Manual de Codificación y Decodificación de Señales de Video 2ª Parte

EL CIRCUITO DEL DECODIFICADOR UNIVERSAL ALGORITMOS DE CODIFICACIÓN El lector seguramente debe haber utilizado muchos algoritmos en su vida pero como no los nombraron así, en el momento que los aprendió en la escuela primaria, no cabe esperar que reconozca la palabra. Un algoritmo es una serie de operaciones matemáticas que se realizan sobre uno o más números, obteniéndose otro número diferente como resultado. Los algoritmos que nos enseñaron en la escuela primaria son por ejemplo el algoritmo del producto y el algoritmo del cociente. Recuerde que su maestra un día le dijo: chicos hoy vamos a aprender a multiplicar números de más de dos cifras. Para multiplicar números de más de dos cifras Uds. deben colocar el numero más grande en el renglón superior y el más chico en el ......... Y así les dio todo un proceso que implicaba el uso de las tablas de multiplicación y posteriormente una suma, con tantas cifras como dígitos tiene el número del renglón inferior. Mas adelante les dijo: hoy vamos a aprender a dividir y les enseñó otro algoritmo mas complicado. Seguramente les debe haber explicado también que la multiplicación y la división eran operaciones inversas, es decir que si A x B = C ; C/B = A y esto aunque Ud. no lo crea es el principio de la codificación y decodificación de señales digitales de TV. Analicemos un ejemplo demostrativo. Volvamos a la escuelita primaria e imaginemos que dos niños quieren intercambiar entre sí una información numérica sin que se entere un tercero, por ejemplo, que cantidad de figuritas poseen cada uno. Pedro tiene 52 figuritas y José 29 pero se ponen de acuerdo en que el número que van a nombrar en la conversación va a ser el núme-

ro real multiplicado por 17 y sumándole al resultado el número 15. Pedro y José crearon un algoritmo para cifrar o codificar su información; en el medio de su charla, y con Jaimito presente, José le dice a Pedro que es poseedor de 508 figuritas y Pedro le contesta que él posee 899. Luego y en privado ambos aplican el antialgoritmo que consiste en restarle 15 a la cifra transmitida y dividirla por 17 obteniendo de ese modo la cifra real. Jaimito se da cuenta que las cifras no pueden ser reales (son muy grandes) y en el recreo entra al aula y cuenta las figuritas de José y de Pedro. Jaimito no quiere repetir la peligrosa experiencia de entrar al aula y con todos los números en su poder quiere hallar el antialgoritmo para utilizarlo en futuras comunicaciones. Si Pedro y José hubieran utilizado solamente una operación como algoritmo Jaimito no hubiera tenido mayores inconvenientes en averiguar la clave, pero al usar dos el problema es más complejo. Si la historia se repitiera en la escuela secundaria Jaimito podría obtener el antialgoritmo planteando un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas: Pedro José

899 = A . 52 + B (1) —> B = 899 – A . 52 (3) 508 = A . 29 + B (2)

Reemplazando (3) en (2) —> 508 = A . 29 – ( 899 – A . 52) 508 = A . 29 + A . 52 – 899 508 = A . 81 – 899 A = (508 + 899) / 81 = 17 (4) Reemplazando (4) en (1) -> 899 = 17 . 52 + B B = 899 – 17 . 52 = 15 Como vemos con el conocimiento de los datos verdaderos y de los datos falsos Jaimito pudo averiguar el algoritmo de la codificación y de la decodificación. Cuando Pedro y José se enteraron que su sistema había sido decodificado, utilizaron la argucia de cambiar

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Algoritmos de Codificación los coeficientes de su algoritmo todas las semanas y volvieron a tener privacidad. ¿y qué tiene esto que ver con la codificación de señales de TV digitales ?. Tiene mucho que ver, porque se sigue el mismo procedimiento que acabamos de ejemplificar. En una transmisión de TV digital lo primero que se hace es tomar el video analógico y pasarlo por un conversor A/D (Analógico / Digital). Con este proceso la señal se transforma en sucesivas muestras y a cada muestra le corresponde un número porque está compuesta de ceros y unos (habitualmente se usan 8 bits para el video); dicho de otro modo a cada muestra le corresponde un número binario y como es obvio a cada número binario le corresponde un número decimal. A esos números se los somete a un proceso de encriptado que no es más que aplicarle un algoritmo (tal como hicieron Pedro y José). En el decodificador se aplica el antialgoritmo y se obtiene el dato original que pasado por un conversor D/A genera la señal de video original. Como Ud. se puede imaginar los algoritmos utilizados no son tan simples como los vistos hasta aquí. Tanto el codificador como los decodificadores utilizan veloces microprocesadores que permite utilizar operaciones matemáticas complejas como el logaritmo, las funciones trigonométricas o el cálculo diferencial o integral. También se pueden utilizar parámetros relacionados con el barrido de líneas. Por ejemplo en el algoritmo de codificación se puede usar como parámetro el número de línea que se está codificando, de ese modo la línea de barrido 1 (la que le sigue al pulso vertical) tiene un algoritmo y la última (625) tiene otro. No conforme con esto los fabricantes de codificadores utilizan además otro proceso de codificación extra que consisten en reubicar las líneas de barrido. Los datos de las muestras de video no se envían directamente sino que primero se les aplica el algoritmo lue-

