Digitalización de la televisión
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Digitalización
El proceso de Digitalización en Europa, según la Comisión Europea, tiene un doble objetivo, que los usuarios puedan disfrutar de los beneficios de la TV digital, y liberar el espectro analógico. Por otro lado, la digitalización es una forma de facilitar a los ciudadanos su derecho a recibir información como se indica en el art 20.1.d de la Constitución.
Definición
Desde el punto de vista de la convergencia tecnológica, la técnica de la digitalización de la información consiste en la conversión de información analógica, a tipo de información digital, de esta manera, resultan mucho más sencillos de manejar que la información original a la que representan. Este nuevo concepto de televisión constituye la evolución de la actual televisión convencional analógica. Para ello, se transforma la imagen, el audio y los datos en información digital, es decir, en bits, mediante los procesos de muestreo y cuantificación; preparando así la señal para su posterior codificación.
Al tratarse de una transmisión digital o numérica, se pueden aplicar procesos de compresión y corrección de errores, lo que permitirá disfrutar de una mejor calidad de imagen y de sonido. Las nuevas potencialidades inherentes a la televisión digital, en especial, la interactividad, permitirán instaurar al televisor como vía alternativa de acceso a los servicios de la Sociedad de la Información, como lo es ahora el PC.
No obstante, la digitalización no es la única técnica necesaria para que se desarrolle esta línea de convergencia, sino que debe estar complementada con mejoras tecnológicas en los diferentes elementos hardware, software, electrónica y comunicaciones que componen la oferta de soluciones convergentes que se hace al usuario.
Ventajas frente a la televisión analógica
El procesado digital de la información ofrece numerosas ventajas entre las que destacan las economías de escala derivadas de su capacidad para manejar de forma única toda clase de fuentes de información y una mayor flexibilidad y libertad en la incorporación de nuevas soluciones de interés para los usuarios. Además, es más efectivo almacenar, procesar y, en general, usar y manejar la información en formato digital.
Ofrecemos un resumen de algunas de las principales ventajas que ofrece la televisión digital frente a la televisión analógica, tal y como pueden ser la mejora de calidad de imagen y sonido, el aumento del número de canales de televisión ofertado y la mayor flexibilidad de las emisiones, con un canal de retorno que permite los servicios adicionales.
Mayor calidad de imagen y sonido
Basta con mencionar la televisión de alta definición para aprobar que la tecnología digital supera en calidad audiovisual a la obsoleta analógica. Pasamos de 720 puntos de resolución a 1920, aumentamos la tasa binaria, la relación de aspectos de 4:3 a 16:9, y sin mencionar los avances en el realzado de la imagen y los sistemas de sonido de 5.1. Aunque no recibamos AD, la calidad de imagen y sonido que ofrece la TDT de baja calidad supera a la que emite la analógica.
Otro aspecto en que mejora la calidad es en la degradación que podría sufrir la señal al ser trasmitida por un medio inadecuado, produciendo dispersión de energía, zonas de sombra y reflexiones que pueden provocar ecos. En transmisión analógica esos problemas se manifiestan como nieve, ruido en la imagen, dobles imágenes, colores deficientes y sonido de baja calidad. Sin embargo, en digital, al estar la señal codificada, recibimos una imagen siempre íntegra, evitando los problemas manifestados en analógica, pero en la transmisión digital se acaba llegando al denominado abismo digital: cuando la señal no es suficiente para los circuitos decodificadores y se pierde completamente la recepción. A pesar de ello, la degradación en la transmisión tiene que ser tan importante para llegar a ese punto que, por lo general, una recepción óptima digital necesitará menor potencia de señal que una transmisión analógica de calidad normal.
El problema de los ecos se ha solventado en el sistema europeo aplicando la modulación COFDM. La imagen, sonido y datos asociados a una emisión de televisión se codifican digitalmente en formato MPEG-2 TS. La calidad de imagen y sonido transmitidos es proporcional al caudal de datos asignado dentro del flujo final transmitido por cada múltiplex.
Mayor número de emisiones de televisión
La televisión analógica sólo permite la transmisión de un único programa de televisión por cada canal UHF de 8 MHz de amplitud, con los canales adyacentes libres para evitar las interferencias mutuas entre las señales, que perjudicarían la calidad de la señal recibida.
