Sistemas actuales de TVC
El primer sistema de televisión en color ideado que respetaba la doble compatibilidad con la televisión monocroma se desarrolló en 1951por un grupo de ingenieros dirigidos por Hirsh en los laboratorios de la Hazeltime Corporation en los EE.UU. Este sistema fue adoptado por la Federal Communication Commission de USA (FCC) y era el NTSC que son las siglas de National Television System Commission. El sistema tuvo éxito y se extendió por toda América del Norte y Japón.
Las señales básicas que utiliza son la luminancia (Y), que nos da el brillo y es lo que se muestra en los receptores monocromos, y las componentes de color, las dos señales diferencia de color, la R-Y y B-Y (el rojo menos la luminancia y el azul menos la luminancia). Esta doble selección permite dar un tratamiento diferenciado al color y al brillo. El ojo humano es mucho más sensible a las variaciones y definición del brillo que a las del color, esto hace que los anchos de banda de ambas señales sean diferentes, lo cual facilita su transmisión ya que ambas señales se deben de implementar en la misma banda cuyo ancho es ajustado.
El sistema NTSC modula en amplitud a dos portadoras de la misma frecuencia desfasadas 90º que luego se suman, modulación QAM o en cuadratura. En cada una de las portadoras se modula una de las diferencias de color, la amplitud de la señal resultante indica la saturación del color y la fase el tinte o tono del mismo. Esta señal se llama de crominancia. Los ejes de modulación están situados de tal forma que se cuida la circunstancia de que el ojo es más sensible al color carne, esto es que el eje I se orienta hacia el naranja y el Q hacia los magentas. Al ser la modulación con portadora suprimida hace falta mandar una salva de la misma para que los generadores del receptor puedan sincronizarse con ella. Esta salva o burstsuele ir en el pórtico anterior del pulso de sincronismo de línea. La señal de crominancia se suma a la de luminancia componiendo la señal total de la imagen.
Las modificaciones en la fase de la señal de vídeo cuando ésta es transmitida producen errores de tinte, es decir de color (cambia el color de la imagen).
El NTSC fue la base de la que partieron otros investigadores, principalmente europeos. En Alemania se desarrolló, por un equipo dirigido por Walter Bruch un sistema que subsanaba los errores de fase, este sistema es el PAL, Phase Altenating Line.
Para ello la fase de la subportadora se altena en cada línea. La subportadora que modula la componente R-Y, que en PAL se llama V, tiene una fase de 90º en una línea y de 270º en la siguiente, esto hace que los errores de fase que se produzcan en la transmisión (y que afectan igual y en el mismo sentido a ambas líneas) se compensen a la representación de la imagen al verse una línea junto a la otra, Si la integración de la imagen para la corrección del color la realiza el propio ojo humano tenemos el denominado PAL S (PAL Simple) y si se realiza mediante un circuito electrónico el PAL D (PAL Delay, retardado). El PAL fue propuesto como sistema de color paneuropeo en la Conferencia de Oslo de 1966 pero no se llegó a un acuerdo y como resultado los países de Europa Occidental, con la excepción de Francia, adoptaron el PAL mientras que los de Europa Oriental y Francia el SECAM.
En Francia se desarrolló por el investigador Henri de France un sistema diferente, el SECAM, « SÉquentiel Couleur À Mémoire » que basa su actuación en la trasmisión secuencial de cada componente de color moduladas en FM de tal forma que en una línea se manda una componente y en la siguiente la otra componente. Luego el receptor las combina para deducir el color de la imagen.
Todos los sistemas tenían ventajas e inconvenientes. Mientras que el NTSC y el PAL dificultaban la edición de la señal de vídeo por su secuencia de color en cuatro y ocho campos, respectivamente, el sistema SECAM hacía imposible el trabajo de mezcla de señales de vídeo.
La alta definición "HD"
El sistema de televisión de definición estándar, conocido por la siglas "SD", tiene, en PAL, una definición de 720x576 pixeles (720 puntos horizontales en cada línea y 576 puntos verticales que corresponden a las líneas activas del PAL) esto hace que una imagen en PAL tenga un total de 414.720 pixeles. En NSTC se mantienen los puntos por línea pero el número de líneas activas es solo de 525 lo que da un total de pixeles de 388.800 siendo los pixeles levemente anchos en PAL y levemente altos en NSTC.