go se agrupan en líneas y por último se ubican en una memoria que tiene suficiente capacidad para acumular un cuadro completo de TV. De esa memoria se extraen siguiendo un patrón predeterminado: por ejemplo 5, 43, 314,1,..........,625 ; esto significa que si se los ve en un TV sin decodificador no corresponden a ninguna imagen entendible. En el decodificador y con conocimiento del patrón de reubicación de las líneas, se puede armar el rompecabezas y generar la imagen original. En el fondo, ésta es una nueva aplicación de un algoritmo. Por supuesto los parámetros de estos algoritmos pueden ser cambiados frecuentemente y sin molestias para el usuario porque se lo hace de un modo automático por el mismo lazo que se envía la señal (cable, aire o satélite). Algunas empresas lo hacen enviando la información durante el borrado vertical, en determinado momento de la semana por todos los canales y otras utilizan un sintonizador de FM conectando la entrada, en paralelo con la entrada del sintonizador de TV. Este sintonizador recibe solamente datos en forma permanente. Estos datos son de diferente tipo; en general se tratan de datos adecuados para habilitar o deshabilitar a un dado usuario o un determinado canal premiun de un usuario o para la gestión de sistemas de “pagar para ver” o PPV. Pero por el mismo canal de radio de FM se puede enviar el dato de los parámetros del algoritmo que se va a emplear durante esa semana. En EEUU existe un organismo estatal llamado DES que se dedica a generar algoritmos y códigos de encriptación. Una buena cantidad de empresas están adheridas a este organismo, incrementando de este modo la seguridad de sus transmisiones, porque el DES tiene también funciones de policía informática; cambiando inmediatamente los códigos cuando se produce alguna filtración de la información.

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Detectando el Tipo de Codificación

Figura 33

DETECTANDO EL TIPO DE CODIFICACION Detectar el tipo de codificación existente en su cabecera es fundamental en la tarea de investigación. Desde luego que si usted posee un osciloscopio con base de tiempo demorada tendrá la tarea allanada. Pero como no todos los investigadores tienen a su disposición los medios técnicos necesarios, le indicaremos aquí cómo suplirlos con elementos caseros que Ud. mismo puede realizar y que le servirán también para otras tareas de laboratorio. Además adelantamos aquí cómo realizar en su TV dos de las decodificaciones más comunes.

EL RECEPTOR DE TV USADO COMO UN MONITOR DE CODIFICACION ¿Qué TV utilizó para investigar? Prácticamente cual-

quier TV color sirve como monitor. En general lo más conveniente es usar un aparato antiguo de la década del 80 (y un conversor) porque en él se tiene acceso a todas las partes del circuito. En los más modernos nos encontramos con un Figura 32 circuito jungla en donde sólo tenemos acceso a la señal de video compuesto que sale del detector. Cualquiera sea el TV que utilice, Ud. debe poseer el circuito esquemático del mismo para encarar la tarea de modificación exitosamente. La primera modificación a realizar es sobre el AGC, tal como lo indicamos anteriormente. Si Ud. posee un osciloscopio verifique que el pulso vertical no esté inmerso. Si no tiene uno, verifique que el sincronismo vertical se presente tan estable en los canales codificados como en los comunes. Ya dijimos que el sincronismo vertical se utiliza como referencia del decodificador oficial y, por lo tanto, no tiene alteraciones de tipo alguno en las codificaciones existentes hasta la fecha. Si alguien le dice que en su cabecera codifican el pulso vertical, no le crea; seguro que la medición fue realizada sin modificar al AGC y el pulso vertical se deformó y atenuó en la FI. Ahora observe atentamente la pantalla y trate de discernir las características de la codificación. Primero analice si las imágenes se ven en negativo o en positivo. Tiene que observar un buen rato porque algunos canales cambian el tipo de modulación por períodos largos. En la fig. 32 se pueden observar imágenes negativas y positivas. El color puede aparecer en forma esporádica o ser una imagen en blanco y negro. Ya puede responder la primera duda que se le presenta al investigador: ¿qué tipo de modulación de la señal de video se utiliza? Negativa, positiva, ambas aleatoriamente, ambas secuencialmente. Una única variante no analizada aún es que la imagen aparezca gris con algunos vestigios de contornos de las figuras. Este es el caso particular de inversión donde cada campo vertical tiene una polaridad diferente, uno negativo, el siguiente positivo y así sucesivamente. Ver fig. 33.

