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Retos y soluciones para Interfaces de UHD

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Fases de implantación de la UHD

Tipos de Interfaces para instalaciones

Transformación de SDI a IP

Casos prácticos

Retos y Soluciones para Interfaces de UHD


Fases de Implementación


Aumento de la resolución: “4K” 3840x2160p ( 4xHDTV)

“8K” 7680x4320p ( 16xHDTV)

Mejora en la cantidad de colores reproducibles(Gamut): Rec. 601 para SDTV

Rec. 709 para HDTV

Rec.2020 para UHD

Fases de Implantación


Mejora del rango dinámico reproducido: Curvas OETF/EOTF

ITU-BT 1886 para SDTV y HDTV (100cd/m2)

ITU-BT 2100 para HDR en UHDTV (>1000 cd/m2) Perceptual Quantization (PQ) Dolby Vision

Hybrid Log-Gamma (HLG) BBC/NHK

Mejora en la resolución temporal: Por mucho que aumentemos la resolución

especial, no se percibe para las imágenes enmovimiento.



Sonido orientado a objetos:

Con DOLBY ATMOS están permitidas hasta 9.1 camas y 118 objetos.

De esta forma el procesador de DOLBY ATMOS crea la mezcla en función de la disposición de altavoces.



Disponibilidad de producto de UHD1:

Fase 1: Sólo incremento de resolución a 4K.

Fase 2: Añade curvas de color extendido

Fase 2a: Inclusión de HDR

Fase 2b: Inclusión de HFR

Fases de ImplantaciónFuente EBU.-Oct 2016


Tendencias tecnológicas y proyectos Broadcast.



Mercados para la UHD Corporate / Digital Signage

Medical

Ficción / Documentales Deportes / Directos

Broadband

Broadcast



Tipos de Interfaces para UHD/4K

[xx] = Número de enlaces 12G-SDI necesarios para su transporte

SDI 0,27 Gbits/s

HD-SDI 1,5 Gbits/s

3G-SDI 3 Gbits/s


Evolución del interface SDI (eléctrico)HD-SDI 3G-SDI 6G-SDI 12G-SDI



Evolución del interface SDI (Hasta 3G-SDI) Conversión a óptico (SMPTE-297)

Conversión a IP (SMPTE-2022-6)



Capacidad máxima de las fibras:



Alternativas para transmitir UHD (12 Gb/s) por fibras de 10 Gb/s. Comprimir la señal de forma no agresiva (baja latencia y pocas pérdidas)

SONY LLVC

TICO

VC2

Eliminar parte de los Ancillary Data de la señal 12G-SDI (SMPTE 435-2). El interface 12G-SDI está compuesto internamente por 8 interfaces virtuales.

Cada interface virtual es el equivalente a un interface HD-SDI con sus VANC y HANC Por ejemplo por 1 HD-SDI se pueden embeber hasta 16 canales de audio.

Utilizar diferentes longitudes de onda (“colores”) multiplexadas (CWDM).



3G-SDI (Full HD 2xHD-SDI)


SA

V(3

FF

h)

SA

V(0

00

h)

SA

V(0

00

h)

SA

V(X

YZ

h)

C’B

’0

C’R

’0

C’B

’1

C’R

’1

Digital Active Line

C’R

’95

9

C’B

’95

9

EA

V(3

FF

h)

EA

V(0

00

h)

EA

V(0

00

h)

EA

V(X

YZ

h)

LN

0

LN

1

CR

0

CR

1 Optional

Ancillary

Data

SA

V(3

FF

h)

SA

V(0

00

h)

SA

V(0

00

h)

SA

V(X

YZ

h)

SA

V(3

FF

h)

SA

V(0

00

h)

SA

V(0

00

h)

SA

V(X

YZ

h)

Y’ 0

Y’1

Y’2

Y’3 Digital Active Line

Y’1

91

9

Y’1

91

8

EA

V(3

FF

h)

EA

V(0

00

h)

EA

V(0

00

h)

EA

V(X

YZ

h)

LN

0

LN

1

CR

0

CR

1 Optional

Ancillary

Data

SA

V(3

FF

h)

SA

V(0

00

h)

SA

V(0

00

h)

SA

V(X

YZ

h)

SA

VDigital

Line

BlankingSA

V Digital Active Line

Active Picture or Ancillary Data

EA

V

+ L

ine N

o.

