Tema 2. Transport Stream PDF - Acceso Condicional DVB

TEMA 2. TRANSPORT STREAM JESUS GARCIA JIMENEZ, UPM BIBLIOGRAFIA U. Reimers, DVB The Family of International Standars for Digital Video Broadcasting. Ed. Springer, 2005 H. Benoit, Television Digital, ed. Paraninfo 1998 Ladebusch,...

TEMA 2. TRANSPORT STREAM JESUS GARCIA JIMENEZ, UPM BIBLIOGRAFIA U. Reimers, DVB The Family of International Standars for Digital Video Broadcasting. Ed. Springer, 2005 H. Benoit, Television Digital, ed. Paraninfo 1998 Ladebusch, U.; Liss, C.A. “Terrestrial DVB (DVB-T): A Broadcast Technology for Stationary Portable and Mobile Use”, Procc. IEEE January 2006. Recomendación 810 UIT-R A Guide to MPEG Fundamentals and Protocol Analysis, disponible en www.tektronix.com. 2 SEÑALES EN BANDA DE BASE MPEG-2 TRANSPORT STREAM (TS) No estaba previsto para IP Se dispuso del MPE (Multi-Protocol Encapsulation) en algunos estándares de primera generación DVB-H. TIENE MUCHAS CABECERAS TRANSPORTA MUCHA INFORMACION QUE NO ES PAY-LOAD (TABLAS PSI…) GENERIC FIXED PACKETIZED STREAMS (GFPS) GENERIC CONTINUOS STREAM (GCS) GENERIC ENCAPSULATED STREAM (GSE) UTIL PARA MENSAJES IP NATIVOS POCAS CABECERAS SE REDUCEN EN UN FACTOR DE 2 A 3 RESPECTO AL MPE FORMATO DVB-S2 DVB-T2 DVB-C2 MPEG-2 TS X X X GFPS X X X GCS X X X GSE NO EXISTIA INICIALMENTE X X SE AÑADIO DESPUES NOMENCLATURA (1) PROGRAMA: Servicio de radiodifusión ES ELEMENTARY STREAM: cada componente de un programa Video Sonido 1 Sonido2 Teletexto Subtitulos Paquetes IP... PES: PACKETISED ELEMENTARY STREAM ES estructurados en paquetes NOMENCLATURA (2) UNIDADES DE PRESENTACION: Informaciones sin comprimir: Imagen o Cuadro UNIDADES DE ACCESO Capa de compresión Rec 601 IMAGEN IMAGEN IMAGEN IMAGEN (830 KBYTES) (830 KBYTES) (830 KBYTES) (830 KBYTES) IMAGEN I IMAGEN B IMAGEN P IMAGEN P 100 KBYTES 12 KBYTES 33 KBYTES 33 KBYTES ACCESO CONDICIONAL Service Key Service Key ECM Entitlement Control Messages USER_KEY Tarjeta Chip EMM Entitlement Managementl Messages Recomendación 810 UIT-R ACCESO CONDICIONAL DVB EL ALGORITMO DE CIFRADO CSA FUNCIONA EN DOS CAPAS CAPA “BLOQUES” DE 8 BYTES CAPA “TREN” DOS PALABRAS DE CONTROL DE 64 BITES SE CAMBIAN CADA DOS SEGUNDOS Palabra de control par y palabra de control impar SE TRANSMITE UNA, EN LOS ECM, MIENTRAS SE ESTA USANDO LA OTRA EXISTE UNA PALABRA DE CONTROL POR DEFECTO PARA EL LIBRE ACCESO CIFRADO A DOS NIVELES NO PUEDEN USARSE SIMULTANEAMENTE CIFRADO A NIVEL DE PAQUETE DE TRANSPORTE Transport_scrambling_flag en la cabecera del paquete Indica si el paquete esta cifrado y con que palabra de control, par, impar, libre acceso SE CIFRAN LOS PAQUETES DE TRANSPORTE SE LLEVA A CABO DESPUES DE MULTIPLEXAR Los PES llegan al multiplexor sin cifrar CIFRADO A NIVEL DE PES PES_scrambling_control en la cabecera del PES Indica si el paquete esta cifrado y con que palabra de control, par, impar SE CIFRA EN LA FUENTE ANTES DEL MULTIPLEXADO NO SE CIFRA LA CABECERA NO SE PERMITE PALABRA DE CONTROL POR DEFECTO CAPA DE SISTEMA (1) PACKETIZED ELEMENTARY STREAMS LONGITUD VARIABLE, LIMITADA A 64 kbytes EN UN TRANSPORT STREAM PUEDEN TENER CUALQUIER LONGITUD CABECERA (HEADER) CARGA UTIL (PAYLOAD) UNA UNIDAD DE ACCESO PUEDE EMPEZAR EN CUALQUIER PUNTO DEL PAYLOAD DE UN PAQUETE PES UNIDAD DE ACCESO UNIDAD DE ACCESO UNIDAD DE ACCESO UNIDAD DE ACCESO PES PACKED PES PACKED PES PACKED PES PACKED CAPA DE SISTEMA (2bis) CABECEREA DE PES-PACKET CAMPO DEFINICION Nº DE BITS Start_code_prefix Byte de sincronización 0100 0111 (0x47) 24 Stream_id Identificacion del PES 8 