9.1.5 Digitalización de la señal de hdtv.

La digitalización de la señal de HDTV, es efectuada de la misma manera que la digitalización de la señal de televisión convencional.  

 

En la imagen anterior se analiza la parte total y la parte activa de la imagen, para los estándares 1250/50 y 1125/60.

El análisis que se efectúa, corresponde al estándar  1250/50. Se indican entre paréntesis los valores para 1125/60. 

En la digitalización, se muestrean 2200 muestras por línea total o completa (parte activa de la línea más el retrazado), correspondiendo  1920 muestras por línea activa, para un total de 1152 líneas activas.

 

9.1.6 Formatos de hdtv.

Anteriormente se vio que la frecuencia de muestreo debe cumplir con el teorema de Nyquist y además debe ser un múltiplo entero de 2.25 MHz. Este concepto viene de Televisión Digital Estándar, donde esta frecuencia es el mínimo múltiplo entero común para las frecuencias de barrido de 625/50 y 525/60. En este caso, la frecuencia de muestreo de luminancia de 13.5 MHz es común para ambos estándares o sea 6 X 2.25 = 13.5MHz.

 El mismo criterio, se siguió para la elección  de la frecuencia de muestreo utilizada en la digitalización de la señal de HDTV. Para el estándar 1250/50 se eligió la frecuencia de muestreo de 72MHz, que es 32 veces la frecuencia de 2.25MHz.

En los estándares 1250/50 y 1125/60, con una estructura 4:2:2, se muestrean 1920 muestras por línea activa de luminancia y 960 muestras por línea activa de cada una de las señales diferencia de color Cb y Cr.

De esta forma, en 4:2:2 se muestrean 3840 muestras por cada línea activa, de las cuales resulta de sumar (1920 + 960 + 960).

En 1080 líneas activas que corresponden a un cuadro, se muestrean 4,147,200 muestras entre las de luminancia y de las señales diferencia de color Cb y Cr. A este formato de barrido se le denomina 1920 x 1080. Aquí, de acuerdo a lo visto, se muestrean 1920 muestras por línea activa por 1080 líneas activas.

 Los parámetros de este formato para 60Hz están especificados en el estándar SMPTE 274M, mientras que los parámetros para 50Hz están especificados en el estándar SMPTE 295M. A este formato se le denomina 1080i o sea 1080 líneas activas con barrido entrelazado.

Un segundo formato de HDTV es el 1280 x 720 con barrido progresivo. Este corresponde a 1280 muestras por línea activa por 720 líneas activas. A este formato se le denomina 720p o sea 720 líneas activas con barrido progresivo. Los parámetros del mismo están dados por el estándar SMPTE 296M.

Digitalización de la señal. Parámetros para 1125/60/2:1 y  1250/50/2:1 en la estructura 4:2:2.

En la tabla siguiente se muestran los parámetros principales de la codificación digital, para los estándares 1125/60 y 1250/50. Existen algunas diferencias entre ambos, en lo que respecta a la frecuencia de muestreo de la señal de luminancia y de las señales diferencia de color. Para la señal de luminancia, en el estándar 1125/60 este valor es de 74.25 MHz, mientras que en 1250/50, este valor es de 72MHz.

Como la estructura de muestreo para ambos estándares es 4:2:2, la frecuencia de muestreo de cada una de las señales diferencia de color, será la mitad de la de luminancia, siendo en este caso también distintas en ambos estándares. También, existe una ligera diferencia en el número de muestras de luminancia y de cada una de las señales diferencia de color, por línea total o completa.

 

 

Otra diferencia que existe entre ambos estándares, se presenta en los periodos del muestreo activo de las señales de luminancia y de las señales diferencia de color, con respecto a la referencia temporal de sincronización analógica OH.

 

9.1.7 Cálculo de la velocidad binaria

 

Para el formato 1080i en 60 H, para 4:2:”/10 bit s. Este cálculo se puede efectuar de dos maneras. En primera instancia, a partir de la frecuencia de muestreo, se puede calcular la velocidad binaria mediante la fórmula: 

Velocidad binaria en Mbps = (Frecuencia de muestreo de Y + Frecuencia de muestreo de Cb + Frecuencia de muestreo de Cr) x  Nº de bits x muestra  

Sustituyendo tendremos que:

Velocidad binaria en Mbps = (74.25 + 37.125 + 37.125) x 10 = 1485 Mbps = 1.485 Gbps  

Al mismo resultado se puede llegar aplicando otra fórmula. 

Velocidad binaria en Mbps = (Nº de muestras totales de Y + Nº de muestras totaltes de Cb + Nºde muestras totales de Cr) x  Nº delineas totales de barrido x Nº de cuadros por segundo x Nº de bits por muestra  

Sustituyendo

Velocidad binaria en Mbps = (2200 + 1100 + 1100) x 1125 x 30 x 10 = 1.485 Gbps 

Esta es la velocidad binaria de una señal digital de HDTV en Estudio, sin comprimir. Esta señal, corresponde a un formato 1080i o sea 1080 líneas activas con barrido entrelazado.  Niveles de cuantificación para 8 y 10 bits.  Los niveles de cuantificación, empleados en la señal HDTV para 1250/50 y 1125/60, son los mismos que los utilizados para una señal SDTV.

En la tabla siguiente se muestran los noveles de cuantificación de luminancia y de las señales diferencia de color Cb y Cr, para una señal de HDTV.

Al igual que en Televisión digital estándar, en HDTV digital se emplea una estructura de muestreo 4:2:2, con una cuantificación de 10 bits por muestra de resolución.