Introducción

A continuación se discutirán algunos tópicos relacionados con la televisión, en particular, con el sistema de televisión actual (NTSC), y con la televisión digital, en su implementación de alta definición (HDTV)

NTSC

El sistema de televisión actualmente utilizado en Chile es el estándar desarrollado en Los Estados Unidos, denominado NTSC (nombre tomado del comité creador del estándar: National Television Stadars Comitee).

Algunas características de NTSC son:

  • Es un Sistema Análogo
  • 29.97 cuadros por segundo, entrelazados para entregar casi 60 cuadros por segundo (pares e impares).
  • Resolución de 525 líneas:
    • 42 líneas (21 por cada cuadro) utilizadas para sincronización. En televisores antiguos se dejaba para darle tiempo al cañón de electrones para volver a su posición inicial (intervalo de blanqueo vertical). Hoy en día se utiliza para enviar 'datos'.
      • líneas 1-9: Sincronización Vertical y pulsos de ecualización.
      • líneas 12-14: Código temporal SMPTE.
      • líneas 17-19: VITS y VIRS.
      • línea 20: Identificación del emisor (sólo cuadro impar).
      • línea 21: "Closed Captioning" (sólo cuadro impar).
    • 483 líneas útiles.
      • El Factor de Kell (alrededor de 0,7), utilizado para medir la resolución efectiva de cualquier display discreto, disminuye aun más la resolución efectiva.
    • Razón de aspecto de 4:3
    • La codificación de color fue pensada para mantener la compatibilidad con los televisores blanco y negro de la época, por esto, la información de intensidad de luz (escala de grises) es predominante en la señal. Las señales de Crominancia (U y V) se codifican en cuadratura con la señal de luminancia, y se descarta gran parte de la información de estas para ahorrar ancho de banda.
  • Es similar a los estándares PAL y SECAM

Esquema de Modulación para la transmisión

Para la transmisión de un canal de televisión NTSC se utilizan 6 MHz de ancho de banda. Se utilizan los 250 KHz más bajos como una banda de guardia, para evitar interferencia con la señal de audio del canal inferior. La señal de video se envía modulada en amplitud, y se encuentra entre 500 KHz y 5,45 KHz sobre el límite inferior del canal. La portadora de video se ubica a 1,25 MHz del límite inferior del canal. De las 2 bandas laterales generadas por la modulación, sólo se envía la banda superior y parte de la banda inferior. La subportadora de color se encuentra a 3.579545 MHz sobre la portadora de video. La señal de audio se envía en los 250 KHz superiores del canal modulada en FM.

Problemas del NTSC

Dado el avance de los dispositivos digitales en general, la resolución que ofrece el estándar NTSC se hizo insuficiente, haciendo que algunos televisores actuales implementen sistemas que les permiten mejorar la imagen proveniente de la señal para desplegarla con una mayor resolución

Además, el esquema de codificación del color resulta sensible a un posible desfase en la señal, que puede darse por cosas tan simples como cables muy largos, lo que causa una mala reproducción de colores

Otros problemas menores son el leterboxing, proceso necesario para llevar video grabado en otras razones de aspecto (en particular cine, grabado en razones de aspecto de 16:9, 1.85:1, e incluso 2.38:1) a la televisión tradicional, pero que causa una perdida de los costados de la imagen, el hecho de que los cuadros sean entrelazados, lo que en la practica genera una perdida de resolución, y la velocidad de los cuadros, que fuerza a realizar un proceso de "pulldown"

DTV

Claramente, NTSC ya no es suficiente para entregar la calidad de imagen que se puede desplegar en las pantallas de consumo masivo. Entra DTV (Digital Televisión). La televisión digital, se refiere a la utilización de modulación digital (y compresión), para enviar señales de televisión a los hogares. Ya era utilizada por algunos proveedores de televisión por cable en los Estados Unidos para poder hacer una mejor utilización de su ancho de banda (en especial los operadores de televisión satelital)

El concepto de Televisión Digital abarca el ATSC para Norteamérica, DVB para Europa, e ISDB para Japón. Define diferentes "tipos" de televisión: El listado de estándares definidos es:

  • SDTV: Televisión Digital estándar. Corresponde a los formatos actuales de televisión en su versión digital:
    • 480i60(NTSC)
    • 480p24
    • 480p30
    • 576i50
    • 576p25(PAL, SECAM)
  • EDTV: Televisión Digital 'Mejorada' (Enhanced) corresponde a algunos formatos que mejoran la televisión actual, entre ellas, la razón de aspecto de 16:9 como parte del estándar:
    • 480p60
    • 576p50
    • 720i50
    • 720i60
    • 720p24
    • 720p25
    • 720p30
  • HDTV: Televisión de Alta Definición, en que se definen especificaciones de mayor resolución:
    • 720p50
    • 720p60
    • 1080p24
    • 1080p25
    • 1080p30
    • 1080i50
    • 1080i60

En el listado anterior, el primero número corresponde a las líneas de resolución vertical (la resolucion horizontal está dada por la razón de aspecto del estandar), la letra indica si son cuadros entrelazados (i) o progresivos (p). En caso de que los cuadros sean entrelazados, la resolución efectiva se reduce a la mitad debido a que cada campo contiene sólo la mitad de líneas. Por último, el numero final indica la cantidad de cuadros por segundo.

