Este documento apresenta informações sobre qualidade de vídeo em sistemas de TV por satélite direta ao consumidor (DTH). Detalha os principais componentes de uma topologia típica de DTH e medidas para garantir a qualidade de serviço em cada etapa, incluindo recepção, cabling, pré-processamento, codificação de vídeo, multiplexação estatística e análise do transporte stream.

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Qualidade de Vídeo em DTH
Nome: Sidnei Brito
Cargo Diretor Comercial
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Indice
Topologia
Recepção
Cabling
Pré-Processamento (Filtros)
Core Codec
Multiplexação Estatística
Medidas de QoS
Análise de TS

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Topologia Típica de um DTH
ASI, CV,
SDI
ASI, CV,
SDI
ASI, CV,
SDI
ASI, CV
ASI, CV,
SDI
UPLINK
VBR POOL MUX
QoS
Recepção
QoS
Cabling
QoS
Pré-Proc
QoS
Core Coded
QoS
StatMux

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QoS na Recepão
Antenas corretamente dimensionadas
Eb/No, BER, C/N e Link Margin
Receptores profissionais
SDI = melhor qualidade
ASI = pass-through

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QoS em Cabling
Cabos e conectores de acordo com a frequência da banda base passante
Climpagem de acordo com o tipo do cabo e do conector
Organização dos cabos em chicotes por tipo e frequência do sinal

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QoS em Cabling
Posicionamento dos equipamentos no rack observando o espaçamento entre as
unidades, ventilação e tipo de fixação
Identificação de cabos e de equipamento
Malha
expost
a

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QoS de Pré-Processamento
Uso de filtros para preparar o conteúdo de vídeo antes da
etapa de compressão, visando reduzir os ruídos constantes
no sinal que consomem bits
Atualmente existem diferentes tipos de filtragens e sua
configuração depende da característica da imagem recebida
Para cada anomalia existe um filtro mais adequado

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QoS de Pré-Processamento
ImpulseImpulse MCTFMCTF Horizontal
Texture
Non Linear Spatial
Motion Adaptive Temporal
Horizontal
Texture
Non Linear Spatial
Motion Adaptive Temporal
BorderBorder
Core Codec
Noise Level Estimation
Adaptive Filter Control
Look
Ahead
VideoVideo
TSTS

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Filtro de Ruído Impulsivo
O ruído impulsivo é gerado principalmente no processo de captação de imagens
por defeitos no sensor , na transmissão através de canais ruidosos (satélite,
micro-ondas, linhas de transmissão ) ou ainda por ignição, motores , etc. Pode ser
reconhecido por disparos ou pontos na imagem.
Antes Depois

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MCTF: Filtro Temporal de Compensação
de Movimento
Este filtro remove o ruído Gaussiano (térmico ou branco) que é o tipo de ruído
mais comum no vídeo e um dos responsáveis pelo maior desperdício de taxa de
bits. É caracterizado por chuviscos na imagem e dependente da relação C/N. É
chamado de Gaussiano em função da amplitude da interferência possuir uma
distribuição Gaussiana.
Antes Depois

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Filtro Espacial Não Linear
Este filtro melhora o processo de estimativa de movimento da imagem em
regiões de transição de quadros, fading ou dissoluções. Provê ainda mecanismos
para evitar descontinuidades de regiões de bordas.

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Filtro Adaptativo de Textura e Borda
Muito útil em compressões a baixas taxas. Quando aplicado reconhece regiões da
imagem mais difíceis de comprimir, distinguindo regiões de textura e de bordas.
As regiões de bordas precisam ser melhor codificadas enquanto as regiões de
textura podem ser comprimidas mais agressivamente.
textura
Detalhes
Bordas

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Filtro Horizontal
Atua entre os pixels na horizontal, suavizando os detalhes horizontais, auxiliando
no processo de compressão, evitando ao máximo interferir na imagem original.
Reduz os sinais de alta-frequência
Detalhes

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Filtro de Desblocagem
Na maioria dos casos as fontes de vídeo de um DTH são provenientes de vídeos
pré-comprimidos, caracterizados pela presença de artefatos gerados na primeira
compressão. Um dos mais críticos são os macro-blocos. Este filtro detecta e filtra
estes artefatos.
Antes Depois

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QoS – Core Codec
Cada fabricante tem seu próprio código de compressão nos encoders, mas todos
têm em comum a maneira de se manipular os quadros de imagem, baseado no
tamanho do GOP – Group of Pictures
I B B P I B B P I
Fixo: GOP = 8 por exemplo na sequência acima
Variável: tamanho varia conforme necessidade
Adaptativo: Inserção de I frames de acordo com a complexidade de compressão

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QoS de Multiplexação Estatística
Um dos maiores desafios na montagem do lineup de programas de um DTH é o
balanceamento de pools estatísticos, buscando sempre a melhor configuração
para se obter a melhor qualidade de vídeo dentro dos canais de cada pool.
Pool 1 Pool 2 Pool 3

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Qos de Multiplexação Estatística
Cada encoder reporta um escore ao sistema StatMux
O StatMux compara este escore com os demais recebidos
Determina a taxa de bits para cada encoder, baseado no total disponível
e no QoS configurado (mínimo, máximo, prioridade)
A eficiente montagem de pools leva em conta conteúdos, qualidade
desejada, quantidade de canais e taxa total disponível

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Medidas de QoS
Subjetiva:
“ Nenhuma ferramenta de teste é tão confiável quanto o
julgamento do olho humano” – ITU-T Video Quality Expert
Group
Devemos nos concentrar em:
• Mosquito noise
• Blocagem
• Perda de definição
• Borrões
• Batimentos
• Black frames
Recomendações:
ITU-R BT-500-11
ITU-T P.910

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Medidas de QoS - PQA
Objetiva: utiliza-se ferramentas via software ou hardware existentes no
mercado para avaliar a qualidade da imagem resultante do processo de
compressão:
Tektronix PQA500
Rohde&Schwarz DVM400
Elecard StreamEye
Harmonic IRIS

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IRIS

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IRIS

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PQA – Picture Quality Analyser

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QoS – Análise de Transport Stream
Saída do multiplexador é uma coleção de PIDs
75 a 95% dos PIDs são de vídeo
Recomendação:
ETR-290

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QoS Análise de Transport Stream
Tektronix MTM400
Enensys – Divicatch
Rohde&Schwarz DVMD
Dektec

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Solução Harmonic para DTH
IRIS™
PVR 2900 e 7000 IRDs
Encoders Electra8000
MUX Estatístico PS1000

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Contatos
Sidnei Brito
sidnei@sdbtv.com.br
(12) 3923-9208
(12) 9113-7844