ESPOCH. Alexandra Y. ATSC 3.0 STANDAR.
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ATSC 3.0 STANDAR Yánez, Alexandra yanezmaribel@yahoo.es Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
televisión digital fueron desarrollados en diferentes Abstract — — The increase in the demand for television partes del mundo. Por ejemplo, en Europa, se formó services, including high Definition motivated the migration un consorcio entre distintas empresas para el of analog transmission to digital. Digital television transmission has been an area of Continuous research and desarrollo de televisión digital. Esta iniciativa es innovation, which is evidenced in the creation of new conocida como Digital Video Broadcasting (DVB). standards.This document will detail the most important El estándar de televisión digital terrestre resultado de features, improvements, techniques, advantages, este proyecto fue llamado Difusión de Video Digital disadvantages, modulation, coding and operation of the – Terrestre (DVB-T). [1]. En Japón se lanzó un layers of the ATSC 3.0 standard. proyecto en 1984 para diseñar un estándar altamente flexible para la difusión de televisión de alta Índice de Términos — ATSC ATSC 3.0 definición. El resultado fue el estándar llamado Radiodifusión Digital de Servicios Integrados I. INTRODUCCIÓN (ISDB). Se trata de un conjunto de normas para a televisión es la plataforma más económica transmisión de radio y televisión digital. La familia para informar, educar y entretener a las personas dedicada a la televisión digital se conoce como alrededor del mundo. El desarrollo d esarrollo de la transmisión ISDB-T. [1]. digital terrestre de televisión ha revolucionado la Por otro lado, siguiendo el éxito que tuvo el estándar industria de servicios interactivos multimedia, de televisión analógica en los Estados Unidos, se cambiando la percepción que existe desde hace formó el grupo llamado Comité de Sistemas de décadas de lo que es televisión, incrementando la Televisión Avanzada para el desarrollo de un capacidad del canal, introduciendo movilidad y estándar de televisión digital, el cual fue llamado de facilitando la convergencia de transmisión de datos, la misma manera ATSC. difusión de televisión y telefonía. La transición a la Este sistema fue diseñado para transmitir video y tecnología digital resulta en una mejor utilización del audio en alta definición y datos secundarios dentro espectro radioeléctrico, donde más canales de de un solo canal de 6 MHz. El sistema fue programación se pueden transmitir dentro del mismo mismo desarrollado para difusión terrestre y para ancho de banda, lo que significa que parte del distribución por cable [4]. Este tiene un rendimiento espectro ocupado por canales analógicos puede ser de datos de 19.4 Mbit/s en un canal de televisión por liberado para nuevos servicios. Sin embargo, esto cable. Se tienen dos modelos de operación: el modo introduce nuevos desafíos técnicos, pero tiene como 8-VSB de difusión terrestre que es más inmune a resultado una mejor calidad de imagen y sonido. interferencias con el sistema NTSC de televisión Además, como parte de la revolución digital, la analógica y el modo 16-VSB de mayor cantidad de televisión digital puede combinarse con otros datos desarrollado para distribución en canales por sistemas de telecomunicaciones, redes de cable. computadoras y medios digitales, permitiendo El estándar ATSC utiliza video en formato MPEG y servicios interactivos de multimedia y dando el estándar ATSC AC-3, compresión digital de oportunidad a nuevos negocios. Varios estándares de
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audio, para la codificación del audio [2]. El flujo de bits está constituido por paquetes multiplexados de flujo de bits de video, audio y datos. La estructura de estos flujos de bits también contiene información de señalización que se emplea para paquetizar el video, audio, e información de servicio en diferentes servicios dentro del mismo formato multiplexado. Se diseñó para resistir varios tipos de interferencia: sistemas existentes de televisión analógica NTSC, ruido blanco, ruido de fase y reflexiones continuas por multitrayectorias [5]. El sistema también fue diseñado para ofrecer eficiencia en el uso del espectro y facilidad en la planificación de frecuencias
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de alta definición y UHD tanto al mundo fijo como al móvil sin interrupciones, combinando tanto la transmisión over-the-air como la banda ancha. Las opciones como "multiview" y "multiscreen" también son importantes, así como la opción de elegir entre resoluciones estándar, HD y Ultra HD. [3] Se ha reformado el panorama televisivo, con el desarrollo del ATSC 3.0 como respuesta a los cambios que se ha surgido como: [2] • •
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II. ESTÁNDAR ATSC 3.0
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Se ha puesto de manifiesto en consideración que, para adaptarse a los hábitos y demandas cambiantes de los consumidores, se necesita un nuevo sistema para aportar nuevos comportamientos de visualización. Tal sistema debe incluir la capacidad de proporcionar la extensibilidad que permite la adaptación futura. [2]
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La televisión ahora es vista a través de una creciente gama de fuentes de medios y plataformas de distribución. Entre ellos, Internet se ha convertido en una fuente importante de contenido de televisión para los consumidores. [3] Desarrollar un nuevo sistema DTV que incorpore todos estos elementos ahora no sólo es deseable, sino que se ha vuelto esencial.
