Productos Académicos

Página web

Libro de Texto

Recurso Computacional

Recurso Didáctico

Página web: Academia de Ingeniería en Telecomunicaciones Digitales

OBJETIVOS

La página web es el medio por el cual se explica el proyecto educativo completo. Aquí se le da respuesta a las preguntas: Qué es la academia AITD, en qué consiste su proyecto educativo, con que recursos técnicos y didácticos se cuenta, cuáles son los objetivos de la academia, así como cuál debe ser su perfil de ingreso y de egreso.

La existencia de esta página web es útil para:
1) que el usuario de la academia AITD visualice el proyecto educativo completo.
2) Proporcionarle una guía de estudio.
3) que el administrador de la academia realice actualizaciones del proyecto. Por ejemplo de los cursos ya existentes o que agregue nuevos cursos al recurso didáctico o nuevos programas en Scilab al recurso computacional. Es decir que el proyecto educativo sea dinámico y conserve su vigencia a lo largo de tiempo.
4) Tener un medio de comunicación con los nuevos usuarios.

Libro de texto: Televisión Digital Terrestre / Procesos de las señales de Audio y Video

OBJETIVOS

Por cuestiones de volumen el contenido del libro fue acotado a la parte transmisora del sistema de Televisión Digital Terrestre (TDT). Los objetivos generales del libro son:
1) Proporcionar los fundamentos teóricos y matemáticos necesarios para entender los procesos de las señales de audio y video, desde su generación, hasta su radiodifusión como TV digital terrestre (vea los procesos en las diapositivas).
2) Interpretar y Analizar las especificaciones de los procesos para producir una señal de TDT de acuerdo con el estándar ATSC (Comité para los Sistemas de Televisión Avanzada).

UTILIDAD ACADÉMICA

En las Instituciones de Educación Superior este material le sirve como libro de texto para cursos de TV digital tanto a nivel de licenciatura como en postgrado; o bien como texto complementario en los tópicos de Procesamiento digital de señales, Comunicaciones digitales, Procesamiento digital de audio, Procesamiento digital de imágenes, Sistemas audiovisuales, Sistemas de video, y Compresión de datos.

ESTÁNDAR DE TV

La exposición de este libro se centra en el estándar empleado en México: el ATSC. No obstante, a los países con otro estándar de TV digital, tal como DVB-T o ISDB-T, también les es útil el material aquí documentado (aproximadamente entre el setenta y ochenta por ciento de éste).

UTILIDAD EN EL CAMPO DE TRABAJO

Por su contenido y enfoque de estudio, este libro es de gran ayuda para mejorar el desempeño de los profesionistas en telecomunicaciones que participan en la operación técnica de las Estaciones de TDT, así como para los que enseñan la TDT en una Institución de educación superior.

FORMATOS DEL LIBRO

El LIBRO ESTÁ DISPONIBLE PARA SU ADQUISICIÓN EN DIFERENTES FORMATOS: Impreso (con costo) vía Amazon: y Electrónico (gratuito) vía la Academia AITD en esta misma página (en el menú de contacto).

El libro incluye un enlace para la descarga del Recurso computacional y del Recurso didáctico.

Referencia: 1549777777 en www.amazon.com

Esta versión del libro es GRATUITA,  incluyendo el Recurso computacional y el Recurso didáctico.

El REQUISITO es que usted se comprometa a respetar y dar el crédito al autor. Es decir, NO distribuir los documentos electrónicos por su cuenta. En lugar de ello, recomiende a sus amigos o colegas  que los adquieran a través de la página web de la Academia de Ingeniería en Telecomunicaciones Digitales (www.sistemadetvdigital.com).