Packet_length Longitud del PES packet 16 PES_scrambling_control Indica si hay cifrado y su código 2 Flags Marcadores 14 PES_header_length Longitud restante de la cabecera 8 PES_header_subfields Campo variable en función de los flags x Stuffing Relleno y  CAPA DE SISTEMA (4) TIME STAMPS Sirven para presentar las unidades de acceso en la secuencia apropiada. Si una imagen no se puede presentar en su secuencia correcta se descarta Su presencia de indica con dos bits del flag 2 de la cabecera del PES. Hay dos Time Stamp PTS PRESENTATION TIME STAMP DTS DECODING TIME STAMP CAPA DE SISTEMA (5) PTS PRESENTATION TIME STAMP En qué momento debe retirarse una unidad de acceso del buffer, decodificarla y presentarla al espectador. Debe haber un PTS al menos cada 700 mseg. DTS DECODING TIME STAMP En qué momento debe retirarse una unidad de acceso del buffer, decodificarla pero no presentarla al espectador, se almacena y se presenta después (I ó P) Nunca van aislados, siempre llevan un PTS Los Time Stamp tienen como referencias El System Clock Reference en un Program Stream Los Program Clock Reference en un Transport Stream (Estos términos se definen a continuación) MUTIPLEX PROGRAM STREAM TODOS LOS PES DEL MISMO (UNICO) PROGRAMA TODOS EL MISMO RELOJ DE REFERENCIA System Clock A las muestras del System Clock usadas como referencia se las llama System Clock Reference (SCR) Debe haber una muestra del SCR al menos cada 40 mseg. NO ESTA ESPECIFICADA LA LONGITUD DE LOS PAQUETES, PERO DEBE HABER UNA CABECERA CADA 0.7 seg. Las cabeceras contienen, en campos opcionales, muestras del SC Todas las unidades de acceso tienen Time Stamps basadas en el SCR. Estos Time Stamps están contenidos en las cabeceras de los Paquetes PES ALMACENAMIENTO CD-ROM DISCO DURO... ERROR FREE MEDIUM MULTIPLEX TRANSPORT STREAM TRANSPORTE DE PROGRAMAS (MUCHOS) EN UN MEDIO CON ERRORES PAQUETES CORTOS DE LONGITUD FIJA DE 188 BYTES CORRECCION DE ERRORES: SE AÑADE REDUNDANCIA CODIFICACION DE CANAL CADA PROGRAMA TIENE SU PROPIO PROGRAM CLOCK A las muestras del usadas como referencia se las llama “Program Clock Reference” (PCR) Las PCR se insertan en el campo de adaptación de los paquetes tipo Transport Stream al menos cada 0.1 seg. ( alguno de estos conceptos se definen más adelante) NO HAY REGLAS SOBRE EL ORDEN EN EL QUE LOS PAQUETES DE TRANSPORTE SE INSERTAN EN EL MULTIPLEX, PERO LOS DE UN MISMO PROGRAMA DEBEN RESPETAR SU ORDEN CRONOLOGICO HAY PAQUETES QUE LLEVAN INFORMACION DEL SISTEMA HAY PAQUETES NULOS, PARA RESERVAS DE CAPACIDAD PAQUETES DE TRANSPORTE (1) CARACTERISTICAS GENERALES LONGITUD DE 188 BYTES UN PAQUETE SOLO TRANSPORTA DATOS PROCEDENTES DE UN MISMO PES UN PES EMPIEZA AL PRINCIPIO DE UN PAQUETE DE TRANSPORTE UN PES TERMINA AL FINAL DE UN PAQUETE DE TRANSPORTE SE PUEDE OPTIMIZAR LA OCUPACION DE LOS PAQUETES DEL TRANSPORT STREAM AJUSTANDO LA LONGITUD DE LOS PAQUETES DEL PES PAQUETES DE TRANSPORTE (2) CABECERA CAMPO DEFINICION Nº DE BITS sync_byte Byte de sincronización 0100 0111 (0x47) 8 transport_error_indicator Identifica un error detectado más atrás 1 payload_unit_start_indicator Inicio de PES en el paquete de transporte 1 ransport_priority transport_priority Indicador de prioridad 1 1 PID Identificador del paquete de transporte 13 transport_scrambling_control Tipo de cifrado de transporte 2 adaptation_field_control Control del Campo de Adaptación en el paquete 2 continuity_counter Contador de continuidad entre paquetes afines 4 PAQUETES DE TRANSPORTE (6) CABECERA: PID VALOR SIGNIFICADO 0 PROGRAM ASOCIATION TABLE (PAT) 1 CONDITIONAL ACCESS TABLE (CAT) 2 aF RESERVADOS 10 NETWORK INFORMATION TABLE (NIT) 11 SEVICE DESCRIPTION TABLE (SDT), BOUQUET INFORMATION TABLE (BAT) Y STUFFING TABLE (ST) 12 EVENT INFORMATION TABLE (EIT) Y STUFFING TABLE (ST) 13 RUNING STATUS TABLE (RTS) Y STUFFING TABLE (ST) 14 TIME DATA TABLE(TDT), TIME OFFSET TABLE (TOT) Y STUFFING TABLE (ST) 15 - 1F RESERVADO USOS FUTUROS 20 – 1 FFE VIDEO/AUDIO/DATOS PRIVADOS 1FFF PAQUETES NULOS PAQUETE TRANSPORTE (7) CAMPO DE ADAPTACION Adaptation Discontinuity Random Elem Stream Field Indicator Access Priority 5 Flags Optional Stuffing Length Indicator Indicator Fields Bytes 8 1 1 1 5 Splice Transport Adaption PCR OPCR Countdown Private Field Data Extension 48 48 8 PCR: PROGRAM CLOCK REFERENCE, REFERIDO AL STC OPCR: ORIGINAL PROGRAM CLOCK REFERENCE, REFERIDO AL STC TABLAS DE PROGRAMA (1) PROGRAM SPECIFIC INFORMATION (PSI) PERMITEN ACCEDER A LOS COMPONENTES DE UN PROGRAMA PROGRAM ASSOCIATION TABLE (PAT) CONDITIONAL ACCESS TABLE (CAT) PROGRAM MAP TABLE (PMT) PRIVATE TABLAS “SERVICE INFORMATION (SI)” FACILITAN EL ACCESO A LOS SERVICIOS TABLAS “SERVICE INFORMATION” OBLIGATORIAS NETWORK INFORMATION TABLE (NIT) SERVICE DESCRIPTION TABLE(SDT) EVENT INFORMATION TABLE (EIT) TIME AND DATE TABLE (TDT) TABLAS “SERVICE INFORMATION” OPCIONALES BOUQUET ASSOCIATION TABLE (BAT) RUNNING STATUS TABLE (RST) TIME OFFSET TABLE(TOT) STUFFING TABLES (ST) TABLAS DE PROGRAMA (2) LAS TABLAS ESTAN CONSTITUIDAS POR SECCIONES COMO MAXIMO 256 SECCIONES DE 1024 BYTES EXCEPTO LAS PRIVATE Y LAS EVENT INFORMATION TABLE QUE PUEDEN LLEGAR A 4.096 BYTES SE INSERTAN EN PAQUETES DE TRANSPORTE QUE SE IDENTIFICAN CON PID DEFINIDOS TABLAS PROGRAM SPECIFIC INFORMATION (PSI) (1) PROGRAM ASSOCIATION TABLE (PAT) PID=0x0000, Inclusión obligatoria Contiene una lista completa de todos los programas que van en el Transport Stream Relaciona el nº de programa con el PID de los paquetes que llevan la PMT No se encripta PROGRAM MAP TABLE (PMT) Una por programa Hay ciertas reglas para elegir sus PID [4, pag.21] Indica los PID de los paquetes que llevan los ES del programa Los PID de los paquetes que llevan los PCR del programa Los PID de los paquetes que llevan los ECM (Entitlement Control Messages) del programa No se encripta CODICIONAL ACCESS TABLE (CAT) Va en los paquetes de PID 0x0001 Indica el PID de los paquetes que llevan los EMM (Entitlement Management Messages) del programa. UTILIZACION DE LAS TABLAS MPEG CONSTRUIR LA PAT SEPARAR LOS PAQUETES CON PID 0x0000: CONSTRUIR LA PMT SELECCIONAR LOS PAQUETES CON EL PID DEL PROGRAMA DESEADO QUE HEMOS LEIDO EN LA PAT CONSTRUIR UNA TABLA DE PROGRAMA PMT RECUPERAR EL SINCRONISMO DE PROGRAMA DECODIFICAR UTILIZACION DE LAS TABLAS MPEG TABLA DE ASOCIACION DE PROGRAMA PAT PID 0x0000 PID DE LOS PAQUETES QUE CONTIENEN LOS ES Programa 0 16 PID DE LOS PAQUETES QUE CONTIENEN LOS ECM Programa 1 22 Entitlement Control Messages Programa 3 33...... Programa k 55 ES 1 Video 19 ES 2 Audio 1 81 ES 3 Audio 2 82 PROGRAM MAP TABLE PID DE LOS......... PMT PAQUETES QUE TIENEN LA PMT... CAT PID DE LOS PAQUETES QUE CONTIENEN LOS EMM Entitlement Management Messages Tren de transporte Prog 1 Prog 3 Prog 1 Prog 3 Prog 3 Prog 3 Prog 1 Prog 3 Prog 3 PAT PMT PMT EMM Audio 2 Audio 2 Video 1 Video 1 Video 1 Audio 1 Video 1 0 22 33 1 49 82 19 19 54 81 19 Consultar la referencia TABLAS SERVICE INFORMATION (1) TABLAS “SERVICE INFORMATION (SI)” OBLIGATORIAS NETWORK INFORMATION TABLE (NIT) PROGRAMA 0 DEL MULTIPLEX DATOS PRIVADOS DEFINIDOS POR EL RADIODIFUSOR PID 0x0010 