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Televisión del futuro: panorama actual de la televisión
Panorama actual de la Televisión Durante los últimos 10 años5 puede afirmarse que la televisión ha sufrido un estancamiento tecnológico sorprendente5 sobre todo si tenemos en cuenta que el mundo de la Electrónica suele conocer en lapsus de tiempo similares cambios espectacularesa Esta afirmación puede hacerse tanto desde el punto de vista de los servicios difundidos5 como de la tecnología utilizada por los receptores i en efecto5 piénsese que la única novedad digna de mención en este período ha sido la introducción del servicio de teletextc Carlos Rodñgálvarez NietoRIT Televisión del Futuro EN cuanto a la tecnología propia de los receptt res1 aparte de la utilización de tubos más cua drados y planos1 pocas diferencias importantes podemos encontrar entre un TVC fabricado ahora y uno que lo fuera hace 10 años1 aparte de un mayor grado de integración de diversas fu ciones en un número más reducido de circuitos integrados Por supuestc ha sufrido el normal proceso de análisis y reducción de costes de todo producto muy maduro1 así como los cambios estéticos propios de todo producto de consuno sometido a los imperativos de la moda Posiblemente no ha sido extraña a este estancamiento tecnológico de la televisión la fuerte crisis económica sufrida por el conjunto de países más desarrol dos a partir de mitad de la década pasada y que se ha prolo gado en casi todos ellos al menos durante 10 ark Lo cierto es que en estos momentos1 el televisor es un pro ducto muy madurc casi obsoletoi piénsese que nació en la posguerra mundial y que la única gran revolución sufrida des de entonces1 ha sido la aparición de la televisión en color a fina les de la década de los 50 Esta situación parece que va a canv biar apreciablemente en los próximos añ Desde un punto de vista de negocio no podrá ser de otra forma1 pues es de todos conocida la teoría de los ciclos de vida de un producto y sabe mos que cuando se llega a un grado de madurez tan fuerte como en el televisor sólo un cambio profundo en su estructura1 aplicaciones y tecnología puede mantener la rentabilidad de la fabricación y comercialización del mismc Haremos una me ción a las más importantes innovaciones que desde el punto de vista del servicio de radiodifusión son previsibles en los próx mos años y que lógicamente tendrán una incidencia importa te en la tecnología del receptor el cuaL por su parte y de forma autónoma sufrirá innovaciones serias Estas innovaciones por el lado de los servicio considero que seráni la TV satélite1 los estándares europeos de transmisión CMAC y D2AC el sonido digital y sobre todo la televisión de Alta Definición y su previsible paso intermedie la ATV o Telev sión avanzada En cuanto a los avances utónomosx de los receptores puede ya intuirse su digitalización y conversión en un centro electrónico del hogar y el empleo de pantallas p nas TELEVISIÓN VÍA SATÉLITE En realidad no se trata de una innovación a largo plazo pues son visibles ya en numerosos tejados las parábolas receptoras de emisiones vía satél La única novedad consiste en el modo de transmisión pues hasta el momento1 ni han variado los servicios difundidos ni los sistemas ya que todas las emis nes se han hecho hasta ahora en los tres sistemas clásicos PALECAM y NTSC En la televisión por satéliteJ como es sabide una estación te rrestre emite sus programas hacia un satélite situado en órbita geoestacionaria y éste a su vez lo retransmite hacia tierra it diante una antena directiva1 cubriendo una parte más o menos amplia de la superficie terrest Con esto lo que hemos van do es la frecuencia de transmisión y recepción que es del orden de 11 a 13 GHz generalmente1 por lo que la tecnología de las antenas ha de ser forzosamente distinta de la que se emplea en la TV difundida vía terrestreí en la recepción de TV vía saté lite la antena emplea la tecnología de microondas El TVC por supuesto no puede tratar directamente las microondas1 en consecuencia1 el receptor de TV