Diseño de sistemas Audiovisuales usando Cables de Par Trenzado

Transcripción

1

2 Diseño de sistemas Audiovisuales usando Cables de Par Trenzado

3 Tipos de ambientes de AV Salon de Clases

4 Sala de Crisis Tipos de ambientes de AV

5 Tipos de ambientes de AV Centro de Control y Comando

6 Tipos de ambientes de AV Auditorios

7 Métodos de transmisión Coaxial Hasta 600 (180 Mt.)

8 Métodos de transmisión Coaxial Hasta 600 (180 Mt.) Par trenzado (Análogo) Hasta 1500 (450 Mt.) Fibra óptica Hasta 18 millas (29 Km.)

9 Choque de AV e IT Los paquetes de IP pueden hacer todo El mundo de IT ha abierto el mundo de AV Introdujo la idea de monitorear AV a través de una red IP El área de IT y el área de AV pueden ser la misma Alguna tecnología de AV incluye Ethernet Algunos cables de IT transportan señales de video

10 Streaming Tasa de bits (Bits Rates) La redes Gigabit no soprtan streaming de gràficas de computadora sin comprimir 10 lbs. 5 lbs. Señal Muestreo (Sampling) Bits por color Pixels horizontales Líneas verticales Cuadros por segundo Tasa de bits (Bit Rate) aproximada NTSC (4:2:2) Mbps ATSC 720p (4:2:2) Gbps ATSC 1080p (4:2:2) Gbps XGA (4:4:4) Gbps SXGA+ (4:4:4) Gbps WUXGA (4:4:4) Gbps

11

12 Objetivos Características de la señal de video Características de señales analógicas y digitales Compensación por pérdida de video Transmisión de señal Par trenzado en A/V

13 Estándares vs. Especificaciones Cuál es la diferencia?

14 Estándar SDI HD-SDI 3G SDI Especificación DVI HDMI DisplayPort EDID HDCP CEC

15 Conviértase en un experto en video análogo 05/03/2012

16 Formatos análogos de video Video de alta resolución Puede ser cualquiera Video de baja resolución RGBHV = 5 RGBS = 4 RsGsBs/RGsB = 3 Componente = 3 S-Video (Y-C) = 2 V. Compuesto = 1 RF = 1 Decodificado Codificado

17 El video es voltaje Rojo=.7 Voltios Verde=.7 Voltios Azul=.7 Voltios Sinc. Hor. = 4-5 Voltios Sinc Vert. = 4-5 Voltios

18 Tipos de señales análogas Video de baja resolución National Television Standards Committee (NTSC) 72 0 Camp o A Entrelazado (Interlaced) Campo B Entrelazado (Interlaced)

19 Qué son los estándares? Tres estándares principales 720p.1280 x 720 ABC, ESPN HD 1080i x 1080 CBS, NBC 1080p.1920x1080 Video y películas

20 Tipos de señal Video de alta resolución Advanced Television Systems Committee (ATSC) Video Electronics Standards Association (VESA) Una amplia variedad de resoluciones impulsadas por el mercado o r 1280 x x p Satellite Rx o r 108 0i 1680 x x 900 Blu-ray

21 Video análogo Distancia con coaxial No hay una distancia definida No está forzado a seguir buenas prácticas de diseño 10~1 5M 20~30 M 40M + 10~1 5M 20~30 M 40M +

22 Problemas con pérdidas del cable Resistencia y capacitancia trabajan juntas Afectará: Brillo Contraste Detalle La calidad del cable también impacta a las pérdidas Limitar las pérdidas de señal SIEMPRE será mejor que compensar Mejor cable, menores pérdidas

23 Compensación de la señal de video

24 Ajuste de nivel (Level Adjustment) Señal origin al Señal After después de passing la compensación through LEVEL

25 Ajuste de pico (Peaking Adjustment) Señal original Despues de la compensaci on de pico Peaking

26 Características eléctricas del cable Impedancia Combinación de resistencia y reactancia El video es un sistema de impedancia de 75 Ohms Un desajuste de impedancias puede causar reflejos de la señal Claves para mantener una impedancia de 75 Ohms Buena calidad de cable Terminación adecuada

27 Reflejos/Fantasmas

28 Una buena imagen

29 Consideraciones digitales Conviértase en un experto en video digital

30 Señales digitales de video Dónde se encuentran? Reproducción Fuentes Procesadores Displays Blu-ray Laptop Proyector Receptor satelital Computado ra Display Consolas de juegos Cámara Video Conferencia Monitor

31 Formas de onda de señales analógicas y digitales Con señales de video análogo la forma de onda es importante Amplitud = Intensidad Tiempos de subida y bajada = Detalle Con las señales de video digital los errores de bit (Bit Errors) son importantes Puede el circuito receptor identificar adecuadamente un bit de datos como 1 ó 0

32 Características del video digital Patrón de ojo (Eye Pattern) El Eye Pattern es una representación visual de los errores de bit (Bit Errors) Herramienta útil también para medir la calidad general de la señal Un diagrama de ojo se forma por el muestreo repetido de una señal digital

