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Simulación: los simuladores de vuelo
ios simuladores de vuelo Enrique Gutiérrez Bueno El simulador de vuelo es1 básicamente1 un sisles del instructor con una extensión y un grado tema electrónico capaz de crear al piloto lasde fidelidad variables dependiendo del objetivo sensaciones que encontraría durante el vuelomarcado para el simulador Kn definitiva el reaL en respuesta a sus acciones y a los contrtvobjetivo de un simulador de entrenamiento es MONOGRAFICO bit 75 too proporcionar al piloto la práctica necesaria y segura que efectuará en la práctica efectiva de sus misionesI Durante la última décacUu la simulación ha experimentado un avance espectacular como medio de entrenamiento1 tanto en la aviación civil como militar Hoy día su utilidad y eficacia es reconocida y aceptada por todos1 y su empleo se ha generalizado y sistematizado como una herramienta básica en los planes de entrenamiento de pilotos1 Las razones fundamentales de este éxitol soni El ahorro economicen por reducción de horas de vuele La alia disponibilidad del simulador inde pendiente además de las condiciones meteoro lógicas y de tráfico aeree La posibilidad única de reproducir con seguridad para el piloto condiciones extremas o entornos complejos1 La capacidad de evaluar sistemáticamente la preparación o capacidad del pilouv El desarrollo de las tecnologías de proceso de datosl que han permitido cada vez mejor la simulación de funciones complejas a precios comparativamente razonables Para la aviación comerciaL el simulador es hoy una herramienta imprescindible en el pro ceso de formación del piloto e incluso en la evaluación de su capacidad de vueloI bajo coiv trol de las autoridades de Aviación CiviL Se ha llegado ya a la realización del entrenamiento de transición a un nuevo tipo de aparato sin que sea necesario volar el avión reaL gracias al esta blecimiento y especificación de estándares ade cuados para los simuladores Pero tnientrasl para la aviación comerciaL la motivación principal en el empleo de simulado res es de tipo economice para la aviación mil taradquiere especial relevancia el aspecto de eficacia tácticooperativa que estos proporcio naiL En efecto1 es extremadamente difíciL si no imposible reproducir determinados escenarios y situaciones de combate en la vida real quet en cambio se pueden reproducir reiteradamente en un simulador Tipos de simuladores La elección de unos determinados tipos de simuladores está íntimamente ligada al plan de entrenamiento y a consideraciones de carácter económiax En principio1 cualquier segmento del enü namiento podría realizarse en el simulador más complejo posible que abarcaría todos los sent dos y niveles requeridosJ pero puede resultar sumamente antieconómico emplear horas de este simulador en tareas que pueden hacerse en una máquina mucho más simple AsL existen diferentes grados de complejidad en la simulación Desde una simple familiai ción con cabina t presentación y medios de coiv trol del avión en generaL hasta aquél simulador que incorpora todas las posibilidades de manu biiu combate si es militar1 que incluye hasta la presencia de otros aviones en el escenarie Existe un amplio espectro de posibilidadesI El tipo de utilización yt sobre todol el aspecto eex nómico1 condicionan enormemente el carácter del simulador escogidol asL en España tanto para los F18 como para los AV8B se dispone de simuladores de combate completos1 a los que se incorpora desde el conocimiento elemental de sistemas de a bordo hasta las más sofisticadas operaciones de combate Hn EE lili para sus F18 por ejemplol y debido al número de avk nes y de pilotosl se justifica la existencia de hasta tres niveles diferentes ele simulación Los componentes de un simulador de vuelo Un simulador incluye varios subsistemas que forman una cadena en bucle cerrado alrededor del pilote La posición del piloto representa un entorno exactamente igual a la realidacL diseñándose una cabina con los mismos equipos y sistemas de a bordo que el piloto tendrá en vuelo reaL La posición del piloto puede contaro n con un subsistema visuaL que se encarga de propoi cionar las imágenes que el piloto aprecia fuera de la cabina1 generados por ordenador Lógicamente la existencia de imágenes genen das por ordenador dan un realismo mucho mayor Los ejercicios que el piloto desarrollará se controlan desde una posición del instructor Se presenta al Instructor información sobre el comportamiento del alumno y sobre la situación del avión en su entorne y además proporciona datos para facilitar el juicio del propio instructor sobre el desarrollo del ejercickx Debe preseiv tarse la información necesaria en el momento oportunOj de forma automática si es posiblel y con un formato lo más claro posible En los simuladores que actualmente se están fabricando o poniendo en servicio en España se han introducido ya los últimos avances en mat ria de Posición del Instructor Sistemas Gráficos bit 15MONOGRÁFICO de alta resolución controlados directamente en la pantalhu Teclados Multifuncionales contro dos por pantallat y procedimientos de menús jerarquizados Un área de proceso incorpora ordenadores específicamente diseñados para su utilización en simulación Su extraordinaria rapidez de cáU culo hace que el piloto no aprecie el enorme número de operaciones que se realizan cada vez que éste actúa sobre el sistema y espera res puesta del mismc De hechoI el auténtico y explosivo desarrollo de la simulación de aviones no ha sido posible hasta que se ha contado con ordenadores de tanta velocidad de cálculo como los actualesI Finalmente una unidad de interfacel o sist ma de entrachsalida5 realiza la transferencia de información entre unos subsistemas y otrosI Ademásl y para los simuladores de aviones civ lest existe un subsistema hidráulico que permite la simulación del movimiento real del avión mediante una plataforma móvil por brazos hidráulica que reproduce giros y aceleracio nes1 En los simuladores para aviones comerciales1 no existe sistema hidráulico alguno que pueda reproducir los bruscos movimientos de la real SIEMENS Calidad en lugar de cantidad Analizador RDSI So K1403l Reduzca su inversión ahora puede realizar todas las medidas necesarias en el bus So con una sola El K1403 mide en el nivel 1 y 2 f del interfaz So las funciones del equipo terminal requeridas por RDSh la verificación por parte de las administraciones de telecomunic ción y para cubrir las condiciones oficiales de aprobación Calidad en lugar de cantidadi ahora el K1403 engloba todas las funciones de medida en un maletín portátiL Principales características técnicasi Z Medida de acuerdo con la Reco mendación CCITT I 43C NET 3 y 1TR3ÍFTZJenelbusS0l i 1 Medida de las funciones lógicas del bus S Z Medida de las funciones de transmisióa Zj Medida de las condiciones de alimentacióa Zl Simulación de las funciones NT y TE1 D Funcionamiento dirigido por menús1 con panel táctil D Control remoto a través del bus IEC Aplicacionesi medidas en el bus So D en desarrollo D en control de calidad Zl en servicios de mantenimiento Le interesad Envíe este cupón ai SiemensT SA Dw Telecomunicaciones f Pza1 Carlos Trías Bertrány 28020 Madrid Tel 555 00 02 iext 3325J Siemens1 equipos de medida para comunicaciones fiables1 M O N O G R A F I C Oií 75 dacL Se utilizan entonces subsistemas de simuk ción que mediante el uso de asientos y trajes especiales1 lleva al piloto a percibir sensaciones muy parecidas a la realidad Los simulodores de desorrollo El fabricante de aviones ha visto en los últn mos años cómo se han convertido los simulado res en útiles fundamentales para validar conecv tos nuevos en la distribución de cabinaí concv ción de la aviónica y estrategia de operación de avioneSj todo ello en la etapa de diseño y con enorme éxito en cuanto a la innovadora AsL existen distintos tipos de simuladores de d rrollo para cada etapa de proyecten funda meiv talmente para el desarrollo de controles de vuelOj para desarrollar la cabinal para integn ción de aviónicaj para misión completa y para primer vuele Su conjunto permite a los diseñ dores de plataformas con conocer las conse cuencias de cualquier mejora o cambio en el diseño en cualquiera de las fases de un desarro llOj y constituye una herramienta de tremenda utilidad para el ingeniero de diseñex Enrique Gutiérrez Bueno Deseo mayor información sobre el analizador RDSI Sd K1403 Nombre EmpresaOrganismo Cargo Dirección Código PostalíCiudad Provincia
30 oct 2015
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Revolución audiovisual: un futuro lleno de novedades
bit76 MONOGRÁFICO REVOLUCION AUDIO VISUAL Asistimos asombrados a los avances tecnológicos quer en el mundo de los equipos y sistemas audiovisuales se producen en forma constanteI Desde el giradiscos o la televisión en blanco y negro hasta la alta definición o el DCCr no han pasado tantos años yt sin embargoí desde el punto de vista de la tecnología cualquier parecido entre aquello y esto es pura coincidencia Pretendemos en este número dar un ligero repaso a este fenómenoí tanto desde una perspectiva globat con el artículo de Javier Asensio7 como en el aspecto concreto de la evolución de la televisión gracias a la aportación de Pedro Vicenta y en lo relativo a los avances en compresión de audio vídeo a través de un artículo conjunto de Luis Torres Asunción Moreno Enrique Masgrau y Antonio Gasult todos ellos profesores de la ETSITI La aportación de Pedro Vicente ha supuesto el resumen de un artículo mucho más amplio sobre la historia de la TVf cuyo contenido completen por su interés empezamos a publicar a partir del próximo numereBIT La Revolución Audiovisuah Un futuro lleno de novedades Javier Asensio La Electrónica de Consumo viene tradicionalmente ocupándose del equipamiento doméstico en material electrónicor desglosado en los apartados de televisión audio y vídeo1 Las dos características fundamentales de la Electrónica de Consumo son la disminución de precios de venta y la incorporación de novedades tecnológicas en cada nuevo catálogo Siendo tremendamente preocupante la situación en la que se encuentra la indus triat por la continuada espiral de disminución de preciost el autor se ocupa del imparable proceso de renovación tecnológicay haciendo un breve repaso de los pw ductos introducidos desde mediados de la última década hasta los lanzamientos previstos en los próximos años M O N O G RA F I C Obit 76 moo E 1 potencial de desarrollo de estos nuevos mercados en España es mayor que en países de nuestro entornos dado el relat vamente bajo grado de equipamiento de los hogares españoles respecto de la media comin nitariíL La demanda españok además1 se co centra en los receptores de televisión facilitafr do al resto de productos unas posibilidades de crecimiento muy amplias1 Nada menos que el 43 por ciento de las ventas de Electrónica de Consumo se dirigen al apañado de televisión Esta breve introducción para describir la situación actual y diferencial del mercado espa ñol permite5 a mi juiciol un optimismo impoi tante de cara a los próximos años1 gracias a lo que podemos definir como la inminente y en algunos casos presente revolución audiovisuaL La introducción en la mitad de la década de los 80 de los reproductores de discos compao tos supone la llegada a la electrónica de consi mo de las técnicas digitales1 que auguran un desarrollo sin precedentes del mercadea si bien todo ello condicionado al necesario decalaje en el tiempe No deja de ser sorprendente que en algo más de cinco años de presencia en el mei cadOj el compact disc esté absolutamente incoi porado al mismo como un producto más de catálago y presente en el l607o de los hogares españolea En los últimos años de los 80 el turno fue para la videocámara1 cobrando en tres años tanta importancia como el videocassete Según los datos de ANIEL5 en 1991 la facturación de uno y otro equipo fue prácticamente la mismaI si bien cabe señalar que el mercado del video cassette ha mostrado una tendencia a la baja en el mismo período en el que se dispara la video cámanL A primeros de 1991 algunas empresas de ANIEL y compañías distribuidoras de películas y obras musicales crean el Comité Español de la European Láser Disc Association ELDA para agilizar y coordinar el mercado del láser disc Este aparato reproduce con una calidad no conocida hasta el momento1 aunando la tecno logía digital en el sonidol como ocurre en el compact discJ con una calidad de imagen supe rior incluso al sistema Super VHS1 El láser disc El láser disc supone el segundo paso de la aplicación de la tecnología digital a la Electrónica de Consumo1 después clel compact disc del que se convierte en competidor Tiene sus mismas funciones y además permite la visualización de los soportes láser disc El desa nollo de este producto ha sido espectacular en Japón y en Estados Línick En Europa1 al no existir una unidad de mercatkx el desarrollo es más lente El reducido tamaño de los actuales mercados nacionales y la existencia de distintas lenguas encarece notablemente la edición de títulosI No obstante en España existe ya un repertorio de más de cuatrocientos originales Paralelamente a estos lanzamientos de nuc vos equiposI hemos asistido a la implantación paulatina de nuevos servicios de televisión como es el teletexto y el sonido estéreo1 El piv mero de ellos aparece como tal en el mercado en 1988r siendo ofrecido por TVE y reciei mente por TelemadricL El sonido estéreo es actualmente ofertado por La Dos1 TV35 Canal 335 Canal 9 y TelemadricL El sonido estéreo en televisión es otra aplicación digitaL empleánck se el sistema NICAM 728 Lo televisión Junto con estas realidades de los últimos tiempoSj nos encontramos en la antesala de cambios extraordinariosI fundamentalmente en el producto base del Sector que es la televisión Desde la aparición del colon en sustitución clel blanco y negro5 no se ha producido una mejora tan singular como la ya presente en el mercado nacional La Comisión de las Comunidades Europeas ha aprobado recientemente la directiva que regula las transmisiones de televisión directa por satélite Tras establecer unos períodos de carencia y unos mecanismos de apoyo financic ro para su desarrollo1 fija como standard eurc peo para estas emisiones el sistema D2VIAC De cara al espectador es lo mismo que decir formato 1679 y sonido digitaL wEl láser disc tiene las mismas funciones que el CD y permita ademán la visualización de los soportes láser discw too bit 76MONOGRÁFICO wEn televisión nos encontramos en la antesala de cambios extraordinariosi el formato 1 bf9t el sonido digital7 y la alta definiciórT ii Con la Alta Definición el plocer y el confort se osocion en su justa proporción 1679 íproporción Iongitud7olturo de la pantallas Este es el formato habitual del úe Por lo tonto la imagen es mucho más alargada que en los televisores de proporción actuales Para una altura de imagen idéntica una pantalla 1679 ofrece un 3307í más de superficie que una pantalla 473 Todos aquellos que han tenido oportunidac de contemplarlo coinciden en señalar la espeo