RECURSO DIDÁCTICO

El recurso didáctico elaborado por el fundador de la academia AITD es un conjunto de cursos sobre los temas de los tres diplomados propuestos en el plan de estudios de la academia.
Se ha creado una presentación en pdf para cada uno de los nueve cursos de los diplomados. Éstos son una guía para la explicación de la teoría y las bases matemáticas de los temas de los cursos. Pero, además, se hace énfasis  en cómo se utiliza la teoría para realizar los procesos de las señales (vea en la diapositiva el ejemplo de las matemáticas aplicadas en uno de los procesos para compresión de  imagen de acuerdo al estándar MPEG-2).
Así como también, en los cursos, se visualiza en qué equipos electrónicos se implementan los procesos de las señales (vea en la diapositiva el ejemplo de cómo se forma la señal de TV digital en un codificador Harris de acuerdo al estándar ATSC). 

OBJETIVO

El recurso didáctico sirve para facilitar el proceso educativo de la academia AITD. Proporcionan una guía para el autoaprendizaje de los temas de telecomunicaciones digitales y de la Televisión digital Terrestre.
Asimismo, se puede usar de apoyo en curso relacionados (tales como álgebra, Transformadas, Procesamiento digital de señales, comunicaciones digitales, TV digital, etc.) de las Instituciones de Educación Superior.

Contenido de los Diplomados y de los Cursos

Curso 1. Álgebra aplicada en telecomunicaciones digitales.

Curso 2. Matemáticas aplicadas en telecomunicaciones digitales.

Curso 3. Fundamentos de TV digital.

Curso 4 Digitalización de audio y video.

Curso 5 Compresión de audio AC-3.

Curso 6 Compresión de video MPEG-2.

Curso 7 Multiplexado y transporte.

Curso 8 Detección de errores por medio de codificadores de canal.

Curso 9 Procesos desde la Modulación digital hasta la Difusión por RF.

PROGRAMA DEL CURSO

 Unidad 1.    Relaciones entre mensaje, señal y sistema de comunicación.

U1.1  Definiciones básicas en un sistema de comunicación en general. 
U1.2  Tipos de sistemas de telecomunicaciones.

U1.3  Mensajes y señales en un sistema de TV digital terrestre.

Unidad 2.   Definiciones y operaciones algebraicas del álgebra relacionada con la TV digital.

U2.1  Diferentes tipos de álgebra. 
U2.2  Álgebra elemental: conceptos y operaciones básicas.

U2.3  Álgebra lineal y Álgebra de campos finitos: conceptos y operaciones básicas.

U2.4  Álgebra booleana: conceptos y operaciones básicas.

 Unidad 3.   Características de las señales de Televisión digital Terrestre (TVDT) y el  álgebra aplicada en ellas.

U3.1  Definición de señal eléctrica. 
U3.2  Parámetros empleados para caracterizar una señal eléctrica.

U3.3  Características de las señales de TVDT y el álgebra aplicada en ellas.

PROGRAMA DEL CURSO

Unidad 1.    Introducción.

U1.1  Trigonometría. 
U1.2  Función de Impulso.

U1.3  Convolución.

U1.4  Ecuaciones de Euler.

U1.5  Propiedades de integrales

U1.6  Matemáticas empleadas en TV digital

Unidad 2.   Series y Transformadas de Fourier.

U2.1  Serie de Fourier de señales periódicas CT. 
U2.2  Transformada de Fourier de señales no periódicas CT.

U2.3  Serie de Fourier de señales periódicas DT.

U2.4 Transformada de Fourier de señales no periódicas DT.

U2.5  Transformada de Fourier Discreta (DFT).

U2.6  Transformada Rápida de Fourier (FFT).

 Unidad 3.   Transformadas empleadas de TV digital Terrestre (TVDT).

U3.1  Transformada de Coseno Discreto. 
U3.2  Transformada de Coseno Discreto Modificada.

U3.3  Transformada de Hilbert.

Programa del curso

1. Contexto de la TV digital.

  1.1  Estándares mundiales.
  1.2  Clasificación y servicios de los sistemas de TV.

                        1.2_1  Clasificación.

                       1.2_2  Servicio de entretenimiento.
                        1.2_3  Servicio de negocios.
                        1.2_4  Servicio Industrial.
                        1.2_5  Otros Servicios.

