La reciente adopción del estándar de transmisión Japonés-Brasileño de TV Digital (SBTVDT) por parte del gobierno peruano ha motivado a realizar investigaciones en torno a este estándar por su naturaleza de “estándar abierto” permitiendo cooperar con un aporte significativo para su desarrollo. Uno de los campos más interesantes en torno al SBTVD-T es el formato de compresión de video digital en el cual se basan los codificadores/decodificacores (CODEC’s). Los CODEC’s del estándar SBTVD-T utilizan el formato de compresión H.264/AVC, desarrollado por el Joint Video Team (JVT), el cual posee mayor tasa de compresión en comparación con sus predecesores debido a la alta complejidad computacional que presentan sus algoritmos. El presente trabajo de tesis trata sobre el módulo de Estimación de Movimiento que forma parte del proceso de Inter-Predicción del Codificador H.264/AVC, el cual presenta la mayor complejidad computacional de todos los procesos del Codificador H.264/AVC. Para el presente trabajo se desarrolló este módulo tomando en cuenta una de las principales innovaciones del formato H.264/AVC: el algoritmo de Estimación de Movimiento Fraccional con precisión Quarter-Pixel o 0.25 píxeles. El objetivo del presente trabajo es aplicar este algoritmo para transmisión de video digital en tiempo real considerando que será utilizado para plataformas de dispositivos portátiles cuyas características buscan reducir el consumo de energía y el espacio de hardware. Este algoritmo fue implementado en una aplicación en el entorno de programación MATLAB®, en base a un software de referencia disponible en el portal del grupo que los desarrolló, cuyos resultados se contrastaron con los obtenidos por la simulación de la arquitectura hardware. Posteriormente se diseño la arquitectura en base a artículos revisados para luego plantear modificaciones que mejoren la frecuencia de procesamiento y la optimización de la cantidad de recursos lógicos requeridos. La arquitectura fue descrita en el lenguaje de descripción de hardware VHDL, sintetizada para los dispositivos FPGA de la familia Cyclone II y Stratix II de la compañía Altera® y se realizó la verificación funcional por medio de Testbenchs utilizando la herramienta ModelSim de ALTERA. De los resultados de la síntesis de la arquitectura se obtuvo la frecuencia de operación y por simulación se verificó las cantidades de ciclos de reloj por operación, con lo que se pudo fundamentar que la arquitectura diseñada para ser implementada en un FPGA de la familia Cyclone II de la compañía ALTERA es capaz de procesar secuencias de video HDTV (1920x1080 píxeles) a una tasa de 30 cuadros por segundo, es decir en tiempo real.

En la presente tesis se estudia el diseño del servicio IPTV para brindar una solución a la digitalización de la televisión en el mundo IP. Se plantea dos propuestas de tecnología para el servicio de IPTV: HFC y FTTH, logrando así la interactividad entre la televisión y el usuario. En el capítulo 1 se detalla el origen IP, IP multicast, las aplicaciones de IP, IPTV en el mercado mundial, las aplicaciones de IPTV, comparación entre IPTV y CATV, el marco problemático y los objetivos. En el capítulo 2 se muestra el servicio de IPTV en tecnología HFC y FTTH, así como también las tecnologías FTTH y HFC con sus elementos de red. En el capítulo 3 se analiza los diseños de la cabecera IPTV y su transporte mediante tecnología HFC y FTTH. Finalmente, en el capítulo 4 se detallan los presupuestos del servicio IPTV, así como la comparación de calidad del servicio entre ambas tecnologías. Comparando los resultados de ambas tecnologías, se recomendará la mejor para el despliegue del servicio IPTV.