vía satélite es una unidad completamente autónoma1 que recibe la portadora de m croondas modulada de FM y extrae de ella la señal de banda base de vídeo y audio1 generalmente una señal PAL1 SECAM o NTSC como lo hace cualquier receptor es decir amplifican do en RF1 convirtiendo a F volviendo a amplificar y demod lando para obtener las señales de banda base de video y a d La conversión de frecuencia puede hacerse una o dos ve ces La señal de banda base puede utilizarse directamente por un televisor que funcionará como un monitor si la recepción es individuad o se utilizará para modular una portadora de las usa das por la televisión terrestre y se repartirá por la instalación colectiva1 en el caso de recepción por varios hogares simultá neamente1 En el primer case puede pensarse en que la derr dulación la realice el propio televisor al que llegaría la frecuen cia intermedia proporcionada por el receptor de microondas Hasta aquí no se ve cómo puede influir la TV vía satélite en la innovación de los receptores de TVC a no ser por el posible empleo en viviendas unifamiliares de receptores que demod len la F L enviada por el receptor de la señal de satélite1 Sin embarge es de esperar un doble impacto de este servicioi de un lado el sociológico que supone la universalización y cant dad de las emisiones recibidas y por otra la posibilidad de que este nuevo sistema1 no necesariamente sujeto a los standares actuales y sin las ataduras de éstos1 pueda ser usado por otros sistemas de TVC como el europeo MAC que no podría ver la luz comercial probablementel sin la existencia de este medio de transmisión Entramos así en la descripción de una impo tante innovación en el mundo televisivo que se encuentra dan do los primeros pasos1 pero que como veremos más adelantet parece llamado a jugar un importante papel en los sistemas de televisión avanzada ATV y de alta definición HDTV Se trata de los standares europeos DBS fdifusión directa por satéliteJ MACPacket de los que haremos una breve desc ción del denominado D2AC con el que han empezado trans misiones recientemente1 realizadas por el satélite DBS franec alemán LA FAMILIA MAC La UER ha especificado una norma con tres variantes1 o1 si se prefierel tres normas afines de la misma familia que difieren entre si en el procedimiento de codificación del sonide en la capacidad de canales de sonide y en el ancho de banda de la señal videc Estas variantes soni í CMAC para transmisión por canales de satélite 27 MHz FM y sobre fibra óptical i DAC para transmisión por canales de cable 1C5 MHz AM banda res duaL con las mismas prestaciones que la anterior í D2AC para transmisión por canales de cable 7 MHz AMT banda resi dual Los sistemas OMAC y DAC son equivalentes en todos los aspeett En cambio D2MAC difiere en múltiples facestas del OMACi El sistema MAC supone el aprovechamiento máximo de la capacidad disponible en el espectro utilizado que1 como se sabe1 es un bien escaso e inestab D2AC en cambie sólo utiliza la mitad de la capacidad dispo nible en la parte correspondiente al múltiplex de sonido y datc Malgasta1 en cierto modc el recurso del espectre Esto no es excesivamente impor tante en una red de cable1 pero aplicado a canales de satéliteI cuyo número está limitado a 5 por país1 es1 cuando menos1 censuraba El número de canales de sonido y datos disponible en D2AC es la mitad f4 con comprensión casi instantánea o 2 con codificación lineal y alta pro tección Aquí hay que tener en cuenta que el sonido básico será normal mente estérec Supuesto que ningún canal de sonido estuviera dedicado a datos1 D2AC tendría capacidad para 2 sonidos adicionales1 En caso de codificación lineal no habría capacidad para ningún sonido adicional La limitación del ancho del canal de luminancia1 en la versión UER de la norma D2AC a 3 MHz implica una reducción de definición horizontal con respecto al sistema PAL convencional Esta limitación está impuesta por las características de las redes de cable con 7 MHz de espaciamientc Por tantc pudiera suceden si el sistema D2AC se aplica a canales de