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El espectro es cada vez más escaso Se han realizado importantes mejoras en la eficiencia de la codificación de vídeo Existe un fuerte deseo de imágenes de mayor resolución El audio se ha vuelto más eficiente. La interactividad consumidores
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parte
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Los caminos de entrega que no son de difusión se han convertido en algo común Los dispositivos móviles se han expandido. El trabajo sobre ATSC 3.0 se ha dividido en una serie de capas, como se analiza a continuación.
A. VENTAJAS [3] •
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Permitir la recepción en terminales móviles usando diferentes capas de calidad. Se proyecta que las cadenas de televisión digital terrestre y de cable puedan emitir en 4K, con HDR Hybrid Log Gamma, altas tasas de fotogramas por segundo y sonido multicanal. Para esto será necesario que las emisoras como los usuarios renueven sus equipos de televisión.
El estándar de difusión de última generación ATSC 3.0 tiene por objeto abordar el problema de capacidad, utilizando técnicas avanzadas de transmisión y codificación de vídeo / audio para El sistema ATSC 3.0 es escalable, ofrecer servicios nuevos y creativos a los interoperable y adaptable. espectadores. [2] La flexibilidad en las opciones de servicio es ATSC 3.0 es probable que sea incompatible con los indispensable en el sistema de difusión DTV ATSC sistemas de difusión actuales, por lo cual debe 3.0 de próxima generación, incluyendo la proporcionar mejoras en el rendimiento, la oportunidad de acercar las transmisiones televisivas •
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funcionalidad y la eficiencia lo suficientemente importantes como para justificar la implementación de un sistema no compatible con versiones anteriores. B. CAPA FÍSICA
La capa física es el núcleo del sistema de transmisión para cualquier servicio de radiodifusión por aire. Se centra en la modulación y codificación, formas de onda de emisión y otros elementos comunes del sistema. [4] Varios tipos de receptores de TV, como dispositivos fijos, dispositivos portátiles, pantallas de vehículos y receptores portátiles se están considerando en el trabajo sobre ATSC 3.0 ya que proporciona servicio de televisión tanto a dispositivos fijos como móviles. Dado que es probable que estos dispositivos se muevan a través de las fronteras, es altamente deseable que la especificación contenga tecnologías clave que tendrán amplia aceptación internacional y permitirán la interoperabilidad global. [4]
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de código en dos longitudes de código (soporte móvil y fijo). • •
Amplia gama de tamaños de constelaciones. Los radiodifusores están muy cerca del límite de Shannon (el límite teórico de cuánta información puede ser llevada a través de un canal ruidoso) por lo cual se espera que la capa física de ATSC 3.0 proporcione una amplia gama de puntos de operación. [1]
Figura 2 puntos de operación de la capa física
También existen las "tuberías" de capa física (PLPs) que pueden permitir el equilibrio flexible entre la robustez y el rendimiento de cada componente. La codificación en capas (escalable) está bajo consideración, posiblemente en múltiples PLPs. Esta última situación puede permitir la entrega de una versión HD para el servicio central a través de una tubería robusta y una capa de mejora sobre una tubería de mayor velocidad de bits para llevar el vídeo a UHD. [1]