tacularidad del nuevo formatoI que viene a coincidir con el empleado en el cinc Pero el sistema D2MAC no es sino el desarrollo intei medio de la televisión de alta definición euTO peaj que añade como característica principal al fórmalo 1679 una resolución mucho mayor que la del sistema PAL i 1250 líneas frente a 625 línc asX En qué grado de desarrollo se encuentra esta nueva televisiónV Supongo que ésta es la prc gunta que todos los interesados en este nuevo invento se están haciende Kureka 95I gestor del proyecto europeo de televisión de alta definN ciónI ha previsto un escenario evolutivo para su desarrolk Cada nuevo paso garantiza la conv patibilidad con el anterior Así el sistema l MAC es el paso intermedio al sistema de alta definición HDVIAC Actualmente hay transmN siones en D2VIAC para Alemania 1 Francia y HolancUL En EspañaJ las compañías europeas comercializan ya receptores con decodifieKk res D2V1AC y con formato 16X En cuanto a la Televisión de Alta Definición se encuentra aún en proceso experimentaL Actualmente la Expo sirve de marco al único estudio de televisión europeo exclusivamente diseñado y empleado para televisión de alta definición en el pabellón de RetevisióiL Además del estudien Retevisión sirve señal de alta definición a su propia sala de proyeccioneSj y a los pabellones de los países de la CEE5 incluido EspañaI evidentemente Los Juegos Olímpicos constituyen un nuevo punto de referencia1 Barcelona 1250 es el conr sorcio encargado de retransmitir los JJLOO en alta definición pudiéndose seguir los mismas desde cuatrocientos receptores en toda Europai Si la viabilidad técnica esta ciaraI la comercial depende de la existencia de oferta en alta defV nicióiL es decifj es necesario que las cadenas de televisión se lancen a la producción en esta nonruL En este sentido1 no es fácil predecir fechas para el mercado de TVADt si bien en ANIEL estamos convencidos de que no será antes de 1996I lis conveniente insistir en que este sistema europeo de televisión de alta definición es vía satélite AdemáSj se mantiene la investigación y desarrollo de otros sistemasI El Pal PlusI o Pal mejoradOj persigue llenar el hueco de las trans misiones terrenales en formato 16X AsimismOj y en un horizonte mucho más lejano1 los labon torios de las empresas están trabajando ya en los sistemas y formatos digitales que dentro de un par de décadas quizá sustituyan al formato que ahora nace Y es que hay algunos que son previsores ParalelamenteI Japón mantiene su norma de alta definición conocida como MUSIL mientras que Estados Unidos dará a conocer en Enero de 1993 el sistema que utilizaráI con la idea de eliminar el actual NTSC en un plazo de 20 ílños La intención de la administración ami ricana es adoptar un sistema digital inferior en calidad al HLKV1AC europeOj pero que se mite terrenalmente Lo Digital competí cassette 10CO Si en los próximos años asistiremos a la vación del parque de receptores de TV tradick nales por los del nuevo formato 16791 1992 es el punto de partida para la renovación de otro mercado tradicional Si el clásico tocadiscos ha sido reemplazado por el compact dise los siste mas digitales irrumpen ahora en el campo del cassetteI Las últimas previsiones apuntan a la presencia de la Digital Compact Cassette dentro del catálogo de los principales fabricantes en las próximas fechas1 MO N OG RAF I C O76 too los sistemas digitalesl que es la permanencia inalterable de la información grabada5 indepeiv dientemente de las veces que reproduzcamos la El formato de los cassettes paro el DCC son ligeramente diferentes o los actuales Kl mercado de este aparato promete un rrollo más rápido que en el caso del compact disCj al existir acuerdos entre fabricantes de máquinas y las compañías discográficas para la existencia de una amplia oferta de software desde el lanzamiento del productor El acuerdo anteriormente mencionado perm te pensar en el éxito del sistema y su extensión frente a las dificultades que está encontrando la Digital Audio Tape ÍDATX que lleva años en el mercado pero que no extiende su comercializi ciórv La característica principal de la DCC frente al sistema de cassette analógico o convencional reside nuevamente en la mejora de la calidad de reproduccióüj además de la inherente a todos Otro nuevo equipo es el minidisc que apuiv ta en la dirección del mercado del cassette esté reo personal portátil si bien con una tecnología diferenteJ con la pertinente digitalización de los procesos de grabación y lectunL Junto a estos productos que nacen con la vocación de sustituir equipos presentes en el mercadea se ha iniciado la comercialización del compact disc interactivas ClL Este sistema ofrece por primera vez calidad digital tanto en la imagen como en el sonide A diferencia del láser disc las imágenes son estáticas1 Presenta un gran interés para aspectos culturales y edi cative Desarrollo del CD es el CD FotoI que permite el almacenaje en soporte digital de las fotografías tomadas por las tradicionales cáiruw ras de fotosi El R D S Radio Dala SysteiiL se trata de un sistema de información por radicx A la FM convencional incorpora información complementariac Permite el cambio automático de frecuencias en los autorradiosI recibir infoi mación sobre el tráfico y se está estudiando la ampliación de funcionesI como la recepción de mensajes personalizados1 La radio digital vía satélite también está en marcha1 así como la integración de las múltiples funciones que desi rrollan los equipos de electrónica de consumo en un sólo mando a distaneÚL Como podemos observan el futuro de la Electrónica de Consumo se presenta lleno de novedades Si bien es siempre complejo realizar predicciones sobre lo que ocurrirá en los próxN mos años1 yo me apunto al optimismo y al éxito de todos los nuevos productos y estándares confiando en el esfuerzo y buen hacer de todos los profesionales del Sector Recientemente se presentó en lo Grande Arche de París el disco compacto interactivo tCD de Comenzó su carrera comercial en EEUU el paso do octurm Desde hace un par de meses tanv bién puede adquirirse en el Reino Unido y en Portugal pero en el resto de Europa no se ve derá hasta el 1 de septiembref fecha prevista paro su aparición en Francia En Italia y España se prevé el lanzamiento paro el mes de oct b Cálculos hechos por analistas de Wall Street cifran en 4 000 millones de dólares el mercado de los medio interactivos hasta el fin del dec n Kodakf SonyJ NintendoJ Reader Diges SanyoJ Yomaha o JVC son algunas empresas asociadas a Philipsr que garantizarán su vida comercial Un lector CDH cuesta 120 000 ptsw pero todo dependerá de su éxih Javier Asensio Secretario ele Electrónica de Consumo de ANIEL wLos sistemas digitales irrumpen en el campo del cassette con el Digital Compact Cassette
30 oct 2015
Artículo BIT
Revolución audiovisual: compresión de audio y vídeo en sistemas multimedia
V 1 M Compresión de audio y vídeo en Sistemas Multimedia w Luis TorreS Asunción Moreno Enrique Masgraut Antoni Gasull El objetivo de este articulo es proporcionar una visión amplia de los sistemas y standards actuar les de almacenamiento de audio e imagen digital con especial énfasis en los sistemas que tendrán una mayor incidencia en la electrónica de COnsuniOj tales como los sistemas multimediíL Después de una breve introducción se abordan en el presente articula los standards utilizados en compresión de audio e imagen y su aplicación en los diversos sistemas de almacenamiento A continuación se co menlan las diversas tecnologías utilizadas en los sistemas mtdtimediay donde se describen las carac terísticas de los principales sistemas y su interacción con los principales standards Las tecnologías de almacenamiento y comi nicación audiovisual de la información juiv to con los nuevos sistemas de presentación proporcionados por las pantallas de ordenador están sufriendo una evolución muy rápida en los últimos años1 Kn muchos casos el profesional que no trabaja directamente en este campoI desea conocer los últimos avances producidos en dichas cecno logías1 por propio interés o por la posibilidad de introducir dichos avances en su propio entorno de trabajen Kl problema con que se encuentra es M O N OG RA F I C Obit 76 too que la información es tan amplia y tan dispersa que muchas veces es difícil conseguir una visión resumida y a la vez completa de los nuevos dcsi rrollosI Por otra parte7 el problema se agrava cuando confluyen en un mismo entorno tecnolo gías aparentemente tan diferentes como los sist mas analógicos de televisión los formatos digm les propuestos en televisión de alta definición los formatos de audio utilizados en sistemas de trar misión digilales1 los sistemas multimedia de alrru cenamiento de audioJ imágenes y gráficosI las pantallas de ordenador capaces de visualizar imáh genes de alta definición y los nuevos standards de compresión de imagen y vidtxx Formotos de imogenf vídeofoudio Las señales de imagen y sonido se adquieren manipulara almacenan transmiten y en su casot visualizan en una gran variedad de formatos1 Ejemplos de dichos formatos en el entorno de la televisión son las señales analógicas PALI SECAM y NTSC utilizadas en la transmisión de TV1 las sl ñales analógicas Y5 BrYt l Y empleadas en la indi tna de ía tv1 o las ri c b empleadas en los orderu doreSj los nuevos fonru tos digitales de TV espec ficados en la recomemU ción 601 del CCIl el siste ma de televisión de alta definición MUSE propuesto por los japoneses1 el sistema HDMAC estudiado por los europeosI o los nuevos sistemas digitales propuestos por los americanos Por otra partes hay que tener también en cuenta el standard JPEG ÍJoint Photographic Experts Groupí propuesto para la codificación de imágenes fijas1 la recomendación H 261 del CC1TT para sistemas de videotelefonía y el staiv dard MPEG CMoving Picture Hxperts GroupJ pro puesto en aplicaciones de compresión de secueiv cias de imagen í denominadas vídeo en este artN culoí y sonido en el entorno multimediaI En el campo de audio1 la aparición del Conv pact Disc CCO a principios de los 80 ha supuesto la validación del audio digital de alta calidad freiv te a los sistemas analógicos previamente desarro UadosI Junto a los sistemas de audio digital ya co nocidos CD y DAT CDÍgital Audio TapeX están surgiendo dos nuevos sistemas con calidades to talmente comparables1 El Digital Compact Casse te ÍDCO desarrollado por Philips y el Mini Disc desarrollado por Sony capaz de reproducir 74 m nutos de sonido digital en un disco de 74 mm da mitad que el tradicional ylas señales de imagen y sonido se adquieren manipularía almacenan transmiteny visualizan en gran variedad de formatos77 Junto a estos sistemaSj han surgido aplicac nes que requieren audio digital de alta calidadI Ejemplos de estas aplicaciones soni telefonía cWg talj terminales ISDN para teleconferenciaT siste mas de almacenamiento de audioI televisión de alta definición HDTV y servicios CIROM multi media Las aplicaciones multimedia presentan tanv bién una variedad de formatos1 como son el DVKDigital vídeo Interactive de Intel5 el CDI CCompact Disc Interactive de Philips Consumer ElectronicSj el CDTV ÍCompact Disc Televisión J de Commodore Klectronics y el PhotoCD de Kc dalc La gran abundancia de formatos de imagen v deo y audio se unen a la gran cantidad de aplicib ciones existentes cjue utilizan el ordenador como sistema de tratamiento y almacenamiento de iiv formación y de visualización de imágenes Entre ellas destaquemos las aplicaciones médicaSj los entornos multimedia para creación de grandes bancos de datos utilizados por muchos usuariosI el diseño de sistemas de ingeniería por ordem dor5 el tratamiento y prc ducción de gráficos y un largo etc En muchas apl caciones1 es necesario Co al menos útiD la integií ción e interactividad de distintos sistemas de iiruw gen1 Por ejemplol son ca da vez mas numerosos los sistemas de ordenador que son capaces de tratar y visualizar secuencias de imágenes de TV co vencionalj o los receptores de TV convencional que son capaces de visualizar vídeOj gráficos1 tex to o sistemas de animación almacenados en d cos compactosI VÁ problema que se presenta es la coexistencia de los numerosos formatos de imagen y vídeo y la diversidad de sistemas de tratamientos almacer miento y visualización de imágenes1 Se han pro puesto diferentes soluciones para la armoi ción de los diferentes sistemasI Entre ellas1 la más extendida es el diseño e implementación de ai quitecturas abiertas en sistemas que deberían ser escalables y extensiblesa Los sistemas escalables son aquellos que tienen la capacidad de usar dife rentes resolucionesI frecuencias temporalesI y márgenes dinámicos de intensidad y color con objeto de queI por ejemplo7 pantallas diseñadas para satisfacer un conjunto de parámetros1 sean capaces de adaptarse a otros tipos diferentes de especificacionesI Los sistemas extensibles son aquellos que tienen la capacidad de ampliación de los diferentes lbrmatosI para tener en cuenta nuevos requerimientos y aplicacionesI bit 76MONOGRÁFICO Ya existen CD interactivos Compresión de dotos Cuando se integran en un solo sistema tecnolo gías de audio e imagen1 es necesario prestar atetv ción también a consideraciones de tiempo de ao ceso a la información velocidad de transferencia de datos y capacidad de almacenamienttx En el caso ele sistemas multimedia es particularmente importante la velocidad de transferencia de datosI ya que este parámetro fijara la máxima velocidad de presentación de una secuencia de vídec Para sistemas basados en arquitecturas PC se puede considerar como velocidad media de transfereiv cia de datos la de 12 Mbits7sej Si dicho sistema tiene que proporcionar audio de alta calidad es preciso conseguir una velocidad de I 2 Mbits7seg1 Con estas cifrasf parece que no existe ningún píxv blema en el sistema líl problema surge cuando se desea transferir audio y vídeo al mismo tiempol Si tenemos en cuenta que la señal de vídeo puede requerir más de 10 Mbits para una calidad aceptable está claro que el sistema debería de poseer capacidades ele compresión y descompre sión de audio y vídec Con respecto a la capacidad de almacenamieiv tc los discos de ordenador habitualmente utilixi dos en ordenadores personales pueden almacx nar hasta tO Mbytes de inlormacióiL Parece claro1 que con las necesidades en este sentido de las sc ñales de audio y vídeo se requieren discos de iruw yor capacidad yo sistemas de compresión de ch tos La tendencia actual en sistemas multimedia es M O N O G R A F I C O Los Disco Láser multiestándar como el modelo V 380 de Philips aceptan directamente todos los tipos y tamaños de discos Láser y LaserVision PAL y NTSC7 además de discos de CD Aud No se necesita ningún tipo de adaptador El modo de operación correcto se selecc na de forma automática wPara facilitar el intercambio de datos comprimidos entre diferentes usuarios se han desarrollado diferentes standardsw a la utilización de discos ClROM con capacidad ele 600 Mbytcs1 La ventaja de dichos discos es que son fácilmente extraíbles y se pueden cambiar con lo que se