+ C

RC

Data Stream One

Virtual Interface

Data Stream Two

Virtual Interface

Digital Line Period


12G-SDI



División en sub-imágenes de señales 4K Square Division (Tile Mode)

2-Sample interleave



Mapeado de señales 4K (12 Gbits/s)

1. División en 4 subimágenes(4x3Gbits/s) Square Division 2-Sample Interleave

2. Cada subimágen se divide en 2 Streamsvirtuales (4x2x1,5 Gbits/s)

3. Los streams se serializan y multiplexan en el tiempo para generar el interface deseado: 3G-SDI, 12G-SDI, etc.

Tipos de Interfaces para UHD/4K12G-SDI 3G-SDI Quad Link


Aspectos importantes (3G-SDI Quad Link)

Parámetros físicos: Atenuación

Ruido

Jitter

Sincronización entre los 4 enlaces 3G-SDI. (8 streams virtuales)



Aspectos importantes (12G-SDI)

Parámetros físicos: Atenuación

Ruido

Jitter



Interfaces AV



Interfaces AV Incorporan otros tipos de señales además de vídeo y audio:

HDCP Protección anticopia

EDID Negoc. resoluciones

CEC Control de dispositivos

ARC Canal de retorno audio

+5V Detección de conexión



Interfaces AV (Corto alcance) Transmisión por varios pares en paralelo y diferentes tipos de modulación.



Interfaces AV por par trenzado (*hasta 100 mts.)*En función del equipo, resolución, categoría del cable, nº empalmes y otros.



Interfaces AV por fibra Utilizan técnicas de CWDM



Equipos para instaladores Analizador y generador HDMI



Equipos para solventar problemas Cables

Extensores

Pantallas

HDCP

EDID

CEC

Generadores

Audio embebido



SDI PayloadSDI

Headers



SDI PayloadSDI

Headers

SDI Payload

SMPTE RTP Headers SDI PayloadDest IP

Address

Source IP

Address

SMPTE 2022-6

SMPTE 2022-5 SDI, HD-SDI y 3G-SDI

SMPTE 2022-7




Ingeniero IT

Flujos IP, Protocolos, tráfico, configuraciones.

Menos sensible al impacto en la calidad de errores de bit.

Adaptándose al mundo del video.

Ingeniero AV

SDI, Analog, Audio

Concienciado con la calidad en la distribución

Adaptándose poco a poco al mundo IP



Ingeniero IT

Ingeniero AV


MATRIZ“SDI”

SDI

SMPTE-2022-6

SDI

SMPTE-2022-6




SDI

SMPTE-2022-6SDI

SMPTE-2022-6


Adaptive Sample Picture Encapsulation (ASPEN) Abierta, con más de 70 miembros

La comunidad arrancó en el IBC de 2015 liderada por Evertz.

Alliance for IP Media Solutions (AIMS) Más de 10 miembros.

La fundó Grass Valley Group y promueveestándares como: ST 2022-6, TR-03, TR-04, and AES67.



Estructura de SMPTE-2022-6

Estructura de ASPEN




AIMS (Enero 2016: Grupo SMPTE 2110) Vídeo:

VSF-04 Utiliza el SMPTE-2022-6 pero con o sin parte de audio.

VSF-03 RFC 4175 (vídeo sin comprimir)

Sólo digitaliza la parte activa de la señal de vídeo.

Audio Embebido en SDI (SMPTE 2022-6) AES 67

Metadata

IP SRC IP DST RTP HeaderVideo Payload

RFC 4175

IP SRC IP DST RTP HeaderAudio Payload

AES 67

IP SRC IP DST RTP HeaderMetadata Payload

IETF Draft

Dedicated Multicast IP Stream



Red Discovery and Registration

AMWA NMOS IS-04 Networked Media Open

Specifications


AIMS Roadmap



Precio de los transceptores eléctrico/ópticos (Abril 2016)



Teatro Real: retransmisión de Parsifal 4K. Sistema de transporte por fibra

óptica.

Generadores de Sincros.

Sistemas de sincronismos híbridos SDI/IP

Problemas con señales HDMI en instalación Corporate. Falta de fiabilidad en los auditorios.