C. CAPA DE ENLACE Figura 1 estructura general de la capa física.
Características: •
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Basado en OFDM con una amplia gama de intervalos de guardia para minimizar el multipath. Utiliza como corrección de error lineal LDPC basado en FEC, con una amplia gama de tasas
La capa de enlace transporta los datos de la capa de red a la capa física, optimizando la proporción de datos útiles, a través de la encapsulación eficiente y mecanismos de reducción de gastos generales para IP y MPEG-2 TS. [3]
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D. CAPA DE GESTION Y PROTOCOLOS
protocolo de entrega, con convergencia completa en La capa de gestión y protocolos es la conexión de la capa de aplicación. distribución entre la capa física y la capa de presentación. [4]
Características: •
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Soporta la prestación de servicios y la sincronización. El anuncio de servicio y la personalización. Servicios interactivos y servicios de pantalla de acompañamiento.
Se ha logrado un consenso sobre el uso del transporte Figura 3. Pila de protocolos para ATSC 3.0 por protocolo de Internet para la difusión de contenido de archivo y de transmisión continua. Esto proporciona la uniformidad con otros mecanismos de E. CAPA DE APLICACION Y DE PRESENTACIÓN entrega, así como hacer cosas como localización o inserción de anuncios personalizados relativamente Las aplicaciones y la capa de presentación representan específicamente los elementos que el simple. [5] espectador experimenta, la codificación de vídeo, la ATSC 3.0 está siendo diseñado para permitir la codificación de audio y el entorno de tiempo de emisión combinada con banda ancha con lo cual ejecución. El servicio para ATSC 3.0 permite servicios más complejos para permitir a los poder ofrecer servicios y componentes de servicios. broadcasters evolucionar sus negocios. [3] Los elementos principales incluyen: Ejemplo: La entrega de video y un lenguaje de audio que se podría esperar que sea utilizado por la mayoría de los espectadores, con flujos de audio de idioma alternativo entregados a través de banda ancha permitiendo al espectador seleccionar entre una serie de opciones. [2] Para esta entrega híbrida se hace uso de la tecnología de UTC (Tiempo Coordinado Universal) o alguna otra forma de tiempo absoluto para la sincronización y la administración de búfer.
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Pila de protocolos para ATSC 3.0 [5] •
Existe una coincidencia significativa entre la entrega a través de difusión y entrega a través de banda ancha, especialmente por encima de la capa de
Soporte a demanda con TV lineal mejorada. Soporte de suscripción y pago por visión (PPV) Capacidades de acceso condicional y gestión de derechos digitales. Soporte para dispositivo móvil, fijo y dispositivos complementarios. Entrega híbrida (broadcast y banda ancha). Para la codificación de vídeo, las mejoras en UHD y HD son un objetivo inicial clave, con soporte de 4K al principio y soporte de 8K posible posteriormente mediante extensibilidad. HEVC (H.265) ha sido seleccionado como el códec de vídeo principal.
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Codificación de audio.
disponibles. [1]
En lo que respecta a la codificación de audio, se esperan nuevas funciones de personalización que incluyen el control del diálogo, el uso de pistas de audio alternativas y la mezcla de servicios de audio asistenciales, diálogos de idioma, comentarios
Esta señalización comienza en la capa física y se extiende hasta la capa de aplicación / presentación. La capa física tendrá una forma muy básica, muy robusta de señalización que puede indicar qué tecnología se utiliza para la capa física en sí.