En la presenta tesis se realizó la implementación de un sistema de interactividad entre un canal de televisión y el usuario a través del uso de la norma ISDB-Tb. Se planteó él envió de datos de interactividad junto al audio y video de un programa de televisión. El usuario a través de su receptor televisivo será capaz de ejecutar la aplicación interactiva y por medio del control remoto o la pantalla táctil del teléfono móvil podrá navegar por el menú de opciones de la aplicación. Se planteó un sistema de votación en el cual el usuario podrá elegir entre dos programas, el ganador será transmitido en el horario estelar. El usuario a través del envío de SMS podrá votar por su favorito. Con el uso de los SMS como canal de retorno de la aplicación se logra la inclusión de la red móvil en el diseño de la red de interactividad de los canales de televisión. El archivo Transport Stream (TS) contendrá los servicios del canal de televisión. Para la generación del TS se utilizó las herramientas OpenCaster y FFmpeg. La aplicación interactiva que será transportada por el TS fue desarrollada en lenguaje NCL-Lua y contendrá el servicio de votación. La tarjeta de transmisión TVB593 transmitirá el archivo TS bajo los parámetros del estándar ISDB-Tb. En la recepción se comprobará el correcto funcionamiento de la aplicación interactiva y la señal de audio y video del canal de televisión con el uso de los set top box EITV Developer y DigiTV. El usuario enviará un SMS con la opción de votación. El modem GSM obtendrá todos los SMS que serán almacenados en la base de datos SMS_db con el uso de la herramienta SMSEnabler. La aplicación del administrador obtendrá los resultados finales y copiará el archivo TS del programa ganador a la carpeta de producción del transmisor. Se utilizó la herramienta MPEG2 Analyzer para el análisis del archivo Transport Stream. Se utilizó el 52,7 % de la capacidad total del archivo TS para la trasmisión de los contenidos de alta definición, definición estándar y oneseg del canal. El 47,8 % restante podría ser utilizado para transmitir otros servicios o más datos de interactividad. Se realizaron pruebas de recepción de los tres servicios transmitidos por el canal de televisión. Además la aplicación interactiva fue probada en los formatos de alta definición y definición estándar para validar su correcto funcionamiento en escenarios multiplataforma.

El presente proyecto de tesis consiste en el diseño del sistema de transmisión satelital para el transporte de la señal de Televisión Digital Terrestre (TDT) a provincias de manera que éste sirva como modelo de referencia, para las empresas emisoras de contenido, que deben iniciar este tipo de transmisiones en los próximos años. El primer capítulo muestra el estado del arte de la TDT, en donde se identifican las consideraciones generales como antecedentes en el Perú, implementación en otros países y el despliegue actual en nuestro país. También se hará una evaluación de la legislación vigente sobre el desarrollo de la TDT. El segundo capítulo contempla el estudio de las tecnologías relacionadas con la TDT como el estándar Transmisión Digital Terrestre de Servicios Integrados (Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial – ISDB-T) y, en especial, el estándar para transmisión satelital DVB-S2. También se hará un estudio de la señal Broadcast Transport Stream (BTS) que encapsula las señales: High Definition (HD), Standard Definition (SD) y One-Seg. El tercer capítulo involucra el método que se utilizará para remultiplexar la señal ISDBT BTS de manera que se logre reducir considerablemente su elevada tasa de bits. También se mostrarán los resultados obtenidos en Brasil con el método, bajo diferentes configuraciones de prueba. En el cuarto capítulo se plasmará el diseño del sistema de transmisión satelital para transportar la señal ISDB-T BTS desde las estaciones de emisión en Lima hasta las estaciones retransmisoras en provincias. Se detallarán también todos los equipos involucrados en la solución y las consideraciones necesarias para la operación de los mismos. El quinto capítulo se enfoca en un análisis económico de la solución propuesta y se compara los costos de alquiler de espectro que las empresas emisoras de contenido tendrán que afrontar, utilizando el método de remultiplexado y sin éste.

Low Density Parity Check codes presents itself as the dominant FEC code in terms of performance, having the nearest performance to the Shannon limit and proving its usefulness in the increasing range of applications and standards that already used it. Low power devices are not except of this rapid development, where it emerges the necessity of decoders of low power without totally sacrificing performance or resource usage. The present work details the devolopment of a LDPC decoder compliant with the DVB-S2 standard for digital television, motivated for its already established use in uplink and downlink satellite applications and its great performance at large code lengths. This research presents the study of the min-sum algorithm and the design of the elements that conform the core decoder, including both functional units (variable and check nodes), memory blocks and routing network. In the context of DVB-S2, it focused exclusively in the prototyping of the inner LDPC decoder and targets FPGA as platform. A variety of design strategies are applied in the design of the core, including the optimal selection of the architecture and the schedule policy, the design of the control unit as a Algorithmic State Machine (ASM) and the inclusion of specialized modules to reduce the number of clock cycles per decoding process, such as early stopping. The selected features for this work are code length of 64800 bits and code rate equal to 1/2. The selected architecture is partially parallel with flooding schedule and operates over binary symbols (Galois field GF(2)). For testing, it assumes a channel with AWGN and BPSK modulation, so the demodulator feeds soft decision information of each symbol based on both assumptions. The design has been validated using different verification methodologies according to complexity and predictability of each part or the whole system. Obtained results show the decoder, when configured for a maximum of 10 iterations, has a BER performance of 10-3 at a SNR of 2 dB, having an advantage of 1 dB respect to previous published Works [1]. It uses 60363 slice LUT and 23552 slice registers when synthesized in the Virtex 7 xc7vx550t FPGA from Xilinx, a reduction of 10% in resource usage from [1]. It achieves a maximum frequency operation of 194 Mhz and a throughput of 142.99 Mbps at worst case. The top energy per bit rate is 18.344 nJ/bit.

