Artículo BIT
HDTV: El punto de vista de los radiodifusores
HDTV: El punto de vista de los radiodifusores Adolfo Remacha Director de Ingeniería de Digital + Hoy en día nadie pone en duda que la Televisión de Alta Definición va a implantarse en Europa. Se puede discrepar sobre el cuándo y el cómo, pero no sobre la certeza de su desarrollo. En este impulso actual se han conjugado intereses diversos: la demanda de los espectadores de una mayor calidad de imagen, la necesidad de los operadores (particularmente los de pago) de dar valor a sus ofertas, y el deseo de la in dustria de renovar las instalaciones de los radiodifusores y los parques de receptores. N o es arriesgado predecir últimos alegaban que la inexistencia de que en unos pocos años la programas hacía inviable invertir en su televisión en definición estándar, la fabricación. La tecnología analógica de que conocemos, será considerada la época tampoco ayudaba. como algo tan anticuado como lo es Todo esto es cosa del pasado. Las hoy la televisión en blanco y negro. pantallas de gran tamaño (Plasma, TFT, DLP...) se están haciendo un sitio en los hogares gracias al tirón de los DVDs y los Home Cinemas. Aunque la Un reto y una mayor parte de ellas no tienen prestaciones suficientes para la Alta Desde los años ochenta ha habido oportunidad Definición, no cabe duda de que en en Europa intentos de implantar los próximos meses existirán en el sistemas de Alta Definición, que mercado modelos adecuados a fracasaron fundamentalmente por la precios razonables. Antes de fin de imposibilidad de romper el círculo año el HD DVD y el Blu-ray Disc serán vicioso según el cual los productores y una realidad. Muy pronto, pues, habrá radiodifusores rechazaban crear un usuarios capaces de ver imágenes de producto para el que no existían Alta Definición. Cuando estos dispositivos de visualización espectadores retornen a las imágenes (televisores), y los fabricantes de estos “normales” van a sentirse frustrados por su baja calidad. Además, las pantallas grandes actúan en realidad como magnificadores de los defectos de la televisión convencional. El resultado es una demanda de mayor calidad en las imágenes, que los radiodifusores han de esforzarse por satisfacer si no quieren quedar relegados en las preferencias de los usuarios. La llegada de la HDTV supone, pues, un desafío para los operadores de radiodifusión. Del éxito que cosechen al afrontarlo dependerá que este reto se convierta en una oportunidad. Analizaremos más adelante las dificultades de este proceso. Antes conviene hacer un repaso de los aspectos técnicos más relevantes de la Televisión de Alta Definición. ¿Qué es Alta Definición? Sin entrar, por el momento, en detalles, la Televisión de Alta Definición (HDTV) se caracteriza por dos aspectos fundamentales: – Mayor resolución, es decir, un nivel de detalle superior al de la televisión actual. Hoy día en Europa utilizamos una resolución que se cuantifica en 720 puntos por 576 líneas; es decir, un fotograma concreto se compone de algo más de 400.000 elementos de imagen (pixels). Tradicionalmente se ha entendido que la HDTV debería duplicar la resolución en ambas dimensiones (doble número de líneas y doble número de puntos por línea). – Formato panorámico. Mientras que en la televisión actual la relación entre el ancho y el alto es de 4/3, la HDTV tendrá una relación de aspecto de 16/9, que proporciona un ángulo de visión mayor, más parecido al del ojo humano. En definitiva, lo que se pretende La batalla del formato: con esta tecnología es obtener 1080 vs. 720 imágenes más realistas. Como veremos, la forma en que este concepto se lleva a la práctica no Como es costumbre en nuestra es única. industria, no se ha conseguido 34 BIT 151 JUN.-JUL. 2005 especificar un conjunto único de parámetros que definan un formato de Alta Definición aceptado universalmente. Diversos organismos internacionales (ITU, SMPTE) han definido una familia de formatos de HD, dos de los cuales, los conocidos como 720p y 1080i, están ya siendo utilizados, y compiten por ganar terreno entre fabricantes y radiodifusores. Ambos tienen ventajas e inconvenientes, que trataremos más abajo, y defensores muy cualificados que aportan argumentos sólidos en su favor. En la Figura 1 se muestran los parámetros principales que los definen, comparados con los del sistema actual y los de un tercer formato de Alta Definición, conocido como 1080p, considerado como la siguiente generación en esta tecnología. Lo único que tienen en común ambos formatos en liza es el elevado flujo binario necesario para el manejo de las señales en su forma no comprimida, es decir, en los procesos de producción: 1,485 Gb/s. Los equipos y las infraestructuras técnicas de los radiodifusores han de estar preparados para manejar anchos de banda cinco veces y media superiores a los que hoy utilizamos. Las diferencias, sin embargo, son muy importantes, y radican sobre todo en la resolución (720 ó 1080) y el tipo de barrido (entrelazado o progresivo). Los