satélite1 que se transmitiera la luminancia con 6 MHz de banda de paso y1 despuésl las propias redes de cable o los receptores comunes para cable y satélite recortaran la señal a solo 33 MHz de anche Las posibilidades de extensión futura de D2AC de forma compatible son muy escasas Estas prestaciones reducidas del procedimiento D2AC se han conse guido con un sistema que tiene la misma complejidad que OMAC que utiliza también la frecuenca de muestreo de 205 MHzt y cuyos receptores no tie nen partes comunes fRF1 FIJ aprovechables de los receptores PAL ordinarios1 Además1 al obligar a la afinidad entre D2AC y OMAC se ha perjudicado a éste ultime ya que ha sido preciso reestructurar el múltiplex sonidoatos de éste1 en dos subtramasl de forma artif iciosa1 y recortando las posibilidades de transmisión de programas de sonido o datos relacionados con la imagea 25 Televisión del Futuro EL STANDARD D Este standard tCuadro de transmisión proporciona una calidad muy superior a la de los actuales incluso sin una mayor utilización de banda de frecuencias1 En efectc en los tres sis temas de transmisión de TVC empleados mundialmente NTSC PAL y SECAM la información de color va monta da sobre la información de luminancia1 tal como puede verse en el Cuadro 2 ESPECTRO DE FRECUENCIAS DE VIDEO EN BANDA BASE SISTEMA PAL 5 5 MHz Cromanancia Luminancia Es decir en la señal de banda base de video nos llega mez clada la información de luminancia con la de color reduciéndo se ésta a una zona situada alrededor de los 43 MH En un receptor de TVC sistema PAL igual en un SECAM o NTS es necesario separar ambas informaciones1 con dos graves consecuenciasi de una parte perdemos gran parte de la banda pasante asignada al canal de luminancia que en la práctica pasa de de 5 MHz a aproximadamente ya que al extraer la señal de crominancia y suprimirla en el canal de luminancia1 perdemos toda la información de luminancia correspondiente a estas frecuencias1 además por todo elle la banda pasante de croma ha de ser necesariamente estrecha para no reducir la de luminares De otra parte no podremos evitar que una parte de la información de luminancia sea extraída junto con la crom nancia1 y viceversa1 que restos de información de crominancia1 pasen al canal de luminancia produciendo los denominados crossolor o crossuminance que dan lugar a molestos efectos como el producido cuando los personajes que apa cen en televisión llevan trajes a rayas verticales1 que se ven loreados Este crossolor es producido porque la información de l minancia que transmite las rayas verticales es de alta frecue cia y es extraída con la crominancia1 produciendo errores en el decodificador de color El standar D2AC se basa en la transmisión multiplexada en el tiempo de las señales de luminancia y crominancia trans mitidas de forma analógica fias siglas MAC significan Multip xed Analog ComponentsJ formando la señal de vídeo en forma compuesta U1 V al igual que en los sistemas clásio Asi mismo se transmiten multiplexados en el tiempo sonido codif cado digitalmente y datos Estas señales de audio y datos están organizadas en paque tes y codificadas en forma duobinaria1 lo que da nombre al sis temai D2MAC7paquete Al transmitir en cada instante sólo iiv formación de luminancia ÍY crominancia U VJ sonido o da tos1 no es posible la mezcla entre ellos en el receptor El Cuadro 3 muestra el esquema de división temporal de una línea de D El standar D2AC puede ser distribuido por las redes de cable con separación de canales reducida El multiplexado en el tiempo de la señal analógica de vídeo y la digital de sonido y datos1 es realizada en base base1 esto es1 antes de la mod lación de la portadora de RF en consecuencia1 pueden usarse tanto la modulación de AM fTV terrestrej como de FM fTV vía satélites El código duobinario reduce a la mitad la banda nece saria para una cierta velocidad de transmisión de datos A co tinuación damos algunas de las características fundamentales de transmisión del sistema D2AC Líneas por cuadroi 625 Líneas con burst de datosi 1 a 625 Líneas con