Se han desarrollado 28 sistemas diferentes de televisión de alta definición. Hay diferencias en cuanto a relación de cuadros, número de líneas y pixeles y forma de barrido. Todos ellos se pueden agrupar en cuatro grandes grupos de los cuales dos ya han quedado obsoletos (los referentes a las normas de la SMPTE 295M, 240M y 260M) manteniéndose otros dos que difieren, fundamentalmente, en el número de líneas activas, uno de 1080 líneas activas (SMPT 274M) y el otro de 720 líneas activas (SMPT 269M).
En el primero de los grupos, con 1080 líneas activas, se dan diferencias de frecuencia de cuadro y de muestras por línea (aunque el número de muestras por tiempo activo de línea se mantiene en 1.920) también la forma de barrido cambia, hay barrido progresivo o entrelazado. De la misma forma ocurre en el segundo grupo, donde las líneas activas son 720 teniendo 1280 muestras por tiempo de línea activo. En este caso la forma de barrido es siempre progresiva.
En el sistema de HD de 1080 líneas y 1.920 muestras por línea tenemos 2.073.600 pixeles en la imagen y en el sistema de HD de 720 líneas y 1.280 muestras por líneas tenemos 921.600 pixeles en la pantalla. En relación con los sistemas convencionales tenemos que la resolución del sistema de 1080 líneas es 5 veces mayor que el del PAL y cinco veces y media que el del NTSC. Con el sistema de HD de 720 líneas es un 50% mayor que en PAL y un 66% mayor que en NTSC.
La alta resolución requiere también una redifinición del espacio de color cambiando el triángulo de gamut.
La relación de aspecto
En la década de los 90 del siglo XX se empezaron a desarrollar los sistemas de televisión de alta definición todos estos sistemas, en principio analógicos, aumentaban el número de líneas de la imagen y cambiaban la relación de aspecto pasando del formato utilizado hasta entonces, relación de aspecto 4/3, a un formato más apaisado de 16/9. Este nuevo formato, más agradable a la vista se estableció como estándar incluso en emisiones de definición estándar.
La relación de aspecto se expresa por la anchura de la pantalla en relación a la altura. El formato estándar hasta ese momento tenía una relación de aspecto de 4/3. El adoptado es de 16/9. La compatibilidad entre ambas relaciones de aspecto se puede realizar de diferentes formas.
Una imagen de 4/3 que se vaya a ver en una pantalla de 16/9 puede presentarse de tres formas diferentes:
- Con barras negras verticales a cada lado (pillarbox). Manteniendo la relación de 4/3 pero perdiendo parte de la zona activa de la pantalla.
- Agrandando la imagen hasta que ocupe toda la pantalla horizontalmente. Se pierde parte de la imagen por la parte superior e inferior de la misma.
- Deformando la imagen para adaptarla la formato de la pantalla. Se usa toda la pantalla y se ve toda la imagen, pero con la geometría alterada (los círculos se ven elipses con el diámetro mayor orientado de derecha a izquierda).
Una imagen de 16/9 que se vaya a ver en una pantalla de 4/3, de forma similar, tiene tres formas de verse:
- Con barras horizontales arriba y abajo de la imagen (letterbox). Se ve toda la imagen pero se pierde tamaño de pantalla (hay varios formatos de letterbox dependiendo de la parte visible de la imagen que se vea (cuanto más grande se haga más se recorta), se usan el 13/9 y el 14/9).
- Agrandando la imagen hasta ocupar toda la pantalla verticalmente, perdiéndose las partes laterales de la imagen.
- Deformando la imagen para adaptarla a la relación de aspecto de la pantalla. Se ve toda la imagen en toda la pantalla, pero con la geometría alterada (los círculos se ven elipses con el diámetro mayor orientado de arriba a abajo).
El PALplus
En Europa Occidental, y donde el sistema de televisión de la mayoría de los países es el PAL, se desarrolló, con apoyo de la Unión Europea, un formato a caballo entre la alta definición y la definición estándar. Este formato recibió el nombre de PALplus y aunque fue apoyado por la administración no logró cuajar.
El PALplus fue una extensión del PAL para transmitir imágenes de 16/9 sin tener que perder resolución vertical. En un televisor normal se recibe una imagen de apaisada con franjas negras arriba y abajo de la misma (letterbox) de 432 líneas activas. El PALplus mandaba información adicional para rellenar las franjas negras llegando a 576 líneas de resolución vertical. Mediante señales auxiliares que iban en las líneas del intervalo de sincronismo vertical se comandaba al receptor PALplus indicándole si la captación había sido realizada en barrido progresivo o entrelazado. El sistema se amplió con el llamado "Colorplus" que mejoraba la decodificación del color.