defensores del formato 720p (entre los que se encuentra la UER) basan su argumentación en la idoneidad del barrido (o escaneo) progresivo: – Es más adecuado para la reproducción de imágenes en movimiento. – Los algoritmos de compresión se aplican con más facilidad a las señales progresivas, obteniéndose flujos binarios hasta un 30% más bajos. – Las pantallas planas son de barrido progresivo, por lo que si se utiliza un formato entrelazado habrá que realizar una conversión compleja en un dispositivo doméstico, lo que perjudicará la calidad final. – El entrelazado fue imprescindible en otro tiempo; es el momento de librarse de tamaña complejidad. – La aparente mayor resolución vertical del 1080i no es tal, puesto que el parpadeo “interlínea” la reduce. Los razonamientos del otro bando no son menos convincentes: – Si podemos manejar más de dos millones de pixels, ¿por qué conformarnos con menos de un millón? – Entre las 576 líneas actuales y 720 la diferencia es demasiado pequeña. – No existe una gama completa de equipos de producción en 720p. – En los días en que las consolas de videojuegos incorporan procesadores gráficos muy sofisticados, no se debe poner en duda la capacidad que un equipo doméstico pueda tener para desentrelazar señales de televisión. – MPEG-4 incorpora modos que tienen en cuenta el entrelazado. Hay consenso, sin embargo, en que el formato del futuro sea el 1080p, que incorpora lo mejor de ambos mundos: barrido progresivo y mayor número de pixels. Los radiodifusores preferirían que se resolviese la disputa antes de tener que tomar decisiones de implantación. No parece fácil. Es probable que ambos formatos coexistan de por vida, e incluso que un mismo operador utilice los dos de forma simultánea, produciendo, por ejemplo, en 1080, y emitiendo en 720. La compresión El ancho de banda requerido por las señales HD hace inviable su difusión, salvo en forma digital comprimida. El algoritmo universalmente utilizado para la difusión de televisión digital, sea cual sea el medio (satélite, cable o terrestre) es MPEG-2. Desde sus inicios, hace 10 años, hasta hoy, ha ido experimentando mejoras (sobre todo relacionadas con la multiplexación estadística y el llamado “dual pass”) que lo han confirmado como un procedimiento idóneo para la transmisión de televisión estándar (SD), pudiendo utilizarse flujos binarios tan bajos como 3 Mb/s. Sin embargo, para HDTV son necesarios del orden de 18 Mb/s. La totalidad de los radiodifusores que emiten hoy día HDTV lo hacen en MPEG-2, pero es evidente que el uso del espectro es excesivo en este modo. Afortunadamente, los últimos años nos han deparado una nueva generación de tecnologías de compresión que, a nuestros efectos, se materializa en dos nuevos algoritmos: MPEG-4 part 10 (también llamado H.264 ó AVC), y Windows Media 9 (también llamado VC-1). Las expectativas que estas tecnologías ofrecen en cuanto a la eficiencia en el uso del ancho de banda permiten asegurar que se impondrán al MPEG2 en la televisión de Alta Definición. Con relación a la calidad que cada tecnología ofrece es difícil pronunciarse. Sólo puede evaluarse 36 en pruebas subjetivas, que suelen ser complejas y no siempre fiables. La propia dificultad en emitir un juicio nos permite pensar que las prestaciones de ambos algoritmos son muy parecidas. Hay más diferencia en lo que se refiere a sus promotores respectivos: mientras que MPEG-4 ha sido desarrollado por la comunidad técnica internacional (Motion Picture Experts Group, Advanced Video Coding Alliance…), WM9 es tecnología propietaria de Microsoft Es este aspecto, el del origen, el que parece estar haciendo que los operadores (sobre todo los radiodifusores tradicionales) tomen partido por MPEG-4. No en vano llevan una década utilizando su predecesor MPEG-2, y asistiendo a sus constantes mejoras y optimizaciones. ¿Qué flujo binario habrá de utilizarse para HD? Hace un año se hablaba de que los nuevos algoritmos permitían ahorros de hasta 2/3 en el flujo binario, es decir que podría transmitirse HDTV a unos 6 Mb/s. Hoy el panorama es menos idílico: se piensa que las primeras implementaciones de codificadores en tiempo real ahorrarán tan sólo en torno a un 20% del ancho de banda necesario, y que las posteriores mejoras elevarán este dato hasta un 50%. En la Figura 2 se muestra un cuadro comparativo con estas magnitudes. Un aspecto relevante para los operadores actuales es que MPEG-2 y MPEG-4 pueden multiplexarse juntos en una misma trama. Set top boxes Por encima de las discusiones sobre formatos, el factor determinante en el desarrollo de la HDTV es la disponibilidad de receptores (set top boxes, IRDs) adecuados. En la actualidad existe un enorme parque de receptores basados en MPEG-2 para la difusión de televisión convencional, y un número limitado de ellos, basados en la misma tecnología, que utilizan los primeros operadores de HDTV. Dando por cierto que MPEG-4 va a imponerse en HDTV, y supuesta una transición gradual (durante bastantes años los canales convencionales