señal de vídeoí 24 a 310 y 336 a 622 Líneas con señal de luminanciai Y en cada línea Líneas con señal de crominanciai U líneas pares V líneas impares Entrelazadoi 2i1 í Relación de aspectoi 4i3 Comprensión de luminanciai 3i2 Comprensión de crominanciai 3i1 Puede asegurarse que con este standard se llega a los límh tes de definición que puede conseguirse con los tubos de rayos catódicos comerciales en la actualidad y todo parece indicar que constituirá el paso intermedio hacia la HDTV1 la televisión avanzada o ATN Piénsese por otra parte que nada impide al sistema su modificación empleando mayor margen de f cuenciasl asi como alguna de las características expuestas en la tabla como las líneas por cuadro o la relación de aspeetc a fin de mejorar la calidad de imagen reproducida Sonido estereofónico Digital Sistema NICAM 728 En el apartado anterior hemos visto que el standard europeo D2AC transmite el sonido de forma digital y multiplexado en el tiempo con la información de fideo Esto último no puede realizarse en los standares existentes de Televisión terrestre debido a la falta de compatibilidad que ello supondría Podría haberse utilizado el período de borrado de trama para su trans misión1 pero éste está ya ocupado por la información de te tex Así surgió la idea de utilizar un sistema multiplex por div sión de frecuencia con una portadora modulada digitalmente desarrollado por la BBC británica1 dando lugar al sistema NU CAM 728 En este sistema los datos se envían en tramas de 728 bits que se transmiten de forma continua con una duración de 1it La velocidad binaria es pues de 728 K bitsseg de acuerdo con la estructura siguiente 8 bitspalabara de alimentación trarr 5 bitsrtnformación de control 11 bitsAJatos adicionales 704bitsteonido1 paridad o datos1 Al objeto de no cupar una banda pasante excesiva1 se real za una comprensión de las señales en la emisión y una expa sión en la recepción de donde donde se toma el nombre del sis tema íNear Instantaneus Companding and Multiplexing Esta técnica de comprensióexpansión casi instantánea es la rr ma que se utiliza en los sistema MAC Una vez digitalizado el sonido éste es transmitido según las siguientes característ cas Tipo de demodulación En cuadratura por desplaza miento de fase fQSPSKJ codificada diferencialmente i Velocidad de transmisióm 728 Kb Frecuencia portadorai 55 MHz por encima de la po tadora imagen Nivel de señad Relación de potencia de pico entre po tadora de imagen y digital 1001 Este sistema de sonido permite las siguientes posibilidadesi Sonido estereofónico con calidad CC Dos canales de sonido independientes de alta calidad Cuatro canales de sonido independientes de calidad media Transmisión de datos 27 SEÑALA BANDA BASE Números de muesireo A ello hay que añadir el canal clásico de sistema analógico que es preciso mantener por compatibilidadÉ Este sistema será probablemente adoptado por España como norma de transmisión de sonido estereofónico del futuro y se esperarían transmisiones regulares en el plazo de unos 2 años TELEVISIÓN DE ALTA DEFINICIÓN fHDTVJ Se trata de un cambio revolucionario de concepto y tecno logía que va a producirse en el televisor No obstante1 como veremos más adelante1 se trata de algo que tardará de 7 a 8 años en ver la vida comercial Se consdiera que la HDTV es una tercera generación de televisión de gran público y su introdu ción será tan revolucinaria como lo fue la monocroma en 1939 comercialmente en la posguerra o el color en 1954 ov mercialmente al final de los 5C Un receptor de HDTV tendrá una resolución doble de la actual tanto en sentido vertical como horizontal y la información de color será 10 veces superior a la de los actuales Por otrar parte1 al doblar su frecuencia de barr dc se reducirá en gran medida el parpadeo propio de los ceptores presentes especialmente en grandes pantallas La calidad de la imagen será la misma del cinematógrafo de 35 mm y su formato será pues también similar pues pasará del actual 4i3 al 16 iCuál es la situación actual de la HDTV7 Hasta el prsente sólo se ha desarrollado