Tecnología 3G

Esquema de Funcionamiento

1. Nos podemos vincular a una señal de emisión (TV, Web Cam, Cámara de Vigilancia, etc...) o procesar un video pasándolo posteriormente a formato 3G.
2. La señal es transmitida a través del Internet.

3. La plataforma de gestión se encarga del procesamiento del contenido, convirtiendo la señal que recibimos de Internet a un formato compatible 3G (Protocolo 3G-324M). La navegación por DTMF permite un rápido y fácil acceso a los contenidos.

4. Envío de la señal a los móviles en formato 3G.

5. Recepción de la video llamada por el móvil. Pudiendo interactuar con la plataforma de gestión.

En resumen, la tecnología 3G aplicada a la Video Llamada permite al usuario iniciar una comunicación de audio y video en tiempo real, de manera tan fácil como marcar un n° telefónico asociado al servicio y seleccionar la opción de video llamada.

El contenido que se desea ofrecer puede ser directo, diferido o video Call Center.

El sistema es totalmente configurable, pudiendo:

• Personalizar la bienvenida al inicio de la video llamada mediante un video-saludo.
• Crear un menú de opciones para diferentes contenidos.
• En un Video Call Center 3G poder dar prioridad a determinados usuarios dentro de una cola de video llamadas (IVR 3G).
• Controlar estadísticamente las video llamadas.
• Asignar un intervalo de tiempo por cada video llamada.
• Limitar el número de video llamadas por usuario.

La escalabilidad de la tecnología garantiza que se puedan soportar comunicaciones desde "uno a uno" a "uno a multiusuario" para cada punto de emisión.

La Video Llamada, gracias a la tecnología 3G, representa un salto cualitativo, más interactivo y emocionante en relación al IVR de voz.

Medidas en la capa fìsica de la Señal Digital Serie

La transición a la Alta Definición puede ser suave si se siguen unas esmeradas prácticas de ingeniería en las etapas iniciales de la planificación de la instalación. La selección de la clase de cable apropiado para las altas velocidades de flujo de una señal HD (High Definition) es crítica para asegurar una instalación de calidad. La instalación cuidadosa del cable evitando rizos (crimping), torceduras (twists), dobleces (bends) o tensiones (stresses) asegurará que la señal de HD se transmita fácilmente desde el punto A hasta el punto B. Se pueden llevar a cabo procedimientos simples de comprobación y medida durante la instalación para asegurar el buen comportamiento de cada eslabón y asegurar que cada equipo funciona al máximo de sus especificaciones. Un Monitor de Forma de Onda con posibilidades de medida de Ojo y de Jitter es una herramienta invaluable para investigar los problemas de la capa física con señales SDI.

Tecnología CMOS

CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor, Estructuras semiconductor-óxido-metal complementarias) es una de las familias lógicas empleadas en la fabricación de circuitos integrados (chips). Su principal característica consiste en la utilización conjunta de transistores de tipo pMOS y nMOS configurados de tal forma que, en estado de reposo, el consumo de energía es únicamente el debido a las corrientes parásitas

Un Inversor en Tecnología CMOS

En la actualidad, la mayoría de los circuitos integrados que se fabrican utilizan la tecnología CMOS. Esto incluye microprocesadores, memorias, DSPs y muchos otros tipos de chips digitales.

• Cuando la entrada es 1, el transistor nMOS está en estado de conducción. Al estar su fuente conectada a tierra "0", el valor 0 se propaga al drenador y por tanto a la salida de la puerta lógica. El transistor pMOS, por el contrario, está en estado de no conducción.
• Cuando la entrada es 0, el transistor pMOS está en estado de conducción. Al estar su fuente conectada a la alimentación "1", el valor 1 se propaga al drenador y por tanto a la salida de la puerta lógica. El transistor nMOS, por el contrario, está en estado de no conducción.

Otra de las características importantes de los circuitos CMOS es que son regenerativos. Una señal degradada que acometa una puerta lógica CMOS se verá restaurada a su valor lógico inicial 0 o 1, siempre y cuando aún esté dentro de los margenes de ruido que el circuito pueda tolerar.