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Detectando el Tipo de Codificación Figura 34

punto determinado. Ud., analizando el diagrama esquemático del TV, deberá encontrarlo pero recuerde que el control automático de fase horizontal tiene dos entradas y una salida; la salida es la CC que controla el oscilador horizontal, las entradas son el pulso de referencia (en este caso pulsos horizontales) y el pulso de muestra, en general tomado desde el fly-back sobre el colector del transistor de salida ho-

rizontal. Ver fig. 34. En estas condiciones la imagen dejará de tener desgarros pero no tendrá sincronismo horizontal. La falta de sincronismo permite observar el borrado horizontal y el pulso de sincronismo, tal como mostramos en la fig. 35. En una imagen sin codificar el borrado debe aparecer de color negro, pero si aumentamos el brillo se observará de color gris oscuro y dentro de la banda gris, una banda más fina y más oscura que corresponde al pulso de sincronismo horizontal. En una imagen codificada el borrado y el sincronismo tienen diferentes aspectos, a saber: A) Barra gris oscura sin barra interior negra, corresponde a la codificación con supresión del sincroEn caso de que se presenten algunas de las imáge- nismo pero sin inversión del borrado. nes de la fig. 32 observe si la imagen se Figura 36 desgarra constantemente o si con algunas imágenes casi no hay desgarros visibles. Esto le permitirá responder a la segunda pregunta ¿se trata de una interferencia en video (desgarros permanentes) o de una codificación de sincronismo horizontal (desgarros aleatorios)? La tercera pregunta es para el caso de que la codificación sea sobre el sincronismo horizontal y para responderla se debe realizar una pequeña modificación en el receptor. Estudie el circuito y observe si en algún punto del mismo se puede levantar algún componente de manera que sólo se corte el sincronismo del oscilador horizontal. No podemos indicarle un Fig. 35

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Detectando el Tipo de Codificación B) Barra gris claro sin barra interior blanca, corresponde a codificación con supresión del sincronismo pero con inversión del borrado. C) Barra gris oscura con barra negra interior, que a intervalos de tiempos irregulares cambia de brillo, corresponde a sincronismo horizontal con amplitud variable (por lo general de 3 ó 4 niveles). D) Barra gris clara con barra interior blanca, corresponde a la codificación por inversión del sincronismo horizontal. Esta observación nos permite contestar la tercera pregunta referida al tipo de codificación que produce el desgarro.

UNA MODIFICACION SIMPLE DEL TV Si su emisora codifica por inversión del sincronismo horizontal y modulación directa (imagen negativa permanente) puede encarar una modificación simple mediante un inversor de video conectado entre la salida de FI y la entrada de video compuesto. Ver fig. 36. El circuito contiene además un separador de sincronismo vertical que compensa la inversión del mismo. Si no lo colocára- Figura 37 mos, el TV perdería el sincronismo vertical. El funcionamiento es sencillo: la señal proveniente de la FI tiene el sincronismo horizontal hacia positivo, el vertical hacia negativo y el video invertido. El operacional para alta frecuencia NE5534 invierte la señal completa y la amplifica dos veces. Si la entrada tiene 2,5V pico a pico (en adelante pap) la salida tendrá 5V pap con el sincronismo horizontal hacia abajo (normal) y el video con polaridad normal; luego el atenuador R5/R8 devuelve la señal a su nivel normal de 2,5V pap. El único problema es que ahora el sincronismo vertical está hacia arriba. El transistor Q1 es un separador de sincronismo vertical que detecta pulsos verticales hacia abajo invirtiéndolos en su colector. Por lo tanto, en colector de Q1 tene-

mos pulsos positivos de sincronismo vertical que hacen conducir a Q2 a través de D1 y R9. Cuando Q2 conduce genera sobre el cursor de RV1 una tensión que forza a que el video de salida se enclave en dicho valor durante el sincronismo vertical. El ajuste de RV1 se puede realizar con un osciloscopio conectado a la salida y se ajustará para que los pulsos verticales tengan la misma altura que los horizontales. Sin osciloscopio se debe proceder a desenganchar el oscilador horizontal y vertical del TV, quitar los pulsos correspondientes a la entrada de control automático de fase horizontal y el oscilador vertical y ajustar, para que los pulsos en la pantalla tengan el mismo nivel de negro.

