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Facultad de Ciencias Econmicas y de Administracin Introduccin a la Computacin Opcin Economa Trabajos grupales PPP2 seleccionados Curso 2006

Televisin Digital Estndar Americano(ATSC)

Sofa Bertullo, Federico Bolioli, Gabriel Carriquiry y Dardo Gutierrez

ndice

Qu es un estndar?Por qu cambiar de la televisin analgica a la televisin digital?Por qu sera beneficioso un estndar de televisin digital global? La guerra de estndares en la televisin digitalDistribucin mundial por estndaresHistoria de los estndares y el estado norteamericano Especificaciones tcnicas del estndar norteamericanoLa situacin uruguaya para la difusin de las tecnologas digitales ConclusionesBibliografa

Qu es un estndar?Un estndar es un tipo, un modelo o un patrn a seguir.

Por qu cambiar de la televisin analgica a la televisin digital?

En primer lugar, la televisin digital puede reproducir seis veces ms detalle y diez veces ms informacin de color con el mismo ancho de banda. Dentro del ancho de banda de la televisin analgica de 6 Mhz los que se utilizan son aproximadamente 4 Mhz para transmitir la seal de video y cerca de 2 Mhz para transmitir la seal de audio correspondiente. Significa que la seal analgica, es ineficiente espectralmente, porque a travs de un canal o del ancho de banda asignado a un canal, slo puede transmitirse y slo puede recibirse una seal audiovisual y nada ms. Esto es lo que se denomina ineficiencia intrabanda dentro de la respectiva banda de frecuencias. Asimismo, dadas las caractersticas y la vulnerabilidad a interferencias que tiene la seal analgica, existen frecuencias adyacentes a las bandas asignadas para radiodifusin televisiva que no pueden ser utilizadas, que deben mantenerse en desuso para servir de proteccin a las primeras. Esto es lo que se denomina ineficiencia interbanda fuera de la respectiva banda de frecuencias.

Asimismo, la televisin digital es menos vulnerable a interferencias, eliminndose sombras e imgenes fantasmasSegundo, con la digitalizacin y compresin de los canales se abre para los usuarios tres grandes modalidades de servicios televisivos que con la televisin analgica no tenan, uno de ellos es la alta definicin (calidad de imagen igual al cine y sonido superior), otro es el multicasting de seales de informacin y de televisin (visualizacin de varios canales a la vez) y el tercero es el datacasting (permite la interaccin del usuario con la programacin). Algunos de los servicios interactivos son: Informacin asociada al contenido audiovisual, gua de programacin, participacin en concursos, votaciones, T-Commerce, T-Government, T-Learning, el cual es el menos desarrollado de los 3

La alta definicin tiene como principal abanderado al sistema norteamericano (ATSC). El multicasting es apoyado por el estndar europeo (DVB). Entre ellos existen otros estndares, como por ejemplo el japons, el indio, el chino y otros hbridos (porque combinan 2 estndares) como el australiano.

Por qu sera beneficioso un estndar de televisin digital global?

En primer lugar los estndares aumentan la compatibilidad o interoperabilidad, generando un mayor beneficio para los usuarios y para los broadcasters. Por ejemplo en el caso de los programas televisivos producidos en Estados Unidos, los cuales para ser exportados deben ser cambiados de formato. Con un estndar nico se reduciran los costos, aumentando el acceso a ellos por parte de la poblacin.

A su vez, el establecimiento de estndares para la televisin digital permitira reducir la incertidumbre de los consumidores, ya que estos no se veran obligados a optar por una tecnologa que tal vez el da de maana les obligue a cambiar y por lo tanto a incurrir en costos mayores, disminuyendo los efectos del lock-in de los consumidores. Al reducir la incertidumbre, aumentara la velocidad de adopcin del sistema, generando externalidades de red positiva.

Adems, la existencia de estndares traslada la competencia de las empresas proveedoras del servicio de las prestaciones (en este caso de televisin digital) a los precios, y por lo tanto los consumidores se benefician por los menores costos y homogeneidad del producto.

