television digital
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TELEVISION DIGITAL – Universidad de Cuenca
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Abstract. The internet access to search or query
any field has become a necessity for people.
Imagine a world where you can do all this while
watching a television program, is to imagine a
world that has data transmission digital TV.
I. INTRODUCCIÓN
Actualmente solo se ha podido enviar datos
atravesó de la señal de televisión, es decir solo se
puede transmitir señales que llegan a cada uno de
los televisores, esto ha convertido a los televidentes
únicamente en observadores, sin posibilidad de
interactuar con las señales que reciben.
Un ejemplo de televisión digital seria por ejemplo,
cuando una persona esté viendo un partido de futbol
o una serie, este podría saber la información del
jugador o de los actores de la serie, sin la necesidad
de investigar esto en internet, únicamente se
solicitaría esta información por transmisión de
datos.
II. TELEVISION DIGITAL TERRESTRE
Conceptualmente se puede decir que la transmisión
digital terrestre es la transmisión de imágenes en
movimiento y su sonido asociado (televisión)
mediante una señal digital (codificación binaria) y a
través de una red de repetidores terrestres. Estos
repetidores son los que permiten que la señal llegue
hasta los hogares de todo el planeta
Al hacer una codificación digital es decir una
codificación binaria se da la posibilidad de
comprimir a la señal, lo cual hace que el uso del
espectro de la señal sea más eficiente.
Cabe recalcar que la señal digital no es más robusta
que la señal analógica, es decir, la señal digital no
es más resistente a posibles interferencias, ya que
ambas son señales electromagnéticas, de la misma
naturaleza, y susceptibles de ser distorsionadas. La
diferencia, radica en la manera de codificar la
información. La codificación digital sigue
algoritmos lógicos que permiten posteriormente
identificar y corregir errores, mientras que las
señales analógicas no siguen estos patrones.
En resumen se pude decir que la Televisión digital
Terrestre “TDT”, es el resultado de la aplicación de
la tecnología digital a la señal de televisión
analógica, proceso mediante el cual se permitirá
optimizar el espectro radioeléctrico e implementar
nuevos servicios audiovisuales e interactivos con
una programación diversa a través de este medio de
comunicación. Es una oportunidad que posibilitará
el desarrollo de múltiples programas y
aplicaciones como Telegobierno, Telesalud y
Teleducación, para el buen vivir de la población a
nivel mundial.
III. VENTAJAS DE LA TELEVISION DIGITAL
TERRESTRE.
Gracias a este cambio tecnológico de la televisión
analógica hacia la televisión digital, se garantizará
el derecho a la comunicación, inclusión, cohesión y
equidad social a la población en general, así como
la universalización del servicio de televisión abierta
de manera libre y gratuita; se mejorará la calidad
del servicio de televisión en cuanto al audio, video,
nuevos servicios como interactividad; se promoverá
la generación de contenidos de educación, salud y
TRANSMISIÓN DE DATOS POR
TELEVISION DIGITAL Juan Carlos Lojano U.
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cultura que mejoren la calidad de programación
actual fomentando los valores nacionales.
Ancho de banda
Una ventaja de la televisión digital terrestre está
estrechamente relacionada con el ancho de banda, y
su mejor aprovechamiento. La tecnología de la
televisión analógica sólo permite la transmisión de
un único programa de televisión por cada canal
UHF (ya sea de 6 MHz, 7 MHz u 8 MHz de ancho
de banda). Además los canales adyacentes al canal
que se está emitiendo deben estar libres para evitar
las interferencias, esto significa que si se está
transmitiendo por una canal UHF a una velocidad
de 7 MHz de ancho de banda y al mismo tiempo se
está trasmitiendo por un canal adyacente a este, a
una velocidad determinada, esto generara
interferencias en la transmisión del primer canal.
Mientras que la codificación digital de los
programas permite que en el ancho de banda
disponible en un solo canal UHF se puedan
transmitir varios programas con calidad HD, lo cual
es una enorme ventaja con respecto a la transmisión
analógica.
El número de programas simultáneos depende de la
calidad de imagen y sonido deseadas, si bien en la
actualidad es de cinco programas, con un uso
habitual de cuatro, lo cual da una buena calidad en
imágenes con movimientos lentos, si bien en
escenas de más acción se pueden apreciar
fácilmente zonas de la imagen distorsionadas,
debido a que son movimientos mas rápidos, estas
distorsiones reciben el nombre de artefactos
(anomalías) debidas a la codificación digital
MPEG-2 (o MPEG-4) de baja velocidad.