Efecto PEINE - video

El efecto peine (combing effect) aparece cuando los objetos que se muestran por pantalla se mueven a gran velocidad. Se visualizan imágenes consecutivas en las que se produce un cambio substancial. Las líneas, es decir los campos entrelazados, están poco correlacionados. El entrelazado no es correcto.

Como se muestra en la imagen, vemos que en la parte que no hay cambios bruscos de velocidad (el fondo) no sufre este efecto. Al contrario que la silueta de la chica, la cual abandona la habitación a toda velocidad, que sí sufre este efecto.

Para poder evitar este efecto, una posible solución es utilizar un filtro desentrelazador para representar las líneas una a una. Hacer una exploración progresiva línea a línea de toda la imagen evitando así el entrelazado. Esto solucionaría el problema pero implicaría que la frecuencia fuera mayor (el doble) y por lo tanto aumentaría el ancho de banda. Otra posible solución es descartar uno de los dos campos (par o impar) y después hacer una interpolación para completar la información eliminada.

Efecto PEINE - audio

Efecto Peine (filtro peine o comb filter) se denomina al cambio producido en la ecualización de un sonido, cuando este es producto de la suma de dos señales idénticas, pero apenas desplazadas en el tiempo. El efecto audible se asemeja a un flanging o sonido robótico.

Se puede provocar un efecto peine simplemente aplicando a una señal un delay de unos pocos milisegundos.

Esto se debe a que en la práctica la onda senoidal pura es casi imposible de encontrar, siendo la inmensa mayoría de las ondas sonoras la suma de muchísimas ondas simples. En algunos casos las funciones son periódicas y en otros no, pero este hecho es absolutamente independiente de la cantidad y suma de frecuencias que conforman una onda.

Cada frecuencia es 1/T. O sea el ciclo pertenenciente a cada frecuencia que transcurre en un determinado tiempo. La descomposición de Fourier hace perfectamente visible cada componente en frecuencia de una onda compleja.

Cuando dos ondas complejas son sumadas partiendo de una pequeña diferencia temporal, dicha diferencia corresponderá siempre con el periodo de una frecuencia. Si al resultado de este cálculo lo dividimos en 2, obtendremos la primer frecuencia de la progresión del efecto peine. Obteniendo de este modo, la suma en amplitud para todos los múltiplos pares, en tanto que una resta (cancelación) en todos los múltiplos impares. De aquí se desprende el cambio producido en la ecualización debido a este efecto.

Letterbox

Letterboxing es la práctica de transformar películas filmadas en pantalla ancha a otros formatos de video, preservando la relación de aspecto de la imagen. Como los formatos en general son menos anchos, se deben añadir barras negras en la parte superior e inferior de la imagen (más precisamente llamadas mattes).

El letterboxing es una alternativa al proceso de Pan and Scan, que a menudo daña la composición original de la película.

Imagen de pantalla ancha tras pasar por un letterbox

Las VLAN

• Las VLAN separan los dominios de broadcast en los switches.
  

• Las VLAN mejoran el funcionamiento, la gestión y la seguridad de la red.

• La VLAN se puede usar para el tráfico de datos, voz, protocolo de red y administración de red.

• Existen varios tipos de VLAN: una VLAN predeterminada, una VLAN de administración, las VLAN nativas, las VLAN de usuario/datos y las VLAN de voz.

• Existen tres modos de pertenencia diferentes: Modo VLAN estático, dinámico y de voz.

• Se necesitan routers o switches de capa 3 para la comunicación entre VLAN.

• Los enlaces troncales permiten que muchas VLAN atraviesen un único enlace a fin de simplificar la comunicación intra VLAN a través de múltiples switches.

• El IEEE 802.1Q es el protocolo de enlace troncal estándar.

• El 802.1Q usa un proceso de etiquetado de tramas para mantener el tráfico de VLAN separado mientras atraviesa el enlace local.

• El 802.1Q no etiqueta el tráfico de la VLAN nativa, lo que puede resultar en problemas cuando el enlace troncal está mal configurado.

REVERBERACIÓN

Se define como la persistencia del sonido tras la extinción de la fuente sonora debido a las múltiples ondas reflejadas que continúan llegando al oído. Es la continua vuelta del sonido causada por efectos de acústica ambiental.