La mayor capacidad de canales transmitidos en TDT se consigue mediante dos mejoras. Por una parte la modulación digital COFDM genera formas de onda mucho más cuadradas que las modulaciones analógicas, minimizando así la superposición de señal entre canales adyacentes, reduciendo la separación entre ellos. Por otra parte la codificación digital de los programas permite que en el ancho de banda disponible en un solo canal UHF (unos 20Mbps en la actual configuración de TDT en España) puedan transmitirse varios programas simultáneos. El número de programas simultáneos depende de la calidad de imagen y sonido deseados, si bien en la actualidad es de cuatro programas.
El bloque de cuatro programas de emisión que se emite por un canal habitual de UHF (equivalente a un único canal analógico) recibe el nombre de múltiplex. El flujo binario del múltiplex es la multiplexación de los programas que lo componen, por tanto, si cada canal tiene un máximo de 20Mbps (correspondientes al canal UHF analógico) divididos entre los cuatro licitantes que comparten el canal, tendremos un flujo binario individual de, aproximadamente, 5Mbps. Sin embargo, la relación de flujo de cada canal multiplexado se puede regular a voluntad (no se tiene un ancho de banda fijo para cada programa; éste es variable en función de las necesidades), lo que es equivalente a regular la calidad de los mismos. Se puede asignar un flujo alto a una película o un evento deportivo de pago restando flujo de los otros programas que componen el canal.
Como el flujo depende del contenido de la imagen (muchas variaciones o mucho detalle de una imagen producen más flujo), el aprovechamiento óptimo del múltiplex, cuando todos sus componentes tienen la misma importancia comercial, se realiza mediante un control estadístico del flujo. Un sistema inteligente estima el flujo que necesita cada programa en cada momento para adjudicar así el ancho de banda variable a cada licitante en cada ocasión. La figura del gestor del múltiplex se encargará de realizar dichas adjudicaciones a cada programa así como de la multiplexación propiamente dicha de los cuatro programas que componen el canal.
Mayor flexibilidad de las emisiones
Ya que un sistema de televisión digital genera datos digitales y puesto que el receptor necesita trabajar con datos digitales, es lógico (y deseable) que el paso intermedio (la transmisión) se haga también digitalmente. De esta forma todos los procesos, desde la captación hasta la exhibición se realizan en el dominio digital. Esto supone una serie de ventajas:
- Mayor potencia emitida: los canales digitales necesitan mucha menos potencia que los analógicos, para proporcionar prestaciones similares.
- Mejor utilización del espectro: con la modulación digital es posible "repartir" la energía de la información de forma mucho mas regular sobre el ancho de banda disponible: esto permite utilizar niveles de potencia más pequeños, de manera que no se interfiere a los canales vecinos. De esta forma es posible recuperar los denominados "Canales Tabú".
- Más capacidad por canales de Información: imprescindible en los nuevos servicios de televisión digital, como Vídeo a la carta, o Vídeo casi bajo demanda.
- Mayor calidad en recepción: siempre que no se superen unos ciertos límites, el canal de transmisión digital resulta "transparente" a la señal que transporta.
- Más resistente a las imperfecciones del equipo o del canal: la calidad de la señal recibida depende, básicamente, de los parámetros de la norma de codificación, y es altamente independiente de la calidad de los equipos de transmisión.
- Unificación en un sólo formato de todos los tipos de datos (imagen, audio, información, txt...), en la transmisión analógica, los distintos tipos de información necesitan distintos tipos de portadoras. En la transmisión digital "todo son bits" de manera que una misma portadora puede transportar cualquier tipo de paquetes de datos sin distinción, esto ayudará sin duda a los centros de producción en su emisión.
- Aunque cuatro operadores comparten el uso de un canal multiplexado, cuandollegue el cese de la red analógica y se reparta el espectro, algunos de estos operadores recibirá un multiplex al completo, con el que cada uno podrá gestionar el ancho de banda que le corresponda para ofrecer los contenidos que desee y a la calidad que desee.
Novedades digitales
Formato panorámico
El formato panorámico 16:9 pondrá de manifiesto las limitaciones de la televisión analógica, e incluso de la televisión digital 4:3, aunque la introducción en el mercado de la pantalla panorámica no será fácil si no se tiene en cuenta el coste.
Por otro lado, la erosión de precios que se da en el sector de Electrónica de Consumo ha hecho cada vez más asequible al consumidor disponer de televisores con pantalla panorámica. Sin embargo, sólo cuando existan suficientes contenidos en formato panorámico se conseguirá que los consumidores inviertan en receptores de pantalla panorámica, y para que se dé esta situación es necesaria una coordinación entre todos los operadores.