1.3   Estado actual de la industria de TV en USA y en México

                        1.3_1  Estaciones de televisión en USA.
                        1.3_2  Empresas de producción de programas de TV y empresas líderes en USA.
                        1.3_3  Implantación de la TV digital terrestre en USA.
                        1.3_4  Estado actual de la TV en México.
                        1.3_5  Canales de TV digital terrestre en México.

1.4   Recorrido por una empresa de Televisión de Entretenimiento

     1.4­_1  Infraestructura para Producción y Radiodifusión de un programa de TV, en una Estación de TV.

     1.4_2  Equipo de trabajo para producción de programas de TV.

2. Sistema de TV convencional.

            2.1  Captura y reproducción de cuadros de imagen

            2.2  Corrección Gamma

            2.3  Generación de la señal de video colorplexada

Práctica 1. Generar una señal de video colorplexada para una señal de prueba (barras a color)

            2.4  Espectro de frecuencias de las señales Y,  IQCY+C

            2.5  Modulación de video en AM con VSB

            2.6  Preénfasis y Modulación de audio en FM

            2.7  Acho de banda de transmisión de un canal de TV en NTSC

            2.8  Amplificación en potencia y Radiodifusión

3. Procesos en el Subsistema de codificación y Compresión de la Fuente.

3.1  Digitalización de la señal de audio.

                        Práctica 2. Digitalización de una señal de audio.

3.2  Digitalización de la señal de video.

Práctica 3.  Digitalización de video y Obtención de la     señal de video componente RGB.

                        Práctica 4.  Señal de video componente Y, Cb, y Cr

3.3  Fuente de datos.

4  Procesos en el Subsistema de Transmisión de RF.

4.1  Formato del paquete de Transporte.

4.2  Aleatorizador de datos.

4.3  Codificador Reed Solomon / Intercalador.

                        Práctica 5.  Palabra- código en un codificador RS(207, 187).

                        Práctica 6. Señal 8-PAM banda base.

4.4   Modulador digital / Codificador Trellis.

4.5   Multiplexor / Formato de datos VSB.

4.6   Tasa de símbolos – vs – Ancho de banda.

4.7   Modulador  8 PAM / Modulador  8 VSB en FI.

                        Práctica 7. Señal 8-PAM pasa-banda.

4.8   Convertidor RF ascendente.

4.9  Amplificación en potencia y Radiodifusión.

PROGRAMA DEL CURSO

AUDIO
Unidad 1 Generación y formatos.
U1.1 Generación de una señal de audio
U1.2 Formato de las señales de audio
Unidad 2 Procesos para digitalización.
U2.1 Proceso de muestreo
U2.2 Proceso de cuantificación
U2.3 Proceso de codificación
U2.4 Convertidor ADC con sobremuestreo
Unidad 3 Audio digital de CD y su implementación.
U3.1 Especificaciones para la digitalización con formato de CD.

U3.2 Clasificación de los codificadores de audio con compresión.
U3.3 Implementación del proceso de digitalización de audio.
Unidad 4 Entrada al compresor AC-3.

VIDEO

Unidad 1 Generación y formatos.
U1.1 Generación de una señal de video.
U1.1_1 Generación de una señal de luz
U1.1_2 Captura de la información visual en TV
U1.1_3 Obtención de la señal de video
U1.1_4 Cobertura de video en la TV digital
U1.2 Formatos analógicos de las señales de video.
U1.2_1 Antecedentes de la TV de alta definición.
U1.2_2 Características de la señal HDTV.
U1.2_3 Relación de aspecto en HDTV.