Sin embargo, la gran flexibilidad de la codificación
MPEG-2 o MPEG-4 permite cambiar estos
parámetros en cualquier momento, de manera
transparente a los usuarios. El bloque de cuatro o
cinco canales de emisión que se emite por un canal
habitual de UHF recibe el nombre de MUX
(múltiplex). El flujo binario del MUX es la
multiplexación de los canales que lo componen. La
relación de flujo de cada canal multiplexado se
puede regular a voluntad, 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 quitando flujo de los otros canales que
componen el MUX y pueden ser de emisión abierta,
lo cual es una gran ventaja. Como el flujo depende
del contenido de la imagen, muchas variaciones o
mucho detalle de una imagen producen más flujo.
El aprovechamiento óptimo del MUX, cuando todos
sus componentes tienen la misma importancia
comercial, se realiza mediante un control estadístico
del flujo. Un sistema inteligente estima el flujo de
cada canal que compone en MUX en cada momento
y va asignando mayor o menor ancho de banda
según la necesidad detectada. Lógicamente, se
puede determinar, canal por canal, un ancho de
banda mínimo como se ha comentado
anteriormente.
Fig. 1. Transmisión analógica vs digital
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Calidad de imagen y sonido
Gracias a la ventaja mencionada en el punto
anterior, las emisiones de la televisión digital
terrestre pueden constar de mayor calidad
audiovisual. Esto implica una mejora en la calidad
de imágenes y sonidos transmitidos.
Además de la transmisión de datos por el mismo
canal:
La transmisión terrestre de televisión se ve afectada
por dispersión de energía, zonas de sombra y
reflexiones que provocan ecos. En transmisión
analógica esos problemas se manifiestan como
nieve, ruido en la imagen, dobles imágenes, colores
deficientes y sonido de baja calidad. En trasmisión
digital, al haberse codificado la señal de manera
lógica y no proporcional, el receptor puede corregir,
hasta cierto punto, las distorsiones provocadas por
interferencias. No obstante, cuando el receptor no es
capaz de subsanar ciertos errores - ello puede
ocurrir cuando la interferencia ha modificado
sustancialmente la señal - puede producirse la
congelación de partes de la imagen o la interrupción
del sonido. Cuando el nivel de error supera cierto
límite, el receptor es incapaz de recomponer la
señal. Es entonces cuando la pantalla ofrece una
imagen en negro sin sonido. El hecho de que exista
este límite de error determinado, y no una pérdida
progresiva de la calidad se denomina abismo digital.
La imagen, sonido y datos asociados a una emisión
de TDT se codifican digitalmente.
El problema de los ecos se ha solucionado mediante
la modulación CDFDM
En la televisión digital terrestre el flujo binario
resultante de codificar la imagen, el sonido y los
datos del programa se transmite mediante miles de
portadoras entre las que se reparte la energía de
radiación. Las portadoras mantienen una
ortogonalidad, en el dominio de la frecuencia, lo
cual facilita la transmisión y evita interferencias
indeseadas.
La duración de los bits es superior a los retardos,
evitando ecos y permitiendo reutilizar las mismas
frecuencias en antenas vecinas, solucionando de
esta forma el problema de los ecos en las
transmisiones.
Fig. 2. Transmisión analógica, un solo programa
Transmisión digital, cinco programas
Fig. 3. Transmisión video y audio
Fig. 4. Transmisión video, audio y datos
Fig. 5. Ecos
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IV. TELEVISION DIGITAL TERRESTRE EN ECUADOR
Luego de la adopción de la televisión digital
terrestre en Ecuador, y para su óptimo uso dentro
del país, se tendrán que realizar adquisición de
equipos, plataformas y sistemas para transmitir y
recibir la TDT, al hacerlo se cambiara la forma de
ver la televisión.
Sin embargo para que puedan sobrevivir, la
regulación debe favorecer y proteger a ellos con el
objetivo de cumplir esta transición dentro de los
plazos que se establezcan para el periodo de
Transmisión de TV Simultanea Analógica/Digital.
Con esto se puede decir que estamos en camino
hacia el apagón analógico y al uso masivo de la
TDT.
Cabe recalcar que en marzo del 2010 Ecuador
adopto de manera oficial el estándar japonés-
brasileño de la televisión digital terrestre.
Muy pronto la población ecuatoriana empezará a
acoger el lenguaje audiovisual como el modo de
comunicación interpersonal, resultado de la
convergencia de las telecomunicaciones.
Los usuarios demandan calidad, movilidad,
interactividad, portabilidad, multiservicios. Son
algunos de los conceptos que se repiten en el
presente y el futuro del medio televisivo, sus
predicciones son parten de una realidad indiscutible.
Actualmente se están emitiendo señales de prueba
en la ciudad de Quito con tecnología digital. Para
iniciar con el proceso de transición se formó el
Comité Interinstitucional Técnico de Introducción
de la Televisión Digital Terrestre CITDT.