INFORMACION SOBRE LA RED FISICA, MODULACION… FRECUENCIAS ALTERNATIVAS UTIL PARA TRASPASO DE LLAMADAS EN COMUNICACIONES MOVILES SERVICE DESCRIPTION TABLE (SDT) TRADUCE LOS NUMEROS DE LOS PROGRAMAS A NOMBRES DE LOS SERVICIOS NOMBRE DEL PROVEEDOR INFORMACION SOBRE IDIOMAS, RELACION DE ASPECTO PID 0x0011 EVENT INFORMATION TABLE (EIT) ACONTECIMIENTOS EN CURSO O FUTUROS EN EL TS NOMBRE DEL EVENTO, HORA DE INICIO Y DE FINALIZACION, CLASIFICACION DEL CONTENIDO, DESCRIPCION UTIL PARA LA GENERACION DE EPG PID 0x0012 TIME AND DATE TABLE (TDT) FECHA Y HORA PID 0x0014 TABLAS SERVICE INFORMATION (2) TABLAS SERVICE INFORMATION OPCIONALES BOUQUET ASSOCIATION TABLE (BAT) Bouquet: Colección de servicios agrupados ofrecidos como una entidad única PID 0x0011 RUNNING STATUS TABLE (RST) SITUACION DE UN ACONTECIMIENTO PID 0x0013 STUFFING TABLES (ST) RELLENAN TABLAS QUE YA NO SIRVEN COMPARTEN PID CON AQUELLAS A LAS QUE SUSTITUYEN TIME OFFSET TABLE (TOT) FECHA Y HORA REAL PID 0x0014 INSERCION DE LAS TABLAS EN EL TS No tienen que empezar ni acabar forzosamente en un paquete de transporte Se organizan en secciones Cadaseccion se identifica por Table_id A que tipo de tabla pertenece la sección Ver detalles en el texto Table_id_extension Identificar una subtabla Version_munber Current_Next_Indicator Valida ahora o en el futuro Section_Number  MEDIDAS DE TRANSMISION DVB MEDIDAS SOBRE EL TRANSPORT STREAM MEDIDAS SOBRE EL TRANSPORT STREAM SON MUY IMPORTANTES DEL TS SE OBTIENEN LAS UNIDADES DE PRESENTACION SE CLASIFICAN SEGÚN LA INTENSIDAD DE SUS EFECTOS PRIORIDAD 1: GRANDES DIFICULTADES PARA DECODIFICAR PRIORIDAD 2: POSIBILIDAD PARCIAL DE DECODIFICAR PRIORIDAD 3: ERRORES EN LA INFORMACION SUPLEMENTARIA O DE SERVICIO Detalles en ETSI TR 101 290 V1.2.1 (2001-05) , Technical Report, Digital Video Broadcasting (DVB); Measurement guidelines for DVB systems Buen resumen en Walter Fischer, Tecnologias para la radiodifusión Digital de Video y Audio, Rohde &Schwarz MEDIDAS SOBRE EL TRANSPORT STREAM PRIORIDAD 1 MEDICION Perdida de Sincronización TS_sync_loss Bytes de Sincronización erróneos Sync_byte_error Tabla de Asociación de Programa errónea PAT_Error Tabla Mapa del Programa errónea PMT_Error Error Continuidad Continuity_Count_Error PID erróneo PID_Error MEDIDAS SOBRE EL TRANSPORT STREAM PRIORIDAD 1 PERDIDA DE SINCRONIZACION EL PRIMER BYTE DE LA CABECERA (0x47) ES EL DE SINCRONIZACION LA SINCRONIZACIÓN SE LOGRA DESPUES DE RECIBIR 5 BYTES DE SINCRONIZACION CONSECUTIVOS SE PRODUCE UN TS_Sync_Loss SI SE PIERDEN 3 BYTES DE SINCRONIZACION (O TRES PAQUETES) SEGUIDOS BYTES DE SINCRONIZACION ERRONEOS PUEDEN PERDERSE BITS DEL BYTE DE SINCRONIZACIÓN OCASIONALMENTE SI ESTO OCURRE SE PRODUCE UN Sync_Byte_error TABLA PAT PERDIDA LA PAT SIEMPRE SE TRANSMITE EN PAQUETES DE PID=0 Y CON ID=0 LA PAT LLEVA LOS DATOS DE LA PMT DE TODOS LOS PROGRAMAS UN ERROR DE PAT OCURRE SI SE PIERDE LA PAT LA PAT ESTA CIFRADA LA ID DE LA PAT NO ES CERO LA TASA DE REPETICION ES MAYOR QUE 500 ms.  MEDIDAS SOBRE EL TRANSPORT STREAM PRIORIDAD 1 PERDIDA O ERROR EN LA TABLA DE MAPA DEL PROGRAMA SE TRANSMITE CADA 500 ms SI SE PIERDE ES IMPOSIBLE RECUPERAR, DEMULTIPLEXAR Y DECODIFICAR LOS FLUJOS ELEMENTALES SE PRODUCE UN PMT_error UNA PMT, QUE APARECE EN LA PAT, SE PIERDE UNA SECIÓN DE LA PMT SE REPITE CON UN PERIODO SUPERIOR A 500 ms LA PMT ESTA CIFRADA LA id DE LA PMT NO ES 2 PID ERRONEO PERMITEN ACCEDER A LOS PAQUETES QUE LLEVAN EL FLUJO ELEMENTAL QUE SE TIENE QUE DECODIFICAR SE PRODUCE UN ERROR CUANDO: LOS PID QUE ESTAN INCLUIDOS EN UNA PMT NO ESTAN