adquiere mayor capacidad de aliTU cenamienlcx Se espera que en un luluro cercano1 el precio de los discos de ordenador y el de los CIMUXM sea comparable lo que facilitara su iiv troducción en el mercado multimedÚL Las señales de vídeo requieren regímenes biru rios ele 10 Megabits seg para vídeo con calidad de CADA DIAt SIN DARTE CUENTAt LO HACES MILLONES DE VECESI CIIA D1A1 SIN DARTE CUENTA1 LAS PALABRAS BROTAN DE TL MILLONES Y MILLONEA CADA D1A1TAMBIEN1 ERICSSON ESTA AHL ATU LAIX PONIENDO AL SERVICIO DELA COMUNN CACION TODOS LOS MEDIOS TÉCNICOS Y HUMANOSr DECENAS DE MILES DE PERSONAS TRABAJANDCXCENTRALES TELEFONICAS CENTRAL1TAS1 TELEFONOS MOVILES1 SOFISTL CADOS SISTEMAS Y REDES A LO LARGO Y ANCHO DEL MUNDO ENTERO AUNQUE1 COMO EL AIRE QUE RESPIRAS1 CADA VEZ QUE LOS UTILIZAS NO SEAS CONSCIENTE DE ELLC ERICSSON 0O bit 76 MONOGRÁFICO wLos chips basados en el decodificador estarán antes en el mercado que los basados en el codificador Algunos equipos como el CDV 496 de Philips no hoce difere ciosl reproduce todos los discos7 tanto CD Audio como Láser Disc distribución y hasta mas de 100 Megabits7segI pa ra señales de televisión de alta definición Incluso para la representación de imágenes fijas1 se necc sita una gran cantidad de información Por ejenv plOj una imagen en color de resolución 1000x1000 pixels y 24 bitsTpixel ocupa 3 Megabits de almacenamiento si no se utilizan técnicas de compresión Este tipo de imagen no cabe en un diskette de alta densidad de 12 MegabytesI Un v deo clip de 10 segundosl digitalizado a partir de una emisión de TV necesita mas de 200 Megaln tes de almacenamientc Para disminuir la gran cantidad de almacenamiento necesitado1 se utilN zan técnicas de compresión de imagen Las técnicas de compresión de imagen se 1x san en las altas redundancias presentes en las imágenes fijas y en movimiento y en las no linealN dades del sistema visual humanen La compresión en el espacio se denomina Compresión intrao dros11 y la compresión en el dominio temporal se denomina Compresión intercuadros Las técnN cas de compresión pueden ser con pérdidas o sin pérdida Los métodos con pérdidas alcanzan íru yor compresión a expensas de no poder recupe rarde forma perfecta la imagen original Los tres standards actualmente propuestos para compix sión de imagen se basan en métodos de compix sión predictivos y transformadosI Las tasas de compresión de la señal de audio no son tan elevadas como las obtenidas en vídeo debido a que no existe un paralelismo de conv presión intracuadros e intercnadrosI Fijándonos en la aplicación concreta donde va a utilizarse la compresión de audkx el ancho de banda de la se ñal a comprimir juega un papel importantei En es te sentido1 es muy distinto comprimir señal de voz donde limitando el ancho de banda entre 300 Hz y 3 4 Khz se obtiene una señal perfectamente inteligible que mantiene las características de art culacióntque señal de música donde el ancho de báñela debe ser mayor Láser Disc LP P0cm712 pulgadasl 2x60 minutos de vídeo y sonido D Es el disco ideal para lo reproducción de conciertos y lorgomelrajcs Láser Disc EP 120 cm78 pulgadasl Grabado en una o ambas caras este disco contiene hasta 20 minutos de video y sonido CD por carc Ideal para la presentación de videoclips y dibujos animados Láser Disc Single d 2 cm75 pulgadasl Este single contiene 6 minutos de vídeo y sonido CD además de 20 minutos adicionales de sólo sonido CD Ideal para la presentación de videoclips y dibujos animados Compact Disc Compact Disc I12cm75 pulgadasl Contiene hasta 74 minutos de sonido CD Single I8cm73 pulgadasl Ofrece 20 minutos de sonido CD La compresión se realiza eliminando redundaiv cias en la señal de auclie Dos son los mecanismos para eliminar estas redundaneiasi la utilización de métodos predictivos como el ADPCM CAdaptive Differential PCMX DM C Delta ModulationX ADM ÍAdaptive DM1 y CELP tCode Excited Linear Pre dictionX o la utilización de métodos transfonru dos como los bancos de filtros o las transformackv nes íanálisis frecuencialX Todos los métodos de compresión de audiol se basan en iMia de estas técnicas o en una combinación de ambas1 Con objeto de acelerar el desarrollo del haixU ware de compresión de audio e imagen y para IV cilitar el intercambio de datos comprimidos entre los diferentes usuarios1 se han desarrollado cliic rentes standares A continuación se describen los principales standards de almacenamiento en ai dkx imagen y vídeo así como los mas importantes formatos utilizados actualmente en sistemas de aU macenamientc particularmente en el entorno multimedia 1 Standords de imagen STANDARD JPEGí líl standard JPEG es un mt todo de compresión desarrollado para imágenes fijas bajo los auspicios del ISCX Se puede utilizar en aplicaciones tales comoi artes grállcas1 public dadj facsímil en color5 transmisión de imágenes de prensaI almacenamiento de imágenes médi caSj etc El algoritmo se basa en la división de la imagen en subimágenes de SxíS y la posterior transformación de las subimágenes mediante la transformada Coseno DiscretaI Los coeficientes transformados se cuantifican y se codifican poste riormente mediante códigos de 1 luffman líl po ceso inverso se realiza en el proceso de descoiv presión de la imageiL líl standard se ha desarrolk do para dar tasas de compresión desde 0 25 bits pixel ífactor de compresión I6í con una calidad subjetiva aceptableJ hasta 1 25 bits7pixel ífactor de compresión 6 con una calidad visual indis tinguible del original Varios fabricantes ya han desarrollado circuitos integrados que incorporan el standard JPEC Eiv tre ellos destaquemos1 OCube Microsytems Inc y LSI Logic CorpI Muchos fabricantes de placas iiv corporan dichos chips en sistemas integrados en PC y estaciones de trabakx STANDARD MPEGI VÁ standard MPEG espec fica la compresión de señales de vídeo a velocick des de 15 Megabits7seg1 y de señales de audio a velocidades de 645 128 y 192 kilobits7seg1 en apl caciones de almacenamiento en forma digital El standard también proporciona sistemas de sincix nización y multiplexado para señales multiplexas M O N O G R A F I C O76 das comprimidas de auclio y vídeoI El MPEG es genéricOj es decir es independiente de la aplic ción y se puede aplicar a sistemas de almacemw miento tales como el ClROM CCompact disc ROMX discos Winehester discos ópticos1 DAT t Digital Audio TapeD y en sistemas de comunia ción como la ISDN dntegrated Services Digital NetworlO y redes de área local CLANX lis impoi tante hacer notar que los codificadores y decodifU cadores no se especifican en el standard lis decir un codificador es un codificador MPEG1 si puede producir una cadena legal de bits MPEC Un c codificador es un decodificador MPEC si puede decodif icar de forma satisfactoria una cadena de bits MPEC El algoritmo MPEG utiliza métodos prediclivos con interpolación y compensación de movimieiv to para reducir la redundancia temporal y méto dos transformados basados en la transformada Coseno Discreta para reducir la redundancia en el dominio espacial La cuantificación de los coefih cientes transformados tiene en cuenta el sistema visual humanol de tal forma que los coeficientes correspondientes a las frecuencias altas se cuant fican de forma mas grosera que los coeficientes correspondientes a las frecuencias bajas5 puesto que la percepción subjetiva del error de cuantilN cación varia con la frecuencia 1 Hl MPEG todavía no se ha convertido en staiv dard y no se espera que se adopte hasta como m nimo dentro de unos dos añosI Sin embargo1 la parte de vídeo se dejo prácticamente terminada en Septiembre de 1990 y no se esperan grandes modificaciones A diferencia del 1PEC ningún fi bricante de circuitos integrados ha comercializ do todavía el MPEC La razón es clartL La compk jidad del desarrollo es tan grande que ningún fs bricante se arriesgara a producir circuitos integre dos hasta que el standard este totalmente diseru dc La tendencia es a realizar un chip que sea adaptable a través de una arquitectura micropix gramable1 que permita introducir las posibles mo dificaciones que se produzcan en el standard Ejemplo de esta filosofía es OCube Microsytems Inc que ya esta trabajando en este tipo de arqu tecturasI SGS Thomson y LSI Logic CorpI han anunciado también chips basados en el MPEC Por otra parte debido a la mas alta complejidad del codificador con respecto al decodificador los chips basados en el decodificador estarán antes en el mercado que los basados en el codificador El standard MPEG es extraordinariamente complejo y en este senticlot es de destacar un fc nómeno que se esta produciendo entre los usm rios de sistemas de compresión de imagen y v deoI Dado que ya se disponen circuitos integre dos y placas de desarrollo basadas en elJPEG1 es te standard se esta utilizando para comprimir se i QUE ES EL DCC 7 La cassette digital ÍDCO es la s sora natural de la famosa cassette ar lógicaJ creada por Philips en 19621 que es uno de los productos que mayor éxito han tenido en la historia de la grabación y reproducción del sonidoT hasta el extremo que es el segundo productoI de consumoJ de mayor venta en el mundo tras la bombilkL El DCC1 cuya puesta a punto ha requerido varios años de investiga cióiij aporta la calidad del sonido digN tal al más popular de los soportesi la cassette de audkx Totalmente portátil puede utilizarse en el hogar en el automóvil en la playa o en el trenI Los nuevos DCC serán totalmente comps tibles con las muscassettes11 analógN cas exiscenteSj lo que permite a los usuarios reproducir sus cintas antiguas en los nuevos aparatosI así como real zar grabaciones sobre cintas vírgenes Esta compatibilidad constituye un fac tor clave para el éxito del nuevo siste Las nuevas cassettes digitales serán similares a las existentesI si bien inco poran ciertas características distintivas que permiten por ejemplo1 una mejor información gráfica sobre el contenido de la grabación selección de pistaI función autoeverseI limitaciones para la obtención de copias ilegales de las grabaciones1 El tiempo de graba cióneproducción es de 90 minuten Entre las características técnicas del sistema destaca el revolucionario método de codificación que se utiliza en el mismoI denominado PASC CPrecisión Adaptive Subxind Coding que consigue un registro de sonido de hasta 18 bitsI tomando como modelo de referencia el comportamiento del oído humamx PrecisamenteJ el método de codifU cación de la señal ha sido uno de los elementos clave para conseguir la grc bación digital de la cinta1 mantenie do una velocidad de desplazamiento igual a la de la cassette analógica El lanzamiento del sistema DCC1 incluyendo aparatos y cintas tanto vírgenes como pregrabadas está siendo apoyado por numerosos griw pos industriales en todo el mundo1 Polygramt por ejemploJ una de las compañías discográficas más impoi tantes del mundo1 editará los primeros 500 títulos para el lanzamiento mun dialj que se producirá en el próximo mes de Septiembre cuencias de vídeo i recuérdese que el JPEG es un standard de compresión de imágenes fijasX La compresión conseguida con el JPEG cuando se utiliza para comprimir vídeoI es de alrededor de una tercera parle de la proporcionada por el MPEG para la misma calidad de imageiL Para concluir con la descripción del MPEG1 es importante destacar que ya existe una continm ción del standaicL conocido como MPEG IL ckwv de el objetivo es conseguir un esquema de conv presión no para sistemas de almacenamiento1 si no para sistemas de transmisión de TV digital en el margen de los 10 Megabits7seg1 wLa tendencia es clara hacia sistemas de almacenamiento y tratamiento digital de la información multimedia77 Stondords de oudio Codificación de voz Ancho de banda 3A KHz PCMi 64 KIVs Cadoptado por el CCITT1 No ma G711 La cuantificación es lltransparenteB1 es decir no se observa degradación respecto a la se ñal original ADPCMi 32 KIVs ÍCCHT G72D1 Se cuantifica la diferencia entre la señal original y una produce bit76 MONOGRÁFICO i QUE ES EL CDI 7 El Compact Disc Interactivo CCDX es el sistema de entretenimiento en el hoga basado en el Compact Disc que combina la calidad de sonido del Compact Disc con vídeo1 textos1 grátV cos1 animación y capacidades interactN as El CD permite al usuario interaccionar realmente con su televisor de una forma simple y libre de complicaciones1 Usando una unidad por control remoto el usuario puede escogen repintar un dibuiOj visitar un museo t crear una novela o canción reclamar información sobre un artista o una canción mientras escucha la música a tomar fotografías a su gusto mientras aprende las técnicas de la fotograffeL El CD es compatible con las tecnologU as existentest incluyendo CD de sonido y gráficoSj así como tecnologías futuras como foto y vídeo CD y televisión de Alta Definición Los aparatos CD se conectan fácilmeiv te a cualquier sistema de televisión y vídeo1 El disco se carga de la misma forma que el disco de CD audio y es controlado por medio de un mecanismo señalizador como un Thumbstick de control remoux un ratón o incluso de un teclacta En la pantalla aparecen distintas áreas con palabras y símbolos que indican las posibles órdenes de selección Situando el cursor en una de estas áreas y presio nando el botón de acción permitirá act var la orden escogickL La mayor parte del sofV ware para el CD pe mitirá al usuario inte iTiimpir la secuencia para memorizar una particular elección regresar al paso ante rion pedir información más detallada o1 quizás1 solicitar al explicación en otro idiorr Kl CIM utiliza un coív irolador multimedia IMMO1 que contiene los circuitos decodifit dores de sonio1 imagen y texto y las memorias necesarias para repro ducir los discos CD También contiene el poderoso cerebro1 microprocesador M 680701 que controla la reproducción y ejecuta el programa interactivo El CD procesa la información de un disco óptico de cinco pulgadas y 650 megabytesl que le permiter Más de 25 000 hojas de texto mec nografiadoI a Más de 7 000 imágenes con calidad fotográfica 1 72 minutos de imágenes animada 119 horas de cliscurso 9 Capacidad de video para más de 16 millones ele variaciones de colon 4 planos de efectos visualesI El CD está adaptado para cuatro cal dades de sonidoi CDDA CCompact Disc sonido cligitaD i HNFi CAlta Fidelidad MicLFi CMedia FidelidacD BPalabraKI CDA también ofrece cuatro modos básicos de codificación para videosa DYUB RGB CLUT IUin Lenght El CD es capaz de almacenar comeiv larios en múltiples lenguajes1 hasta 16 pistas pándelas con un nivel de sonido de discursoI El Ciyí fue presentado en los EE UUI y su introducción en el mercado europeo tendrá lugar en el curso de este añe ción ele la misma basada en muestras anteriora üi calidad es análoga a la anterior pero laeuantilV cación requiere mayor carga computacionaL UCELP CLow Delay CKLPh LóKbXs í próximo a ser adoptado por el CCI Es un sistema más complejo que los anterioreSj donde la señal cxxl ficada se genera por medio de un filtro variante con el tiempo que se excita por una secuencia ccV digo que minimiza una medida dedistorsión pei ceptual Se obtiene una calidad similar a