http://mhproject.org/media/blogs/mhpenlaces/Interno/Presentaciones/Television y Multimedia/Television y Multimedia DVB Systems.ppt

El consorcio DVB
 Consorcio de mas de 300 entidades


Broadcasters, fabricantes de equipos, operadores
de red, entidades reguladoras, desarrolladores de
software
Mas de 35 países…
 Desarrollo de especificaciones para
transmisión de TVDi
1
El consorcio DVB
 Especificación -> Estándar (ETSI, CENELEC…)
 Desarrollado por y para la industria
 Se crea en 1992 como una iniciativa europea,
pero a día de hoy se utiliza en países de todo
el mundo (54 en noviembre 2004)
2
Un poco de vocabulario DVB…
 Elementary Stream
 Event
 Service
 Multiplex
 Bouquet
 Network
3
Elementary Stream
 Un Elementary Stream (ES), es un stream de
video, audio o datos binarios codificados en
MPEG-2
 Cada ES viaja en un PID diferente
4
Event
 Como primera aproximación podemos decir
que un evento es un programa de televisión.
 Contiene varios ES, que pueden ser de tipos
diferentes o no.
 En realidad hay eventos de muchos tipos
(programas de TV, radios digitales…)
5
Service
 Un servicio es un canal de TV (no necesariamente)
 Un servicio ofrece varios eventos, uno detrás
de otro
 El número de ES puede variar en el tiempo,
así como sus características
 MPEG-2 llama program a lo que DVB llama
service
6
Service
Conjunto de ES agrupados lógicamente
•Video Streams
•Audio Streams
•Data Streams
•SI
•Datos privados
•DSM-CC OC
•Aplicaciones
7
Multiplex
 Conjunto de servicios multiplexados en
MPEG-2
 Cada multiplex viaja en una frecuencia
diferente
 Bit rate < 40 Mbits/s

Depende del medio de transmisión al que esté
destinado…
8
Multiplex
Ejemplo:
Video  3-5 Mbps
Audio  0.2 Mbps
DSMCC 1 Mbps
9
Bouquet
 Grupo de servicios (“canales de tv”)
agrupados lógicamente (paquete de fútbol,
paquete de cine...)
 De esta manera podemos tener en cada
paquete mas canales o menos de los que
caben en un multiplex, y seguir
manteniéndolos ordenados sin bajar la
eficiencia
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Network
 Cada operador tiene una red

BBC, Canal Satélite, Sky...
 Cada operadora puede transmitir mas de un
multiplex
 No es necesario que la operadora sea
propietaria del medio de transmisión
11
Paquetes MPEG-2
 Los flujos elementales de datos se dividen en
paquetes.
 Un paquete es una agrupación de bits del
mismo tipo (video, audio, datos…)
 Paquetes en función de la aplicación


Longitud variable
Longitud fija
12
Paquetes MPEG-2
13
Paquetes MPEG-2
Multiplexación Estadística
14
Paquetes MPEG-2
Extensibilidad del Sistema
15
MPEG-2 Elementary Stream
 Hemos visto que un ES puede ser de tipos
muy variados (video, audio, subtítulos,
aplicaciones interactivas…)
 ES de Vídeo y Audio


Unidad de Presentación (UP)
Unidad de Acceso (UA)

Forman el elementary stream (VES o AES)
16
MPEG-2 Elementary Stream
Vídeo
Audio
17
Sincronismo Audio/Vídeo
 PTS (Presentation Time Stamps)

Las Unidades de Presentación de Audio y Vídeo,
raramente coinciden





APU de 1152 muestras a 44100 muestras/segundo duran 26.12
ms
VPU a 25 Hz duran 40 ms
Necesidad de indicar el tiempo en que la UP ha de
mostrarse.
PTS diferentes para vídeo y para audio.
Varios programas en una sola trama, imposible ajustar
tiempo de presentación y tiempo de llegada
18
Sincronismo Audio/Vídeo
 DTS (Decoding Time Stamps)


Las Unidades de Acceso son de diferentes
tamaños y su tiempo de decodificación es
diferente.
Solo aparecen en las tramas de vídeo
19
Packetised Elementary Stream
(PES)
 El siguiente paso en la multiplexación es
convertir cada Elementary Stream en
paquetes PES (Packetised Elementary
Stream)
20
Paquetes PES
21
Paquetes PES
 Longitud Variable < 64 Kbytes
 Campos PES


