHz Canales análogos inferiores VHF dB
88-108 MHz Estaciones locales de FM y servicio de opción musical 72-76 MHz Zona que puede utilizarse también para servicios de FM incrementados
108-552 MHz Canales análogos de banda media, alta y superior
0
Servicios de información de alta velocidad
552-750 MHz Modulación QAM, transmisión comprimida digitalmente
-5 -10 -15
FREC
50
150
250
350
450
550
FSK Señal de interrogación del monitoreo de estado LIFELINE
650
750
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Espectro de Forward (2) Servicios de información de alta velocidad
Transmisión de video digital
dB 0 -5
VOD
-10 -15
FREC
50
150
250
350
450
550
650
750
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TV Analógica NTSC (6 Mhz) 4,2 Mhz
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TV Analógica NTSC (6 Mhz)
•La radiodifusión de TV se logra transmitiendo y recibiendo 2 campos uno par y otro impar de 262.5 líneas cada uno. •La reproducción de una escena de TV en una pantalla de rayos catódicos requiere de la sincronización entre cada línea pares e impares de manera independiente, para lograr la reconstrucción de la imagen se añade una señal pulso de sincronización.
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Con la incorporación de impulsos sincronizadores horizontales y verticales en el intervalo de extinción, los receptores de TV puedes reconstruir la información de video recibida
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Conversión Análoga - Digital
+
Análisis digital Amplitud
Señal análoga
7 8 9 10 11 12
123456
Análisis #
Tono puro (Sinusoidal)
Amplitud
Tiempo
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112
Análisis #
Tono complejo (aleatorio)
Tiempo
=
Señal digital
Análisis # 1 2 3 . . . 11 12
Válvula Digital 10101110 11100100 11111001 . . . 100100100 201010010
Análisis # 1 2 3 . . . 11 12
Válvula Digital 10100110 10011001 10101011 . . . 11001111 00010010
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DIGITALIZACION A DSØ
– Un DSØ es un circuito de voz – La banda ancha NYQUIST para un DSØ es 3.5 kHz x 2 = 7.0 kHz. – La relación de análisis práctico es 8.0 kHz. – 8 kHz x 8 bits/análisis = 64 kbps.
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DIGITALIZACION DEL VIDEO
– La banda ancha NYQUIST para video NTSC es 4.2 MHz x 2 = 8.4 MHz – La relación de análisis práctica (Estándar mundial CCIR 601) es 13.5 MHz – 13.5 MHz x 8 bits/análisis = 108 Mbps.
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Fundamentos de la Compresión Algunas porciones son muy similares a zonas de cuadros subsiguientes con cierto grado de desplazamiento que se debe al movimiento de la porción. en este caso la persona caminando mientras cruza la calle donde el resto del paisaje se mantiene inerte. Ciertas zonas pequeñas dentro de un cuadro son similares a zonas contiguas. Esto equivale a indicar de manera de código cuales zonas consiguientes son parecidas y las cuales no incluyen movimiento con lo cual solo ciertas porciones confíen información de movimiento y diferencias entre zonas reduciendo de esta manera enormemente la información de la imagen.
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Compresión Espacial
8 Pixeles
Imágenes
8 Pixeles
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Etapas de Compresión
Codificación de fuente (DCT)
Codifiación Huffman
Digitalización
Compensación de movimiento
Corrección del error
Corrección de error
Información redundante
Video comprimido
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Canal de TV Digital
Una Señal digital es mucho mas robusta al ruido del sistema al incluir un ancho de banda dedicado para la detección y corrección de errores. Las señales Digitales pueden ser comprimidas usando de esta manera menos ancho de banda. Las señales Digitales pueden ser codificadas y encriptadas desde su origen para prevenir el uso no autorizado. El estándar internacional para video comprimido digital es el MPEG.