Tipos de televisión
Difusión analógica
La televisión hasta tiempos recientes, principios del siglo XXI, fue analógica totalmente y su modo de llegar a los televidentes era mediante el aire con ondas de radio en las bandas deVHF y UHF. Pronto salieron las redes de cable que distribuían canales por las ciudades. Esta distribución también se realizaba con señal analógica, las redes de cable tener una banda asignada, más que nada para poder realizar la sintonía de los canales que llegan por el aire junto con los que llegan por cable. Su desarrollo depende de la legislación de cada país, mientras que en algunos de ellos se desarrollaron rápidamente, como en Inglaterra y Estados Unidos, en otros como España no han tenido casi importancia hasta que a finales del siglo XX la legislación permitió su instalación.
El satélite, que permite la llegada de la señal a zonas muy remotas y de difícil acceso, su desarrollo, a partir de la tecnología de los lanzamientos espaciales, permitió la explotación comercial para la distribución de las señales de televisión. El satélite realiza dos funciones fundamentales, la de permitir los enlaces de las señales de un punto al otro del orbe, mediante enlaces de microondas, y la distribución de la señal en difusión.
Cada uno de estos tipos de emisión tiene sus ventajas e inconvenientes, mientras que el cable garantiza la llegada en estado óptimo de la señal, sin interferencias de ningún tipo, precisa de una instalación costosa y de un centro que realice el embebido de las señales, conocido con el nombre de cabecera. Solo se puede entender un tendido de cable en núcleos urbanos donde la aglomeración de habitantes haga rentable la inversión de la infraestructura necesaria. Otra ventaja del cable es la de disponer de un camino de retorno que permite crear servicios interactivos independientes de otros sistemas (normalmente para otros sistemas de emisión se utiliza la línea telefónica para realizar el retorno). El satélite, de elevado costo en su construcción y puesta en órbita permite llegar a lugares inaccesibles y remotos. También tiene la ventaja de servicios disponibles para los televidentes, que posibilitan la explotación comercial y la rentabilidad del sistema. La comunicación vía satélite es una de las más importantes en la logística militar y muchos sistemas utilizados en la explotación civil tienen un trasfondo estratégico que justifican la inversión económica realizada. La transmisión vía radio es la más popular y la más extendida. La inversión de la red de distribución de la señal no es muy costosa y permite, mediante la red de reemisores necesaria, llegar a lugares remotos, de índole rural. La señal es mucho menos inmune al ruido y en muchos caso la recepción se resiente. Pero es la forma normal de la difusión de las señales de TV.
Difusión digital
La difusión de la televisión digital se basa en el sistema DVB Digital Video Broadcasting y es el sistema utilizado en Europa. Este sistema tiene una parte común para la difusión de satélite, cable y terrestre. Esta parte común corresponde a la ordenación del flujo de la señal y la parte no común es la que lo adapta a cada modo de transmisión. Los canales de transmisión son diferentes, mientras que el ancho de banda del satélite es grande el cable y la vía terrestre lo tienen moderado, los ecos son muy altos en la difusión vía terrestre mientas que en satélite prácticamente no existen y en el cable se pueden controlar, las potencias de recepción son muy bajas para el satélite (llega una señal muy débil) mientras que en el cable son altas y por vía terrestre son medias, la misma forma tiene la relación señal-ruido.
Los sistemas utilizados según el tipo de canal son los siguientes, para satélite el DVB-S, para cable el DVB-C y para terrestre (también llamando terrenal) DVB-T. Muchas veces se realizan captaciones de señales de satélite que luego son metidas en cable, para ello es normal que las señales sufran una ligera modificación para su adecuación la norma del cable.
En EE.UU. se ha desarrollado un sistema diferente de televisión digital, el ATSC Advanced Television System Committee que mientras que en las emisiones por satélite y cable no difiere mucho del europeo, en la TDT es totalmente diferente. La deficiencia del NTSC ha hecho que se unifique lo que es televisión digital y alta definición y el peso de las compañías audiovisuales y cinematográficas han llevado a un sistema de TDT característico en el que no se ha prestado atención alguna a la inmunidad contra los ecos.
