La
adopción de la televisión digital en el mundo va ganando cada día más
terreno. Los factores que la impulsan son, básicamente: mejor calidad
de la imagen -tanto para el formato normal (4:3) como para el de alta
definición digital (16:9)- y mejor utilización del ancho de banda,
si la comparamos con la televisión analógica. Una de las tres nuevas
normas de televisión digital es la DVB (Digital Video Broadcasting).
La norma DVB, cuyo proyecto comenzó en Septiembre de 1993 bajo el
control de la Unión Europea de Broadcasting (EBU), se creó con el
fin de desarrollar las especificaciones para la transmisión del video
digital MPEG-2, en Europa. Se basa en la norma MPEG-2 para la compresión
del video, y MPEG Layer II (MUSICAM) para la compresión del audio
correspondiente.
DVB ofrece servicios avanzados como la televisión interactiva, la
transmisión de datos y las guías electrónicas para programas (EPG),
además de la programación propiamente dicha. La norma DVB fue
concebida para operar dentro de los parámetros del espectro UHF
existente, asignado a la transmisión analógica.
El Sistema DVB
La base del sistema DVB es el concepto de "contenedor de
datos", que comprende los paquetes MPEG-2. Los bits
correspondientes al video codificado de un programa en particular son
empaquetados para formar la denominada Corriente Elemental de Paquetes
(PES). En forma similar, el audio codificado y los datos privados son
convertidos, igualmente, en Corriente Elemental de Paquetes. El estándar
MPEG-2 es el encargado de definir las reglas que gobiernan la
constitución de una Capa de Sistema, que agrupa las Corrientes
Elementales de video, audio y datos privados en una sola corriente de
bits. Dicho estándar también fija las restricciones necesarias sobre
las Corrientes Elementales (ES) para su combinación adecuada. Cada
paquete del PES comienza con un encabezado, que contiene las
informaciones sobre el tipo de PES correspondiente (audio, video o
datos) y el número de identificación del ES del cual proviene.
La figura N° 1 muestra la estructura del encabezado del PES de
MPEG-2. La Tabla I especifica cada campo que conforma el encabezado
PES de MPEG-2, así como la definición y el número de bits que lo
forman. El encabezado contiene, asimismo, información sobre la
longitud del paquete en cuestión y el tamaño de la memoria requerida
para decodificarlo. Las funciones primordiales de la Capa de Sistema
son: la paquetización y combinación de múltiples corrientes en una
sola corriente de bits, la incorporación de marcas de tiempo a las
corrientes elementales para fines de sincronización durante la
reproducción y la inicialización y manejo de las memorias requeridas
para la decodificación de las corrientes elementales.
La corriente de
programa (PS) está constituida por una o más PESs (video, audio o
datos) que deben compartir, necesariamente, el mismo reloj de tiempo
del sistema (STC). Este tipo de corriente de bits es apropiado para
aplicaciones donde el canal de transmisión o el medio de
almacenamiento introduce muy pocos errores (BER<10^-10). Tal es el
caso en aplicaciones de multimedia basadas en CD-ROM y disco duro.
La corriente de transporte (TS) lleva, fundamentalmente, la información
correspondiente a programas de TV a distancia, por un canal de
transmisión susceptible a altas tasas de error. Aquí, la longitud de
paquetes es relativamente pequeña (fijada a 188 bytes) para permitir
la inclusión de algoritmos de corrección eficientes. La TS se emplea
normalmente, para transmitir señales de TV por satélite, cable o
transmisor terrestre, usando el estándar DVB europeo.
El multiplexado MPEG-2 de transporte, permite la transmisión de más
de un programa, cada uno compuesto por uno o más PESs. Para que el
receptor pueda identificar los programas, la norma MPEG-2 ha definido
cuatro tipos de tablas que, conjuntamente, constituyen la Información
de Programa Específico MPEG-2 (PSI). Cada tabla esta compuesta por
una o más secciones (máximo 256 secciones, con 1024 bytes c/u,
excepto para la sección privada, que puede abarcar hasta 4096 bytes).
La frecuencia de repetición de estas tablas no viene especificada en
el estándar, no obstante, debe ser lo suficientemente alta (de 10-50
veces por segundo) como para permitirle al decodificador en el
receptor el rápido acceso al programa requerido, por ejemplo, en el
caso de un cambio físico del canal de RF.
El estándar DVB mejora el elemento PSI, definiendo una norma para la
información de servicio (SI), que especifica los parámetros técnicos
para la transmisión, incluyendo el sistema de entrega, el contenido y
la planificación de las corrientes de datos para la transmisión. De
esta manera, el receptor de TV puede sintonizar cualquier servicio en
particular, y decodificar una combinación de servicios que incluya la
capacidad para categorizar los servicios con información específica
para la planificación.
Las normas DVB han sido diseñadas para los tres métodos principales
de transmisión. DVB-S es la norma para las transmisiones pos satélite,
DVB-C para los servicios por cable y DVB-T para las transmisiones
terrestres. Este último método es completamente compatible y, por lo
tanto, puede combinarse con los otros dos. Además, es la única norma
que permite recepción de televisión móvil y el uso de una antena
portátil para colocar sobre el aparato receptor.
La técnica de modulación utilizada para la DVB-T se conoce como
OFDM, que significa Multiplexión Ortogonal en División de
Frecuencia. Se escogió esta modalidad de modulación, debido a que
los estudios llevados a cabo demostraron que este diseño rinde buenos
resultados en zonas con gran densidad de obstáculos, donde pueden
producirse reflexiones de ondas con trayectorias múltiples de
propagación. En la recepción convencional analógica, estas
reflexiones pueden ocasionar una degradación importante en la calidad
de la señal de TV recibida. Con la técnica OFDM, los receptores
utilizan la característica de las reflexiones en forma ventajosa. Si
se agregan varias señales moduladas según el método OFDM y fuera de
fase para que sean recibidas por una antena, el receptor
correspondiente puede recobrar la señal digital original, formando imágenes
y sonidos casi perfectos.
Los tres métodos DVB cuentan con un esquema de protección de
errores, consistente de una codificación externa (Reed-Solomon), y
una codificación interna. La codificación interna es la misma, tanto
para DVB-T como para DVB-S. Esto permite la transmodulación entre los
diferentes sistemas, siempre y cuando se use la velocidad de
transferencia de bits correcta. Por consiguiente, se pueden producir
bloques de circuitos comunes para receptores, abaratando costos de
manufactura.
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