las antc rioresi CHLPr 8KIVsI Utilizado básicamente en conu nicaciones de radio celular1 logra una calidad dellcomunicaciónllI es decir1 se observan ciertas degradaciones pero la señal es perfectamente útiL para comunicaciones CELPí 4 8 KWs Utilizado en comunicaciones móviles vía satélite MSAT y en aplicacionesmaiit mas internacionales vía satélite INMARSAT obti ne una calidad inferior a los anteriorespero alta mente inteligible Con este método puede alrn cenarse en un chip de 16 Mb prácticamente una hora de habla 1 Codificación de audio de 7 KHzt El ancho de banda se limita entre SO llz y 7 Kr Su aplicación fundamental esta en señal de voz a nivel de conversación Sobre calidad teleftv nica aporta mayor naturalidad debido a la inck sión de bajas frecuencias y permite diferenciar sc nidos de alta frecuencia tales como s y í Podemos asimilar la calidad de estos sistemas a rudiodifi sión AM El standard de codificación por el CC1TT CG 722J es a 64 Klvs1 admitiendo también 56 KIVs y i8 KlVsI y se desarrollo originalmente para tele conferencia por ISDIW El sistema G722 esta lw do en la codificación de dos subbandasl cada una de ellas por un sistema ADPCM Li banda inferior es ligeramente superior a la de telefonía digital Se realiza una asignación de bits distinta en la banda superior í6 bits por muestrat que en la inferior Í2 bits por muestra X lis robusto frente a errores y su sencillez permite ser implementado en un chipI Las nuevas alternativas consisten en extensiones de los codificadores CKLP y LIVCKLP a esta aplN cación para reducir la velocidad1 Codificación de audio de 15 KHz El ancho de banda se sitúa entre 20 1 Iz y 15 KHs Es útil para música 1 obteniéndose calidades próximas a lo que conocemos como FM Para la codificación se emplea NICAIVPCM ÍPCM con Nearly Instantaneous Compoundingl a 384 KIVs y ADM sistema muy similar al ADPCM explicado anteriormente1 a 330 Kb7sI Codificación de audio de 20 KHz El sistema Compact Disc Digital Audio CD DAÍ almacena audio a una velocidad de 700 KbÁs porcanaL í 16 bits PCM a una frecuencia de nu treo de 44 1 KI z lis el sistema que mejor calidad obtiene Csúper IUVVL En banda ancha de 20 KI lz1 la compresión de dalos se realiza teniendo en cuenta un modelo auditivo que puede resumirse en estos términosi Kl oído únicamente percibe sonidos por encima de un umbral de auclicióir Los sonidos con mas MO NOG RAF IC O76 000 energía enmascaran dinámicamente sonidos más débiles de frecuencias cercanas1 cambiando dimV micamente el umbral de audición Los sonidos por encima del umbral de audición deben ser cuantificados con suficientes biis1 siendo inneex saria la cuantifícación de los sonidos inaudiblesI Basados en esta filosofía se han desarrollado los sistemasi PASC CPrecisión Adaptive Subband Codingl para aplicación en DCC í Digital Compact Casset teí donde la asignación de bits se realiza dividieiv do la señal en 32 subbandas y alcanzando una compresión de 4A respecto a PCM ATRAC CAdaptive Transform Acoustic Codingl con aplicación en Mini Disc donde la asignación de bits se realiza en el dominio transformado t análisis frecuenciaD logrando una compresión de5iL MUSICAMi Basado en un análisis por subbaiv dasJ trabaja con velocidades de muestreo de 48 KHz5 44 KHz y 32 KHz podiendo trabajar en un margen de 64 a 192 KIVs m MPEGí Basado también en análisis porsubbaiv daSj tiene la opción adicional de un análisis por transformadaI Trabaja con velocidades de mues treo de 48 KHz1 44 1 KHz y 32 KI Iz pudiendo tnw bajar en un margen de 32 a 192 Kbts con distintas calidades Sistemas y tecnologías Multimedia Los sistemas multimedia representan aquellos sistemas cine integran en una sola plataforma las imágenesI el audiot los textosI los gráficos y conv binaciones entre todos ellos bajo el común deno minador de la tecnología digital Aunque si bien es verdad que existen sistemas de almacenamieiv to analógico como los videodiscos que pueden actuar como soporte de sistemas multimcdia1 la tendencia es clara hacia sistemas de almacem miento y tratamiento digital de la información multimediaI Bajo esta perspectiva solo se trataran los sistemas con soporte digital De entre los mas utilizadosI se han elegido el DVI y el CDL Digital vídeo Interactive DVI La tecnología DVL desarrollada por Intel e IBM integra imágenes audio1 textos y gráficos en sistemas basados en ordenadoresI La tecnología DVI no es un sistema 1 es una tecnología lo que significa que se pueden construir diferentes siste mas utilizando dicha tecnología1 La tecnología DVI consiste en cuatro elemeiv tos fundamentalest D Un circuito integrado VLSI dedicado que es el corazón del sistema vídecx D Una especificación para un interface software 3 Formatos de ficheros de audio y vídeo y 4 AN goritmos de compresión y descompresión LJtíl zando estos cuatroelementos1 la tecnología DVI se puede implementar en cualquier ordenador que tenga suficiente potencia de calculo y capacN dad de almacenamiento Hasta el momentOj el DVI se ha implementado en sistemas IBM PS72 y ordenadores PC AT compatibk InteL esta tralx jando en la implementacion del DVI en otras pk taformas hardware Kl coprocesador de vídeo es el denominado Í750TM liste procesador consta de dos circuitos integradosl el 82750PA denominado procesador de pixels y el 82750DA denominado procesador de visualizados Kl procesador de pixels ejecuta 12 5 millones de instrucciones por segundo y puede descomprimir en tiempo real imágenes vU deo1 Dicho procesador puede tratar 72 minutos de vídeo almacenados en CIROM utilizando U da la pantalla de visualizacióiL Kl tiempo de vN sualización se puede incrementar si se reduce la definición de la pantalla o la definición temporal de las secuencias de vídeo1 Kl procesador de vN sualización tiene una definición de 256x240 pN xels para imágenes de vídeo y una definición ntáU xima de 102 ix512 para imágenes fijas1 Un sistema de desarrollo típico DVI consiste de un sistema PS72 o PC AT compatiblel placas de di gitalización de vídeo1 discos de almacenamiento CDOMj sistemas de almacenamiento de gran capacidad i actualmente se utilizan unidades de cinta y un monitor analógico RGB dotado de anv plificador de audio y altavocesI Existen dos sistemas de compresión de señales de vídeo1 Kl primer sistemal denominado RTV ÍReal Time vídeoí se puede utilizar por el usario en la plataforma DVL Kl segundo sistema 1 denc minado PLW puede ser utilizado por el usuario1 únicamente como un sistema decodificador en tiempo reaL KL RTV comprime n almacena en tiempo reaL secuencias de vídeo adquiridas en el propio sistema de desarrolkx Kl algoritmo de compresión trabaja a una cadencia de 10 imáges nes por segundo íse comprime una imagen de c da tresX Una imagen RÍA7 es absolutaI es decir1 no es relativa con respecto a la imagen anterior lista propiedad permite una gran facilidad de impk mentacion de operaciones de edición de vídec Cuando la aplicación que se esta implementando en el DVI llega a la etapa de diseño finaL en la que se requiere vídeo de alta calidad el usuario envía las imágenes desarrolladas en el RTW a un sen U citi de compresión DVI para su posterior compre sión con el algoritmo PIA Una vez comprimidas1 el usuario recibe las imágenes digitalizadas y substituye sus imágenes RTV por las VW en su sistema de desarrollo DVL A partir de este miv menux el usuario tiene capacidad con su propio wEl futuro no distinguirá entre un ordenador que incorpore un sintonizador de televisión y un televisor que inco pore CPU muy sofisticadasw bit 76 MONOGRÁFICO luis Torres Ingeniero de Telecomunica cióu por la Escuelo Técnica Superior ele Ingenieros ele Telecomunicación de Bar celona en 197L Se doctoró en 1986i en la Universidad deWyomingl listados UnU dos Desde 1988 es Profesor Titular del Departamento de Teoría de la Señal y Co municaciones de la Univer sidad Politécnica de Calfr luña donde imparte la asi natura de TelevisióiL Sus divas de interés son el Pi cesado y la Codificación de Imagen Í Asunciátt Moreno Dr Ingeniero de Telecomu nicación por la UPC desde 1987 Entre 1980 y 1984 tralx jó en la fabrica de televisión de Pbilifa Un la actualidad es profesor Titular en la ILTSL Telecomunicación de Barcelona Sus áreas de interés son Reconocimiento de voz y Codificación sistema de descomprimir en tiempo real las iir genes codificadas en el sistema PLV El algoritmo PLV es original de los propietarios del DV1 y no se adaptaI por ahora 1 al standard MPEC Por ora parte5 el sistema es capaz de descomprimir imáge nes fijas comprimidas con el standard JPEC Intel ha anunciado la presentación de un circuito into grado con el standard MPKG para finales del año 19921 Por otra partet el objetivo final de Intel en lo que se refiere a compresión de imagen1 es que el esquema RTV alcance calidad cercana a la de la televisión y que el esquema PLV alcance una cal dad comparable a la televisión de alta definición 111 DVI utiliza un sistema de compresión de ai diOj que consta de cuatro niveles distintos de calN dacl Modo CI Digital Audioi Ofrece el sistema CDudio Format C44 1 KUz 16 bits estéreoD sin compresión Modo HIFIi Frecuencia de muestreoí 37 8 KHz1 8 bits por muestra en cuatro canales mono o dos estérec Modo MidffiFL Frecuencia de muestreoí 37 8 HzI 4 bits por muestrcu en ocho canales mono o cuatro estéreo1 Modo Vozi Frc cuencia de muestreoí 18 9 KH7V 4 bits por mues tfiL en dieciséis canales mono u ocho estéreoI Los tres últimos modos utilizan compresión por ADPCM i Compact Disc Interactive CDI El CDI es una especificación que proporciona las características que debe cumplir un sistema basado en ordenador con posibilidades de audio y vídeo interactivo y que utiliza el CD como ír dio de almacenamiento El CDI no esta diseñado para su uso como ordenador personal Se puede contemplar como una especificación de un nuevo y diferente ordenador personal El sistema ha sido desarrollado por Philips y Sony Los principales elementos de un sistema CDI son 1 Una unidad de CD1 D lina placa que contiene una CPU de la familia 68000 con memoria RAM y ROM 3í CircuN tos integrados para aplicaciones de audio y vídeo y 4 Un interface para un monitor RGB o un telc visor El CDI se debería ver como el equivalente de un VCR Creproductor de vídeo convencionaD que se conecta al aparato de televisión del ric El hardware asociado a la parte de vídeo1 porciona diversos modos ele funcionamiento en secuencias de imagen y en gráficosI El CDI tiene la capacidad para visualizar vídeo en pane de la pantalla con baja resolución temporal El sistema esta limitado por la máxima velocidad de transfe rencia que puede proporcionar el CD y por la ain sencia de algoritmos sofisticados de elescompre sión de imagen El algoritmo de compresión de imágenes que se utiliza esta basado en técnicas de ruivIengtlL que proporciona imágenes muy conv primidas con la apariencia de dibujos animadosI Esta es una de las razones por la que se dice que el CDI esta especialmente diseñado para su uso por niñosa Para compensar las posibles desvei jas con respecto a la parte de vídeo5 Philips ha anunciado un circuito integrado basado en el MPEG para finales del ano 1992 que se incorpon ra en el sistema COL El sistema de almacenamiento de audio es el mismo que el utilizado en el DVL Kl presente articulo ha intentado dar una visión global de los actuales standards utilizados en compresión de audio y vídeo en aplicaciones multimedia con especial énfasis en los sistemas DVI y CDL Con respecto al futurol es de esperar que los avances en ordenadores y el desarrollo de nuevos circuitos integrados continúen desarro llando nuevas aplicaciones y mejorando las prc sentes en el entorno de compresión de audio y v dec La aceptación de los standards propuestos en las dos áreas contribuirán a acelerar la intre ducción en el mercado de productos más baratos y asequibles a un mayor numero de aplicaciones La perspectiva a muy corto plazo es la intersee ción ele tecnologíasI hasta hace poco muy elisjuiv tas e independienteSj como los ordenadoreSj la televisión y el audio elegían calidad El futuro no distinguirá entre un ordenador que incorpore un sintonizador ele televisión y un televisor eme i corpore CPU muy sofisticaek Antón i Gas ti II Ingeniero de Telecomunicación f 19781 y Doctor Ingeniero de Telecomunicación d983lporla I niversidad Politécnica de Cataluña CUPCX En la actualidad es Profesor Titular de I niversidad del Departamento ile Teoría de Sebaly ComttnU caciones y profesor de la liscuela de Ingeniería de Telecotm nicación de Barcelona de la I PC Sus áreas de interés son el Procesado y A nálisis de Imageir Enrique Masgrati Ingeniero de Telecomunicación 119781 y Doctor Ingeniero de Telecomunicación f 198SJpor la I niversidad Politécnica de Cataluña HPCi lis Pmfesor Th tullir de I niversidad del Depar lamento de Teoría de Señal v Comu nicaciones y profesor de la liscuela de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona de la I rPC Sus áreas de interés son el nitrado Adaptativo de Señalen Comunicoctonesl Codificación de Voz y Audio y Procesado Robusto de la I oz
30 oct 2015
Artículo BIT
Revolución audiovisual: del blanco y negro a la alta definición