El presente proyecto de tesis consiste en el diseño de antenas fractales que actúen en la banda de Televisión Digital Terrestre de Perú. El primer capítulo está centrado en dar una visión general sobre la televisión digital a nivel mundial, desde los inicios de la televisión en blanco y negro hasta llegar a los principales estándares de televisión digital, además de mostrarnos las características más resaltantes de cada una. El segundo capítulo busca sentar las bases sobre la teoría de fractales, indicándonos las características principales de un objeto fractal y sus posibles aplicaciones, haciendo un énfasis en el desarrollo de antenas para telecomunicaciones y la teoría electromagnética detrás de esta. El tercer capítulo presenta las características principales de ISDB-T en Perú, ya que este fue el estándar adoptado por Perú debido a sus mejores beneficios con respecto a las otras. Además nos brinda los parámetros necesarios para poder diseñar la antena El cuarto capítulo, por su parte, describe todo el proceso de diseño de las antenas, tanto interior como exterior, desde los algoritmos para hallar las dimensiones de las antenas, hasta las simulaciones de estas y su respectivo análisis para encontrar la más adecuada a los requerimientos. Por último, se presentan las conclusiones y recomendaciones del presente trabajo, además de proponer algunos trabajos futuros que permitan la difusión de esta teoría de fractales poco difundida en nuestro medio y que podría ser de mucha utilidad debido a sus grandes beneficios no solo en la rama de las telecomunicaciones, sino también en las matemáticas, física, medicina, etc.

En esta tesis se trata de realizar un estudio sobre los estándares de Televisión Digital Terrestre, y realizar una propuesta para mejorar el servicio de Televisión Digital Terrestre para dispositivos portátiles en el Perú. Desde su despliegue, la Televisión Digital Terrestre, en sus diferentes estándares ISDB-T, ATSC, DTMB, DVB, ha mejorado la calidad de la señal de televisión, además de brindar servicios adicionales como la Guía Electrónica, servicios de alerta temprana, interactividad, entre otros. Estos estándares fueron seleccionados cuando existía un ecosistema tecnológico muy diferente al que se tiene actualmente y, al que, dentro de pocos años, vendrá. Debido a esto, los estándares estaban enfocados en cubrir las necesidades no tan exigentes de los equipos de recepción portátiles de televisión digital terrestre, como, por ejemplo, la calidad de la señal recibida en estos receptores, la cual no tenía que ser de alta definición, ya que los equipos receptores portátiles no contaban con pantallas que soportaran esa calidad. Esto provoco que los estándares, con la finalidad de hacer un uso eficiente del espectro, asignaran un ancho de banda pequeño para este servicio, por lo cual la capacidad también era muy reducida. Como consecuencia de esto, la compresión aplicada a esta señal de televisión es muy alta, lo cual genera que esta señal tenga una calidad muy baja. En la actualidad, los equipos de recepción portátil han mejorado, cuentan con mejores características, por ejemplo, ahora sus pantallas tienen una resolución muy superior a la que se tenía anteriormente, por lo cual, estos estándares también mejoraron y aparecieron los estándares de Televisión Digital Terrestre en Movilidad, ATSC 3.0, ISDB-Tmm, DVB-NHG, AT-DMB. Además, ahora, casi todos estos dispositivos cuentan con la tecnología necesaria para conectarse a internet. En este contexto, las casas radiodifusoras, tienen la oportunidad de generar nuevos servicios y dar un valor agregado a los actuales, aprovechando el acceso a internet y la señal de televisión, con el cual podrían generar nuevos modelos de negocios. También, debemos tomar en cuenta que actualmente las OTT, están brindando servicios que permite acceder a distintos contenidos audiovisuales bajo demanda, lo cual las vuelve competidoras directas de las casas radiodifusoras. Con esta mejora en los estándares y el acceso a internet con el que cuentan los dispositivos, se espera que las casas / Tesis