Por ltimo, aumenta la especializacin de las empresas ligadas al mercado audiovisual, y con ello un aumento de la calidad del producto. Al especializarse las empresas y los consumidores pueden favorecerse de las economas de escala. Por ejemplo, empresas productoras de aparatos (televisores, decodificadores, celulares, etc.) y programas.

La guerra de estndares en la televisin digital

Hacia finales de los ochenta exista consenso en buscar un estndar comn para la televisin digital, pero surgieron diferentes tcnicas y polticas que hicieron que 200 participantes en un congreso de broadcasting se retractaran de esa posicin original. El sueo de un sistema nico y universal se desvaneci1 comenzando la llamada Guerra de Estndares.

1 Consejo nacional de televisin, Situacin de la televisin digital en el mundo e implicancias en Chile, Abril 2006

Los principales estndares involucrados en esta contienda por el mercado mundial de televisin digital son:

El estndar norteamericano (ATSC) El estndar europeo (DVB) El estndar japons (ISDB)

Adems existen otros competidores de menor envergadura, como el estndar chino o el indio.

El estndar norteamericano privilegia la alta definicin por sobre otras virtudes como el multicasting y datacasting. Esto se debe a las caractersticas de la poblacin norteamericana, la cual prefiere la alta definicin.

El estndar europeo a su vez privilegia el multicasting y el datacasting, impulsado por empresas de radiodifusin y distribuidores de equipamiento tales como Nokia, Siemens, BBC entre otros.

El estndar japons, es una combinacin de los dos estndares anteriores porque en l se podra recibir seal con alta definicin o bajar la calidad de esta misma para permitir una programacin mltiple.

Las guerras de estndares se podran clasificar de acuerdo a la compatibilidad con la tecnologa existente, de ah se derivan 4 clases:

La primera llamada evoluciones rivales, en la cual tu tecnologa y la tecnologa rival son compatibles con la tecnologa pre-existente.

La segunda cuando tu tecnologa es incompatible con la pre-existente y la tecnologa rival lo es, se denomina revolucin frente a evolucin.

La tercera es esa en la cual tu tecnologa es compatible con la pre-existente y la rival no lo es. Esa competencia de denomina evolucin frente a la revolucin.

La cuarta y ltima es cuando ambas tecnologas son incompatibles, que de denominarevoluciones rivales

Esta guerra de estndares es del tipo revoluciones rivales, ya que las tecnologas digitales no son compatibles con la tecnologa anterior (segn URSEC), es decir con la televisin anloga.

Se ha fijado un plazo en los principales pases contendientes en la guerra por el estndar para el llamado apagn analgico, es decir cuando se deje de transmitir seales analgicas, con lo cual las transmisiones pasarn a ser enteramente digitales. En este momento los pases desarrollados se encuentran en un perodo de transicin, en el cual las compaas televisivas emiten seales en ambos formatos.Por lo tanto en la guerra por los estndares los pases pueden agruparse en tres grupos segn el estado de evolucin de la penetracin de la Televisin Digital: el primero en el que se encuentra Uruguay es el que se puede denominar como inicial y se diferencia de los dems por la escasa o nula penetracin de la TVD. El segundo es el intermedio en el cual los pases tienen una penetracin media o alta ( pases Europeos, EE.UU., Japn y otros), y el tercer grupo en el cual la TVD esta consolidada y no comparte el ancho de banda con la TV analgica.

Distribucin mundial por estndares

Como se ve en el mapa, los pases que adoptaron la tecnologa ATSC han sido adems de EEUU: Canad, Corea del Sur, Taiwn y Argentina, donde actualmente esta decisin se encuentra en revisin (vase que en el mapa Argentina figura relacionada al estndar europeo). El estndar europeo ha sido adoptado adems de por la Unin Europea por: Australia, Nueva Zelanda, Egipto, India, Singapur, Malasia, Pakistn, Sudfrica entre otros. El estndar japons ha sido adoptado por Japn, adems de por Brasil, quien introdujo mejoras a dicho sistema, creando un sistema propio.