Del Blanco y Negro a la Alta Definición Pedro Vicente del Fraile En este artículo se trata de ofrecer una rápida visión del proceso evolutivo que la televisión ha seguidot desde sus inicios en ablancoy negro basta la aplicación de técnicas digitales que permiten mejoras sustanciales de la calidad ofrecida por los actuales y futuros receptores de televisióiu E 1 artículo consta ele cuatro partesi en unaentender mejor el empico tic técnicas digitales primera se describen los principales motN luí la tercera se hace una introducción de las vos que dieron lugar a la elección de técnicas digitales en el receptor actual CIY mejo parámetros en los distintos sistemas actualesI En radaX Por último1 en la cuarta parte se comeiv la segundal se hace una somera descripción de tan las distintas propuestas de TV de alta dcllnr la TV en el dominio frecuencias que ayudará a ción ÍHDTVX M O N O G R A F I C Obit 76 moo Elección de parámetros Cuando se introdujo el servicio de TV en blanco y negro UVrO hubo que elegir una serie de parámetros para configurar el sisteiruL Desgraciadamente por desacuerdos más o menos justificados en la elección de estos pará metroSj no surgió un sistema universaL sino varios sistemas localesj lo cual lia obligado a sufrir muchas penalidades cuando hubo que transmitir informaciones televisivas entre países con diferentes sistema Veamos el proceso de elección de parámetros 1 Para disminuir en lo posible la percepción de los defectos en las imágenes reproducidas1 cai sados por falta de regulación de la fuente de al mentacióiv era recomendable tomar un número de imágenes por segundo frecuencia de íitu ge que fuera múltiplo de la frecuencia de red Al mismo tiempOj para tener una sensación de parpadeo dilckerí tolerable se han de visualizar más de 40 imágenes por segumkx Esto llevó a adoptar una frecuencia de imagen igual a la de red Í50 Hz ó 60 Hz1 según el paísh En la elección del número de líneas para explorar la imagenl se tuvo en cuenta que este número de líneas NL determina al máxima defih nición de la imagen en sentido vertical y que fijada la frecuencia de imageiL también determN na la frecuencia de líneas número de líneasXsegunck Debido a fenómenos de itu netostricción1 tanto la bobina de desviación como los transformadores de salida de líneasI vibran produciendo un sonido apreciable y PHILIPS LANZA UNA NUEVA GENERACIÓN DE TV COLOR Durante el verane saldrán a la venta en el mercado español aparatos con los Hz y Digital Scar con un breve intervalot tras su presentación a los consum dores alemanesÉ Kl precio para los modelos de 28 pulgadas rondará las 220 000 pías mientras que los de 36 con panu lla de 1679 costarán 600 000 ptas1 TV EN COLOR EN EUROPA Dos o más aparatos I I Un aparato m molesto si no se toma la frecuencia de líneas en el extremo alto de la gama audible Considerando el poder de resolución del siste ma visual humanol la distancia más probable del espectador a la pantalla y las características del oídol todos los sistemas de TV eligieron una frecuencia de líneas de alrededor de 15Xi Khz teniendo 525 Iíneas7imagen el grupo de 60 imágyseg1 y 625 el de 50 imág7seg La relación de aspecto íanchura7altunO se tomó igual a la que el cine usaba en aquellos días1 473 Actualmente en los futuros sistemas de alta definidora la tendencia es tomar una relación de aspecto de 1679 dando una imagen más panorámica como lo ha hecho también el cine Si tomamos para I7 valores de 50 ó 60 imáge nes por segundo1 la anchura de banda resulta demasiado grande por lo que se recurrió a hacer una exploración entrelazada 2iL que coiv siste en descomponer una imagen en dos canv poSj uno formado por las líneas impares y otro por las líneas pares y enviarlos secuendalmefr te5 tomando para cada campo 1750 ó 1760 segundos1 lo cual permite dividir por dos el ancho de bandal conservando una sensación de parpadeo tolerable Desgraciadamente el entre lazado produce una sensación de temblor de líneas11 dione flickerí en las partes de imagen con variaciones bruscas de brillo en sentido ve tical Cbordes horizontalesh En cuanto a la transmisión de la información de audiOj todos los sistemas existentes eligieron la modalidad de modular en AM o FM con la señala de sonido1 a una subportadora cuya fi cuencia está situada inmediatamente por encN ma del extremo superior de la banda de vídeo1 habiéndose elegido 43 Mhz en el grupo de 60 Hz y 5t5 Mhz en el de los 50 H7 wLa tendencia es tomar una relación de aspecto de 1679 dando una imagen más panorámica bit 16MONOGRÁFICO La TV en color wCon el desarrollo de circuitos integrados VLSI7 se ha alcanzado el nivel de rapidez y complejidad exigidos para la aplicación de técnicas digitalesw A finales de la década de los 40 se iniciaron las transmisiones de TV color En el primer sis tema usado se transmitían seciiencialmente tres campos completoSj pertenecientes a cada uno de los tres componentes de colorí rojoI verde y azuL Este sistema tenía el inconveniente de no ser compatible con los sistemas de blanco y negro ya existentes Tras unos años de laboik sas investigaciones los americanos adoptaron en 1953 el sistema NTSC CNational Televisión System CommittecO compatible con la TV monooroiTUL Este sistema logra dividir la infop mación de una imagen1 en dos señalesl una que contiene la información de brillantez duminaiv cia Y aprovechada por la TV en B7N y otra que contiene la información de color ícrominancia CX Dado que el ojo humano tiene un poder de resolución aproximadamente cuatro veces menor para discernir detalles de colorido que detalles de brillo1 es posible reducir el ancho de banda de la señal de dominancia en un factor de cuatre Con esta señal de crominancia redi cida1 se modula en amplitud y fase una subpoi tadora cuya frecuencia está situada dentro de la pane superior del espectro de la señal de nancia y se añade a ella para formar la señal compuesta YC En el sistema NTSC la fase de la subportade ra de crominancia lleva la información del tinte del color recuperadoI por tanto distorsiones de fase se traducen en variaciones de tinte que degeneran la imagen notablemente Para evitar esta desventaja Francia propuso un nuevo sistema llamado SECAM CSequentiel A Memoi que transmite las dos componentes de crominancia seciiencialmente línea a línea1 usando una portadora modulada en frecuencia1 Alemania propuso el sistema PAL CPhase Alternation on Lines que como el NTSC usa una modulación en fase y amplitud para trans mitir la crominancia1 pero con la diferencia que una de las componentes cambia de signo línea a líncL con lo que logra convertir los errores de tinte del NTSC en errores de saturación mucho menos notables para el ojo humane Desgraciadamente una vez más1 no se llegó a un acuerdo en la adopción de un sistema único de TV en color coexistiendo en este momento tres sistemas mutuamente incompau blesi NTSC SECAM y PAL SIEMENS Funciona bien su intercambio de datos7 jEI K1100 comprueba todos los interfacesl El intercambio de datos entre redes diferentes es cada vez más intenso Ejemploi la LAN de una planta de producción automatizada conectada a una WAN y a RDSL En esta aplicación incluso los pequeños errores pueden tener fatales consecuencias Es preciso comprobar continuamente el cumplimiento de los protocolos establecidos Una difícil tarea que ahora se puede resolver con un único analizador de protocoloiel K1100l con sus módulos intercambiables para LAN1 WAN y RDSL Estos son sus puntos fuertesi D Estadísticas1 pruebas y análisis de protocolos1 ü Posiciones de conexión para acomodar simultáneamente dos módulos de interfaz D Un único modo de presentación para todas las aplicaciones1 D Pruebas preparadas de servicie fáciles de realizar y sin necesidad de conocimientos especiad G Muy adecuado para todo tipo de servicio gracias a su reducido pese Le interesa7 Envíe este cupón ai Siemens1 S A Dr Telecomunicaciones Í Pza Carlos Trías BertránT7 28020 Madrid TeL555 00 02 íext 3325J Siemens1 analizadores de protocolo para comunicaciones fiables1 M O N O G R A F I C O76 Los tres sistemas tienen en común que las señales de luminancia LV y dominancia nC comparten la misma banda de frecuencias1 au que con distribuciones espectrales diferentes dentro de dicha banda1 formando la llamada señal compuesta YC Esto permite compatibil dad con los sistemas de blanco y negro I pero implica problemas de información cruzada entre Y y C ícrosstalk Las componentes de alta frecuencia de luminancia pueden ser interprc das como señales de crominancia ícrossoloiO produciendo irisaciones coloreadas superput tas en las zonas de la imagen con detalle muy fino1 la señal de dominancia puede ser intei pretada como luminancia dando un granulado en la imagen ícrossuminanciaX DImejorado fprocesado digital de vídeoí Con el reciente desarrollo de circuitos inte grados VLSL se ha alcanzado el nivel de rapidez y complejidad exigidos para la aplicación de técnicas digitales en los decodificadores de irru gen1 sonido y teletexux Las ventajas que se esperan obtener del uso de técnicas digitales en televisión soni D Mayor economía i 2 Mejor calidacL 3 Nuevas prestacionesI Deseo mayor información sobre el analizador cié protocolo K1100 EmpresayOrganismo Direccior Código Postaldudafl Provincia 0O bit 76MONOGRÁFICO wLa mejora de calidad se hará notar en la casi total eliminación de las efectos indeseadosw Distribución espectral de la señal de TV NTSC La mayor economía se obtendrá reduciendo el número de componentes y sustituyendo los componentes relativamente caros Cpor ejemplo1 las líneas de retardo analógicas de cristaD por otros más baratos ünemorias digitalesX Por otra partel los costes de producción bajarán gracias a la mayor Habilidad de los productos y a la sinv plificación de los procedimientos de ajuste La mejora de claridad se hará notar en la casi total eliminación de los efectos indeseados producN dos por la interacción entre la luminancia y la crominancia1 en la reducción de ruido y de los efectos negativos debidos a la forma de barrido usada 1 tales como el parpadeo causado por el escaso número de imágenes por segundo Í25 ó 30 y el temblor de líneas debido a la explora ción entrelazacku Esta clase de defectos resultan mucho más molestos con imágenes mayores y más brillantes Ccaso de las futuras pantallas pk nas y actuales tubos de alto brilloh Las nuevas prestaciones que se pueden obte ner están íntimamente relacionadas con la apln cación de las memorias digitales de campo o de imagen Algunos de los ejemplos soni nimagen parada11 que posibilita hacer copias sobre papel u otros soportes MultHmagen en imagenn1 de visualización de varias imágenes captables en un momento dnuy conveniente para la selec ción de programad y Teletexto de adquisiciófr mulUpáginanI de respuesta instantánea al seleo cionar una páginaI PAL t i i1256 MHz0 12 3 A 6 MHz f H Las emisoras1 por su parte están obligadas a atenerse a las especificaciones propias del siste mar pudiendo hacer muy poco para evitar los efectos de Icrossolor crossuminancia parpadeo11 y Btemblor de líneas11 y por tanto las mejoras han de llevarse a cabo en el receptor La mejora de calidad de imagen está prinev palmente basada en la distribución espectral de la señal de TV CVer figura í 1 Una vez digitalizada la señal compuesta de vídeo YQ para separar sus componentes Y1 U y V se usan filtros clijíiii lesI Si sólo se pretende lograr el grado de seix ración que alcanzan los televisores analógicos actualeSj bastaría con usar filtros digitales paso Ixmda y bandaliminadaI Con estos filtros no se obtiene una mejora significativa del llcross talk puesto que las componentes de alta frecuencia de luminancia siguen estando en la señal de crominancia sepa rachu No obstanteI se mejora por la exactitud de esta clase de filtros y principalmente por su res puesta de fase lineal ícosa difícil de lograr con filtros analógicosL Para obtener un mayor grado de separación a nivel de paquetes especiales hemos de usar filtros cuyas respuestas tengan polos y ceros separadoSj una frecuencia de línea para NTSC y media frecuencia de línea para PALI lo que exige filtros con unidades de retardo de un peiv odo de línea TL en NTSC o dos períodos de línea 2TL en PAL Puesto que en estos filtros se combina el valor de una muestra correspoiv diente a un determinado elemento de imagen ípixelX con el valor de la muestra correspoiv diente a otro pixel retardado justamente un período de línea y por tanto situado debajo del anterior a este filtrado se la llama filtrado vert caL Para un grado de separación superior aúnl a nivel de componentes espectralesI hemos de emplear filtros cuyos polos y ceros estén sepa rados una frecuencia de imagen fp para NTSC y media frecuencia de imagen para PAL5 lo cual requiere filtros con unidades de retardo de uno o dos períodos de imagen respectivamente En estos filtros se combina la muestra correspoiv diente a un pixel con la correspondiente al mismo pixel de la imagen o imágenes siguieiv tesj a este filtrado se le denomina filtrado tenv poraL Las unidades de retardo usadas en los filtn dos verticales y temporales suelen ser memorias lógicas del tipo FIFO y están organizadas como larguísimos registros de desplazamiento en las que en cada célula se almacena la información correspondiente a una muestra y esta infonru ción pasa a la célula siguiente a cada período de muestreoI Por tanto1 la capacidad de memoria MO N OG RA F I CO necesaria será proporcional a la frecuencia de muestreo fs y al tiempo de retardo de la unidad de retardo que requiera el filtra Reducción del parpadeo Actualmente debido a la introducción con el mercado que los tubos de imagen de alto brillo y con pantallas de mayores dimensiones1 ífoi mato 1679X el parpadeo CfilckeiO es mucho más acusador Una forma de reducir este efecto es visualizar cada campo dos veces1 para lo cual se emplean dos memorias de campo de tal forma que mientras una se gravat la otra se lee a doble velocidad recirculando la información Esta acción lleva consigo el tener que duplicar la fre cuencia de líneas en los circuitos de barrido horizontal y duplicar también el ancho de banda de los amplificadores de vídeo1 Reducción del temblor de líneas Como ya se ha dicho antes1 debido al entrek zadol en imágenes con cambios bruscos de luminancia paralelos a las líneas de barrido i bordes horizontales se aprecia un temblor del límite de transición Esto se puede evitar pasaiv do a exploración progresiva mediante una inter polacióiL lo cual exige memorizar tres campos consecutivos e insertar por ejemplo las líneas pares en un campo impar promediándolas líneas de los dos campos pares adyacentes y lo mismo con los campos pares1 Todas estas mejoras están siendo introducN das actualmente en los receptores de alta caln dad y en un futuro inmediato estarán en cuaU quier televisor En la publicidad se anuncian con distintos nombres llDigivisionllI 100 ciclos sin parpadeo etc Formato 1679 Actualmente han aparecido en el mercado receptores que incorporan pantallas con 4 reh ción de aspecto11 igual a 1675 Estos receptores suelen estar dotados de complicados circuitos de conmutación que los capacitan para exhibir una imagenl recibida en 473 en distintas nuxL lidades a elección del usuariol por ejemplo mostrando todas las líneas útiles y dejando una franja sin imagen a cada ladol o bien mostrando toda la pantalla llena pero escondiendo líneas útiles en las partes superior e inferior y otras más1 entre ellas por supuesto las captadas en formato 1679 con sus verdaderas dimensionesI Estos receptoreSj sólo si van dotados de un decodificador MAC adecuado1 serán capaces de captar las emisiones en MAC 1679 y las emiskv nes de HDMAC de alta definiciónI pudiendo en este caso mostrar los programas HIMAC con una calidad lige ramente inferior fprc sencia de algunos artefactos debidos al shuffling y al sulv muestreo foldingí que la de un progre ma emitido en MAC normaL Sistemo MAC La aparición de los satélites de radiodifusión directa ÍDBSJ hizo que los radiodifusores recoiv siderasen la forma de reestructurar la señal de televisión En 191 EBU propuso el sistema MAC CMultiplexed Analogue ComponenO que sobrepasaba las limitaciones del PAL y cubría las necesidades de la distribución por satélite y cable1 ofreciendo ventajas como la eliminación de la distribución por satélite y cablej ofrecieiv do ventajas como la eliminación de las subpor tadoraSj evita el IlcrosstalkllI mantiene las 625 líneas permitiendol sin embargOj compatibilN dad con formatos de pantalla ancha 1679 y con señales de alta definición HDhMAG El parque actual de receptores MAC en Europa es relativamente bajo1 Se espera que este parque aumente rápidamente debido al aumento de programas emitidos en MAC que el cumplimiento de la Directiva Comunitaria Europea ocasionarán Este parque ha de servir de cuna para la implantación evolutiva del sistema Europeo de alta definición HDVIAC Alto definición El repon 801 de CCIR define la Alta Definición CHDTVO en comparación con los sis temas actuales PALI NTSC o SECAM como un sistema