En Ecuador, el 11 de marzo del 2011 los televisores
de los ciudadanos se encendieron sin ser
programados y emitieron alertas de emergencia: un
tsunami se aproximaba. Mucha gente tomó
precauciones y salvó su vida. Esta es una de las
muchas aplicaciones importantes que puede dársele
a la televisión digital terrestre.
Se estima que el último plazo para el apagón
analógico en Ecuador, es decir, cuando se dejara de
utilizar las señales analógicas será en el 2018. 25
estaciones solicitaron permiso al Consejo Nacional
de Telecomunicaciones para transmitir señales de
prueba en televisión digital; lo harán durante este
año y mantendrán, además, su señal analógica.
La televisión digital es más que simplemente
cambiar canales, la televisión digital permitirá a los
usuarios conocer información e interactuar
directamente con la televisión, como si lo hicieran
con un ordenador, es decir, de la misma forma
como si se realizara consultas en internet mediante
una pc.
Lo mencionado anteriormente permite introducir el
tema siguiente que es justamente la interactividad
con el usuario
V. INTERACTIVIDAD CON EL USUARIO
Probablemente, la ventaja más “novedosa” de la
televisión digital sea la interactividad.
Actualmente existe la opción que está disponible
para quienes vean los partidos del Fútbol para
Todos, pues existe una aplicación diseñada por la
firma DataFactory la cual permite la visualización
de información adicional que puede obtenerse vía el
control remoto.
Fig. 6. Interactividad
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La transmisión de los partidos fue el ámbito elegido
para esta nueva aplicación de la Televisión Digital
Terrestre (TDT), gracias a una aplicación que
permite ver a los usuarios algunos datos en tiempo
real sobre los equipos y el desarrollo del juego.
De esta forma, los usuarios pueden acceder a datos
estadísticos con actualización en tiempo real de las
tablas de posiciones, promedio y goleadores, ,
composición de las fechas, jugadores titulares y
suplentes, autores de los goles, tarjetas amarillas y
rojas, día, hora y estadio en el que se juega, árbitro
asignado, y canal que transmite cada uno de los
partidos, entre otros datos.
TRANSMISIÓN DE DATOS
Los datos se pueden transmitir mediante el mismo
canal por el cual se transmite el audio y el video:
Se pueden transmitir aplicaciones que contengan
audio, video, imágenes texto, etc.
Un ejemplo de esto serian:
Juegos
Menues interactivos
Estadísticas
Actualizaciones de firmware , etc.
A continuación se presenta los modelos adoptados
por Ecuador, es decir el modelo japonés-brasileño
TRANSMISIÓN DE SEÑALES DE TV DIGITAL
MEDIANTE SATELITES (DVB-S)
En este apartado de la presente investigación se
describe la metodología de transmisión de señales
vía satélite.
A modo de introducción se realiza el proceso de
modelar matemáticamente el comportamiento de un
satélite geoestacionario.
Calculo de la fuerza centrífuga del satélite:
Fig. 7. Interactividad en la tv digital.
Transmisión de datos
Fig. 8. Transmisión de datos
Fig. 9. Modelo Japonés/Brasileño
Fig. 10. Satélite geoestacionario.
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Fuerza centrípeta actuando sobre un satélite geoestacionario:
Condición de equilibrio del satélite:
Cada satélite geoestacionario de comunicaciones se
ubica sobre el ecuador en una órbita de
aproximadamente 36.000 Km sobre la superficie de
la Tierra.
Esto significa que estos satélites se posicionan de tal
manera que se mueven alrededor de la Tierra a la
misma velocidad angular con que la propia Tierra
está girando, es decir una vez por día. Hay
esencialmente sólo una única posición orbital, a una
distancia constante de aproximadamente 36.000 Km
de la superficie de la Tierra donde esto puede
lograrse, el único punto en que la fuerza centrífuga
del satélite y la atracción gravitatoria de la Tierra se
cancelan. Sin embargo, varios satélites pueden
posicionarse a varios grados de longitud, es decir a
posiciones angulares sobre la superficie de la Tierra.
PARÁMETROS DE MODULACION EN DVB-S
En principio, los mismos sistemas satelitales pueden
usarse para transmitir ambas señales de TV,
analógicas y digitales. Sin embargo, en algunas
partes del mundo las señales digitales se localizan
en una banda de frecuencia diferente, mientras que
las bandas de frecuencia de satélite anteriores
todavía están ocupadas con la televisión analógica.
Por ejemplo en Europa pueden recibirse vía satélite
alrededor de cien programas tanto de señales
analógicas como digitales y la mayoría de éstas son
completamente libres.
Durante algún tiempo se consideró el uso de
modulación 8-PSK en lugar de QPSK para
aumentar la tasa de datos.
En principio, la transmisión satelital requiere de un
método de modulación que sea relativamente
inmune al ruido y, al mismo tiempo ser capaz de
manejar severas no-linealidades. Debido a la
inmensa distancia de 36.000 Km entre el satélite y
la antena receptora, la transmisión satelital está
sujeta a severas interferencias de ruido causadas por
la atenuación de espacio-libre de aproximadamente
205 dB.