U1.2_4 Señal de video componente.
U1.2_5 Formatos de exploración-cuadro en producción de video
analógico
U1.2_5.1 El estándar UIT-R BT. 601-4 (Sistemas 525-30 y 625-25)
U1.2_5.2 El estándar SMPTE 240M (Sistema 1125 – 60)
Unidad 2 Video digital y su implementación.
U2.1 Formato de video digital con Definición Estándar (SDTV). Estándar
UIT-R BT. 601-4
U2.2 Formato de video digital con Alta Definición (HDTV digital).
Estándar SMPTE 260M
U2.3 Implementación del proceso de digitalización de video
Unidad 3 Algebra lineal y video.
U3.1 Procesos básicos de imágenes.
U3.2 Análisis de una señal de video componente por medio de
ecuaciones lineales.
Unidad 4 Entrada al compresor MPEG-2.

PROGRAMA DEL CURSO

 1.  REDUCCIÓN DE LA TASA BINARIA DE AUDIO

    • Identificación de la información superflua

2. ARQUITECTURA Y ESTÁNDARES DE CODIFICADORES DE AUDIO

  • Clasificación de los codificadores de audio
  • Estándares de codificadores de audio sensorial transformados

3. PSICOFÍSICA AUDITIVA

  • El sistema auditivo
  • Modelo sensorial (del sistema auditivo)
  • Umbral auditivo
  • Enmascaramiento simultáneo y temporal

4. PROCESOS EN EL CODIFICADOR DE AUDIO SENSORIAL TRANSFORMADO

  • Transformación lineal
  • Asignación de bits y cuantificación adaptiva
    • Teoría tasa«distorsión
    • Asignación de bits basada en la relación SMR

5. CODIFICACIÓN Y COMPRESIÓN DE AUDIO AC-3

  • Introducción a la codificación del tren de bits AC-3
  • Especificaciones de los procesos en el formato AC-3
  • Realización de los procesos de compresión de audio AC-3, auxiliado con PC y programas en matlab

PROGRAMA DEL CURSO
Unidad 1 Fundamentos de compresión de video.
U1.1 Compresión de datos en imágenes.
U1.1_1 Identificación de la información superflua.
U1.1_2 Redundancia en los datos muestreados.
U1.1_3 Irrelevancia en los datos muestreados.
U1.2 Estándares de Codificadores de Video.
U1.2_1 Estándar para compresión de imágenes fijas: JPEG; T.81
U1.2_2 Estándar para codificación genérica de video e información
de audio asociada: MPEG2

Unidad 2 Procesos para compresión de video.
U2.1 Código Entrópico (Huffman).
U2.2 Codificación predictiva intracuadro.
U2.3 Transformada DCT.
U2.4 Asignación de niveles y Cuantificación.
U2.5 Codificación predictiva intercuadro.
Unidad 3 Compresión de imágenes fijas.
Explicación de los procesos establecidos por el estándar JPEG.
Unidad 4 Compresión de video ATSC o MPEG-2.
U4.1 Codificación predictiva compensada en movimiento.
U4.2 Transformada de coseno discreto (DCT).
U4.3 Cuantificación uniforme y adaptiva en coeficientes DCT.
U4.4 Codificación entrópica en ATSC

PROGRAMA DEL CURSO

  1. Introducción.
  2. Estructura de los datos en el tren binario de Transporte.
  3. Formato del Paquete (PES) Tren binario Elemental Paquetizado.
  4. Paquetes PES en MPEG1 y MPEG2.
  5. Formato del Paquete de Transporte MPEG2.
  6. Contenido de un programa y su identificación dentro del tren de datos de transporte MPEG2.

                6.1  Información para el Receptor.

                6.2  Sincronización del tren de datos de transporte MPEG2.

                6.3  Información sobre un programa específico (PSI).

                6.4  Sincronización del programa.

                6.5  Servicio de datos auxiliares.

  1. Mediciones en el tren de datos de transporte MPEG2.
  2. Sistema de monitoreo de TV digital Terrestre.

PROGRAMA DEL CURSO

Unidad 1 Fundamentos de algebra lineal.
U1.1 Definición de espacio vectorial
U1.2 Álgebra de campos finitos
U1.3 Espacios vectoriales en TV Digital
U1.4 Conjuntos generadores, independencia lineal, base y dimensión.
Unidad 2 Procesos para detección de errores.
U2.1 Introducción
U2.2 Código de bloque (Hamming)
U2.3 Códigos cíclicos
U2.3_1 Código de Redundancia Cíclica CRC
U2.3_2 Código Reed Solomon

U2.4 Código convolucional
U2.5 Intercalador de datos
Unidad 3 Codificación de canal 8-VSB.
U3.1 Organización de los datos en paquetes.
U3.2 Codificador Reed Solomon RS(207, 187).
U3.3 Intercalador de datos intersegmento.