33 Características del video digital Patrón de ojo (Eye Pattern) La máscara le permite identificar cuándo ocurren errores de bit (Bit Errors) La señal tocando la máscara es una indicación de un error de bit (Bit Error) Bit Errors Bit Errors

34 Características del video digital - Pérdidas Las señales digitales de video consisten en transiciones de alta velocidad Muy susceptible a degradación debido a: Atenuación del cable Capacitancia del cable Desajuste de impedancia Acoplamiento de ruido Crosstalk Cableado / Sistema Todos los factores que afecten la habilidad del receptor para distinguir entre transiciones altas y bajas

35 Características del video digital - Pérdidas Efecto Cliff Ocurre cuando el receptor ya no puede distinguir entre valores altos y bajos en la señal o cuando existen muchos errores de bit Dificultad para anticiparlo La calidad de imagen no se degrada como lo hace el video análogo = = = Sin imagen

36 Por qué DVI? Ningún ajuste entre la computadora y el proyector

37 Conector DVI Hay dos tipos de conectores DVI: este es un conector tipo DVI-I de 29 pins, el cual transporta señal analógica y señal digital. El tipo DVI-D es digital solamente y no tiene los 4 pins de la derecha.

38 HDMI

39 HDMI Introducido en diciembre del 2002 Construcción basada en la especificación DDWG DVI Especidicación HDMI.org Actualmente 1.4 Single Link Originalmente eran 165 MHz, pero ahora son 340 MHz! Formato de la señal TMDS Agrega Audio y Video en Componentes Agrega CEC Agrega HDCP

40 HDMI Arquitectura del sistema Fuente Repetidor Sink (Display) Cable Utiliza DDC, EDID y TMDS Además de HDCP.

41 HDMI

42 Display Port

43 Conector DisplayPort Pestillo (Latch)

44 DisplayPort - Interoperabilidad DisplayPort 1.1a soporta Dual-mode Devices Soporta equipos Sink (displays) DVI y HDMI Soporta equipos VGA Requiere un adaptador activo para decirle al DisplayPort en qué modo operar Los adaptadores se conectan directamente a la fuente

45 HDCP High-Bandwidth Digital Content Protection Protección de contenido digital de alto ancho de banda

46

47 HDCP - High-Bandwidth Digital Content Protection HDCP es un protocolo de encriptación aplicado en la interfase digital DVI, HDMI y DisplayPort Fuentes Computadoras Rep. Blu-ray CATV STV Sinks (Display) Monitoress Proyectores Repetidores Receptores Switchers DAs

48 Tres fases HDCP - Protocolo 1. Autentificación 2. Encriptación del contenido 3. Renovabilidad Esto puede tomar algun tiempo dependiendo del número de dispositivos downstream

49 HDCP 1 ro Autentificación Intercambio inicial de llaves llaves públicas (KSV) Llave pública enviada Soy un repetidor Llave pública enviada Las llaves del dispositivo Downstream no son revocadas Tienes 5 segundos para decirme quien es Downstream

50 HDCP - 1 ro Autentificación Intercambio de llaves del repetidor Downstream de llaves públicas (KSV) Aquí está la llave del dispositivo conectado Llave pública enviada Llave pública enviada Las llaves del dispositivo Downstream no son revocadas Respuesta a la fuente en menos de 5 segundos El número de dispositivos downstream no exceden el límite

51 HDCP 2 do Encriptación del contenido Las llaves secretas (km) son entonces calculadas - Llave de sesión Las llaves privadas de los dispositivos y las llaves públicas de los otros dispositivos (KSV) son usadas para calcular la llave de sesión (km) El receptor desencripta y reencripta los datos La fuente revisa periódicamente la llave de sesión (km) Datos encriptados enviados

52 HDCP - 3 ro Mensaje de renovabilidad del sistema Diseñado para revocar llaves comprometidas lista de revocación SRM 2.0 SRM V.2.0 El Blu-ray Disc deberá actualizar al reproductor con una lista de llaves comprometidas Hay millones de llaves en el mercado La aplicación de las medidas es una tarea abrumadora

53 HDCP Lista de revocación La lista está concebida para ser distribuída usando los discos Blu-ray La fuente se mantiene actualizada usando un proceso llamado: Mensaje de Renovabilidad del Sistema (System Keys Renewability Message SRM) 1 A294R59SKO F93KO2MG84K DL 3 C32960VLS930 5K 4 E49A0FD3CB81 F 5 6 7

54 AACS Advanced Access Content System Analog Sunset Sistema de Contenido con Acceso Avanzado

55 AACS AACS works with HDCP Image Constraint Token (ICT) Salida análoga sin alta resolución 480i Digital Only Token (DOT) Sin salida análoga Salida HDCP solamente! Revocation List La lista negra de llaves