EN ELTS SU PERIDO DE REPETICION ES SULERIOR A UN VALOR DADO 500 ms CONTINUITY ERROR ES UN CONTADOR DE 4 BITS: CONTADOR MODULO 16 CADA PID TIENE SU PROPIO CONTADOR SE PRODUCE ESTE ERROR SI: SE TRANSMITE DOS VECES EL MISMO PAQUETE SE PIERDE UN PAQUETE, O LA SECUENCIA ES ERRONEA MEDIDAS SOBRE EL TRANSPORT STREAM PRIORIDAD 2 MEDICION Indicador Error de Transporte Transport_Error Error Verificación de Redundancia Cíclica CRC_Error Error del Reloj de Referencia de Programa PRC_Error Error del Reloj de Referencia de Programa PCR_Accuracy_Error Error en la Marca de Tiempo de PTS_Error Presentación Error en la Tabla de Acceso Condicional CAT_Error MEDIDAS SOBRE EL TRANSPORT STREAM PRIORIDAD 2 INDICADOR DE ERROR DE TRANSPORTE SI LA DECODIFICACION DE REED SOLOMON NO PUEDE CORREGIR LOS ERRORES SE PONE A 1 EL INDICADOR DE ERROR ERROR DE VERIFICACION DE REDUNDANCIA CICLICA TODAS LAS TABLAS ESTAN PROTEGIDAS CON UN CRC QUE SE TRANSMITE AL FINAL DE CADA SECCION SI EL CONTENIDO DE LA SECCION DA UN CRC DISTINTO DEL TRANSMITIDO EL DECODIFICADOR RECHAZA ESA TABLA Y SE ESPERA A UNA REPETICION ERROR DEL RELOJ DE REFERENCIA UN OSCILADOR DE 27 MHZ SE APLICA A UN CONTADOR DE 42 BITS QUE GENERA EL STC (SISTEM TIME CLOCK) CADA PROGRAMA TIENE SU PROPIO STC SE TRANSMITEN COPIAS DEL STC CADA 40 ms EN EL CAMPO DE ADAPTACION DE PAQUETES LOS PCR SON COPIAS DE LOS 42 BITS DEL CONTADOR CON LOS QUE EL DECODIFICADOR SINCRONIZA SU PROPIO RELOJ DEL SISTEMA SE PRODUCE UN PCR_error SI ENTRE DOS PCR TRANSCURRE UN TIEMPO MAYOR QUE 40 ms. SI EL JITTER DEL PCR ES SUPERIOR A 500ns SE PRODUCE UN PCR_accuracy_error MEDIDAS SOBRE EL TRANSPORT STREAM PRIORIDAD 2 ERROR EN EL PRESENTATION TIME STAMP (PTS) SON LOS 33 BITS MAS SIGNIFICATIVOS DEL STC SINCRONIZAN VOZ E IMAGEN, ENTRE OTRAS COSAS LA DISTANCIA MAXIMA ENTRE DOS PTS ES DE 700 ms ERROR EN LA TABLA DE ACCESO CONDICIONAL SI ALGUNO DE LOS BITS DE CONTROL DE CIFRADO DE LA CABECERA ES UNO HAY QUE INSERTAR UNA CAT EL PID DE LA CAT ES 1 Y SU ID TAMBIEN SE PRODUCE UN CAT_ERROR SI: SE HA ENCONTRADO UN PAQUETE CIFRADO PERO NO HAY CAT SE HA ENCONTADO UNA CAT CON ID DISTINTO DE 1 MEDIDAS SOBRE EL TRANSPORT STREAM PRIORIDAD 3 MEDICION Error en la Tabla de Repetición de la SI_Repetition_error Información del Servicio Error de Supervisión de las Tablas NIT_error Error de Supervisión de las Tablas SDT_error Error de Supervisión de las Tablas EIT_error Error de Supervisión de las Tablas RST_error Error de Supervisión de las Tablas TDT_error PID Indefinido Unreferenced_PID MEDIDAS SOBRE EL TRANSPORT STREAM PRIORIDAD 3 ERROR DE LA TASA DE REPETICION DE DE INFORMACION DE SERVICIO TODAS LAS TABLAS SE REPITEN REGULARMENTE CON UN PERIODO MAXIMO (500 ms, 30 SEG, INFINITO) Y MINIMO (UNOS 25 ms) LA FRECUENCIA DE REPETICION DEPENDE DEL TIPO DE TABLA Un SI_repetition_error se produce si la repetición se produce con un intervalo demasiado largo o demasiado corto. SUPERVISION DE LAS DIVERSAS TABLAS NIT,…., SE SUPERVISA SU PRESENCIA Y SU FRECUENCIA PID INDETERMINADOS SON LOS QUE ESTAN EN LOS PAQUETES PERO NO ESTAN REFERENCIADOS EN LA PAT NI LAS PMT. PUEDEN APARECER DURANTE UN CAMBIO DE PROGRAMA SE PRODUCE UN Unreferenced_PID_error SI UN PID APARECE EN UN PAQUETE Y PASAN MÁS DE 0.5 SEGUNDOS SIN SER REFERENCIADO EN UNA TABLA ACCESO CONDICIONAL INTRODUCCION AL ACCESO CONDICIONAL DVB EXTREMADAMENTE CONFIDENCIAL PUEDE VARIAR DE UN OPERADOR A OTRO SE HA ESPECIFICADO EL CSA: COMMON SCRAMBLING ALGORITHM NO SE HA ESPECIFICADO EL ACCESO CONDICIONAL SE DEJA A LA ELECCION DE CADA OPERADOR SIMULCRYP Acceder a