Es dentro de este conjunto de estándares que aparece la televisión de alta definición, con sus tres fomatos más relevantes: 720p60, 1080p30 y 1080i60.

HDTV

HDTV corresponde a los estándares más exigentes, pero que permiten entregar una mayor resolución y mejor calidad de imagen, al costo de mayor ancho de banda para transmitir las señales de video. Para disminuir el consumo de recursos, se utiliza compresión MPEG-2. También se utiliza esquemas de compresión más modernos como MPEG-4, el ITU h.264, o incluso Windows Media Video. Para el audio, se soporta Modulación por código de pulsos (PCM), o, para sistemas 'Home-theater', Dolby-Digital AC3.

La utilización de los codecs para comprimir los streams de video impuso una demora en la aparición de equipos capaces de trabajar con HDTV, debido a que se necesitan potentes Procesadores de Señales Digitales (DSP) para poder realizar el trabajo de decodificación en 'tiempo real'.

Hardware Asociado

Tan importante como la definición del estándar, es el hardware que sea capaz de implementarlo. En la actualidad, las diferentes tecnologías de displays (CRTs, LCDs, Plasma, DLP, SED, etc.) son capaces de las resoluciones que se especifican en HDTV (aunque algunos displays no lo hagan en su resolución nativa)

También se define la calidad de las conexiones de los equipos HDTV. El mínimo que se acepta es la conección por componentes 'YCbCr' (YPbPr, o RGB). En esta conexión 3 cables RCA llevan las señales de luminancia y crominancia por separado. Esto entrega una señal de gran calidad, pero análoga. Tambien se soporta el conector DVI, que permite la transmisión serial de señales digitales, lo que evita la necesidad de convertir la señal a analógica para ser enviada (como el caso de la conexión por componentes). Debido a que el conector HDMI es compatible con DVI, pero permite agregar señales de audio al canal, este también será soportado en futuros modelos.

Resolución Nativa de los displays

Debido a el alto costo de los displays capaces de resoluciones HDTV, han aparecido en el mercado alternativas 'baratas', cuya resolución física de la pantalla (resolución nativa) es menor que la especificada por los estándares. Para poder mostrar la imagen HDTV, estos equipos la submuestrean, lo que da como resultado una perdida en la calidad de la imagen.

Por ejemplo, diferentes displays y sus resoluciones nativas: (fuente:extremetech.com)

Producto Resolución Nativa
Panasonic TH42PA20UP 42" Plasma 848x480
Panasonic TH50PX20UP 50" Plasma 1366x768
Pioneer Pro1000HDI 50" Plasma 1280x768
NEC PlasmaSync 42XM2 42" Plasma 1024x768 (widescreen)
Samsung HLN507W 50” DLP Rear-Projection TV 1280x720
Sony KDF-60XBR950 60” LCD Rear-Projection TV 1386x788
Mitsubishi WL-82913 82” LCoS Rear-Projection TV 1920x1080

Se aprecia que sólo uno es capaz de resoluciones nativas HDTV (1080p). Si se quiere tener acceso a todo el potencial de HDTV, es preferible tener displays capaces de resoluciones HDTV (ya sea 1024x720 (720p) o 1920x1080 (1080p)).

Contenido extra

Dado que se pueden implementar esquemas de compresión de datos, el ancho de banda disponible para un canal (19 MB reservados para 1 señal HDTV, que es más que suficiente para 1080i) puede ser utilizado para acceder a contenido extra. Se especula que ese ancho de banda disponible se utilizará para ofrecer productos y servicios relacionados con los programas que se estén viendo, hasta el punto de poder acceder a los ítems que se ven el en mismo programa.

En Chile

Aunque no existe un pronunciamiento oficial al respecto, es de suponerse que será el estándar norteamericano el que se implementará en un futuro en Chile. En Estados Unidos, la FCC ya pospuso la fecha en la que las transmisiones análogas deben cesar, y se supone que una nueva fecha no será antes del 2010. En Chile, sea cual sea el estándar que se implemente, no verá la luz antes de esa fecha.

Conclusiones

La televisión como la conocemos actualmente desaparecerá, para ser reemplazada por un monstruo tecnológico que promete revolucionar el cotidiano acto de ver televisión. Detrás de esto se encuentra una caja que ya no es tan tonta, y que promete dar que hablar, al menos en el futuro.

Fuentes

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