El consorcio DVB

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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

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El consorcio DVB

• Especificación -gt 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)

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Un poco de vocabulario DVB

• Elementary Stream
• Event
• Service
• Multiplex
• Bouquet
• Network

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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

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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)

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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

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ServiceConjunto de ES agrupados
lógicamente

• Video Streams
• Audio Streams
• Data Streams
• SI
• Datos privados
• DSM-CC OC
• Aplicaciones

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Multiplex

• Conjunto de servicios multiplexados en MPEG-2
• Cada multiplex viaja en una frecuencia diferente
• Bit rate lt 40 Mbits/s
• Depende del medio de transmisión al que esté
  destinado

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Multiplex
Ejemplo Video ? 3-5 Mbps Audio ? 0.2 Mbps DSMCC?
1 Mbps
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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

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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

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Paquetes MPEG-2
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Paquetes MPEG-2Multiplexación Estadística
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Paquetes MPEG-2Extensibilidad del Sistema
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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)

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MPEG-2 Elementary Stream
Vídeo
Audio
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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

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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

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Packetised Elementary Stream (PES)

• El siguiente paso en la multiplexación es
  convertir cada Elementary Stream en paquetes PES
  (Packetised Elementary Stream)

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Paquetes PES
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Paquetes PES

• Longitud Variable lt 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

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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

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Transport Stream vs Program Stream
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Transport Stream

• TS Paquet -gt 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

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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
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Transport Stream Packet
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Transport Stream Packet

• Campos Cabecera Obligatoria
• Sync 0x47
• PID
• ES gt PID
• 8175 valores posibles, 17 reservados
• Transport Scrambling Control
• Continuity Counter
• Payload Unit Start Indicator

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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)

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PCR (Program Clock Reference)
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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)

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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

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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

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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 gt 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

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.

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PAT, PMT Tunning
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Información de Servicio DVB

• Obligatorias
• SDT
• EIT
• TDT
• Opcionales
• BAT
• EIT (otras)
• RST
• TOT
• ST

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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