convivirán con los de HD), se necesitan receptores que trabajen tanto con MPEG-4 como con MPEG 2. Los fabricantes de circuitos integrados están trabajando en esta línea, y anuncian chipsets compatibles para finales de este año, lo que permite anticipar que hacia la primavera de 2006 habrá en el mercado receptores SD/HD. Otro aspecto fundamental en la especificación de estos equipos tiene que ver con la forma en que entreguen la señal al dispositivo de visualización. Los propietarios de los derechos más atractivos (las grandes productoras de cine) presionan para que se establezcan procedimientos que impidan la copia y difusión fraudulenta de sus contenidos. Se ha especificado un sistema de protección denominado HDCP (High-bandwith Digital Content Protection), diseñado para conectores BIT 151 JUN.-JUL. 2005 digitales del tipo HDMI (High-definition Multimedia Interface) o DVI (Digital Video Inteface). No obstante, la existencia de un buen número de pantallas potencialmente HD en cuanto a resolución, pero sin la conectividad mencionada, obligará a que, al menos durante un tiempo, los receptores incorporen también una salida analógica, lo que opera en contra de la voluntad de proteger los contenidos. Está por ver si puede establecerse algún sistema que permita que los contenidos más sensibles se entreguen sólo en forma digital, mientras que el resto estén disponibles también en formato analógico. Por supuesto, según lo explicado anteriormente, los receptores HD habrán de ser capaces de trabajar tanto con 720p como con 1080i. La estrategia de los operadores El despegue de la HDTV en Europa se está produciendo de la mano de los operadores de televisión de pago, fundamentalmente por vía satelital (DTH). Existen razones poderosas para ello: por un lado, estos operadores están obligados permanentemente a marcar diferencias con la televisión generalista; por otro, han de afrontar la competencia de los DVDs en su versión HD; finalmente, deben anticiparse a las posibilidades que ofrecen tecnologías emergentes cono el ADSL y la TDT. En el lado positivo de la balanza, poseen la experiencia y los canales de distribución necesarios para la transmisión de la televisión digital. En la implantación de esta nueva forma de hacer televisión, los operadores han de abordar importantes dificultades, tanto técnicas como económicas. Las analizamos a continuación. En primer lugar, deben afrontar importantes inversiones para adecuar las infraestructuras técnicas de sus centros de producción. Si bien es cierto que en los últimos meses el diferencial de precios entre equipamiento SD (convencional) y HD ha disminuido, éste último es todavía entre un 30 y un 40 % más caro. Para hacerlo más difícil, como se ha dicho, existen dos formatos (720p y 1080i). Un radiodifusor que quisiera dotarse de equipos HD hoy debería tomar una decisión que en unos pocos años (o meses) puede revelarse como desafortunada. Los fabricantes se esfuerzan por sacar al mercado productos capaces de trabajar con ambos formatos, pero hay equipos, como los de grabación magnética, en los que esta compatibilidad es imposible. Por lo que se refiere a la emisión y difusión, el principal problema es el encarecimiento derivado del mayor uso del espectro. La buena noticia es que se pueden “mapear” tramas MPEG-4 en los servicios MPEG-2 actuales, utilizando incluso multiplexación estadística, de forma que las cabeceras existentes no necesitan rehacerse por completo. Con todo, el problema más grave que debe afrontar un operador a la hora de implantar HDTV es el relacionado con la recepción. Las decisiones y estrategias que se adopten en este terreno son las más críticas. Salvo los de nuevo cuño (entre los que podemos incluir aquellos que utilizan o van a utilizar tecnologías tales cono el ADSL o la TDT), los operadores van a verse obligados a cambiar sus “cajas”: las que están en uso sencillamente no sirven. Si pensamos en parques de varios cientos de miles de equipos, podemos hacernos una idea del reto económico y logístico que esto plantea. Cuanto más éxito se haya tenido en el pasado, peor. Los operadores que han anunciado planes concretos basan la introducción de la HDTV en ofrecer a sus suscriptores una nueva caja de alta gama que, además de ser compatible SD/HD, incorpore un disco duro que permita el visionado en modo “pseudo VOD”. Una respuesta positiva por parte de los usuarios debería permitir que estas cajas sustituyan gradualmente a las anteriores. Desde el punto de vista de los contenidos, lo razonable es que sean los eventos deportivos relevantes y los grandes títulos del cine los que protagonicen el despegue de la Alta Definición. De forma significativa, el próximo campeonato del mundo de fútbol a celebrar en Alemania en el verano de 2006 va a ser producido y emitido íntegramente en Alta Definición. Se considera que este evento constituirá el hito que marque el auténtico arranque de la HDTV en Europa. Los radiodifusores harían bien en estar preparados para ese momento. <<<
30 oct 2015