UNA MODIFICACION ALGO MAS COMPLEJA Si al realizar las verificaciones indicadas anteriormente, observamos que la codificación es del tipo con polaridad positiva o negativa fluctuante aleatoriamente, debemos realizar un circuito basado en el anterior, pero que tenga la posibilidad de invertir o no el video, de acuerdo a la posición de una llave, que será coman-

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Detectando el Tipo de Codificación dada por el experimentador según la observación de la pantalla. Cuando observe que el video aparece invertido en la pantalla, deberá operar la llave. Observando el circuito de la fig. 37 se puede notar que, con la llave en posición A, el circuito está preparado para recibir modulación directa del video, ya que queda igual que el anterior. Cuando se recibe modulación inversa (imagen positiva) con pulsos horizontal invertidos, la llave pasa a la posición B y el video ingresa a la entrada no inversora, es decir que se conserva la fase entre la entrada y la salida del operacional. El problema es que ahora el pulso de sincronismo horizontal va hacia arriba. En forma similar a lo realizado anteriormente con el sincronismo vertical, construimos un separador de pulsos horizontales positivos con Q3, invertimos la señal de colector con Q4 y la agregamos con un sumador a diodos en la base de Q2, que ahora realiza un enclavamiento doble de horizontal y vertical al valor ajustado por RV1. Ver fig. 37. Para realizar el ajuste se espera que la emisora transmita con modulación inversa y se ajusta igual que el circuito anterior. Si el pulso de sincronismo vertical tiene la amplitud correcta con toda seguridad el pulso de sincronismo horizontal también la tendrá.

LAS INFORMACIONES OCULTAS DE CONTROL Si el lector deseara realizar un circuito automático que reemplace la llave manual de la fig. 37 debería recurrir a una llave electrónica, pero ¿de dónde puede obtener la señal que opere dicha llave? La respuesta no está a nuestro alcance; cada cabecera puede enviar esa información para sus propios decodificadores por una vía diferente. Puede, utilizando el mismo canal de video, enviar información en una línea determinada o emplear el canal de sonido en algunas de las muchas variantes posibles. Aquí volveremos a insistir sobre el tema de la comercialización masiva de decodificadores no oficiales. Las informaciones ocultas pueden estar codificadas; por ejemplo, es posible enviar la información de inver-

sión de polaridad de modulación, como una información de datos en serie en forma de modulación de amplitud de la portadora de sonido. Se pueden usar dos códigos de 4 bits (por lo general, un pulso angosto significa un cero y un pulso ancho, un uno). Cuando aparece uno de los códigos se opera la llave de inversión hacia arriba y cuando aparece el otro, hacia abajo. Fuera de tiempo se envían otros códigos como enmascaramiento, que no tienen significado alguno. Claro que con la ayuda de un osciloscopio se puede descubrir la codificación y realizar un decodificador que funcione correctamente. Pero qué ocurre si dicha codificación se modifica desde la cabecera, una vez por semana, y se envía el nuevo código a todos los decodificadores oficiales por el canal de servicio. Ya dijimos que los decodificadores actuales son programables en forma remota por un canal de servicio. Por lo general, la cabecera se comunica con los decodificadores mediante un canal correspondiente a una emisora de FM (es común utilizar una frecuencia de 107.1MHz). Esta comunicación se utiliza de muy diversas maneras: en los sistemas más sofisticados cada abonado tiene su propio código de identificación personal; de manera que desde una PC se puede habilitar el sintonizador para que reciba determinados canales. Esto sirve, entre otras cosas, para inhabilitar abonados en mora; por ejemplo, con una mora de 1 mes se suprimen los canales premiun, con una mora de dos meses se dejan sólo los canales de aire y con una mora de tres meses se suprimen todos los canales. Aclaremos que el conversor incluye dos sintonizadores que funcionan al mismo tiempo, uno de radio FM y el correspondiente a TV. El de radio sólo sirve para recibir informaciones de datos y enviarlos al microprocesador o a la sección decodificadora de video. Muchos de estos conversores cuentan con una pequeña fuente de alimentación recargable, similar a las de las PC, para evitar que queden aislados de la emisora por un corte de energía o por una desconexión hecha exprofeso, para habilitar canales deshabilitados. Otros decodificadores envían la información de servicio por el mismo canal de video utilizando las líneas de barrido desde el 0 al 20 (la línea cero es la que coincide con el pulso de sincronismo vertical). En efec-