El sonido producido en una habitación normal se ve algo modificado por las reverberaciones debidas a las paredes y los muebles; por esta razón, un estudio de radio o televisión debe tener un grado de reverberación moderado para conseguir una reproducción natural del sonido. Para lograr las mejores cualidades acústicas, las salas deben diseñarse de forma que reflejen el sonido lo suficiente para proporcionar una calidad natural, sin que introduzcan una reverberación excesiva en ninguna frecuencia, sin que provoquen ecos no naturales en determinadas frecuencias y sin que produzcan interferencias o distorsiones no deseables.

El tiempo que necesita un sonido para disminuir su intensidad original un millón de veces (disminiye 60 dB) se denomina tiempo de reverberación. Un tiempo de reverberación apreciable mejora el afecto acústico, especialmente para la música; en un auditorio, un sonido intenso debe oirse ligerísimamente durante 1 o 2 segundos después de que su fuente haya dejado de emitirlo.

El tiempo de reverberación de un ambiente depende de la absorción de sus elementos; cuando son muy absorbentes, el tiempo es pequeño y se dice que la sala es sorda. Si los elementos son reflectores, el tiempo es muy grande y los sonidos se percibirán entremezclados y confusos; entonces se dice que la sala es resonante.

La reverberación determina la buena acústica de un ambiente. Su eliminación se logra recubriendo las paredes de materiales, como corcho o moqueta, que absorben las ondas sonoras e impiden la reflexión.

Dependiendo del retraso que se produzca en las reflexiones podremos hablar de eco o de reverberación. El eco permitira distinguir entre el sonido directo original y el sonido indirecto reflejado, mientras que la reverberación no. Esta provoca una prolongación de la audición del sonido, producida por las reflexiones que llegan a nuestro oido instantes después del sonido directo original y el sonido indirecto reflejado proveniente de los obstáculos cercanos.

Por tanto la diferencia entre eco y reverberación esta marcada por la diferencia de tiempo que existe entre la percepción del sonido directo y el sonido indirecto. Cuando el sonido indirecto llegue al sistema auditivo antes de 0,1 s desde que fue percibido el sonido que provoca las reflexiones, nos encontraremos ante el fenómeno de reverberación, mientras que si el sonido indirecto reflejado tarda más de 0,1 s se interpreta como un eco por parte del sistema auditivo. Dada que la velocidad del sonido es aproximadamente de 340 m/s, llegaremos a la conclusión de que cualquier pared, fachada u objeto reflectante de grandes dimensiones que se encuentre a mas de 17 metros de la fuente sonora puede ser causa de eco.

ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE TIEMPO

La Multiplexación por División de Tiempo (TDM) permite la transmisión de señales digitales y el Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA) es una técnicas de TDM más difundidas.

MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE TIEMPO

La Multiplexación por División de Tiempo (MDT) o (TDM), del inglés Time Division Multiplexing, es el tipo de multiplexación más utilizado en la actualidad, especialmente en los sistemas de transmisión digitales. En ella, el ancho de banda total del medio de transmisión es asignado a cada canal durante una fracción del tiempo total (intervalo de tiempo).

En la figura se representa, esquematizada de forma muy simple, un conjunto multiplexor-demultiplexor para ilustrar como se realiza la multiplexación-demultiplexación por división de tiempo.

Conjunto multiplexor-demultiplexor por división de tiempo

En este circuito, las entradas de seis canales llegan a los denominados interruptores de canal, los cuales se cierran de forma secuencial, controlados por una señal de reloj, de manera que cada canal es conectado al medio de transmisión durante un tiempo determinado por la duración de los impulsos de reloj.

En el extremo distante, el demultiplexor realiza la función inversa, esto es, conecta el medio transmisión, secuencialmente, con la salida de cada uno de los seis canales mediante interruptores controlados por el reloj del demultiplexor. Este reloj del extremo receptor funciona de forma sincronizada con el del multiplexor del extremo emisor mediante señales de temporización que son transmitidas a través del propio medio de transmisión o por un camino.

ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE TIEMPO

El Acceso Múltiple por División de Tiempo (Time Division Multiple Access o TDMA) es una técnica de multiplexación que distribuye las unidades de información en ranuras "slots" alternas de tiempo, proveyendo acceso múltiple a un reducido número de frecuencias.

También se podría decir que es un proceso digital que se puede aplicar cuando la capacidad de la tasa de datos de la transmisión es mayor que la tasa de datos necesaria requerida por los dispositivos emisores y receptores. En este caso, multiples transmisiones pueden ocupar un único enlace subdividiéndole y entrelazándose las porciones.

Esta técnica de multiplexación se emplea en infinidad de protocolos, sola o en combinación de otras, pero en lenguaje popular el término suele referirse al estándar D-AMPS de telefonía celular empleado en América.

Uso en Telefonía Celular

Mediante el uso de TDMA se divide un único canal de frecuencia de radio en varias ranuras de tiempo (6 en D-AMPS y PCS, 8 en GSM). A cada persona que hace una llamada se le asigna una ranura de tiempo específica para la transmisión, lo que hace posible que varios usuarios utilicen un mismo canal simultáneamente sin interferir entre sí.

Existen varios estándares digitales basados en TDMA, tal como TDMA D-AMPS (Digital-Advanced Mobile Phone System), TDMA D-AMPS-1900, PCS-1900 (Personal Communication Services), GSM (Global System for Mobile Communication, en el que se emplea junto con saltos en frecuencia o frequency hopping), DCS-1800 (Digital Communications System) y PDC (Personal Digital Cellular).

CARACTERÍSTICAS

• Se utiliza con modulaciones digitales.
• Tecnología simple y muy probada e implementada.
• Adecuada para la conmutación de paquetes.
• Requiere una sincronización estricta entre emisor y receptor.
• Requiere el Time Advance.

VENTAJAS DEL ISDB-T

1. Transmite HDVT (Alta Definición) y un canal de TV Móvil para teléfono en mismo ancho de banda de 6MHz de TV normal.
2. Puede transmitir un canal de HDVT o tres canales de SDVT (Definición Estándar) por cada canal de TV.
3. Permite la televisión interactiva y descargar actualizaciones de firmware para el televisor.
4. Permite Guías de Programación Electrónicas (EPG).
5. Se puede recibir la señal con una simple antena sobre el televisor, sin la necesidad de instalar una antena externa.
6. No tiene problemas de interferencia con los canales adyacentes.
7. No tiene problemas de interferencia por motores, teléfono celulares o fuentes de poder.
8. Permite la recepción de HDTV en dispositivos móviles a una velocidad sobre 100Km/h. DVB sólo puede hacerlo con SDTV y ATSC no puede hacerlo en ningún tipo de movimiento.
9. Permite la transmisión de televisión para téléfonos móviles incluso cuando estos se desplazan a una velocidad de hasta 400km/h.

MIDDLEWARE

El middleware es un software de conectividad que ofrece un conjunto de servicios que hacen posible el funcionamiento de aplicaciones distribuidas sobre plataformas heterogéneas. Funciona como una capa de abstracción de software distribuida, que se sitúa entre las capas de aplicaciones y las capas inferiores (sistema operativo y red). El middleware nos abstrae de la complejidad y heterogeneidad de las redes de comunicaciones subyacentes, así como de los sistemas operativos y lenguajes de programación, proporcionando una API para la fácil programación y manejo de aplicaciones distribuidas. Dependiendo del problema a resolver y de las funciones necesarias, serán útiles diferentes tipo de servicios de middleware.

Por lo general el middleware del lado cliente está implementado por el Sistema Operativo subyacente, el cual posee las librerías que implementan todas las funcionalidades para la comunicación a través de la red.

LA COMPRESIÓN MPEG

La compresión de video surge de la necesidad de transmitir imágenes a través de un canal que contenga un ancho de banda aceptable. Los métodos de compresión recurren a los procedimientos generales de compresión de datos, aprovechando la redundancia espacial de una imagen, áreas uniformes, la correlación entre puntos cercanos y la menor sensibilidad del ojo a los detalles finos. En las imágenes fijas es el estándar JPEG y en imágenes animadas el MPEG, sacando provecho en este caso también de la redundancia temporal entre imágenes sucesivas.