Historia de los estndares y el estado norteamericano

En el ao 1982 el CCIR desarroll el estndar de Televisin digital CCIR-601, este fue el primer estndar internacional de televisin digital para trabajar en estudios.

Televisin digital en estudios es la seal de video y audio generada en la estacin o productora.

En los ms de 20 aos transcurridos desde entonces la tecnologa digital ha ido avanzando hasta llegar a tener en la actualidad Plantas de televisin y productoras completamente digitales.

A su vez hacia 1980, los grupos de estudio establecidos por organizaciones internacionales de broadcasters llegaron a un acuerdo para la televisin de alta definicin, buscaban una resolucin parecida a las de las pelculas de 35 Mm.

Luego de aos de investigacin, la NHK de Japn, logro desarrollar el primer sistema de televisin de alta definicin, de pantalla ancha y de 1.125 lneas con barrido de imagen de 60Hz, logrando de este modo igualar la calidad de una pelcula de 35mm.

El primero de junio de 1990, la General Instruments de San Diego, propuso un sistema terrestre de televisin de alta definicin HDTV completamente digital, con ello, se iniciaba la era digital.

En este momento el gobierno norteamericano propuso una alianza a los a los grandes fabricantes para proponer un solo sistema de alta definicin digital, participaron en esta alianza: AT&T, MIT, General Instruments; Zenith Electronics Corporation, North American Philips, David Sarnoff Research Center (RCA) y Thompson Consumer Electronics.

El 24 de diciembre del mismo ao, el gobierno norteamericano aprob como norma obligatoria para la transmisin terrestre digital y de alta definicin la norma para SDTV y HDTV de ATSC (Advanced Television Systems Committee), la cual dejo fuera lo referente a la imposicin del tipo de barrido, en aras de lograr, un consenso con la industria de la computacin 8 la cual ya en 1995 haba logrado que la FCC incluyera en el estndar digital varios formatos menores de definicin estndar SDTV de 480 lneas con barridos progresivos y entrelazados).

Con el objetivo de ayudar a las emisoras en la transicin hacia el sistema digital, la FCC establece un calendario de desarrollo:

Desde el 1 de mayo de 1999 las afiliadas a las cuatro redes principales (ABC, CBC, NBC y Fox) deban transmitir al menos un programa en formato digital en los diez mayores mercados del pas y a partir de noviembre los mercados deban ser treinta. Desde el 1 de mayo de 2002 las otras estaciones deban poner en marcha la transmisin digital y la televisin pblica a partir del 1 de mayo de 2003.

A su vez, le otorga a cada broadcasters una licencia para utilizar un canal analgico de forma gratuita hasta que se cumpla el apagn analgico.

La idea original fue establecer el apagn analgico ya para diciembre de 2006, pero debido a los altos costos y dificultades tcnicas que significaba, dicho apagn se pospuso para el 2009.

Especificaciones tcnicas del estndar norteamericano

Transmitir una seal digital ya sea en el formato estndar SDTV o en el estndar de alta definicin HDTV, resultaba imposible en el espectro que ocupaba una seal de televisin analgica de 6 a 8 Mhz de ancho de banda, dado que una seal digital estndar ocupara mas de 70Mhz de ancho de banda (una de HDTV digital ocupara mas de 420Mhz). Para ello se necesitaran resolver dos problemas: el primero poder comprimir la seal para poder transportarla en un ancho de banda de 6 a 8Mhz y segundo haba que disear un sistema de modulacin adecuado para ese flujo de datos comprimido.

Estos problemas se solucionaron mediante la compresin MPEG-2, la cual fue desarrollada y puesta en practica en 1993. MPEG-2 es una norma tcnica internacional de compresin de imagen y sonido, el MPEG-2 especifica los formatos en que deben representarse los datos en el decodificador as como el conjunto de normas para la transmisin de imgenes en video digital. En la codificacin se comparan los fotogramas actuales con los anteriores y los futuros para almacenar slo las partes que cambian de unos a otros. La seal incluye sonido en calidad de CD.

