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09 octubre 2009

Televisión Digital: Un nuevo espacio para la Internet (Parte I)


La digitalización de la televisión es de interés para la comunidad de Internet en el que se abre la posibilidad de un nuevo modo de entrega de paquetes IP para el hogar.

Servicios de propiedad intelectual pueden ser entregados a través de redes de distribución de televisión, ya sea por aire, por cable o por satélite.

¿Por qué se inicia la Televisión Digital (DTV)?

La motivación original para la investigación en televisión avanzada (eviten el término de DTV por un momento) fue apoyar al descenso en las ventas de televisores.

Era sobre todo empuje más de mercadeo que de ingeniería.

A fines de 1970, Japón y Corea lograron el dominio en la fabricación de televisores en todo el mundo. Tuvieron tanto éxito que el mercado se había saturado, especialmente en el mundo desarrollado.

Además, un televisor funcionaba más de 10 años, por lo que el mercado de reposición era bajo.

Así que en la década de 1980 Japón había comenzado la investigación de nuevos televisores de Alta Definición que estimularían la demanda de nuevo y les permitirían mantener su liderazgo en el mercado.

Su sistema se llamaba Multiple Subnyquist (MUSE). MUSE es un sistema analógico, pero tenía mejor calidad de imágenes.

Para no quedarse atrás EUA decidió que necesitaba recuperar el mercado de la televisión, por lo que inició su propio desarrollo, bajo el apoyo del Gobierno Federal.

Se formó una asociación llamada la Gran Alianza (Grand Alliance ) y se comenzó a trabajar en 1984.
Los primeros trabajos fue realizados por los miembros de la asociación, en particular: Zenith, MIT y General Instruments.

Crearon una especificación digital después de más de una década de investigación y desarrollo.
En el camino, la industria de la computación ha contribuído (o algunos dirían que ha interferido con este tema) hasta que la FCC anunció una especificación final en diciembre de 1996.
Los elementos básicos se encuentran en www.atsc.org.

Beneficios de la Televisión Digital

El movimiento hacia la televisión digital generalizada cobró impulso entre los funcionarios gubernamentales, los organismos de radiodifusión y los fabricantes de hardware, cuando algunos de los beneficios se hicieron evidentes.

En primer lugar, debido a las mejoras en la tecnología, es posible transmitir imágenes y sonido de calidad significativamente mayor en el mismo espectro de 6 MHz que la TV analógica ocupa.

Los 6 MHz del espectro es un desperdicio de ancho de banda y el gobierno quiere recuperar el exceso de lo que puede ser subastado o utilizado para apoyar a otros servicios públicos (policía, bomberos, las sondas de espacio profundo y así sucesivamente) que podría funcionar en la relativamente bajas frecuencias de VHF de TV.

En segundo lugar, con la codificación digital de televisión se podrían ofrecer nuevos servicios tales como el acceso Web a través de TV o de TV interactiva.

Estas han sido siempre los sueños de la electrónica de consumo (CE) de la industria.

En tercer lugar, la televisión digital ofrece una mayor seguridad para el programador y la red.

Existe una industria artesanal en la piratería Analog Set-top boxes.

Las técnicas digitales, tales como el Data Encryption Standard (DES), DES doble y triple DES a los operadores esperanza de que puedan asegurar su pago por visión.

Por último, y lo más interesante, ya que la televisión digital ocupa menos ancho de banda por programa, los organismos de radiodifusión, los operadores de satélites y los operadores de cable tienen la oportunidad de ofrecer más canales.

En lugar de un mero 10-13 canales disponibles por el aire en una sola zona metropolitana, es posible alrededor de 60 o más canales.

Los operadores de cable, con su metro mayor ancho de banda, podrían tener muchos más canales. Aunque técnicamente por cable podrían ofrecer 500 canales, es difícil imaginar que las secuencias de comandos que vienen.

¿Qué es la DTV?

Según nuestra definición, la televisión digital es la captura, producción, distribución y difusión de la programación en un formato de codificación digital.
Considerando que transmite la televisión analógica al día de hoy en la modulación de amplitud (AM), DTV utilizará cuadratura Phase Shift Keying (QPSK), la modulación de amplitud en cuadratura (QAM), o vestigiales Side Band (VSB) las técnicas de modulación.
No vamos a detallar estas técnicas, excepto para mencionar que son incompatibles entre sí.