Cuando las imágenes individuales son comprimidas sin referencia a las demás, el eje del tiempo no entra en el proceso de compresión. Este proceso se denomina codificación intra o codificación espacial. El estándar de compresión ISO (Internacional Standards Organization) JPEG (Joint Photographic Experts Group) está en esta categoría.

Se pueden obtener grandes factores de compresión teniendo en cuenta la redundancia entre imágenes sucesivas si lo aplicamos al movimiento. Esto involucra al eje del tiempo. Este proceso se denomina codificación inter o codificación temporal.

Los datos que se generan al hacer la diferencia entre dos imágenes también se pueden tratar como una nueva imagen, la cual se debe someter al mismo tratamiento de transformadas utilizado en la compresión espacial.

Desafortunadamente existe la posibilidad de transmitir errores si se utiliza una secuencia ilimitada de imágenes previstas. Por esto es mejor utilizar un número limitado de imágenes previstas para de este modo garantizar una mejor transmisión de los datos. En MPEG periódicamente se envía una imágen que no ha sido tratada con algún método de compresión con pérdidas y que a su vez es idéntica a la imagen original, refrescando los datos en la secuencia de transmisión.

El proceso genera una imagen original, llamada imagen I o intra, la cual es enviada entre imágenes que han sido creadas usando una diferencia entre imágenes, llamada imágenes P o previstas. La imagen I requiere grandes cantidades de información, mientras que las imágenes P requieren una cantidad menor. Esto ocasiona que el flujo de transmisión de datos sea variable.

Una secuencia de imágenes que está constituída por una imagen I y las siguientes imágenes P hasta el comienzo de otra imagen I se denomina grupo de imágenes GOP (Group Of Pictures). En el GOP encontramos también las imágenes B, o bidireccionales, consecuencia de la imagen interpolada al analizar la anterior y la posterior. Así encontramos tres tipos de cuadros de imagen: Intra (I), Predictivos (P) y Bidireccionales o interpolados (B). Los cuadros I son codificados sin referencia temporal alguna a cuadros anteriores o posteriores, lo que supone una compresión menos eficiente aunque les confiere la idoneidad de ser puntos de acceso en búsquedas aleatorias. Los cuadros P son codificados más eficientemente empleando predicción por compensación de movimiento sobre un cuadro I o P anterior, pudiendo ser a su vez referencia para futuros cuadros P, predicciones causales. Los cuadros B ostentan la mayor tasa de compresión. Emplean compensación de movimiento sobre cuadros I o P, tanto pasados como futuros, predicción bidireccional o interpolación no causal, no pudiendo ser empleados como referencia. Estas compensaciomes de movimiento se ralizan sobre pequeñas zonas de imagen de 16316 píxeles, macro bloques, buscando dicho patrón en cuadros referencia anteriores o posteriores y proporcionando finalmente los vectores del movimiento detectado. Esta secuencia de imágenes conteniendo un único cuadro I en su origen (IBBPBBP...BBI...) se denomina, como ya se ha comentado anteriormente, grupo de cuadros GOP, el cual puede ser visualizado de forma independiente y aleatoria.

El estándar MPEG se divide en tres partes: audio, video y sistemas, siendo este último el encargado de coordinar los dos anteriores cuando se reproducen conjuntamente. Utiliza mecanismos muy parecidos a la compresión gráfica, pero se necesita un equipo bastante potente para proceder a la compresión.

El algorítmo de compresión MPEG básicamente es el siguiente:

1. Se reduce la resolución al binomio 352x240. Posteriormente, se convierte la información del color del sistema RGB al sistema YUV, que divide el color en valores luminescentes y cromáticos.
2. Se descartan las 3/4 partes de los valores cromáticos, ya que el ojo humano no es capaz de distinguir estos cambios.
3. Se utiliza una función de transformación que traduce cada bloque de 8x8 píxeles en un conjunto de números que describen el nivel de detalle de la imagen..
4. Los números obtenidos se dividen por una constante y se redondean. Esto reduce el número de valores semejantes.
5. Este es el paso más importante de todos los mencionados: las cadenas de valores repetidos se sustituyen por una única cadena, y el número de veces que se repite. Los valores restantes se comprimen mediante el código Huffman.
6. Compresión entre cuadros: si un bloque de píxeles es idéntico al de una imagen anterior, se sustituye por un puntero. Esta operación se realiza con cuadros futuros, mediante complejas técnicas de previsión de datos.