y aceptado un sistema de HDTVi el ja ponés MUSE fMultiple SuNyquis Encoding Este sistema no es compatible con los actuales NTCS PAL o SECAM y ha sido pensado para la difusión directa por satélite al igual que el D2 MAC europeo y como en el caso de éstei existen emisiones pero no receptores Frente al reto de la HD y ante el temor de que sólo un sis tema japonés quedase como standard mundial Europa ha reaccionado mediante un proyecto panaeuropeo Eureka que debe poner a punto un standard prop En el fondo será una versión de pantalla anchai 16i9 y 1 250 líneas de los sistemas MAC El standard europeo de HDTV será compatible con los a tuales1 aspecto fundamental para el éxito comercial al inicio del mismc Se espera realizar emisiones experimentales en 1992 y que las transmisiones comerciales comiencen en 1997 Se supone que para esa fecha existan tubos de rayos catódicos comerciales que hagan viable la fabricación y comercialización de receptores al precio previsto de unas 300 000 ó 400 000 pls En USA por su parte1 hantomado conciencia de la gran inv portancia técnica y económica de la HDTVT existiendo un arrv plio debate sobre la necesidad de crear un standard propio que permita en el futuro la existencia de una industria propia de HD i Por qué este interés por parte de las grandes potencias económicas en la HDTV7 Se supone que para el año 20031 sólo en USA1 el volumen de negocio que mueva este producto pueda ser de 23 000 millones de dólares1 es decir1 algo así como la mitad del PNB español Esto supondrá como dice W lliam Schreiber del Programa de Investigación en TV avanzada del MIT oSi la HDTV se desarrolla y se hace popular entre el público1 se convertirá en el más grande consumidor de chips de memoria y microprocesadoresl mayor que la industria de los computadores y la electrónica industriáis Supone esto que si no se tiene fabricación de HDTV en los primeros años 20001 la industria de semiconductores estará en una situación muy débil y no hay que olvidar que esta industria es la mayor gene radora de tecnología en el mundo de la electrónica Esto es lo mismo que decir que será difícil mantener un liderazgo tecno lógico en electrónica si no se tiene producción de electrónica de consuno puesto que a partir de la década de los 2000 ésta parece que estará dominada por la HDTV1 sin olvidar que la producción de programas puede tener un volumen de negocio aún mayor Otra razón de interés es que el HDTV se parecerá cada vez más a un computador serán capaces de conectarse eleme tos de almacenamiento de datos impresoras1 teléfonos y una gran variedad de máquinas Además1 serán interactivas y van a ser capaces de dar una gran variedad de servicios vía fibra óptica1 Como dice Barren Allen1 vicepresidente del Consorcio de Investigación de Texas1 Microelectronics and Computer Te chnology Corp xlo que estamos viendo es un acercamiento de la tecnología de la TV y el computador y en algún punto la distancia entre la HDTV y el ordenador medio desaparecerán 1 A la vista de lo anteriormente expuestot parece que se hace inevitable la transformación de laTV actual que ha sido una máquina analógica1 en un equipo digital En el estado actual de la tecnolog ía es posible hacer el tratamiento de la señal en fo ma analógica o digital Hay que decir que con los actuales sta dares1 la realización de un TVC digital no aporta mayor calidad a la recepción de los programas y su introducción sólo se just fica si los costos totales de fabricación se reducen En la actua lidad sólo se justifica el control de las partes del TVC y la ges tióno digital de las funciones1 sin llegar a digitalizar las señales1 No ocurrirá lo mismo con la HDTV1 de la que podemos aseg rar será digital Carlos Enrique Rodrigálvez Nieto es Licenciado en Ciencias Físicas por la Universidad de Marid DEA1 Electronique Fundamental por la Université de Sciences DOrsay fParis Director Técnico de FAGOR ELECTRÓNICA hasta 1973 Director de Laboratio de ÍNTER ELECTRÓNICA hasta 1979 e industrial de CECSA hasta 1981 Director de I D de Elbe en la actualidad
30 oct 2015