que tenga doble definición verticaL doble definición horizontal de alta1 señales de diferencia de color U y V separadas de la señal de luminancia Cno crosstalkX mayor relación de aspecto y sonido de alta fidelidacL El cumplimiento de estas prestaciones exige una anchura de banda del orden de 73 veces mayor que la usada en IV normal BR Está claro que si se quiere difundir HDTV por satélite tDBSÍ con 27 Mhz1 de canal y moduk ción en FMI hay que reducir la banda al menos en un factor de 4 Para transmisiones vía canales terrestreSj el factor de reducción ha de ser aún mayor Se emplean dos técnicas para reducir ancho bit 76MONOGRÁFICO Pedro Vicente del Fraile Doctor Ingeniero de Telecomunicación 1 Empezó su carrera profesional en 1961 en la empresa Iberia l dio1 donde ocupó el cargo de Jefe de la DU visión de Radio y Jefe de Laboratorio sut sivamentc lin 1967 se incorpora a Copresa1 SA también como Jefe de los Laborauv riosj desde 1978 es Asesor Técnico de D rección de dicha cm presal dedicándose al estudio y promoción de nuevas tecnologías1 en especial las relacio nadas con la telev Director de la re vista Minihwattl ha e crito más de 60 artíci los en ésta y otras pi blicaciones especia zadasi lis miembro del Consejo Asesor de Mundo Electrónica Profesor de la asig natura de Televisión en la ETSIT de Bai celona1 ha impartido también numerosos cursos y seminarios sobre temas afinen Kn la actualidad es miembro de la Junta Directiva y Presidente de la Comisión de Tee nologíal Normaliz ción y Homologación de ANIEI así como miembro del Comité Organizador de de Empleo de algoritmos de submuestreo1 Empleo de algoritmos de compresión digN taL Empleo de algoritmos de submuestreo Se aprovecha la baja capacidad del sistema visual humano para apreciar alta definición en imágenes con gran cantidad de movimientc Se subdivide la imagen en pequeñas subimágenes Obloques normalmente de 8 l 8 pixels1 se conv para cada bloque con el bloque que ocupa el mismo lugar y con los bloques adyacentes en las imágenes anterior y posterior y se estima asL si se ha trasladado este bloque Cdetección de movimiento bloqiO o cuanto se ha trasladado este bloque C estimación del vector movimieiv toX Los bloques que no acusen movimiento se envían con alta definición espacial Cse envían los 88 pixel pero se invierte más tiempo en enviar el bloque Por el contrariot los bloques afectados de movimiento son enviados con menos definición espacial dnenos pixels por bloqucO pero se envían más bloque por unidad de tiempo Hay dos formas de operar en el extremo receptor a El receptor va dotado de un detector de movimiento similar al del tran misor1 que dictamina el tratamiento que se ha de dar a cada bloque M El transmisor envía al receptor una información adicional DATV ÍDigitally Assisted Televisión que le va indica do el tratamiento que ha de dar a cada bloque Los sistemas japonés MUSE y europeo HI MAC utilizan esta tecnologíaI el MUSE en la forma a y el HdMAC en la forma bX Empleo de algoritmos de compresión digitaL En esta tecnología se trata de eliminar la redundancia estadística de las imágenesI En una imagen1 existe gran probabilidad de que un pixel sea igual o parecido a los que le rodean dedundancia espacialX también existe gran probabilidad de que un pixel sea igual o muy parecido a su homólogo de la imagen siguiente Credundancia temporalX En lugar de enviar los valores de las muestras obtenidas de una imagen se envían otras magn tudes deducidas de estos valoresI por lo cual es imposible obtener sistemas compatibles con los existentes1 Los algoritmos más empleados soni Técnicas predictivas CD P C M X Técnicas de transformación unitaria Las técnicas predictivas consisten en deducir el valor que va a tener un pixel a partir de los pixels anteriores y enviar la diferencia entre el valor estimado y el valor reaL El valor de esta diferencia es generalmente mucho menon con lo que se puede codificar con menos bite En el extremo receptor usando el mismo algoritmo de predicción se recupera el pixel original En las técnicas de transformación con las muestras de cada bloque de una imagen se forma una matriz CPX se premultiplica por una matriz unitaria de transformación A traspuesta y se postmultiplica por CAX La matriz resultante es la matriz de coeficientes CVX Estas transformaciones tienen la propiedad de conservar la energía y concentrarla en unos pocos coeficientesJ siendo los demás de valores despreciables1 Lo que se hace es enviar los a ficientes más signficativos despreciando los demá En el extremo receptor mediante una transformación inversa se recuperan los pixels del bloque con muy poco error Los sistemas que usan estos algoritmos han de usar transmisión digitaL Entre ellos está el proyecto Eureka 256 desarrollado por RTVE1 la Universidad Politécnica de Níadridl la RAÍ y TelettnL Los americanos tienen el objetivo de normalN zar un sistema de HDTV para transmisión terro nal con anchura de banda de 6M1 Actualmente se han presentado cuatro siste mas diferentes al FCC Advisory Committe on Advanced Televisión Service11 para ser evaliu dos1 Todos estos sistemas emplean algoritmos de compresión digitaL Ponoromo actvol Existen dos sistemas de HDTV totalmente desarrollados1 que basan la reducción de banda en técnicas de submuestrecx ambos usan tran misión analógica y multiplexado temporal de las componentes Yt U y Vi El MUSE por el pro cedimiento 1CI Cfime Compression Integrationí y el HdMAC mediante el procedimiento Uaira do shuffling pasa de una exploración progresiva 625 Isla una explotación entrelazada 625 2A y luego aplica una codificación MAC lo cual le hace compatible con este sistemal lo que hace suponer que los receptores MAC actualmente capaces de recibir imágenes de HDTV vayan evolucionando hasta convertirse en receptores de HDAC con todas sus prestacionesI Por otra parte en América se intenta tener un sistema terrestre de HDTV que ocupe una banda de 6 MhzI con transmisión digitaL actuaN mente se están evaluando 4 sistemasi El Digicipherr el DSOHDTVI el ADTV y el ATVA de los que probablemente saldrá uno definitivo que posiblemente integrará paites de cada une
30 oct 2015
Artículo BIT
Redes privadas de comunicaciones: el reto de las redes privadas
MONOGRÁFICO REDES PRIVADAS DE COMUNICACIONES Si una empresa o usuario desea ampliar mejoran o establecer su red de comunicaciones fvozf datos 4 tiene dos claras alternativasi o bien contrata el servicio tenlacesf instalación de nodosf gestión controD de redes privadas virtuales que ofrecen la mayoría de los operadores ÍPTO o contratar los enlaces con el PTO y la propia empresa realiza el resto de las tareas Las preguntas a las que pretende responder las páginas dedicadas a Redes Privadas en este númeroí seríam i Cuál de estas alternativas soluciona mejor los problemas de comunicaciones actuales como economía control aprovechamiento del ancho de bandar fiabilidadí etc7 tCuál permite mejor la evolución crecimientos nuevas ubicaciones nuevas aplicaciones en nuevos ordenadores etc tCuál se posiciona mejor para el futuro ÍFRAMEf RELAY ISDNJ1 A éstos y otros interrogantes contestan en un monográfico coordinado por Bernardo González en el artículo titulado MEl reto de las Redes Privadas77 de José Manuel Huidobro y en MRedes Privadas Virtuales77 de José L Ferrer La utilización de satélites está revolucionando la situación descrita en estas págínas Próximamente BIT dedicará un monográfico a estas tecnologías hit El reto de las Redes PrivadasJosé Manuel Huidobro La solución que ofrecen las compañías privadas de Telecomunicaciones es más in dora y competitiva que la ofrecida por los PTT Tst ya que se ven forzadas a ofrecer al mercado los últimos desarrollos tecnológicos En nuestro país1 desde hace algunos años cualquier entidadpuede montar sured privada1para suuso exclusivo ya que de momento no se permite la reventa de servN cios a terceros yy de hecliOj ya son varias las empresas de telecomunicaciones que contenv plan en sli olería esta modalidacL caso de AlcateL BT1EricssonlNorthern Telecom1 M O N O G RA F I C O77 Telenet o Siemens1 entre otrasI En cierto modo la demanda de este tipo de redes se ve impulsada por el propio deseo de innovación de las empresas que1 sometidas durante varios años a la dependencia total de un sólo sumN nistrador telefónicas necesitan de unos requisitos específicos que la red públicaXRPV no es capaz de satisfacer Por otra parteJ la solución que ofrecen las compañías privadas de telecomunicaciones es más innovadora y competitíva1 incorporando un mayor número de opciones que las que puede ofrecer cualquier PTT1 ya que se ven forzadaSj para sobrevivid a ofrecer al mercado los últimos desarrollos tecnológicosj además pueden incorporar éstos en su gama de pro ductOS con mucha más facilidad y agilidad al ser unas redes independientes de otrasI por contra a como sucede con la red pública5 de una gran extensión y que ha de ofrecer las mismas facilidades a todos sus usuarios1 por lo que cualquier mejoraj caso de poderse introducir por razones de compatibilidad supondría un gran esfuerzo y un coste eleva da Así1 vemos que casi todas los fabricantes ofrecen1 aún antes de estar totalmente definN dos los estándares1 la posibilidad de incorpo rar servicios y facilidades avanzadosl como Frame Relay1 FDD ATMI ISDNJ SMDSJ SNMPt con lo cual las empresas que decidan incoi porarlos a su redt además de beneficiarse inmediatamente del uso de ellos1 se verán en franca ventajaj frente a las que no lo hayan hecho1 en el momento en que éstos se hallen disponibles en la red pública1 facilitándose la interconexión entre redes RED PRIVADA UNA SOLUCIÓN ESPECIFICA Si consideramos que la gran mayoría de recles privadas Cexcluyendo las LANs europe as se basan en el estándar X 25Í observamos que mientras ciertos países favorecen las redes públicas España y Francia en otrosl con unas PTTs más liberalizadonu por contra predominan las redes privadas Inglaterra e Italia Según el último informe de Dataquest Cmarzo 1992 el crecimiento esperado del mercado para este tipo de redes es1 durante el período 19919951 del ltíM en términos de ingresos y del 6t5Vo en el de unidades5 empezando a decrecer a partir del último añc Mercado Europeo Privado X 25 Cuota ÍMSJ de Mercado Estimada por Proveedor Sprint Ericsson Olivetti TRT SAT OST Northern T1 Dowty Hughes Datus Craycom BT Data Alcatel Motorola i BBN CommÉ Infotron Dynatech Teldat CSEE Sitintel Micom Ingresos Totales 1990 39L7 Millones Ello es debido a que para 1993 ya empezarán a aplicarse los nuevos estándares Frame Relayf al estar disponible una mayor infrac tructura digital de transmisión hecho que tern drá un efecto negativo sobre el mercado1 A partir de 1995 se espera la aplicación de la tecnología ATM ÍModo de Transferencia AsíncronoX paso previo a la BSDNt con efectos negativos tanto par las redes X5 como para las basadas en FRj permitiendo velocidades de transmisión de 155 a 622 Mbps y la integración de voZj datos y vídeo sobre la misma red de transporte1 al basarse en la transmisión de tramas de longitud fija ícell relay753bytes JOMANDO IA INICIATIVA Son varias las razones ormalmenteJ no de tipo técnicx que pueden retrasar la decisión siempre estratégica de abordar la implanta ción de una red privadaj si nos detenemos a analizarlas veremos que si en algunos casos no se justifica una decisión en tal sentidot en la gran mayoría de ellos no sólo es la decN sión más recomendable sino la imprescind ble para seguir manteniendo la competitividad de la propia compañía dentro del entorno en que se desenvuelve La primera razón suele ser la resistencia al cambiot que siempre actúa a favor de seguir con la solución actual no olvidemos que wEl crecimiento esperado del mercado para este tipo de redes es durante el período 1991 1995 deliren términos de ingresos y del bfSX en el de unidadesw bit 77MONOGRÁFICO Mercado Europeo Privado X 25 Cuota M de Mercado Estimada por Proveedor Sprint Intemat 14 Ericsson 12p Olivetti IBBNJ a TRT Otros 27f5 SAT 53 OST Craycom 2J Oatus 2 Hughes S DowtyCASEJ 4 Norlhorn Tolecom 4 Inoresos Totales 1990 391 7 Millones USS PROCEDENCIAr DataquosL Marzo 1992 wLas nuevas inve siones con las tarN fas telefónicas actualesf se amoi tizan en un perích do muy cortow hasta hace muy poco la única era la red públicaero el progresar muchas veces sólo es posible mediante el cambiol adoptando soluciones con cierto riesgo pero innovadora Esta resistencia 1 a veces1 viene dada por la dificultad en conseguir los enlaces necesariosI el tener que duplicar los medios durante el periodo de cambux o adaptar los planes de numeración factores que suponen costot esfuerzo y tiempc Unasegundarazónpuedeserla económica en razón de las nuevas i Mercado Europeo Privado X 25 Cuota W de Mercado Estimada por Países Reino Unido 23 Francia 20A Italia 24f2 Suecia L9 España 2 Holanda A Alemania 115 Resto do Europa 12P6 Ingresos Totales 1 995 446 3 Millones USS PROCEDENCIAi DataquosL Marzo 1992 nes y de los costes de explotación Las raSj con las tarifas telefónicas actuales1 se amortizan en un período muy corto si aprcv vechamos el ancho de banda disponibleJ por ejemplo con X25 y el ahorro posterior las justifica y absorve el incremento de los segutv dos sobradamente La política tarifaria de la Operadora 1 sin ninguna dudaJ condiciona en gran medida la de comunicaciones de las empresasI siendo un factor fundamental en la evaluación de soluciones la relación CalidadXCostc La tercera razón a mi juicio1 es la clisponú bilidacl de los necesarios y adecuados medios de transmisión a que en cuanto a conmutaa ción existe una amplia y variada oferta lo que generalmente en un inconveniente cuafr do se decide la implantación de una red pr vadat que ha de llevarse a efecto en un plazo determinade por la escasez de los mismos en determinadas zonaSj factor éste que puede condicionar la expansión de la recL La cuarta razón es la comoclidad Siempre resulta más fácil que otro se haga cargo de la red1 y echarle la culpa cuando ésta no runcic ne1 que asumir la responsabilidad de su clise ñot gestión y administración si bien hay que reconocer a favor de quienes adoptan este criterio que no siempre es fácil contar con los medios técnicos y humanos competentes para poder llevarla a cabo eficazmente Por elloJ la proliferación de los servicios de llou sourcing11 es una realidad en todos los paísest muchas veces ofrecidos por las propias PTTs CBTs SyncordiaXATXTs AccunetX Una quinta razón5 determinante a la hora de plantearse la elección entre red privada o públicaI es como soluciona cada una de ellas el problema de la gestión En el caso de las redes privadasJ sean éstas de voz1 datos o integradas5 el propio suministrador provee del adecuado sistemat que a veces cuenta con interfaces hacia otros5 como podría ser NetViewI o soporta SNMI actuando como un verdadero integrador si todos siguen las reco mendaciones del OSI7NM ForuiTL Si la elección ha sido a favor de la solución públicaI la gestión al menos desde el punto de vista del usuario1 se encuentra muy limm da por razones operativasJ y desde el de la PTT COperadonO todo dependerá de la sok ción técnica adoptada5 existiendo varias arquU tecturaSj todas ellas desarrolladas por compa ñías privadasi UNMA de ATécTt EMA de DECJ ONMA de IBMI OPENVIEW de H etcM no existiendo aún en el mercado productos capa ces de realizar una gestión integrada total de la redI M O N O G RA F I C O77 EVOLUCIÓN DE LAS REDES PRIVADAS INTERCONEXIÓN DE LANs MULTIMEDIA TERMINALHOSTJ i ROUTERI CONCLUSIÓN Por todo lo expuestOj conforme la liberal zación vaya avanzando se abrirán nuevas perspectivasl tanto a los usuarios como a otras compañías ope radoras que vengan a prestar sus servN cios1 Este hecho sin duda permitiráJ gra cias a la libre conv petencial un abanm miento de los mis mosJ mayor flexibilN dad y una mejor caln dad5 junto con una mayor y más variada ofertaI Todo ello5 en definitivaI va a supo ner la proliferación de las redes priva das1 fenómeno que ya se viene contenv plandc En cualquier caso hay que consN derar que no existe una solución única y defV nitiva 4ci última tecnológica para implantar una red comunicaciones1 sino que es un prcv ceso adaptativo y evolutivo VIDEO José Manuel Huidobro Ingeniero Superior de Telecomunicación fxi la IHSlTcle Madrid en 1978yMasterenDirec Ción Comercial y ketii Es Jefe de Transmisión de Dch tos dentro de la DivU sión de Comllnicacio nes de Empresa de ERIcssont SA Ha oci pado el puesto de Direc tor Comercial en PAHL E G U N DA S JORNADAS ViVvELEC OMUNh ACIONE 17A 8 de Noviembre de 1992 MADRIDÍ Ministerio de Industrien Comercio y Turismo SEGUNDAS JORNADAS EN TELECOMUNICACIONES Temas prioritariosCircuitos y componentes aplicados a ComunicacionesRedes AvanzadasGestión de redCalidad y rentabilidad de la actividad de ID ALCATEL STANDARD ELÉCTRICA AMPER AT8J NETWORKS SYSTEMS ESPAÑA COMISIÓN INTERMINISTERIAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA fCICYTJ ERICSSON S i ETSL TELECOMUNICACIONPC ETSL TELECOMUNICACIONPM FUJITSU ESPAÑA HISPASAT M9 INDUSTRIA COMERCIO Y TURISMO Ms OBRAS PUBLICAS Y TRANSPORTES RETEVISION TELEFÓNICA DE ESPAÑA TELEFÓNICA kD TELETTRA ESPAÑA