Televisión terrestre
La difusión analógica por vía terrestre, por radio, está constituida de la siguiente forma; del centro emisor se hacen llegar las señales de vídeo y audio hasta los transmisores principales situados en lugares estratégicos, normalmente en lo alto de alguna montaña dominante. Estos enlaces se realizan mediante enlaces de microondas punto a punto. Los transmisores principales cubren una amplia zona que se va rellenando, en aquellos casos que haya sombras, con reemisores. La transmisión se realiza en las bandas de UHF y VHF, aunque esta última está prácticamente extinguida ya que en Europa se ha designado a la aeronáutica y a otros servicios como la radio digital.
La difusión de la televisión digital vía terrestre, conocida como TDT se realiza en la misma banda de la difusión analógica. Los flujos de transmisión se han reducido hasta menos de 6Mb/s lo que permite la incorporación de varios canales. Lo normal es realizar una agrupación de cuatro canales en un Mux el cual ocupa un canal de la banda (en analógico un canal es ocupado por un programa). La característica principal es la forma de modulación. La televisión terrestre digital dentro del sistema DVB-T utiliza para su transmisión la modulación OFDM Orthogonal Frecuency Division Multiplex que le confiere una alta inmunidad a los ecos, aún a costa de un complicado sistema técnico. La OFDM utiliza miles de portadoras para repartir la energía de radiación, las portadoras mantienen la ortogonalidad en el dominio de la frecuencia. Se emite durante un tiempo útil al que sigue una interrupción llamada tiempo de guarda. Para ello todos los transmisores deben estar síncronos y emitir en paralelo un bit del flujo de la señal. El receptor recibe la señal y espera el tiempo de guarda para procesarla, en esa espera se desprecian los ecos que se pudieran haber producido. La sincronía en los transmisores se realiza mediante un sistema de GPS.
La televisión digital terrestre en los EE.UU., utiliza la norma ATSC Advanced Television System Committee que deja sentir la diferente concepción respecto al servicio que debe tener la televisión y el peso de la industria audiovisual y cinematográfica estadounidense. La televisión norteamericana se ha desarrollado a base de pequeñas emisoras locales que se unían a una retransmisión general para ciertos programas y eventos, al contrario que en Europa donde han primado las grandes cadenas nacionales. Esto hace que la ventaja del sistema europeo que puede crear redes de frecuencia única para cubrir un territorio con un solo canal no sea apreciada por los norteamericanos. El sistema americano no ha prestado atención a la eliminación del eco. La deficiencia del NTSC es una de las causas de la ansias para el desarrollo de un sistema de TV digital que ha sido asociado con el de alta definición.
EL ATSC estaba integrado por empresas privadas, asociaciones e instituciones educativas. La FCC Federal Communication Commission aprobó la norma resultante de este comité como estándar de TDT en EE.UU. el 24 de diciembre de 1996. Plantea una convergencia con los ordenadores poniendo énfasis en el barrido progresivo y en el píxel cuadrado. Han desarrollado dos jerarquías de calidad, la estándar (se han definido dos formatos, uno entrelazado y otro progresivo, para el entrelazado usan 480 líneas activas a 720 pixeles por línea y el progresivo 480 líneas con 640 pixeles por línea, la frecuencia de cuadro es la de 59,94 y 60 Hz y el formato es de 16/9 y 3/4) y la de alta definición (en AD tienen dos tipos diferentes uno progresivo y otro entrelazado, para el primero se usan 720 líneas de 1280 pixeles, para el segundo 1080 líneas y 1920 pixeles por línea a 59,94 y 60 cuadros segundo y un formato de 16/9 para ambos). Han desarrollado dos jerarquías de calidad, la estándar y la de alta definición. Utiliza el ancho de banda de un canal de NTSC para la emisión de televisión de alta definición o cuatro en calidad estándar.
Los sistemas de difusión digitales están llamados a sustituir a los analógicos, se prevé que se dejen de realizar emisiones en analógico, en Europa esta previsto el Apagón analógico para el 2012 y en EE.UU. se ha decretado el 17 de febrero de 2009 como la fecha límite en la que todas las estaciones de televisión dejen de transmitir en sistema analógico y pasen a transmitir exclusivamente en sistema digital. El día 8 de septiembre de 2008 al mediodía se realizó la primera transición entre sistemas en el poblado de Wilmington Carolina del Norte.
Televisión por cable
La televisión por cable surge por la necesidad de llevar señales de televisión y radio, de índole diversa, hasta el domicilio de los abonados, sin necesidad de que éstos deban disponer de diferentes equipos receptores, reproductores y sobre todo de antenas.