Casos Prácticos


Teatro Real: retransmisión de Parsifal 4K. Generadores de sincronismo TEKTRONIX SPG-8000 y TG-8000

Medidas TEKTRONIX WFM-8300.

Casos Prácticos


Teatro Real: retransmisión de Parsifal 4K. Sistema de multiplexado de señales sobre fibra Albalá Ingenieros (Serie 3000)

Casos Prácticos


Teatro Real: retransmisión de Parsifal 4K.

Casos Prácticos


Sincronismos SDI/IP

Casos Prácticos

PTPNetwork

PTP

AnalogReferences

AESReferences

SDIReferences

Primary

Backup

PTP Slave

AnalogReferences

PTP

PTP


Medidas IP para ingenieros AV.

Casos Prácticos


Problemas con señales HDMI en instalación Corporate. Avería detectada:

Esporádicamente parpadean los proyectores y monitores.

Esquema simplificado:

Casos Prácticos

PCVGA a HDMI

HDMI a CAT

CAT a HDMI

HDMI a SDI

MATRIZ PROYECTOR

Tektronix WFM-2300


Resultado de las medidas a la entrada del proyector:

Casos Prácticos


A la entrada de la matriz obtuvimos resultados similares:

Casos Prácticos

PCVGA a HDMI

HDMI a CAT

CAT a HDMI

HDMI a SDI

MATRIZ PROYECTOR


Se descubrieron las causas de los problemas de la instalación:

1. El conversor HDMI a SDI dejaba pasar todas las inestabilidades de la señal HDMI Con señal estable procedente de un generador su salida era correcta

Casos Prácticos

PCVGA a HDMI

HDMI a CAT

CAT a HDMI

HDMI a SDI

MATRIZ PROYECTOR

HDMI a SDI

Tektronix WFM-2300

Murideo Fresco SIX-G


Se descubrieron las causas de los problemas de la instalación:

1. El conversor HDMI a SDI dejaba pasar todas las inestabilidades de la señal HDMI Con señal estable procedente de un generador su salida era correcta

2. El extensor HDMI por categoría introducía una gran cantidad de inestabilidades en la señal. Si lo eliminábamos la señal era correcta.

Casos Prácticos

PCVGA a HDMI

HDMI a CAT

CAT a HDMI

HDMI a SDI

MATRIZ PROYECTOR

PCVGA a HDMI

HDMI a SDI


Soluciones: Sin cambiar el cableado de la instalación:

Utilizar un conversor HDMI a SDI con sicronizador de cuadro

Casos Prácticos

PCVGA a HDMI

HDMI a CAT

CAT a HDMI

HDMI a SDI con FrameSync.

MATRIZ PROYECTOR

Tektronix WFM-2300Albalá Ingenieros MVH0002


Soluciones: Cambiando el cableado de la instalación:

Simplificación y eliminación de elementos innecesarios

Casos Prácticos

PCVGA a

SDIMATRIZ PROYECTOR

Tektronix WFM-2300


Otras pruebas realizadas: Análisis de parámetros eléctricos de la instalación.

Certificación de cableado Ethernet de los extensores HDMI.

Pruebas de todos los equipos y cableado con señales patológicas.

Verificación de los latiguillos, extensores y distribuidores HDMI

Verificación de configuraciones de equipos HDMI. EDID

HDCP

Casos Prácticos

Phabrix SX-Tag

Quantum Data 780BMurideo Fresco

SIX-G

CE video identifiers (VICs) - timing/formats supported

1280 x 720p at 60Hz - HDTV (16:9, 1:1) [Native]

720 x 480p at 60Hz - EDTV (4:3, 8:9)

720 x 480p at 60Hz - EDTV (16:9, 32:27)

720 x 480i at 60Hz - Doublescan (4:3, 8:9)

720 x 480i at 60Hz - Doublescan (16:9, 32:27)

640 x 480p at 60Hz - Default (4:3, 1:1)

NB: NTSC refresh rate = (Hz*1000)/1001


“Ayudamos a incorporar con éxito soluciones y sistemas audiovisuales con servicios de……...…consultoría…..ingeniería….. y formación tecnológica.”

“Aportamos servicios, y equipamiento de medida y laboratorio, para sistemas de comunicación y distribuciónaudiovisual.”

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Trabajamos cada día para ser su socio tecnológico

Gracias

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