una misma emisión por varios sistemas de acceso condicional diferentes Requiere acuerdos entre los operadores de las redes MULTICRYP Módulo enchufable PCMCIA (Interfaz DVB-CI) Un mismo STB dispone de varios PCMCIA CIFRADO Y CONTROL DE ACCESO: CONCEPTOS BASICOS (1) DEFINICIONES EL CONTENIDO NO DEBE TENER VALOR PARA USUARIOS NO AUTORIZADOS CONTROL DE ACCESO: INFORMACION QUE PERMITE A LOS USUARIOS DESALEATORIZAR EL SERVICIO SE ESTRUCTURA EN MENSAJES SEGUROS QUE SE MULTIPLEXAN CON LA PROPIA SEÑAL REQUISITOS DEL CIFRADO Y CONTROL DE ACCESO: CALIDAD NO DEBE DEGRADARSE LA SEÑAL COMO CONSECUENCIA DEL CONTROL DE ACCES DEGRADACIÓN PROVOCADA POR EL PROCESO DE ALEATORIZACIÓN POR LA DEFICIENTE RECUPERACION DE DEL CONTROL DE ACCESO SEGURIDAD SIN REFERENCIA AL CONTROL DE ACCESO OBTENIENDO LAS CLAVES DE FORMA NO AUTORIZADA UNIVERSAL TODO EL MUNDO TIENE ACCESO USANDO EQUIPOS Y PROCEDIMIENTOS COMUNES EQUIPOS APROPIADOS: SIMPLES, BARATOS Y FLEXIBLES INDEPENDIENTE DEL MEDIO DE TRANSMISION ELEGIDO NO PERTURBA A LAS COMPAÑIAS QUE PROPORCIONAN LA RED TODO ESTO EXIGE QUE LA DESALEATORIZACION SEA COMUN Y SE TENGA UN UNICO ALGORITMO DE ALEATORIZACIÓN PROTECCION EXTREMO A EXTREMO DEL PROGRAMA DE LA INFORMACION RELACIONADA CON EL ACCESO CIFRADO Y CONTROL DE ACCESO: CONCEPTOS BASICOS (2) REQUISITOS DEL CIFRADO Y CONTROL DE ACCESO (Cont.) SOPORTAR DIVERSOS MODOS DE ACCESO  DISPONIBILIDAD POR UN PERIODO DE TIEMPO  PROGRAMA O PARTE DEL SERVICIO  TASA POR SERVICIO... PARAMETROS VARIABLES DE LOS MODOS DE ACCESO TIEMPO SEGEMENTOS DEL SERVICIO GRUPOS DE DESTINATARIOS NORMALIZACION DEL EQUIPO CIFRADO Y CONTROL DE ACCESO: CONCEPTOS BASICOS (3) UIT 810 Service Key Service Key ECM Entitlement Control Messages USER_KEY Tarjeta Chip EMM Entitlement Managementl Messages Recomendación 810 UIT-R CIFRADO Y CONTROL DE ACCESO: CONCEPTOS BASICOS (4) PALABRA DE CONTROL Se encripta en el transmisor y se multiplexa con la señal En el receptor se desencripta si se cumplen las condiciones de acceso Indices de palabras de control Permiten segmentar el servicio Es arbitraria y puede cambiar con el tiempo En el DVB se usan dos MODIFICADOR DE INICIALIZACION Permite usar secuencias suficientemente breves Evita un calculo demasiado frecuente de la palabra de Recomendación 810 UIT-R control UTILIZACION DE LAS TABLAS MPEG TABLA DE ASOCIACION DE PROGRAMA PAT PID 0x0000 PID DE LOS PAQUETES QUE CONTIENEN LOS ES Programa 0 16 PID DE LOS PAQUETES QUE CONTIENEN LOS ECM Programa 1 22 Entitlement Control Messages Programa 3 33...... Programa k 55 ES 1 Video 19 ES 2 Audio 1 81 ES 3 Audio 2 82 PROGRAM MAP TABLE PID DE LOS......... PMT PAQUETES QUE TIENEN LA PMT... CAT PID DE LOS PAQUETES QUE CONTIENEN LOS EMM Entitlement Management Messages Tren de transporte Prog 1 Prog 3 Prog 1 Prog 3 Prog 3 Prog 3 Prog 1 Prog 3 Prog 3 PAT PMT PMT EMM Audio 2 Audio 2 Video 1 Video 1 Video 1 Audio 1 Video 1 0 22 33 1 49 82 19 19 54 81 19 Consultar la referencia ACCESO CONDICIONAL DVB EL ALGORITMO DE CIFRADO CSA FUNCIONA EN DOS CAPAS CAPA “BLOQUES” DE 8 BYTES CAPA “TREN” DOS PALABRAS DE CONTROL DE 64 BITES SE CAMBIAN CADA DOS SEGUNDOS Palabra de control par y palabra de control impar SE TRANSMITE UNA, EN LOS ECM, MIENTRAS SE ESTA USANDO LA OTRA EXISTE UNA PALABRA DE CONTROL POR DEFECTO PARA EL LIBRE ACCESO CIFRADO A DOS NIVELES NO PUEDEN USARSE SIMULTANEAMENTE CIFRADO A NIVEL DE PAQUETE DE TRANSPORTE Transport_scrambling_flag en la cabecera del paquete Indica si el paquete esta cifrado y con que palabra de control, par, impar, libre acceso SE CIFRAN LOS PAQUETES