Gracias a este sistema de compresin ahora en el ancho de banda existente para la televisin analgica se pueden transmitir varias seales en estndar SDTV o una seal de alta definicin digital HDTV.

La TV digital parte en 5 el ancho de banda actual. Es decir, en el espacio que hoy cabe una sola estacin de TV, en el futuro cabran 5. La norma norteamericana propone usar esos 5 canales enviando una seal de alta definicin (HDTV), y la norma europea

propone bsicamente que una estacin de TV utilice dichos cinco canales en diferentes cosas, como mens, audio, incluso que uno de los canales se utilice de vuelta para que los propios usuarios puedan enviar informacin desde sus casas a las estaciones.

En cunto a capacidad de transportar informacin dispone de 19 mega bits por segundo.El estndar norteamericano fue exclusivamente creado para la televisin digital terrestre. En la actualidad existen 3 medios para la transmisin de TV digital: satlite, cable y televisin digital terrestre, pero tambin hay un cuarto medio.Se llama terrestre a la que llega a travs de repetidores que envan las ondas, minimizando as la distorsin de la seal. La televisin terrestre se opone a la satlite, donde los emisores estn situados en el espacio (ms lejos de nosotros, con ms problemas debido a la lejana distancia) y al cable. Tcnicamente, el sistema de TDT es similar al actual con emisiones a travs de ondas hertzianas que, en lugar de transportar seales analgicas, transportan informacin digital ('ceros' y 'unos'). Las seales, por tanto, son emitidas desde las mismas antenas que desde las que se emiten las ondas de la TV convencional actual. Para la recepcin de la seal, se precisa adaptar la antena ya existente y adems hay que contar con un receptor adecuado, ya sea un televisor digital preparado para este tipo de seal, o un adaptador conectado al televisor analgico

SatliteCableTDTADSL

ImplantacinFcil / RpidaDifcil / CostosaFcil / RpidaFcil / Rpida

CoberturaContinentalLocalLocalLocal

Anchode bandaGran capacidadGran capacidadLimitadoLimitado

ContenidosNo permite informacin localInformacin localInformacin localInformacin local

Canal de retornoLimitado (Telfono, 56 Kbits/s)Ilimitado (50 Mhz de retorno queequivalen a +300 Mbits/s)Limitado (telfono, 56 Kbits/s)Amplio, (hasta 2Mbits/s)

El sistema ATSC Privilegia la alta definicin (HDTV), por sobre el multicasting y el datacasting, con una resolucin que duplica la de la TV analgica. Sin embargo prev incorporar las otras ventajas mencionadas a medida que el proceso de digitalizacin vaya creciendo.

El sistema de televisin de alta definicin HDTV tiene dos modalidades principales:1.080 lneas activas con 1920 pxeles cuadrados por lnea, con barridos entrelazado de 59,94 y 60 cuadros por segundo ( hasta seis veces ms que la NTSC), o, 720 lneas activas con 1280 pxeles por lnea con barridos progresivos de 59.94 y 60 cuadros por segundo.

Se requiere contar con aparatos de televisin especficos, de grandes dimensiones y formato distinto (se pasa de una relacin de 4:3 de pantalla, a una de16:9).

El sistema norteamericano no esta diseado para la recepcin de seales en condiciones de movilidad, esto se debe a que la gente en EEUU se desplaza principalmente en auto o en avin, no como en Europa donde se usa intensivamente el tren para desplazarse de aun pas a otro.La interfaz de aire es menos robusta que la del estndar europeo por la razn expuesta en el punto anterior. La seal audiovisual requiere de un 2,5 veces menos de potencia que la europea.