30 oct 2015
Artículo BIT
Redes privadas de comunicaciones: redes privadas virtuales
Privadas Virtuales Ferrer Es en el área de control de operación y polatiificación donde la solución nvirtuaV incot pora sus concepciones más interesantes El calificativo virtual11 que diferencia el título de estas reflexiones del correspondiente al espacio monográfico que las acoge1 nos su re utilizar su análisis como hilo conductor de la exposición Intuitivamente cuando el término1 como en nuestro caso1 es una de las dos opcio nes de una elección tendemos a asignarles a éstas sentido autonómico o contrapuesux Sin MONOGRÁFICObit 77 embargOj su significado estricto seriar Virtuah que tiene posibilidad de ser5 que es en poteiv cííl Otras acepciones sonr implícito1 tácito1 Estas últimas se adaptan al sentido usual de red vii tual como tácita o implícitamente real aunque formalmente no lo sea1 Por concisión debemos acotar el tiempo y lugar para el discurrir del Bhilo conductora Estos serán nuestro país y el marco normativo del futuro inmediaKX En este entorno la oferta de Redes Privadas Virtuales ÍR PA X que por su propia naturaleza se realiza desde redes publN casI la centraremos en las de datos debido a su próxima liberalizados No consideraremos aquí las R PVs de voz que se ofrecen desde la red publica básica de Telefónica UBERCOMX IA OPCIÓN PUBLICA 0 PRIMA Dejamos fuera de este análisis el concepto de red pública pues se entiendej en este contextOj que la característica de privacidad11 es un requ sito de carácter estratégico para la Entidad que se plantea la solución a sus problemas de comunicaciones1 Este carácter estrategias debe entenderse en el sentido de que las comunicaciones se consideran esenciales para cumplir los objetivos de la entidadI que normaN mente buscan alcanzar las cuotas de mercado deseadas en un entorno competitivoí ciñéndose a los recursos económicos disponibles1 Ello implical respecto a la redj unas características entre las que figuráis Control de accesos 9 Integridad y protección de la información Control de la operación que garantice coiv tinuidad de los servicios soportados y coiv secueniemente el seguimiento de los panU metros de calidad y la agilidad en la res puesta a fallos de cualquier tipOj tanto fiinr cionales como físicos1 u Planificación del desarrollo de red y los servicios que soporta1 con objeto de actm lizar y adecuar las prestaciones que perm tan mantener en el entorno competitivas los objetivos estratégicos de la cntidacL Por supuesto1 conlleva la incorporación de una tecnología muy dinámical compleja y cara de gestionar B Costes de comunicación acotadosl íik pendientes del trafico dentro de los limites proyectados1 En el escenario implícito al describir los requisitos estratégicos de privacidad1 es i tante resaltar que el concepto llmercadon tea el nivel de penetración del sistema de conu nicaciones en el misrrKX Como no consideramos aquí la difusión publicitaria1 nos estamos refv riendo al nivel de comunicación que se ofrece a los usuarios interactivos del sistema 1 Ya seai ofV cinas propias de la entidad Cpor ejemplo7 ofici nas bancariaSj de administración públical des pachos de ventaj etcj5 o bienI llegar directa mente al entorno privado del usuario CdomicU YiOt vehículof etc Esta consideración enfoca la privacidad sobre los puntos expuestos anteriormente relativos a la gestión de los distiiv tos controleSj costes y planificación de redI y nOj sobre la titularidad de las instalaciones desde las cuales se accede a la misma 1 En generad si la extensión de la red sale del ámbito de la entidacL se requerirá el uso de la red pública1 pero independientemente de haber adoptado una solución real o virtuaL Los costes inherentes a este tramo del sistema serán equ valentes en ambos casosIREAL 0 VIRTUAL Ambos conceptos de red privada se material zan en base a elementos tecnológicos comuneSj como infraestructura de transmisión nodos de conmutación y sistemas de gestión de rc Por otro ladOj están los recursos humanos necesa rios y sus aspectos de formaciónl etc üi aplio ción de estos recursos permite1 con eln estado del arte11 actuaL satisfacer las características expuestas1 requeridas por la privacidad 1 Respecto a los aspectos de control de accesos e integridad y protección de la información la tecnología actual pone al servicio de las soluckv nes TeaT y llvirtual11 los recursos necesarios para cumplir los objetivos deseados con suf cientes garantías Cgrupos cerrados de usuario1 tfSi la extensión de la red sale del ámbito de la entidad7 se requerirá el uso de la red pública pero independieív temente de haber adoptado una solución real o virtuar M O N O G R A F I C O bit 77 Telefónica e IBM han llegado a acuerdos de colaboración para integrar la gestión de Red UNO con la de las aplicaciones IBM en Netvieww claves de acceso7 criptógrafo etcj En generaL al compartir a mayor escala los recursos conu nesJ principalmente de software t la solución vi tual aportaría una ventaja económicaI Los aspectos de seguridad siempre tienen una fro tera con comportamientos delictivost aquí se balancean una posible mayor confianza en el control de los propios recursos humanosl frente a una gestión con unos recursos más profesionalesI El tema es complejo y habría que tener en cuenta todos los elementos del sistema pues los recursos de transmisión normalmente quedarán1 de hecho1 fuera del control de la Entidad usuaria de la red privada Es con respec to al control de operación y planificación del desarrollo de red donde las soluciones real11 o Virtual11 presentan diferencias más interesantes de analizar y donde la solución BvirtuaPI actua mente ofrecida por Telefónica y las que puedan ofrecer otros operadores en un futuro1 incorpo ra sus concepciones más interesantes1 IA OFERTA DE RM Comenzando por la ya existente en el doJ el servicio UNO asume las dos acepciones de uvirtualni la de red real implícita para el control de operaciones y la de posibilidad de ser o ser en potencia1 por la extensión de la infraestructura publica que la soporta que es anterior al propósito del usuarkx Respecto al control de operaciones1 la oferta UNO presenta un producto que puede consic rarse como una red tácitamente real Soporta los ICC o terminales de gestión de cliente desde los cualesI el usuario monitoriza el estado de su red Virtual11 en tiempo real y tiene acceso a las estadísticas de explotación Todas las incideiv cias están presentes además en el Centro de Atención Personalizada ÍC A PJt donde se generan las acciones correctoras automátic mentc sin necesidad de requerimiento del usuaric Estas acciones cubren tanto la infrac tructura de conmutación como la de transmN síóil Los desarrollos actuales de Telefónica en este campo permitirán al usuario un acceso transparente a sus propias bases de datos para acceder a la administración de la redt concKer el estado de tramitación de nuevas incorporack nes a su red1 así como alteraciones solicitadas en su configuración También se están realiza do acuerdos con proveedores informáticos para combinar los sistemas de gestión del ce tro de aplicaciones y de red UNOI integrando en un único terminal la gestión que muestra la red globalj es decir las estaciones del sistema y los elementos de red UNO implicadosa En este sentido1 Telefónica e IBM han llegado a acuerdos de colaboración para integrar la ges tión de Red UNO con la de las aplicaciones IBM en NetviewI Estas actuaciones se extendc rán a los protocolos SNMP y CMIl Li modularidad de los servicios ofrecidos por las RR PP VV podemos relacionarla con la tendencia creciente en EE UUM de las ofertas de lloutsourcing11 en diversos grados5 mediante las cuales las Entidades usuarias mantienen el co trol de su red según el nivel determinadol pero delegan la operación mantenimiento e incluso desarrollo en empresas Mexpertas En este se tido la oferta UNO soporta distintos grados de compromiso de servicio ligados a otros paránr MONOGRÁFICObit 77 tros negociables que afectan a la Habilidad deseadaj como la posibilidad de iiaclup11 en los accesos a la red Esta líneat unida a tarifas planas por bloques de servicios1 pensamos será la usual también en las futuras RR1FP1W1 Respecto a la planificación y evolución adap tativa de la redJ las RR PP VV toman el sentido del término virtual como posibilidad de ser ó ser en potent ia Es decirt se ofrecen como una red viva que escruta e incorpora la tecnología1 modela las inversiones y amortizaciones a trc vés de una planificación racional en cuyos ol tivos incluye minimizar los tiempos de respues ta a las demandas de sus clientes1 La red está presente en todo el territorioI anticipándose a las necesidades del usuarkx Esto que es eviden te en los aspectos de infraestructura dnedios de transmisión espacios habilitados para nodos1 personal etcj puede extenderse a las previs nes de equipamiento específico CpuertaSj bucles de abonado1 etcX En este aspecto1 por ejemplo1 el nuevo modelo de previsiones de la demandaJ reciente mente implantado por Telefónica1 para los ser vicios de datos1 contempla por separado la pre visión para la red pública de la de los clientes de redes virtuales1 la primera basada en técnicas de panel de usuarios y muéstreos y la segunda en consulta específica a los clientes cuyos ph nes e inquietudes son recogidos por el sisteirau Es decirI en estos casosI se practica una prevN sión orientada al usuarkx DESARROLLO FUTURO Es de prever que en el próximo entorno regulatoriOj los nuevos operadores de Redes Públicas de Datos incluyan en busca del merc do de empresasI ofrertas de RPVI La actual red UNO está incorporando nuevos proveedores tecnológicos que complementan a los existentes1 Esto le permitirá anunciar en breve Servicios de Altas Prestaciones que están en estos momentos en pruebas de campe El primero será el acceso X25 a 2MbitsAsegv pos teriormente accesos Frame Relayv Respecto al futuro a más largo plazo se ja vn infraestructuras de comunicación José JL Ferrer cionales integradas En el caso de EspañaI Telefónica está considerando actualmente la implantación de una red ATM que en principio tendría aplicación como portador entre nodosI nacionales e internacionalesl y posteriormente podrían ofrecerse al usuario interfaces ATM en consonancia con la evolución de la demanda del mercade Por últimol el actual operador en España de RRIPPIW1 Telefónicas en su planificación a mayor nivel coordina1 los planes UNO con los de IBERCOM y RDSL Estos elementos o sus análogos de futuros operadores1 pueden comb narse en la oferta de redes corporativas que en este marco podrán oferecer soluciones que la Regulación contemple para la integración voz datos Ingeniero Superior de Telecomunicaciones por la ETSIT de MadrícL Desarrolló actividades en Investigación Operativa en Renfey en frDfr Telefónica En el sector de Teleproceso en ünivacy desde 1974 en Telefónica en transmisión de datosl vinculado al desarrollo del seiv cio Iberpac wLa actual red UNO está incorporando Servicios de Altas Prestaciones el primero será el acceso X 25 a 2Mbits7segv pos teriormente a sos Frame Relay77
30 oct 2015
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Redes privadas de comunicaciones: casos prácticos: red digital de comunicaciones integradas de red eléctrica de España