específicos, música y efectos. [1] Basado en las capacidades específicas del dispositivo fijo o móvil de un usuario y un entorno de sonido único. Se espera la normalización de la sonoridad del contenido y el contorno del rango dinámico. Para un mayor sentido del envolvimiento acústico se realiza una alta resolución espacial en la localización de la fuente de sonido (en azimut, elevación y distancia). [1]
Cada capa tendrá la capacidad de señalar qué tecnologías se utilizan en la capa anterior. La información de señalización y anuncio incluirá la capacidad de indicar las capacidades necesarias para prestar con éxito servicios. [1] G. MODULACION
ATSC 3.0 ha adoptado para los más altos Nivel de robustez, se utiliza la modulación de desplaz amiento Pueden utilizar algunos aspectos del entorno de de fase de cuadratura (QPSK). aplicación o de ejecución basados en HbbTV 2.0, o Para constelaciones de orden superior con una mayor también en ATSC 2.0, con las modificaciones eficiencia espectral, pero un nivel de robustez más necesarias para adaptarse a diferentes necesidades y bajo, se usa constelaciones no uniformes de 16QAM requerimientos. hasta 4096QAM los cuales están definidos con Constelaciones para cada tasa de código LDPC. [5] Existe una tecnología que permitirá incrustar robustez, la tecnología de “marca de agua de vídeo proporciona la capacidad de incrustar robustamente datos auxiliares en los píxeles de transmisión de una señal de vídeo y proporciona una ruta de datos para su carga útil de datos auxiliares, que pueden sobrevivir fácilmente a los cambios en la velocidad de compresión. ”
F. SEÑALIZACIÓN LA tecnología continúa avanzando y las demandas de los consumidores evolucionarán de maneras que son difíciles de predecir. Como resultado a la evolución se deben incluir metodos en el estándar ATSC 3.0 para facilitar la integracion de tecnolo gías más avanzadas en el futuro. Se está desarrollando la señalización que permitirá a los nuevos receptores aprovechar las nuevas tecnologías cuando estén
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III. CONCLUSIONES Actualmente se están desarrollando varias actividades tanto en el sector público como en el privado, tendientes a procurar ampliar la cobertura de las señales digitales en el territorio ecuatoriano, a fin de que la ciudadanía tenga acceso a las ventajas que ofrece la Televisión Digital atraves del estándar ATSC 3.0.
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BIOGRAFÍA
Alexandra
Maribel
Yánez
Manobanda, nació en Guaranda, Bolivar, Ecuador Dado que cualquier dispositivo puede conectarse a el 23 de julio de 1993. Internet, este estándar permite que mayores Educación primaria en la Escuela Particular VERBO capacidades de dispositivos puedan captar la señal de DIVINO, Educación secundaria en el COLEGIO television, la calidad en la que será transmitida e NACIONAL PEDRO CARBO obteniendo el título incluso las diferentes opciones que tendrán para de Bachiller en físico matemático. Estudiante de décimo semestre en la Escuela Superior Politécnica elegir el idioma, audio y comerciales. de Chimborazo la carrera de Ingeniería en Este Sistema ademas de ser robusto, permite que los Electrónica Telecomunicaciones y Redes. datos entrantes en dispositivos y las medidas relativas en cuanto a marcas de agua de audio, video y contenido de difusión sean manejables En nuestro país como en todo el mundo los organismos de radiodifusión estan a la espera de lo que muchos proveedores de vídeo en el mercado están ofreciendo. El nuevo estándar ATSC 3.0 ofrece un marco sobre el cual construir nuevas experiencias de la TV.
IV. REFERENCIAS [1]
http://atsc.org/newsletter/atsc-3-0-where-westand/#.WP4vX4g1_IU
[2]
https://www.xatakahome.com/televisores/estadosunidos-apuesta-por-el-estandar-atsc-3-0-para-lastransmisiones-televisivas-en-4k-con-hdr-hfr-ysonido-multicanal
[3]
http://www.utp.ac.pa/documentos/2016/pdf/05Estandares_actuales_de_television_digital.pdf
[4]
https://www.xataka.com.mx/eventos-detecnologia/atsc-3-0-el-nuevo-estandar-que-llevara-latv-abierta-a-los-dispositivos-moviles
[5]
http://www.utp.ac.pa/documentos/2016/pdf/05Estandares_actuales_de_television_digital.pdf