56 AACS Ocaso análogo (Analog Sunset) Normas a cumplir para productos autorizados Fabricantes: Para diciembre 31 del 2010, los productos autorizados deberán limitar las salidas análogas para contenido descifrado AACS a una resolución estándar interlazada 480i solamente

57 AACS Ocaso análogo (Analog Sunset) Normas a cumplir para productos autorizados Fabricantes: Después de diciembre 13 del 2013, ningún reproductor autorizado deberá fabricarse o venderse con salidas análogas Salida digital solamente

58 AACS Ocaso análogo (Analog Sunset) Cómo funcionarán estos reproductores de Blu-ray? Diferentes fechas de fabricación

59 Transmisión de señales de AV

60 Cuál es el medio apropiado?

61 Transmisión de señales de AV a través de Par Trenzado

62 Entrega de señales de AV a través de Par Trenzado Qué es AV a través de Par Trenzado? Es entrega de señal a través de la Red? Es Streaming? Es video a través de UTP?

63 Señales de AV a través de Par Trenzado Las señales NO son entregadas a través de los equipos de Red! La señal se entrega de un punto a otro a través de cables de Par Trenzado Utiliza cables de categoría estándar La señal NO puede ser enrutada a través de los equipos energizados de Red

64 Por qué usar Par Trenzado? Transmisión análoga a grandes distancias Señales analógicas de alta resolución pueden ser enviadas de 2 a 3 veces más lejos a través de par trenzado comparado con cable coaxial Hasta 450 Mt. 1600x 1200 Hasta 180 Mt. 1600x 1200

65 Por qué usar Par Trenzado? Transmisión digital a grandes distancias Transmisión digital antigua vs actual Hasta 30 Mt. 1080p Hasta 100 Mt. 1080p

66 Por qué usar Par Trenzado? Cable de tamaño más reducido Espacio limitado en ducterías Requiere de menos espacio Impacto en el área de instalación Edificios históricos (Cableado externo) Puede eliminar la necesidad de perforar o ranurar in 9.17 mm in mm in 6.09 mm in 3 mm MHR-5 RG6-5 Skew-Free SM Simplex Coax Coax Par Trenzado Fibra

67 Por qué usar Par Trenzado? Inmunidad a ruido mejorada El audio y el video se envían en forma balanceada, cancelando de esta manera el ruido. RFI EMI Twisted Pair Coax

68 Integración de Par Trenzado en AV Compensación para trayectorias grandes de cable Level Peaking Compensación para los diferentes trenzados del cable (diferentes largos de cable) Skew

69 Level Pérdida de brillo debido a la resistencia del cable

70 Ajuste de Level Restaura el nivel de la señal a 0.7 Voltios Para evaluar la calidad de la imagen Crosshatch Checkerboard H pattern Alternating pixel RGBHV Twisted Pair

71 Ajuste multi-etapas de Peaking Recuperación del tiempo de subida (Rise time) Para evaluar la calidad de la imagen Crosshatch Checkerboard H pattern Alternating pixel RGBHV Twisted Pair

72 Skew Relacionado al trenzado por cada par El largo de los conductores será diferente entre pares 5 trenzas (twists) 300 (90 Mt.) trenzas (twists)

73 Retraso por Skew Retraso en la propagación entre cada par Máxima diferencia de tiempo de llegada entre el par más corto y el más largo pair (90 Mt.)

74 74

75 Compensación por retraso de Skew Cable UTP Skew-free Sin diferencia de skew entre pares No requiere ecualización Compensación individual de Skew Hasta 64ns Retraso por coaxial (Coax delay)

76 Mapa de cableado Determina si el cable ha sido terminado correctamente De acuerdo al estándar - T568A

77 Compatibilidad con la Red No son compatibles! Las señales pueden dañar el equipo de Red Algunos productos de Par Trenzado tienen altos niveles de voltaje de Corriente Directa Las señales son análogas Los equipos de la Red están diseñados para señales digitales

78 Mezclando productos de Par Trenzado de diferentes marcas Todos los fabricantes siguen sus propios procesos de diseño Actualmente no existe ningún estándar en transmisión de señales a través de Par Trenzado NO MEZCLE EQUIPOS DE DIFERENTES MARCAS O TIPOS

79 TX / RX de video Punto a punto RGBHV / VGA/HDMI /DVI C-V, S-Video Audio mono dual Audio estereofónico

80 1080 p PC Rec. Satelital Rec. Satelital Blu Ray RAY Display Port VGA Audi o HDM I HDM I HDM I HDM I I N P U T S O U T P U T S HDMI HDMI 1080p Nativo 1080p Nativo

81 Trayectorias individuales de cable One source to multiple displays

82 Distribución es cascada (Daisy- Chain) One fuente a múltiples displays Lazo de entrada-salida (Looping) de un display al siguiente

83

84 HDC

85 Preguntas?

86 Gracias Néstor Zarazúa Gerente Regional de Ventas, Latinoamérica y el Caribe Extron Electronics nzarazua@extron.com