PROGRAMA DEL CURSO

Unidad 1. Fundamentos de álgebra lineal para la modulación digital
empleada en TV digital.
U1.1 Definición de espacio vectorial con producto interno
U1.1_1 Espacios con producto interno importantes
U1.1_2 Norma, distancia, ángulo y ortogonalidad
U1.2 Espacio vectorial con producto interno en TV Digital
Unidad 2. Caracterización de señales para una transmisión digital.
U2.1 Introducción a la modulación digital.
U2.2 Transmisión de pulsos rectangulares.
U2.3 Espectro de potencia de una señal digital M-PAM.
U2.4 Representación de la señal PAM digital en un espacio de señal.
U2.5 Información y base de tiempo en una transmisión digital.

U2.6 Información y base de tiempo del sistema de transmisión de TV
digital por RF.
Unidad 3. Procesos para la transmisión digital por RF en un sistema de
comunicación digital en general.
U3.1 Introducción
U3.2 Aleatorización
U3.3 Modulación en Código Trellis (TCM)
Unidad 4. Modulación digital en el formato de transmisión 8- VSB (estándar
ATSC).
U4.1 Organización de los datos en paquetes.
U4.2 Aleatorizador de Datos.
U4.3 Modulador en Codificador Trellis y señal 8-PAM en banda base.
U4.4 Modulador 8-VSB y señal 8-PAM pasa banda.
U4.5 Convertidor RF ascendente y radiodifusión.
U4.6 Formato E8-VSB.

Unidad 1.  Bases de Telecomunicaciones y Scilab

U1.1  Definiciones básicas sobre un sistema de telecomunicaciones.
U1.2  Mensajes y señales de telecomunicaciones.

U1.3  Recomendaciones para usar Scilab.

U1.4  Generación y manipulación de señales básicas: manejo de vectores de tiempo; personalización de la presentación gráfica; creación de funciones en Scilab.

 Unidad 2.   Proceso de Señales con Scilab.

U2.1  Proceso de señales con álgebra elemental: generación de una señal de video componente Y ECB ECR.

U2.2  Proceso de señales con álgebra lineal: manipulación de imágenes con un toolbox de Procesamiento Digital de Imágenes.

U2.3  Proceso de señales con álgebra de campos finitos: aplicación en un codificador Reed Solomon para detectar y corregir errores en una transmisión digital.

RECURSO COMPUTACIONAL

El recurso computacional elaborado por el fundador de la academia AITD es un conjunto de Programas en Matlab y/o en Scilab que apoyan la explicación de la teoría de los cursos de los tres diplomados propuestos en el plan de estudios de la academia.
Permite realizar y analizar los procesos de las señales (vea en la diapositiva el programa para analizar un modulador 8-VSB de acuerdo al estándar ATSC). Así como también, los programas permiten visualizar gráficamente los procesos de las señales (vea en la diapositiva el ejemplo de cómo se forma la señal de 8-VSB en la TV digital de acuerdo al estándar ATSC).
Es decir, el recurso computacional facilita el proceso de enseñanza-aprendizaje de los procesos de las señales de audio y video, tales como compresión, detección y corrección de errores, y modulación digital, empleando una computadora personal y los programas para cálculos numéricos, tales como Matlab y Scilab.

Le facilitamos el conocimiento, y le sugerimos la estrategia para resolver problemas de ingeniería con la finalidad de fortalecerlo como ingeniero en telecomunicaciones.