Packet Start Code (0x01)
Stream Id



Vídeo MPEG-2, Audio MPEG-2, Teletexto, DSMCC,
subtitulos…
PTS y DTS
PES scrambling control
 Vídeo y Audio siempre en PES
22
Transport Stream vs Program Stream
 MPEG-2 define dos maneras de construir la
trama de datos

Transport Stream
Paquetes pequeños y de longitud constante
 Broadcast (medio propenso a errores)


Program Stream
Paquetes grandes y de longitud variable
 Almacenamiento en medios sin perdidas

23
Transport Stream vs Program Stream
24
Transport Stream
 TS Paquet -> 188 bytes (4 cabecera obligatoria)
 Orientado a medios con perdidas


Broadcast DVB y ATSC
Corrección de errores (aunque luego hay que añadir más)
 Permite multiplexar varios programas, a
diferencia del Program Stream
 Complejidad dividida en capas
25
PES into TS Packets
Dos premisas:
1.- Primer byte del paquete PES ha de ser el primer byte del payload
2.- Cada paquete de transporte solo puede llevar datos de un PES
26
Transport Stream Packet
27
Transport Stream Packet
 Campos Cabecera Obligatoria


Sync = 0x47
PID
ES => PID
 8175 valores posibles, 17 reservados




Transport Scrambling Control
Continuity Counter
Payload Unit Start Indicator
28
Transport Stream Packet
 Campos cabecera Campo Adaptación


Stuffing Bytes
PCR (Program Clock Reference) 42 bits
Recupero el reloj del codificador a partir de estas
muestras
 Cada servicio tiene sus PCRs
 Viaja en un PID específico, o en un PID ocupado por
un elementary stream (normalmente de vídeo)

29
PCR (Program Clock Reference)
30
Program Specific Information
 Señalización para la correcta decodificación
de la trama de transporte
 Tablas de Información de Servicio (Service
Information Tables)




PAT (Program Association Table)
PMT (Program Map Table)
NIT (Network Information Table)
CAT (Conditional Access Table)
31
PMT (Program Map Table)
 PID indicado por la PAT
 Hay varias. Una para cada programa presente
en el Transport Stream
 Nos dan información sobre el contenido de
los elementary streams asociados a cada
programa



PID en el que viaja cada ES
Tipo de ES (video, audio, datos…)
Descriptores asociados al ES
32
PAT (Program Association Table)
 PID = 0
 Es única para cada Transport Stream
 Indica en que PID viajan las tablas PMT de
cada uno de los programas
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NIT (Network Information Table)
 Es una Tabla Opcional
 Transporta información de red (tipo de
modulación, frecuencia…)
 PID


Fijo en DVB (PID = 0x10)
Determinado por la PAT en MPEG-2 (en caso de
estar presente conforma el programa 0 del TS)
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CAT (Conditional Access Table)
 Información sobre acceso condicional
 Solo es obligatoria en caso de que algún
elementary stream esté encriptado
 PID = 1
35
Program Specific Information
 Tablas embutidas en Secciones MPEG-2


Una tabla se divide en varias secciones (256
como máximo) siendo cada sección de 1024
bytes, excepto las secciones privadas que pueden
tener hasta 4096 bytes.
Secciones Privadas => Garantizan la
extensibilidad del protocolo
 Cada tabla viaja en un PID (en algunos casos
fijos y en otros variables)
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Secciones into TS Packets
 Las tablas se dividen en secciones que son
las que son embutidas en los paquetes del TS
Tabla SI
Sección 1
Sección 2
…
PID x
table_id, section_number, version_number…
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Secciones into TS Packets
 Al contrario que los PES las secciones pueden
empezar en cualquier punto del paquete de
transporte.

Point_field: Es el primer byte del payload, y indica la
posición en que comienza la sección.
38
PAT, PMT Tunning
39
Información de Servicio DVB
 Obligatorias:



SDT
EIT
TDT
 Opcionales





BAT
EIT (otras)
RST
TOT
ST
40
Tablas Obligatorias DVB
 SDT (Service Description Table)


Una para cada TS
Información de los servicios transportados
 EIT (Event Information Table)


Una EIT para cada servicio
Información del programa actual y siguiente
 TDT (Time and Date Table)

Se utiliza para sincronizar el reloj interno del IRD
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