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Detectando el Tipo de Codificación

to en una línea horizontal se pueden enviar unos 250 pulsos, así que despreciando las líneas del 0 al 5, que se destinan al pulso vertical, quedan 20 líneas destinadas al envío de pulsos de comunicación con el microprocesador; es decir un total de 5Kbit por cada campo vertical (250 x 20) y, como hay 50 campos por segundo, la comunicación se realiza a un ritmo de 250Kbit/seg. o 250.000 baudios. Esta velocidad de transmisión es muy grande (Internet funciona a 660 baudios de velocidad promedio) y, por lo tanto, se puede establecer una comunicación muy rápida con todos los abonados de la emisora e inclusive, utilizar redundancia para evitar errores de comunicación.

COMO DETECTAR LA INFORMACION OCULTA EN EL VIDEO

preset y el resistor fijo asociado al ajuste de linealidad. Luego, reducir la altura y/o el centrado vertical para que se observe la pantalla superior de la trama, sin perder ninguna de sus líneas. Ver fig. 38. Las líneas superiores deben quedar suficientemente abiertas como para que no se confundan a simple vista. Este método tieFigura 38 ne la ventaja de que se puede observar la imagen y las informaciones ocultas al mismo tiempo. Por supuesto que el receptor debe tener realizada la modificación del AGC para observar una imagen estable verticalmente. Si el TV utilizado no tiene control de linealidad se puede deformar el vertical de diversas maneras. Por ejemplo, deformando el diente de sierra de excitación o el de referencia con el agregado de un diodo y un resistor. Ver fig. 39. De acuerdo a la conexión del yugo, el diente de sierra de referencia puede tener una fase contraria a la indicada y entonces el diodo D1 se debe conectar invertido para ampliar la parte superior de la pantalla. Si el lector se pregunta qué se debe observar en la pantalla, le aclaramos que las primeras líneas se pueden perder por acción del borrado del receptor. Si se desean ver todas las líneas horizontales se debe anular el borrado vertical y aumentar el brillo. Durante el retrasado vertical se observarán las clásicas líneas de retrasado, cuya cantidad depende del TV pero que en general son 5. Durante estas 5 líneas no se transmite información alguna porque se puede alterar el sincronismo. Las líneas 5 a 9: otros servicios; 10 a 20: transmisión de datos, con la siguiente subdivisión: de la 10 a la 13: datos de abonados individuales. De la 13 a la 20: datos generales para todos los abonados que incluyen el dato referente a la modulación de video, que suele estar incluida en la línea 20, tal como se indica en la fig. 40.

El instrumento ideal, para observar la información oculta en las primeras líneas de cada campo, es el osciloscopio con base de tiempo demorada; inclusive existen modelos diseñados especialmente para TV, que permiten observar cada línea de barrido con sólo indicarlo en la base de tiempo demorada, que tiene un ingreso por teclado. El que posea un osciloscopio de este tipo con toda seguridad conoce su uso y sería redundante explicarlo aquí. Preferimos explicar algún método casero que reemplace un instrumento tan sofisticado. El método más económico es utilizar el propio TV con algunas variantes que permiten estirar la parte superior de la trama. Aquí se presentan dos alternativas: MODIFICACION DEL A) El receptor tiene control de linealidad y B) El reOSCILOSCOPIO ceptor es moderno y no posee dicho control. En el caso A basta con estirar la parte superior de la pantalla Si el lector posee un osciloscopio sin base de tiemcon el control y si éste tiene poco rango, modificar el po demorada, le proponemos la realización de un equi-

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Detectando el Tipo de Codificación nales de TR+ y RESET a positivo para anular su funcionamiento. La constante de tiempo RC del monoestable (variable en forma continua y por saltos) determina un retardo existente entre el pulso de sincronismo vertical y el momento en que la salida por la pata 6 cambia de estado. El pulso de salida por la pata 6 debe ser aplicado a la entrada de sincronismo externo del osciloscopio. En la fig. 42 se pueden observar los Figura 39 oscilogramas para poder observar la línea 10. En el osciloscopio se puede elegir el disparo con flanco positivo o negativo. Si se elige el positivo, conectado el video al canal A, se observará el pulso de sincronismo vertical. En el canal B se conecta la salida de la pata 6 del monoestable y se elige una constante de tiempo que produzca un flanco descendenFigura 40 te justo en la línea 10. Si ahora seleccionamos el flanco de disparo negativo, el video comienza a observarse a partir de la línea 10. Aumentando ahora la frecuencia de la base de tiempo, se pueden observar los pulsos de sincronismo horizontal 10 y 11 al comienzo y al final de la pantalla y el video incluido entre ellos. Las limitaciones que nombramos antes son con respecto al brillo del oscilograma. En las condiciones propuestas, el brillo será pobre debido a la baja velocidad de repetición (20mS) y la alta velocidad de barrido (64mS). Seguramente deberá oscurecerse el recinto para poder observar algo en la pantalla.