Sonido digital multicanal
El uso del sonido envolvente 5.1 en Televisión Digital Terrestre aportará una característica diferencial respecto a la Televisión Analógica.
El sonido envolvente 5.1 se compone de seis canales de audio independientes. La velocidad de transmisión mínima es de 384 Kb/s para el Dolby AC-3 (Audio Coding- 3) y de 768 Kb/s para el DTS 5.1 Surround. En cinco de estos canales el uso de la banda es completo con un rango desde 3Hz hasta 20 KHz. El sexto canal solo utiliza la parte baja de la banda que va de 3Hz a 120 Hz, denominado Subwoofer.
Elección de idioma
En televisión digital terrestre no existe una limitación en el número de audios que pueden ir asociados a un contenido de vídeo, ni tampoco en sus características (mono, estéreo, multicanal...). Estas capacidades permiten fidelizar simultáneamente diferentes segmentos de usuarios mediante la emisión de audios en diferentes idiomas o con características especiales:
a. Emisión de contenidos en versión doblada, versiones en lenguas cooficiales y versión original.
Los telespectadores pueden seleccionar el audio preferido de manera que un mismo programa cubre diferentes lenguas.
b. Emisión de audio comentado.
La capacidad de la TDT de transmitir varias componentes de audio permite la introducción de un audio comentado que hace accesible la televisión al sector de la población con discapacidades visuales.
Emisión de subtítulos en diferentes idiomas
La subtitulación en televisión terrenal digital, casi siempre orientada a hacer accesible la televisión a las personas con discapacidades auditivas, además permite subtítulos simultáneamente en varios idiomas.
Los subtítulos DVB son de naturaleza gráfica, por ello es de esperar que se introduzcan elementos para enriquecer la subtitulación: diferentes fuentes para facilitar la lectura, uso de negrita, cursiva y subrayado, más colores, uso de transparencias, iconos y otros elementos gráficos, etc.
Servicios adicionales
El aprovechamiento de toda esta información por parte del usuario es posible gracias a las diversas aplicaciones de que dispone el receptor TDT, en general conformes al estándar de la industria llamado MHP (Multimedia Home Platform). Con ello otorgaremos versatilidad al sistema, haciendo así posible mejoras tales como: emisión con sonido multicanal, múltiples señales de audio, teletexto, canales de radio, servicios interactivos, imagen panorámica, EPG (Electronic Program Guide), que interpretará la información sobre programas de las emisoras y se la mostrará al usuario, dando la posibilidad (según la complejidad del receptor) de programar la grabación de programas, ver la descripción de los mismos, etc.
Se prevé que una larga lista de servicios adicionales se implante en el futuro, habilitando una red de retorno mediante la cual el usuario pueda realizar todo tipo de gestiones, desde compras hasta adquisición temporal de películas u otros servicios. Incluso se prevé una línea de unión entre internet y la TV, llegando así a un mayor público, perdido en gran medida por la falta de interés en la TV habitual.
Recepción móvil
La tecnología digital ofrece la incursión de la televisión en un nuevo mercado mundialmente reconocido, la telefonía móvil, pero no sólo a estos, sino también a cualquier receptor con movilidad. Los estándares encargados de la emisión de televisión digital terrestre en Europa, ofrecen el sistema DVB-H que da acceso universal a contenidos multimedia en cualquier lugar y momento.
El objetivo fundamental de DVB-H es conseguir consumos de energía muy reducidos, dado que los terminales objetivo se alimentan por batería. Ha de saberse que este tipo de dispositivos requerirían unos bitrates (vídeo) de aproximadamente 300 a 500 Kbps utilizando MPEG-4 AVC.
Además, las condiciones de funcionamiento obligaban a disponer de un estándar muy robusto en cualquier condición de movilidad/portabilidad manteniendo las prestaciones típicas de DVB-T de constituir redes de frecuencia única (SFN). Finalmente, una cierta compatibilidad con DVB-T era necesaria.
| Universidad | Universitat d'Alacant |
| Facult/Asign | Sistemas y Servicios de Telecomunicación |
| Profesor | Albadalejo Blazquez, Adolfo |
| Autor | Torres Muñoz,Rubén |
| Tipo de trabajo | PFC |
| Fecha de evaluación | DIC 09 |
| Editable por terceros | Sí |
| Categorías propuestas | Portal Tecnología, Transporte y multiplexado, Redes y técnicas de difusión |
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