MONOGRÁFICO bit 77 Casos prácticos A continuación os ofrecemos dos casos concretos de Redes Privadast el de la ca de España y el de la Generalitat Valencianas RED DIGITAL DE COMUNICACIONES DE REEAtilio González Hernándezt Juan A García López y Miguel Aópez Ortega RED DIGITAL DE COMUNICACIONES INTEGRADAS DE RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA En 1985 se fundó RED ELÉCTRICA DE ES PAÑA con la doble misión de realizar el transporte a nivel nacional de la energía eléctrica en alta tensión y de gestionar la ex plotación unificada del sistema eléctrico es pañoL En ese momentoI la Compañía adquN rió 16 300 km de líneas eléctricas de 400 y MONOGRÁFICO bit 77 moo 200 kV1 pero sin red de comunicacionesl por lo cine se hizo necesario la utilización de ca pacidad excedente de otras redes de otras Compañías Eléctricas y de líneas alquiladas a Telefónica Al ser las comunicaciones un elemento 1x sico en la cadena de supervisión y control del sistema electricen REE tuvo que planificar en 198 una red específica de comunicaciones adaptada a sus necesidades realce Esta red estáI mayoritariamente1 constituida con mz dios propiosl ya que la utilización de la red piV blica telefónica implN caba problemas de cos teSj falta de estructura de red adecuada e inv posibilidad de llevar una supervisión y coiv trol de la misma 1 Por otra partet la utilización de los enlaces de comi nicación de otras Conv pañías Eléctricas de pendía de la capacidad excedente de éstasI claramente insuficiente yI asimismoI impedía la realización de una gestión directac En Noviembre de 1990 REE lanzó las espe cificaciones definitivas de la red digital de conmutación invitando a presentar oferta a las empresas más relevantes de telecomunU cacióiL La red tiene vocación de red abierta 1 a la que pueden integrarse de forma compet tiva equipos de distintos fabricantes Los m dos básicos de la red y el resto de los equipos adjudicados hasta el momento son AlcateL constituyendo la centralita digital Alcatel 4000 el elemento básicc Esta red digital privacUu por su dimensión y características técnicas 1 es sin duda una de las más importantes de Europa dentro del sector eléctrico1 Descripción generalfSituación wLa red tiene vocación de red abierta7 a la que pueden integrarse de forma competitiva equipos de distintos fabricantesw Qctual Desde el punto de vista operativo5 REE tie ne dividido el territorio nacional en 5 regio nes ÍNortej Estej Noroeste5 Centro y SurX existiendo un despacho de maniobras o C rex en cada región desde donde se controlan las operaciones de zonat y un Centro Nack nal de Explotación en La Moraleja CMadridh La red privada de REE es1 en consecuencia1 una red de ámbito nacional que sigue la oi ganización geográfica de la explotación de la energía eléctrica y queI por lo tantoI está vidida en 5 redes regionales que cubrirán las zonas mencionadas1 Estas redes regionales estarán interconectadas entre sí por medio de enlaces directos y a través de un nodo ubic do en el Centro Nacional de Explotación de REE ÍCENEXX El medio de transmisión utilizado esI fuiv damentalmentc la fibra óptica tendida sobre líneas de alta tensión Radioenlaces digitales y circuitos digitales alquilados a Telefónica seráiL asimismo1 util zados en menor medN cUl Laimplantación de la redl que se inició en1991i se desarrolla enun período de 3M años y dispondrá de más de 70 nodos con topologíamallada en cada región yt conse cuentementc con una alta capacidad de trá sito1 Broutingn y Bnetworkingll1 La interco nexión entre nodos se realiza vía enlaces a 2 Mbps1 Para el cumplimiento total de la especific ciónr ALCATEL ha acometido un plan de dc sarrollos a 3 fasest estando en estos raomen tos en el final de la fase L Por otra partes REE y ALCATEL elaboraron un protocolo de aceptación de la red que fue utilizado para las pruebas de homologación realizadas en una maqueta de 4 nodos ubie dos en centros de REE1 Sobre esta redt se ve rificaron distintos servicios de voz datost recL mensajeríaSj redundancia 1 plan de ni meracióiL simulando los escenarios posN bles a los niveles de nodo1 red regional y red interregionaL AdicionalmenteI otra maqueta de red está instalada en las dependencias de ALCATELt a disponibilidad de REEJ donde se verifican los distintos desarrollos y adapta ciones requeridosI El número total de centrales pedidas a AL CATEL hasta la fecha es de A de las que 5 es tán en servicio y el resto en fase de instaU cíóil Conexión con otros redes Independientemente de las necesidades de conexión con las redes públicas ÍRed T lefónica ConmutadaI Red Iberpac RDS1 en el futurOj etcOi la interconexión con las redes privadas de otras empresas eléctricas1 consté M O N O G R A F I C O77 tuye una necesidad básica para el funciona miento del sistema electricen Esta conexión se puede realizar a través de medios analógN cos o digitales7 con los correspondientes prcv tocolos1 Es importante destacar la conexión con la red digital prm da de Compañía Sev llana de Electricidadl ya que en este caso existe una total compatibilN dad que asegura el cumplimiento de todos los requisitos operat vos y una completa transparencia de servN cios de voz y datOSI Para la conexión con entornos analógicos actualmente instalados en las redes privadas del sector eléctrico1 ALCATEL ha desarrolk do protocolos de señalización AKNR CEM7R2 modific y Q237Q23 Requisitos técnicos odsequibles El seguimiento de recomendaciones intei nacionales y de sistemas abiertos han sido rc querimientos imperativos para REE1 por lo que la red sigue dichas recomendaciones ba sadas en CCITT1 ETSIt ECMA1 ISO Siguie do esta línea1 las centrales y redes solicitadas a ALCATEL son compatibles RDSI y utilizan potentes protocolos que siguen las recome daciones de señalización ECMASIC Las centrales digitales utilizadas tienen la posibilidad de ser segregadas en unidades re motas que pueden ser equipadas en lugares alejados mediante conexiones MIC a laXs Unidad7es Central7es1 Por otra parte1 las comunicaciones entre 2 puntos de la red se establecen automáttó mente por el camino más económico posible íen términos de tráfico a través de un algo ritmo de urouting11 dinámico1 denominado ude rutas adaptativas1J 1 por el que se asegi ran las comunicaciones aunque existan camN nos abiertos o en malas condiciones Cy sin i tervención algunadel usuarioX AsimismOj un aspecto fundamental para objetivos tan estratégicos para el país como los de REE es el de la seguridad en las comun caciones1 La gran mayoría de los nodos se equipan con duplicación de todos los ó nos vitales Cprocesadores1 memoriasJ busesJ matriz de conmutación base de tiempos X de tal manera C redundancia hotstandl que cuando falla una unidad7 su gemela garantiza las centrales digitales utilizadas tienen la posibilidad de ser segregadas en unidades remotas el buen funcionamiento sin interrupción de las comunicaciones que se estaban realiza do Cvoz o datosX no perdiéndose ni siquiera1 aquellas que estuvieran en fase de establec mientex Esta seguridad se refuerza con el me cionado mecanismo de rutas adaptativas1 En cuanto al sincro nismo1 en cada red re gional se utiliza sincro nismo síncrono maes troesclavo jerarquiza do a 4 niveles con va rias posibles fuentes de sincronismo íexternas e interna por motivos de seguridad1 Para la red interregional el sincronismo es plesiócro no De vital importancia para el buen rend miento de la red resulta la correcta gestión de la mismat gestión jerarquizada a 3 niveles ínodo5 red regional red nacionalX con arquN tectura OSI y aplicación dotada de potente interfaz de usuario CcolorI gráficosJ zoo mingvI windowsX Finalmente1 y en cuanto al plan de nuiT ración1 se ha creado un plan a 4 cifras para cada región1 con 2 cifras de prefijo indicativo de la misir La flexibilidad del plan de n meraciónJ permite la posibilidad de adapta se a otros planes de numeración de otras compañías eléctricas1 Servicios previstos El potente protocolo de señalización entre nodos utilizado CABCX hace posible una total transparencia de servicios en cada una de las redes regionales1 De esta manera1 la totalidad de los servicios prestados a nivel de nodo es tán disponibles a nivel de red1 constituyendo cada red regional una red digital de servicios integrados que se comporta como si fuera un único sistema o central digitaL Para la red i terregional existirá también un amplio nivel de transparencia f Servicios de datosi Comunicaciones transparentesr Síncronas CV241 V351X2D AsíncronasV24 Comunicaciones con valor añadidoi Emulación Fax Emulación X25 PAD Emulación videotex VIDEOPAD Emulación 3270 Cel FF IBM llveM a la bit 77 MONOGRÁFICO centralita ALCATEL 4000 como si fuera una unidad de ControD elemando7Telecontrol con conexio nes permanentes desde el Host a las Unidades Sensoras y reconfiguración automática de otro camino permanente en caso de falle Conmutación X25I Red privada de coiv mutación de paquetea Correo de voz local o centralizada Correo electrónico local o centralizadc tX400 1 Gama completa de aparatos telefónicos digitales íinstalándose preferentemente voz t datosl con manos libres y con o sin displayO 4 Operadores de despacho con funciones multilínea y ACIX f Guías vocales de ayudaa f Sustitución f Directorio telefónicas Etc Miguel Ángel López OrtegaAtilio González Hernández Juan Antonio García López Ingeniero de Telecomunicación Jefe Departamento Organismos Oficiales y Compañías Eléctricas ele Alcatel IberteL Ingeniero de TelecomunicacióiL Director de Comunicacionesl Protecciones y Control Red Eléctrica de EspafuL Doctor Ingeniero de Telecomunicación Jefe Departamento de Comu nicaciones Red Eléctrica de EspañcL
30 oct 2015
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Redes privadas de comunicaciones: casos prácticos: Generalitat valenciana: una wan con futuro
bit 77 MONOGRÁFICO GENERALITAT VALENCIAS UNAWAN CON FUTURO Enrique Valis Muñoz IBM TAOS RED ETHERNET SUNSPARC IBMX9370 La implantación clel sistema IBKRCOM dentro del ámbito de la Generalitat ValencianaI constN tuyendo una red privada con un total de 4500 líneaSj distribuidas en 42 dependencias de la ComunidadI suponía un reto en cuanto al apro vechamiento de tan extensa red1 Aplicociones Instalados Existen tres aplicadonesl actualmente accedN das utilizando adaptadores de datos Ibercom conectados a PCs con tarjetas remotas de lación SNAj que soni Base de datos Aplicación de registro de entradalidaI Base de datos ele personal Por otra parte el sistema VIDKOTEXT tiene entre otras aplicaciones de información de los diversos departamentos de la Generalitau la Guía Ibercom de Personas y Servicios de la Generalitat Finalmente existe una aplicación denominada S I A P que suministra información de cuaU quier procedimiento administrativo1 residente en PCS distribuida en un gran número de Ayuntamientos de la Comunidad y cuya actual zación mensual se realiza a través de buzones de correo electróniax contratados al servicio MENSAITiX M O N O G R A F I C Obit 11 t0O Sistemo de Mensojerío de la Generolitat Siguiendo la línea de utilizar la gran infra tructura de comunicaciones instaladaI se plafr teó la creación de un sistema de mensajería electrónica para la Generalitatl basado en X 400 cumpliendo estándares y por tanto con la c cidad de transferir información a otras admin traciones bien nacionales o europeasI Para testear el nivel físico y los dispositivos de la mismal el nivel de red y sus dispositívos1 y en nivel de aplicación los equipos que lo sopoi taranJ se diseñó una prueba piloto j entre dos Consellerías íver gráfico R Los elementos tes teados a nivel físico fueron i L DB y TALVr Adaptadores vozXdatos a 9600 bps sobre líneas digitales con interfase V24 2 Datavoice adaptador voz7datos sobre líneas analógicas a 19200 bps con interfase V 24 3 Modems RTC de bajo coste sobre líneas analógica 4 TALH1 adaptadores de datos sobre líneas digitales con interfase VÉ35 a 64 kbps1 A nivel de red se testearon dos conmutadores de paquetes de EricssonI que sobre líneas ded cadas IbercomI permiten definir una red privada X25 con las ventajas adicionales a una red X 25 pública de no tarificación por volumen de información transmitida y gestión propia 1 Con funcionalidad adicional de PAO de acceso1 pei mitiendo que PCS y terminales por su salida serie y a través de la red puedan acceder a cuaN quiera de los ordenadores conectados a la misiruu y además sirven de puente del mundo digital Ibercom al mundo exterior analógico1 tanto a X 25 como a RTC A nivel de aplicación los elementos lesteados fueron i L Servidor decorreo X 400 deHP con OpenMAil y con software de agente de usuario para entorno DOS CAdvmaiD y para entorno WindowsCNewWave MaiO situado en la Consellería de Administración Pública 2 Servidor de correo 386 de ICL con Uniplex y pasarela Retix para X 400r situado en la Consellería de Hacicnchu Se intercambiaron mensajes entre ambos sei vidores y a su vez se conectó con servidores externos ÍSECEX con equipos y software de otros fabricantes siempre utilizando X 40C Resultodos PRUEBA PILOTO ADMP HACIENDA X400 X400 aplicación aparecieron algunos puntos a rart tanto en la conexión con MTAS externas5 así como los recursos necesarios para el funciom miento del software de agente de usuario en entorno Windows1 Kl resultado obtenidoI marcó las pautas a seguir en una futura red de correo de la Generalitat Valencianal sirviendo de base para un concurso público dotado en una primera fase en 55 millones de pesetas1 comprendiendo el suministro e instah ción de Cver gráfico R3X El sistema se ha diseñado para soportarglobaU mente 320 buzonesr con posibilidad de llegar a 18005 cubriendo las sedes centrales de las 10 Consellerías de la Comunidad Valenciana y 5 Servicios territoriales de Castellón y 5 de Alicante con capacidad por supuesto de accesos desde cualquier punto a través de RTCodelBHRPAC Uno red con futuro La prueba piloto resultó plenamente satisfao loria en los niveles físico y de retí En el nivel de Los conmutadores de paquetea que constiti yen el núcleo de nuestra red privada 1 al tener acceso a tberpac1 permitirán a cualquier usuario de nuestra redj jsin necesidad de tener en su PC instaladas tarjetas X 25 U acceder a bases de datos nacionales e internacionaleSj disponibles sólo a través de X25 Por otra parte se podrá acceder a la Red Telefónica BásicaC RTH utilizando modems de mayor calidad conectados al mismo conmim dor y por tanto compartidos por todos los usiu rios de la El acceso se puede limitar por programación y también puede ser en sentido inversoT por ejemplo recibir un fax a través de X 25 Cmás barateO enviado desde la C E h RED LOCAL R2 bit 77 MONOGRÁFICO Usuarios Locales ie Sistema de Gestión de Red Serv Territíwl CS AL CSA Consellería tipo A Í2Í CSB Consellería tipo B Í7J R3 Sin embargo toda la capacidad de comunic ción puesta en una roseta telefónica puede ser inútil sin unas aplicaciones1 que haciendo uso de dicha capacidad1 permitan a un usuario realN zar de una forma sencilla y optimizada tareas que ya venía realizando1 El análisis previo sobre la conveniencia de este sistema de mensajería tenía como premisa llEl futuro de la red pasa por tener aplicaciones con soporte para la transmisión de documentos y formularios administrativos y que sea lo sufN cientemente fácil de utilizar y flexible para ac cuarse a las necesidades del usuario111 Aplicando dicha premisa1 se están realizando de forma paralela aplicaciones EDIf con soporte de fo mato EDIFACT Cpara garantizar compatibilidad con aplicaciones externasX que utilizan la red de mensajería como soporte de transmisión siendo un ejemplo de las mismas la aplicación del seguimiento de proyectos FEDER1 en la que se recopila información de todas las depende cias de la Generalitat con disfrute de ayudad FEDER y que sirve como punto de partida a un conjunto de aplicaciones EDI7X 4001 que permN ten augurar a esta red un futuro prometedor Enrique Valis Muñoz Responsable del Área de Sistemas Dirección General de Organización y Sistemas de InformaciórL Conselleriá de Administración Pública GHNERAUTAT VALHNCIANA MUNALPRE VIDA Compañía de Seguros1 L A1 MUNALPRE VIDA Compañía de Segurosr SA fPropiedad de PROSPERITY SA DE SEGUROS Y REASEGUROSf Continué como siempreí trabajando para ofrecer a los Ingenieros los sistemas de previsión más adecuados a sus necesidades específicas A través de PROSPERITYj SJ de Seguros y Reaseguros5 perteneciente al Grupo británico MUNICIPAL MUTUAL el noveno grupo más grande del Reino Unido pueden ofrecerse los siguientes servicios a nuestros compañerosi fe Seguros de vida ft Créditos al Consuno ttPlanes de PensioneskHipoteca Fondos de InversiónEtcétera AsimismoJ dado el gran potencial de que dispone el Grupo MUNICIPAL MUTUALJ podemos ofrecer a todos nuestros compañeros una amplia gama de 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30 oct 2015