po que puede suplirla en muchos aspectos, aunque con ciertas limitaciones. El mismo circuito puede también usarse en la decodificación de algunas señales; por lo tanto, es conveniente familiarizarse con él. Si el lector tiene pocos conocimientos de técnicas digitales, lo remitimos al apéndice correspondiente. Si conoce el tema puede armar el circuito de la fig. 41. El circuito está preparado para señales de video provenientes de un videograbador o de un TV, al ajustar simplemente el valor de RV1 que determina la ganancia de TR1. La señal en colector de TR1 tiene el pulso vertical hacia arriba y una amplitud de unos 10V pap. C2 filtra los pulsos horizontales y el video de alta frecuencia, de forma tal que TR2 tenga una señal sólo INFORMACION OCULTA EN LA con componentes de frecuencias bajas, que permitan SUBPORTADORA DE SONIDO separar el pulso vertical en forma neta. El pulso vertical separado se conecta a la entrada Esta variante puede dividirse a su vez en dos casos TR- de un monoestable CD4098B que tiene las termi- particulares, a saber:

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Detectando el Tipo de Codificación A) Modulación de amplitud de la subportadora de sonido, B) Modulación en amplitud de una subportadora de la subportadora de sonido, con las mismas normas de una transmisión estereofónica o con normas diferentes. El caso A es difícil de detectar y de decodificar, a pesar de que se trate de una simple modulación de amplitud de la subportadora de 4,5MHz. Ocurre que la gran mayoría de los TV actualmente en uso, se basan en el método de interportadora. Las portadoras de sonido y video se amplifican en forma conjunta desde el sintonizador hasta el detector de video. A la portadora de sonido se la atenua en parte (dejando sólo un 10 a 15 % del valor original) para que no interactúe con el video y produzca barras de sonido. Al detector, por lo tanto, le llegan dos señales, una de elevada amplitud (el video) y otra de pequeña amplitud (el sonido). Como la etapa detectora es un elemento altamente alineal, produce una mezcla de ambas señales, con lo que se obtiene a la salida de la misma no sólo la banda base del video, como detección de amplitud, sino una señal poliarmónica que contiene señales de las siguientes frecuencias: la diferencia entre la portadora de video y el sonido (4,5MHz), la suma de ambas y to-

Figura 41

das las armónicas de estas componentes. Si se utiliza un filtro pasabanda, se puede seleccionar la señal de 4,5MHz entre todas las demás. Esta señal conserva la modulación de FM original, pero ahora contiene una modulación de amplitud debido a que la portadora de video está fuertemente modulada en amplitud y eso modifica la ganancia de conversión de la etapa detectora. El problema entonces es separar la modulación de amplitud original de la producida en la etapa detectora y esto no es fácil. Sí es sencillo recuperar el audio original, debido a que está modulado en FM; en este caso se procede a amplificar en exceso de manera que sature al amplificador de FI de sonido, así elimina la modulación de amplitud y con ella, la señal oculta. El decodificador oficial contiene una FI de video basada en nuevos circuitos integrados que se llaman «FI a PLL», desarrollados para mejorar el rechazo del canal adyacente (la distribución de señal por cable utiliza todos los canales, a diferencia del sistema por aire donde nunca se autorizan dos canales adyacentes en la misma zona de cobertura). Estas «FI a PLL» separan las portadoras de sonido y video a la salida del sintonizador con un filtro de superficie (SAW) especialmente diseñado, Figura 42 que tiene una salida de video y otra de so-