Low Density Parity Check codes presents itself as the dominant FEC code in terms of performance, having the nearest performance to the Shannon limit and proving its usefulness in the increasing range of applications and standards that already used it. Low power devices are not except of this rapid development, where it emerges the necessity of decoders of low power without totally sacrificing performance or resource usage. The present work details research for a LDPC decoder compliant with the DVB-S2 standard for digital television, motivated for its already established use in uplink and downlink satellite applications and its great performance at large code lengths. Specifically, this research presents the study of the min-sum algorithm and the elements that conform the core decoder, including both functional units (variable and check nodes), memory blocks and routing network. In the context of DVB-S2, it is focused in the inner LDPC decoder and targets FPGA as platform. Furthermore, a variety of design strategies are considered as part of the scope of this work, including the optimal selection of the architecture and the schedule policy, the basis of the design characteristics of the control unit as a Algorithmic State Machine and the introduction of specialized modules to reduce the number of clock cycles per decoding process, such as early stopping. Under these constrains, it has been selected a set of features for a core design derived from work, such as code length of 64800 bits and code rate equal to 1/2. The proposed architecture is partially parallel with flooding schedule and operation over binary symbols (Galois field GF(2)). It takes the assumption of a channel with AWGN and BPSK modulation, so the demodulator feeds soft decision information of each symbol based on both assumptions.

El presente trabajo consiste en el estudio e implementación de un centro emisor de Televisión Digital Terrestre (en adelante TDT) con gap llers para una zona particular del distrito de La Molina en la ciudad de Lima. La justi cación del trabajo realizado cobra sentido frente a una problemática originada en la orografía de dicha zona; que provoca que ésta carezca de una cobertura adecuada para la señal de TDT, este conjunto de problemas encuentra una solución a través del despliegue de reemisores digitales de frecuencia única, también denominados gap llers. El proceso de implementación del gap ller consta principalmente de dos fases, en la primera de ellas se realiza un estudio teórico con la nalidad de obtener aproximaciones de áreas de cobertura a través de herramientas de software propietario y gratuito; la segunda fase consiste en el despliegue e implementaci ón del sistema en la zona especí ca del distrito de La Molina y de la observación y análisis de su puesta en marcha. Los resultados más resaltantes son: (i) la con rmación empírica de que a pesar de las desventajas topográ cas de la zona en cuestión, es posible ampliar la cobertura de la señal de TDT con un gap ller de baja potencia y, consecuentemente, (ii) la reducción signi cativa del impacto ambiental del sistema. Respecto a este último punto, se pretende esbozar una introducción que sirva como referencia para futuros estudios de impacto ambiental.

Existe un silencio sísmico en algunas regiones del Perú, principalmente en Lima Metropolitana y Callao, Áncash e Ica. De acuerdo a estudios realizados por el Instituto Geofísico del Perú, sus efectos secundarios proyectan la ocurrencia de un tsunami seguido de múltiples eventos como deslizamientos y licuación de suelos. Actualmente el Perú, no cuenta con un Sistema de Alerta Temprana (SAT) operativo para lograr el impacto esperado en la diseminación del mensaje. La Televisión Digital Terrestre dispone del desarrollo de un SAT basado en la tecnología Emergency Warning Broadcast System (EWBS), sin embargo, carece de receptores capaces de recibir las señales de emergencia en interiores como hogares, comisarías, estaciones de bomberos, hospitales, colegios y universidades. El presente trabajo de investigación hace una revisión tanto local como internacional de los Sistemas de Alerta Temprana para tsunamis en la etapa de difusión y comunicación, así como de los conceptos teóricos necesarios para el diseño de un receptor capaz de controlar y mostrar el mensaje de alerta temprana por los televisores digitales. Se concluyó la viabilidad del desarrollo de un receptor prototipo para la etapa de difusión y comunicación de un Sistema de Alerta Temprana para tsunamis. Debido a que las funcionalidades descritas en el estándar ISDB-Tb no son obligatorias para los fabricantes. Por lo tanto, los televisores carecen de la funcionalidad de recibir alertas tempranas por EWBS. Se propuso el modelo solución basado en el estudio de los receptores desarrollados tanto a nivel local como internacional. Asimismo, se identificaron los alcances y limitaciones del receptor prototipo. Por último, se identificó los tres subsistemas principales del receptor prototipo, los cuales son el subsistema de comunicaciones, el subsistema sonoro y el subsistema visual. Los cuales se integrarían en un único sistema para conformar al receptor prototipo de alertas tempranas para tsunamis.