Cuando las normas de DTV se discutieron en la década de 1980 la industria no pudo estar de acuerdo en una sola pantalla.
Las deliberaciones se hicieron más prolongadas con la entrada de la industria de la informática en los debates, mucho después de que los organismos de radiodifusión y los de electrónica de consumo comenzaron su trabajo.
¿Habría barrido entrelazado o progresivo? ¿Habría la relación de aspecto existentes o habría una pantalla panorámica? Píxeles cuadrados o no? ¿Cuántas líneas de resolución se muestran?

Con los organismos de radiodifusión y fabricantes de electrónica de consumo argumentando para entrelazar, los píxeles ovales o argumentaciones a favor de equipos de exploración progresiva, los píxeles cuadrados y una pantalla más cuadrada, los desacuerdos no se podían eliminar.

Por lo tanto, la FCC no tuvo más remedio que declarar que "el mercado debe decidir" cuál formato prevalecería.

En consecuencia, la FCC anunció en diciembre de 1996 que 18 diferentes formatos de visualización serían admisibles para los mayores de la televisión digital por aire.

Un organismo de radiodifusión podría optar por transmitir en cualquiera de los formatos aprobados. Los formatos aprobados figuran en los cuadros 1 y 2.

La lengua vernácula para describir los formatos generalmente indica el número de líneas verticales y el formato de escaneado.

Por ejemplo, "1080i" se refiere a 1080 líneas, barrido entrelazado, "720p" se refiere a 720 líneas en formato progresivo.

En la práctica, sólo unos pocos de los 18 formatos aprobados están siendo examinados por los organismos de radiodifusión.

NBC y CBS han declarado que apoyarán 1080i; ABC apuesta por 720p y Fox ha optado por 480p.

Aparte de la controversia sobre la pantalla, la mayoría de los otros elementos se resolvieron rápidamente.

Se habían convendio esquemas de modulación, la multiplexación de transporte, la compresión, el calendario y un sistema global y procedimiento de las pruebas.

El aparato de televisión digital casi estaba en su lugar.

El momento era enero de 1997.

De alta definición o definición estándar

Algunos ven el concepto de televisión digital como sinónimo de televisión de alta definición. No lo es.
DTV abarca tanto la TV de alta definición (HDTV) y televisión de definición estándar (SDTV).
Por lo tanto HDTV es un subconjunto propio de la DTV.

La diferencia entre HD y SDTV no está estandarizada, pero nuestra definición de HD incluye los formatos de pantalla que tienen 720 o 1080 líneas. Formatos con menos líneas de definición estándar.

El punto clave de la diferencia entre HD y SD es que con HD y técnicas actuales de compresión (MPEG-2) sólo un programa se aloja en un canal de 6 MHz.

Con SD, es posible que el organismo de radiodifusión a transmitir dos o más programas al mismo tiempo, en un solo trozo 6 MHz de ancho de banda.

Esto tiene implicaciones enormes. Si los organismos de radiodifusión pueden transmitir varios canales a la vez técnicamente sería posible la transmisión de ABC, Disney Channel, ESPN y A&E por el aire en el mismo ancho de banda que utilizan para mostrar el día de hoy ABC (por supuesto que no lo hará por razones comerciales y contractuales, pero la tecnología hace que sea factible).

Para los proveedores de servicios Internet, una emisora puede transmitir programación SD simultáneamente con la difusión de datos, y entrar en el empuje de datos de negocios modo de servicio. Por ejemplo, Disney / ABC podría descargar actualizaciones de software para Disney Interactive, o tal vez un contrato con Microsoft para ofrecer actualizaciones de Windows.

Hay cerca de 1.600 organismos de radiodifusión en los EUA cada uno podría, en teoría, transmitir 19,3 megabits por segundo.

Por supuesto, la mayoría de estos bits se utilizan para la televisión, pero sin duda 1 ó 2 megabits pueden ser atendidas por cada organismo de radiodifusión de servicio de datos.

Dada la escasez de programación para llenar varios canales de SD, los organismos de radiodifusión están muy motivados para estudiar los servicios de datos y competir por una tajada del mercado de servicios de Internet.

Continuará...

Televisión Digital: Un nuevo espacio para la Internet
por George Abe, Cisco Systems, Traducido y adaptado Por César Féliz (RF Electronics Eng.)


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