DE TRANSPORTE SE LLEVA A CABO DESPUES DE MULTIPLEXAR Los PES llegan al multiplexor sin cifrar CIFRADO A NIVEL DE PES PES_scrambling_control en la cabecera del PES Indica si el paquete esta cifrado y con que palabra de control, par, impar SE CIFRA EN LA FUENTE ANTES DEL MULTIPLEXADO NO SE CIFRA LA CABECERA NO SE PERMITE PALABRA DE CONTROL POR DEFECTO BIBLIOGRAFIA U. Reimers, DVB The Family of International Standars for Digital Video Broadcasting. Ed. Springer, 2005 H. Benoit, Television Digital, ed. Paraninfo 1998 Ladebusch, U.; Liss, C.A. “Terrestrial DVB (DVB-T): A Broadcast Technology for Stationary Portable and Mobile Use”, Procc. IEEE January 2006 Recomendación 810 UIT-R A Guide to MPEG Fundamentals and Protocol Analysis, disponible en www.tektronix.com. 44 FORMATOS SEGUNDA GENERACION MPEG-2 TRANSPORT STREAM (TS) No estaba previsto para IP Se dispuso del MPE (Multi-Protocol Encapsulation) en algunos estándares de primera generación DVB-H. TIENE MUCHAS CABECERAS Y TRANSPORTA MUCHA INFORMACION QUE NO ES PAY-LOAD (TABLAS PSI…) FORMATO DVB-S2 DVB-T2 DVB-C2 GENERIC FIXED PACKETIZED STREAMS (GFPS) MPEG-2 TS X X X GFPS X X X GENERIC CONTINUOS STREAM (GCS) GCS X X X GSE NO EXISTIA INICIALMENTE X X GENERIC ENCAPSULATED STREAM (GSE) SE AÑADIO DESPUES UTIL PARA MENSAJES IP NATIVOS POCAS CABECERAS SE REDUCEN EN UN FACTOR DE 2 A 3 RESPECTO AL MPE GENERIC ENCAPSULATED STREAM GENERIC STREAM ENCAPSULATION PROTOCOL GENERIC ENCAPSULATED STREAM (GSE) HISTORIA 2007 ESTANDAR ETSI (TS 102 606) 2009 “IMPLEMENTATION GUIDELINE” (TS 102 771) JUNIO DE 2009. 2013 NUEVA VERSIÓN CARACTERISTICAS MEDIANTE SU USO LOS “PORTADORES” (BEARERS) APARECEN COMO CONEXIONES DE CAPA FISICA TRANSPARENTES PARA LOS PAQUETES IP LA SEÑALIZACIÓN SE TRANSMITE EN UN CANAL COMUN DE SEÑALIZACION LAS APLICACIONES SE PUEDEN DISENAR CON INDEPENDENCIA DEL MEDIO (SATELITE, CABLE O TERRESTE) HAY QUE CUMPLIR UMBRALES DE BER,… UNA VEZ SUPERADOS, LA CAPA DE APLICACIONES PUEDE SER “BEARER AGNOSTIC” TAMBIEN SE USA EN DVB-IPTV Y DVB-IPDC (IP DATA CASTING) EL GES PROPORCIONA UNA INTEROPERATIVIDAD ENTRE APLICACIONES DE RADIODIFUSION (TV), TELECOMUNICACION Y APLICACIONES MOVILES GENERIC ENCAPSULATED STREAM (GES) (1) SOPORTA: ENCAPSULADOS MULTIPROTOCOLO, IPV4, IPV6, MPEG, ATM, ETHERNET, 802.1PQ VLANS, … DIVERSOS MODOS DE DIRECCIONAMINETO: 6-BYTE MAC, MAC ADDRESS-LESS Y UN MODO 3- BYTE. FRAGMENTACION DE DATAGRAMAS IP, Y OTROS FORMATOS, PARA PERMITIR MODOS ACM/VCM REQUIERE UN HARDWARE SENCILLO GENERIC ENCAPSULATED STREAM GES (2) LOS PAQUETES GSE SE PUEDEN ENVIAR EN DIFERENTES TRAMAS DE BANDA BASE, NO NECESARIAMENTE CONSECUTIVAS, NI CON LOS MISMOS PARAMETROS DE MODULACION NI CODIFICACION NO HAY RESTRICCIONES A LA POSICION DE UN PAQUETE EN LA TRAMA LAS TRAMAS PUEDEN TENER UNA LONGITUD FIJA O VARIABLE NO HAY MECANISMOS PARA VERIFICAR LA INTEGRIDAD DE LOS PAQUETES GSE SE AÑADE UN CRC-32 SOLO AL ULTIMO FRAGMENTO DEL PDU (PROTOCOL DATA UNIT) PARA GARANTIZAR EL RE-EMSAMBLADO. LOS PAQUETES GSE SE PUEDEN PROGRAMAR SIN NINGUNA RESTRICCIÓN EN LAS TRAMAS DE BANDA DE BASE. GENERIC ENCAPSULATED STREAM GES (3) PDU: PROTOCOL DATA UNITS, SON DATAGRAMAS IP, TRAMAS ETHERNET, OTROS PAQUETES LOS PDU SE PUEDEN ENCAPSULAR ENTEROS O FRACCIONADOS PAQUETES GSE: LONGITUD VARIABLE, PARA MANTENER LAS CABECERAS AL MNINO DVB Fact Sheet - August 2015, Generic Stream Encapsulation Enabling the carriage of IP directly over DVB networks FORMATO DE LOS PAQUETES GES (4) CADA PAQUETE GSE TIENE UNA CABECERA Y UNA CARGA UTIL (OPCIONAL) (OPCIONAL) ETSI TS 102 606 V1.1.1 (2007-10) ,Technical Specification, Digital Video Broadcasting (DVB), Generic Stream Encapsulation (GSE) Protocol PDU: PROTOCOL DATA UNITS, DATAGRAMAS IP, TRAMAS ETHERNET, OTROS PAQUETES CAMPO LONGITUD SEMANTICA S Start_indicator 1 bit 1: el paquete contiene el inicio de un PDU 0: no lo contiene o padding E End_Indicator 1 bit 1: el paquete contiene el final de un PDU 0: no lo contiene o padding LT Label- 2 bits 00 etiqueta de 6 bytes, 01 etiqueta de 3 bits Type_Indicator 10 broadcast sin etiquetas,11 etiqueta reutilizada GSE LENGHT 12 bits Longitud en octetos del paquete GSE (máx. 4096) Frag_ID 1 byte 1 si incluye un fragmento de PDU, no está presente sin S ó E son 1. Todos los paquetes de un PDU tienen el mismo Frag_ID Total Length 2 bytes Está en la cabecera del primer paquete que lleva el primer fragmento del PDU (65 536 bytes) Procol Type 2 bytes Tipo de carga útil CONSULTAR ETSI TS 102 606 V1.1.1 (2007-10) ,Technical Specification, Digital Video Broadcasting (DVB), Generic Stream Encapsulation (GSE) Protocol FRAGEMTACION DE LOS PDU TODOS LOS PAQUETES DE UN PDU TIENEN EL MISMO Frag_ID EN LA CABECERA. SE TRANSMITEN EN ORDEN, PERO NO CONSECUTIVAMENTE SE PUEDEN ENTRELAZAR CON OTROS PAQUETES DE OTRAS PDU SE DEBEN CUMPLIR LAS REGLAS QUE SE DESPRENDEN DE LA TABLA ANTERIOR NO SE PUEDEN REUTILIZAR Frag_ID de PDU INCOMPLETOS HASTA QUE NO HAN TRANSCURRIDO 256 TRAMAS DE BANDA BASE EL CAMPO ETIQUETA SE USA SOLO EN EL PRIMER PAQUETE DEL PDU CAMPO SEMANTICA S Start_indicator 1: el paquete contiene el inicio de un PDU 0: no lo contiene o padding E End_Indicator 1: el paquete contiene el final de un PDU 0: no lo contiene o padding LT Label- 00 etiqueta de 6 bytes, 01 etiqueta de 3 bits Type_Indicator 10 broadcast sin etiquetas,11 etiqueta reutilizada GSE LENGHT Longitud en octetos del paquete GSE (máx 4096) Frag_ID 1 si incluye un fragmento de PDU, no está presente sin S ó E son 1. Todos los paquetes de un PDU tienen el mismo Frag_ID Total Length Está en la cabecera del primer paquete que lleva el primer fragmento del PDU (65 536 bytes) ETSI TS 102 606 V1.1.1 (2007-10) ,Technical Specification, Digital Video Broadcasting (DVB), Procol Type Tipo de carga útil Generic Stream Encapsulation (GSE) Protocol PDU: PROTOCOL DATA UNITS, DATAGRAMAS IP, TRAMAS ETHERNET, OTROS PAQUETES DIRECCIONAMIENTO GSE Label UTILIZACION Label ABREVIATURAS Type (Opcional) 00 Unicast Etiqueta de 6 bytes de un NPA NPA: NETWORK POINT OF Routers concretos en enlaces compartidos ATTACHMENT 01 Unicast Etiqueta de 3 bytes un NPA Routers concretos en enlaces compartidos 10 Broadcast Sin etiquetas 11 Etiqueta reutilizada todos los paquetes Etiqueta de 6 bytes de un NPA (fragmentos de PDU van al mismo destino) Etiqueta de 3 bytes un NPA (1) 11 Si todos los paquetes son consecutivos, y están en la Se omite este campo misma trama de BB 0X00: No permitido como etiqueta en el campo Label 0xFF: broadcasting, lo pueden procesar todos los receptores GENERIC FIXED PACKETIZED STREAM GFPS GENERIC FIXED PACKETIZED STREAM GFPS ESTRUCTURA DE PAQUETES DE LONGITUD FIJA, CONOCIDA Y CONSTANTE SU LONGITUD NO DEBE EXCEDER 64 KBYTES SI EXCEDE 64 KBYTES ES UN GENERIC CONTINUOS STREAM Ó GCS (LO VEMOS A CONTINUACION) APLICACION SEÑALES ATM DE 53 BYTES DE LONGITUD UPL User Packet Lenght Fija Sync Sync Sync Payload Payload Payload GENERIC CONTINUOS STREAM GCS GENERIC CONTINUOS STREAM GCS NO TIENEN ESTRUCTURA DE PAQUETES NO HAY FRONTERAS EN EL FLUJO DE DATOS ES EL CASO MAS GENERAL TAMBIEN SON GSC LOS CFPS CON UNA LONGITUD DE MAS DE 64 KBYTES ¿PREGUNTAS?