En ambos tipos, QPSK y 8PSK, el contenido de la
información está exclusivamente en la fase.
También, por esta razón, en la transmisión satelital
de TV analógica se usó la modulación de frecuencia
en lugar de la modulación de amplitud.
Fig. 11. Parámetros de modulación en DBV-S
(QPSK, código Grey)
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Un canal satelital de un satélite de radiodifusión
directa normalmente tiene una anchura de 26 a 36
MHz (por ejemplo 33 MHz en el Astra 1F, 36 MHz
en el Eutelsat Hot Bird 2), la transmisión hacia
satélite está en la banda de 14 a 19 GHz y la bajada
en 11 a 13 GHz. Por consiguiente es necesario
seleccionar una Tasa de Símbolo que produzca un
espectro que sea más estrecho que el ancho de
banda del transponedor. Por esta razón, la tasa de
símbolos seleccionada es a menudo 27,5 MS/s.
Como la QPSK permite la transmisión de 2 bits por
símbolo, se obtiene una tasa bruta de datos de 55
Mb/s.
Es decir: tasa_bruta_de_datos = 2 bits/símbolo × 27,5 MS/s = 55 Mb/s;
QPSK, 8PSK (uniforme y no uniforme) y 16APSK
(desplazamiento de fase de 16 amplitudes) fueron
proveídos como métodos de modulación. La
protección de error usada es totalmente nueva,
denominada LDPC (chequeo de paridad de baja
densidad). Pueden también ser transmitidos flujos
de datos no conformes con los flujos MPEG-2 y es
posible transmitir uno o varios flujos de transporte.
Esto también se aplica a los flujos de datos
genéricos que también se pueden dividir en
paquetes.
Se realiza el mapeo de QPSK, 8PSK, 16APSK.) o
32APSK. Éste es siempre el mapeado absoluto, es
decir, no-diferencial.
Esto se puede observar a continuación:
Fig. 12. QPSK código Gray, mapeo absoluto
(como en DVB-S)
Fig. 12. 8PSK Código Gray
Fig. 13. 16 APSK Código Gray
Fig. 13. 32 APSK Código Gray
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VI. CONCLUSIONES
La presente es una investigación sobre la
transmisión de datos por televisión digital, y se
puede concluir con lo siguiente:
La televisión digital cambiara el
modo de ver la televisión, convirtiendo a
este aparato en al más que una simple
máquina, gracias a la interactividad que se
lograra
Uno de los puntos más fuertes de la
transmisión de datos mediante televisión
digital es la interactividad que esta ofrece
con el usuario, lo cual hace que sea más útil
que un simple aparato con canales.
Actualmente esta tecnología está
llegando a Ecuador, pero esto implicara que
el país tendrá que adquirir una serie de
dispositivos que permitan implementar esta
tecnología.
La DBV-S es una forma diferente de
realizar las transmisiones de señales de
televisión, esta tecnología tiene sus grandes
ventajas y beneficios, aunque también
presenta varios inconvenientes y problemas
que hay que saber enfrentar.
REFERENCIAS
48832_20111118_020512_THETRANSITI
ONTODIGITALTELEVISION.PDF. (s. f.).
Recuperado a partir de
http://didattica.unibocconi.it/mypage/upload
/48832_20111118_020512_THETRANSITI
ONTODIGITALTELEVISION.PDF
Lifia2 - introa-tvd.pdf. (s. f.). Recuperado a
partir de
http://tvd.lifia.info.unlp.edu.ar/ginga.ar/imag
es/diapositivas/introa-tvd.pdf
P57 - TTL057_Reyes_EA.pdf. (s. f.).
Recuperado a partir de
http://www.laccei.org/LACCEI2010-
Peru/Papers/Abstracts.%20pdf/TTL057_Rey
es_EA.pdf
PAPER TESIS-FINAL Rev5-ARA _8-Nov-
2011_ - PAPER TESIS-FINAL-PRV-AR -
MGRTII (NOV 2011).pdf. (s. f.).
Recuperado a partir de
http://www.advicom.ec/userFiles/files/Publi
caciones/PAPER%20TESIS-FINAL-PRV-
AR%20-
%20MGRTII%20(NOV%202011).pdf
redes_cap_08.pdf. (s. f.). Recuperado a
partir de
http://www.mfbarcell.es/docencia_uned/rede
s/tema_08/redes_cap_08.pdf
Schwartz-Oct19-Final.doc -
Designed_Video_for_Learning.pdf. (s. f.).
Recuperado a partir de
TELEVISION DIGITAL – Universidad de Cuenca
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http://aaalab.stanford.edu/papers/Designed_
Video_for_Learning.pdf