Precisa de una red de cable que parte de una cabecera en donde se van embebiendo, en multiplicación de frecuencias, los diferentes canales que tienen orígenes diversos. Muchos de ellos provienen de satélites y otros son creados ex profeso para la emisión por cable.
La ventaja del cable es la de disponer de un canal de retorno, que lo forma el propio cable, que permite el poder realizar una serie de servicios sin tener que utilizar otra infraestructura.
La dificultad de tender la red de cable en lugares de poca población hace que solamente los núcleos urbanos tengan acceso a estos servicios.
La transmisión digital por cable esta basada en la norma DVB-C, muy similar a la de satélite, y utiliza la modulación QAM.
Televisión por satélite
La difusión vía satélite se inició con el desarrollo de la industria espacial que permitió poner en órbita geoestacionaria satélites con transductores que emiten señales de televisión que son recogidas por antenas parabólicas.
El alto coste de la construcción y puesta en órbita de los satélites, así como la vida limitada de los mismos, se ve aliviado por la posibilidad de la explotación de otras serie de servicios como son los enlaces punto a punto para cualquier tipo de comunicación de datos. No es desdeñable el uso militar de los mismos, aunque parte de ellos sean de aplicaciones civiles, ya que buena parte de la inversión esta realizada con presupuesto militar.
La ventaja de llegar a toda la superficie de un territorio concreto, facilita el acceso a zonas muy remotas y aisladas. Esto hace que los programas de televisión lleguen a todas partes.
La transmisión vía satélite digital se realiza bajo la norma DVB-S, la energía de las señales que llegan a las antenas es muy pequeña aunque el ancho de banda suele ser muy grande.
Televisión IP (IPTV)
El desarrollo de redes IP, basadas en accesos de los clientes a las mismas mediante ADSL o fibra óptica, que proporcionan gran ancho de banda, así como el aumento de las capacidades de compresión de datos de los algoritmos tipo MPEG, ha hecho posible la distribución de la señal de televisión de forma digital encapsulada en mediante protocolos IP.
Han surgido asi, a partir del año 2003, plataformas de distribución de televisión IP (IPTV) soportadas tanto en redes del tipo ADSL, VDSL o de fibra óptica para visualización en televisor, como para visualización en ordenadores y teléfonos móviles.
Tipos de televisores
Se conoce como televisor al aparato electrodoméstico destinado a la recepción de la señal de televisión. Suele constar de un sintonizador y de los mandos y circuitos necesarios para la conversión de las señales eléctricas, bien sean analógicas o digitales, en representación de las imágenes en movimiento en la pantalla y el sonido por los altavoces. Muchas veces hay servicios asociados a la señal de televisión que el televisor debe procesar, como el teletexto o el sistema NICAM de audio.
Desde los receptores mecánicos hasta los modernos televisores planos ha habido todo un mundo de diferentes tecnologìas. El tubo de rayos catódicos, que fue el que proporcionó el gran paso en el desarrollo de la televisión, se resiste a desaparecer al no encontrarse, todavía, quien lo sustituya, manteniendo la calidad de imagen y el precio de producción que éste proporciona. Las pantallas planas de cristal líquido o de plasma no han logrado sustituirlo al dar una imagen de inferior calidad y tener un elevado precio, su gran ventaja es la línea moderna de su diseño. Los televisores preparados para la alta definición tampoco están abriéndose paso al carecer de horas de programación en esa calidad y al contentarse el usuario con la calidad de la emisión estándar.
A poco tiempo del llamado apagón analógico todavía son escasos los televisores y otros electrodomésticos que se usan en televisión, como grabadores, que incluyen el sintonizador TDT o los decodificadores para la recepción de cable y satélite.
- Algunos tipos de televisores
- Televisor blanco y negro: la pantalla sólo muestra imágenes en blanco y negro.
- Televisor en color: la pantalla es apta para mostrar imágenes en color.
- Televisor pantalla LCD: plano, con pantalla de cristal líquido (o LCD)
- Televisor pantalla de plasma: plano, usualmente se usa esta tecnología para formatos de mayor tamaño.
- Televisor de Alta Definición o HDTV .
Para el departamento de publicidad de Lysan Consulting el consumidor que se sienta frente a la televisión es porque realmente esta buscando algún producto y es ahí donde este medio cumple con el rol de transmitir las necesidades y deseos del consumidor.
Para más información escribanos a info@lysan.biz o visite nuestra Web en www.lysanconsulting.com o www.lysan.biz
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