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Detectando el Tipo de Codificación nido. Luego ambas señales se procesan por separado y, por lo tanto, es simple recuperar la modulación de amplitud causada por la señal oculta. Para saber si una codificación emplea modulación de amplitud de la subportadora de sonido, debiéramos fabricar un amplificador de 47,25MHz con un estrecho ancho de banda y conectarlo a la salida del sintonizador antes del filtro SAW, observar luego si existe modulación de amplitud a la salida del mismo con un osciloscopio. Más sencillo es determinar si la señal oculta se transmite en una subportadora; por lo tanto, es conveniente actuar en orden de dificultad: primero observar si la información oculta está incluida en las primeras líneas del video y, luego, si está sobre una subportadora; si no está en alguna de estas ubicaciones seguramente será modulación de amplitud. A continuación indicaremos cómo verificar si se trata de una subportadora. Si se utiliza una subportadora, el espectro de la señal de audio que sale del amplificador y detector de la señal de sonido tendrá una alta energía por encima de la banda de audio. En efecto, cualquier subportadora que se utilice se debe ubicar por encima de los 15kHz para evitar que sea audible. La medición, por lo tanto, es muy simple. Consiste en utilizar un osciloscopio sobre la salida de audio pero conectado con una red RC de filtrado con un corte en 10kHz y observar la pantalla del osciloscopio en los momentos en que no hay sonido (en general, durante un diálogo). Ver fig. 43. Cuando el diálogo se interrumpe, la pantalla del osciloscopio mostrará una subportadora con baja NUEVO CD-ROM modulación de ampliManejo de Workbench tud (no conocemos alUn producto preparado por los Autores de gún sistema por moSaber Electr nica que lo guiar paso por paso para que aprenda a manejar un Labora- dulación de frecuentorio Virtual. Incluye un demo ejecutable del cia, pero no se debe programa y ejemplos de uso. P dalo con la clave: Z-2 por s lo $100 M.N. y lleve de re- descartar). galo el texto: Vademecum de las T cnicas Digitales . B squelo en: Tienda D.F.: Rep blica de Salvador N… 26, Local 1, Col. Centro M xico D.F. Tienda Guadalajara: L pez Cotilla N… 757, Sector Ju rez, Col. Centro Guadalajara ( a 3 locales de Sony Parts Shop) Para Informes y Env os a todo M xico: Centro Japon s de Informaci n Electr nica, Norte 2 N… 4, Col. Hogares Mexicanos Ecatepec, estado de M xico. Haga su pedido al Tel.: (5) 787-1779, o por Fax al: (5) 770-0214, o por e-mail a: [email protected] Solicite m s datos y los alcances del Kit: Curso de PICs al tel fono (5) 787-1779 o visite nuestra web: www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.ar

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Sólo basta con medir el período de la subportadora para determinar su frecuencia o, mejor aún, utilizar el frecuencímetro conectado en la salida del osciloscopio (prácticamente todos los osciloscopios modernos tienen una salida con una ficha BNC para cada canal, en la que se puede conectar el frecuencímetro). Lo más común es utilizar una subportadora de 15.625Hz o de 31.250Hz (portadora estéreo I-D) con un índice de modulación del orden del 10 ó 20 %.

EL SISTEMA FUERA DE BANDA El autor no conoce la existencia de este sistema en América latina pero fue ampliamente utilizado en Estados Unidos y por lo tanto, puede aplicarse aquí. Ya dijimos que algunos decodificadores se comunican con la emisora por dos vías: el canal de TV elegido por el usuario y un canal de servicio en la banda de FM (en algunos casos se puede usar una frecuencia de TV). Este sistema se llama fuera de banda porque las informaciones ocultas no están dentro del canal sintonizado. Determinar si la información oculta está fuera de banda es muy simple, si el sistema tiene más de un canal codificado. Se realiza con dos TVs sintonizados en sendos canales codificados. Si en la pantalla se observa que las características de la codificación cambian sincrónicamente en ambos televisores (inversión de video y desgarros del sincronismo) significa que están usando la misma información oculta y el sistema funciona con un canal fuera de banda. Si sólo hay una emisora codificada se deberá, explorando toda la banda de cable con otro TV, buscar información con un formato diferente de las normas de TV o con un receptor de FM, en lo posible con las puntas de banda ampliadas en búsqueda de información codificada. Figura 43

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Codificador Decodificador Universal de Video

CODIFICADOR DECODIFICADOR UNIVERSAL DE VIDEO En el libro que aparecerá en unos 6 meses, el ingeniero Picerno explica paso a paso cómo es el proceso univer-

salmente empleado para codificar señales de audio y video con el objeto de “limitar” el acceso a cierta información. Estos sistemas son empleados para codificar señales de televisión, al respecto debemos aclarar una vez más que todos los conceptos que aquí se dan, sólo deben ser empleados para investigación y aprendizaje, estando prohibida la comercialización de estos dispositivos. Tenga en cuenta que tiene más material sobre codificación y decodificación y un programa para el PIC en nuestra web: www.webelectronica.com.ar