Hitos Técnicos en el desarrollo de la Televisión

• 1884 — El estudiante Alemán Paul Nipkow diseña y patenta el que es considerado como primer aparato de televisión de la historia: El Disco de Nipkow.


• 1897 — Karl Ferdinand Braun construye el primer Tubo Catódico.


• 1900 — Perskyi acuña la palabra “Televisión” en la Exposición Universal de París.


• 1907 — El diseño de Nipkow puede llevarse a cabo.


• 1911 — Rosing y Zworykin crean un sistema de televisión, con imágenes muy crudas y sin movimiento.


• 1923 — Vladimir Zworykin desarrolla el Iconoscopio, el primer tubo de cámara práctico.


• 1926 — El Japonés Kenjito Takayanagi realiza la primera transmisión de televisión usando un tubo de rayos catódicos.


• 1927 — Philo Farnsworth realiza en San Francisco la primera demostración pública de su Disector de Imagen, un sistema similar al Iconoscopio.


• 1927 — John Logie Baird transmite una señal 438 millas a través de una línea de teléfono entre Londres y Glasgow.


• 1928 — Baird Television Development Company consigue la primera señal de televisión transatlántica entre Londres y Nueva York.


• 1929 — BBC transmite imágenes de 30 líneas formadas mecánicamente.


• 1932 — Son vendidos en Inglaterra 10.000 receptores de televisión con disco Nipkow de 30 líneas.


• 1937 — Marconi-EMI comercializan un sistema de 405 líneas totalmente eléctrico.


• 1941 — Guillermo González Camarena - Ingeniero de origen mexicano obtiene el 14 de agosto, en EE.UU., la patente 2296019 por inventar un Adaptador Cromoscópico simplificado para la televisión (una primera versión fue creada por John Logie Baird en el 29, pero no siendo operativa, y siendo perfeccionado por él antes de morir en 1946), sin lugar a dudas, entre los muchos proyectos de la televisión en color, uno de los padres de esta fue Camarena.


• 1956 — La casa norteamericana AMPEX diseña el primer Magnetoscopio, el cuádruples.


• 1965 — Sony desarrolla el sistema de grabación Betacam. Ampex desarrolla el ADO Ampex Digital Óptica los primeros efectos digitales.


• 1980, 1982 — Desarrollo de Conversores de Normas y de Croma-Keys digitales.


• 1983 — Se aprueba la Norma CCIR-601, 4:2:2 para calidad estudio y 4:1:1 y 4:2:0 para ENG.


• 1985 — Primer Magnetoscopio Digital en formato D1 realizado por Ampex y Sony. Se desarrollan los Efectos Digitales (DVE).


• 1987 — Sale la norma del interfaz paralelo para la conexión de equipos digitales.


• 1987, 1992 — Se crean los Formatos D2 y D3 que digitalizan la señal compuesta de vídeo. Fueron formatos de tránsito.


• 1993 — Se aprueba la norma para la conexión en serie de equipos, el denominado SDI Serial Digital Interface. Sale el sistema D5 de Panasonic y el Betacam digital de Sony.


• 1995 — Se aprueban las normativas para las emisiones digitales, por satélite la DVB-S, por cable la DVB-C basadas en la compresión MPEG-2.


• 1997 — Nacen las plataformas digitales por satélite. Se aprueba la norma DVB-T para la televisión digital terrestre. En EEUU se aprueba la ATSC (Advanced Television System Committee) para la transmisión de televisión digital terrestre.

La cámara de televisión del Apolo XI que permitió ver en tiempo real los primeros pasos sobre la superficie lunar era de barrido mecánico, como el disco de Nipkow, debido a su insensibilidad a los campos magnéticos.