Figura 44

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Codificador Decodificador Universal de Video

Figura 45

dificador/decodificador universal (dado que es tema del libro al que hemos hecho mención) y sólo nos ocuparemos de brindar algunos detalles circuitales. Con respecto al programa del PIC, cabe aclarar que si Ud. ha seguido los distintos artículos publicados en Saber Electrónica Figura 46 desde el Nº 110 Para lo cual debe dirigirse al ícono: PASS y luego di- hasta el 131 (inclusive), no tendrá problemas en “argitar la clave SM2025. Éste es un material exclusivo pa- mar” un programa y cargar su PIC, caso contrario, ra lectores de esta edición. El programa podrá ser inter- deberá recurrir a personal idóneo. pretado fácilmente por quienes poseen conceptos de codificación de señales y saben cómo se programa y carga un SOBRE EL CIRCUITO ELÉCTRICO PIC. El circuito está presentado en forma completa en En esta sección pasamos por alto las explicaciones teóricas que hacen al funcionamiento de este co- la figura 44 pero también puede consultarse en for-

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Codificador Decodificador Universal de Video ventaja de la imposibilidad de que se produzcan errores de armado ya que se trata de una plaqueta armada según el circuito y debidamente probada y ajustada. La fotografía actualizada se puede observar en la figura 50. Aconsejamos a nuestros lectores que luego de armar su plaqueta realicen un control de armado por comparación con la pantalla de su monitor prestando especial atención a los colores de los resistores.

Figura 47

ma independiente cada una de las etapas en las figuras 45 a 48. Para realizar el circuito impreso se debe utilizar la figura 49 en donde se observa el dibujo del cobre desde el lado del impreso. En realidad para la impresión fotográfica puede resultar más conveniente un dibujo del impreso que no contenga los agujeros centrales. La razón es que el borde del agujero podría quedar sin cobre haciendo dificultosa la soldadura. Nuestro plano de armado es simplemente una fotografía electrónica de la plaqueta con la enorme

Lista de Materiales del Codificador Decodificador de Señales de Video CAPACITORES ELECTROLITICOS C1 - 10µF - 12V C2 - 10µF - 12V C3 - 10µF - 12V C4 - 10µF - 12V C5 - 10µF - 12V C6 - 10µF - 12V C7 - 470µF - 12V C8 - 100µF - 12V C9 - 10µF - 12V

Figura 48

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Codificador Decodificador Universal de Video RESISTORES DE CARBON (todos son de 1/8W con tolerancia del 5%) R1 - 10kΩ R2 - 10kΩ R3 - 1kΩ R4 - 1kΩ R5 - 2,2kΩ R6 - 22kΩ R7 - 22kΩ R8 - 33kΩ R9 - 33kΩ R11 - 2,2MΩ R12 - 3,9kΩ R13 - 47kΩ R14 - 1,5kΩ R15 - 560Ω FIG 49 R16 - 560Ω R17 - ANULADA R18 - 330Ω R19 - 1kΩ R20 - 2,2kΩ R21 - 1kΩ R22 - 1kΩ R23 - 1kΩ R24 - 1kΩ R25 - 1kΩ R26 - 1kΩ R27 - 3,9kΩ R28 - 180Ω R29 - 680kΩ R50 - 10Ω R51 - 10Ω R52 - 33Ω R53 - 22kΩ R54 - 1,5kΩ

CAPACITORES CERAMICOS (todos son tipo disco de 50V de tensión máxima de trabajo) C12 - 100 pF NP0 C51 - Anulado C52 - 330 pF N75 C53 - 330 pF N75 C54 - Anulado C55 - 0.01 uF N1500 C56 - 22 pF NP0 C57 - 100 pF NP0 FIG 50

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C58 - 100 pF NP0 C61 - 1000 pF N1500 C62 - 0.01 uF N1500

CAPACITORES DE POLIESTER METALIZADO 10% C58 - 0.001 uF 50V C80 - 0.001 uF 50V CIRCUITOS INTEGRADOS CI1 - NE592 CI2 - CD4053 CI3 - LM393 CI4 - CD4093 CI5 - PIC16C621 CI6 - LM565 CI7 - 78L05 VARIOS Q1 - TRANSISTOR BC548C Q2 - TRANSISTOR BC548C Q3 - TRANSISTOR BC548C PLAQUETA FENOLICA PINES TORNEADOS Y1 - CRISTAL 8MHz CV1 - TRIMER 50pF RV1 - PRESET 25kΩ ***********************

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