Los formatos bajo la norma ATSC tambin poseen audio con calidad de teatro, porque utiliza el formato Dolby Digital AC-3 que brinda un canal 5.1 de sonido envolvente. El sistema permite el transporte de hasta 5 canales de sonido con un sexto canal para efectos de baja frecuencia.

Est basado en una modulacin 8-VSB. Es un sistema de Banda Lateral Vestigial (al igual que los sistemas analgicos) basado en una modulacin 8-QAM que se extiende hasta 64-QAM con una codificacin de Trellis.

A su vez, en este momento de transicin es posible acceder a este servicio de televisin digital por medio de la utilizacin de decodificadores, llamados Set-top Box. Un decodificador es un dispositivo que posibilita la recepcin en el hogar de la televisin digital y todas sus ventajas: los servicios interactivos, el acceso condicional o la televisin de alta definicin. El decodificador se encarga fundamentalmente de recibir una seal digital en alguno de los estndares de televisin digital existentes, comprueba luego que se tenga permiso para mostrarla y enviar la seal de forma analgica al televisor.

Las principales caractersticas de los decodificadores son:

Procesadores 32-bits a 80 Mhz Un mnimo de 8Mb RAM 2Kb de EEPROM 8 MB de memoria FLASH Disco duro de 20 Gb Mando a distancia Teclado inalmbrico (opcional)

La situacin uruguaya para la difusin de las tecnologas digitales

Si bien ya hay disponibles sets de TV con tecnologa HDTV en el pas, algunos factores parecen limitar el desarrollo de la nueva tecnologa en el corto plazo:

Los precios de los LCD y los plasmas pueden ser el doble de caros en Uruguay que en la regin, o cuatro veces ms caros que en los Estados Unidos, con salarios ms bajos que dicho pas. Los impuestos parecen jugar un factor decisivo en la explicacin de los altos precios. La industria del cable tiene, pues, pocos incentivos para ofrecer servicios ms all del servicio bsico de TV: Internet por cable y telefona por cable han sido o prohibidos por ley o desestimulados por altos impuestos sobre equipamientos Algunas de las compaas de cable son tambin propietarias de los canales productores de contenido televisivo, y estos no han empezado a difundir ningn contenido en formato digital. DirecTV podra estar en una mejor posicin para brindar contenido digital, ya que tienen tanto experiencia como contenido de EEUU y dado que estn en todo el continente. Pero la poltica de DirecTV ha sido de ofrecer a Uruguay los equipamientos sobrantesdesde Argentina (o sea, receptores RCA de primera generacin) que no soportan contenido HD o sonido Dolby AC-3. Los

consumidores de DirecTV uruguayos no tienen otra forma de comprar sets de DirecTV a no ser a travs de DirectTV Uruguay esperaba por un acuerdo entre los pases vecinos por un estndar de TV digital, pero hasta ahora ese no ha sido el caso. Brasil adopt el sistema ISDB, cuando Uruguay y Argentina histricamente usaron estndares europeos en la TV (PAL-N). Ahora Argentina se perfil hacia el estndar ATSC, y las autoridades del URSEC no han dado informacin sobre qu camino tomarn. Los sets de TV que se estn vendiendo parecen estar ms cercanos a los estndares basados en la HDTV de ATSC (sistemas de 60Hz). Si un sistema de 50Hz se adopta, los consumidores que adquirieron equipos de 60Hz pueden verse perjudicados por falta de compatibilidad. Las autoridades no estn pidiendo a los vendedores que identifiquen a qu estndar digital los sets que venden se adaptan, ni tampoco han exigido a los vendedores que adviertan a los consumidores de que en Uruguay no se ha establecido un estndar an. La mayora de los consumidores entendidos en tecnologa no se sienten seguros de si comprar o recomendar sets de TV tan caros cuando todava hay mucha duda acerca de los estndares que se adoptarn en el pas.

Conclusiones

La televisin digital ya es una realidad y por lo tanto el estado uruguayo debe tener una posicin activa sobre el tema y reglamentar cul ser el estndar para el pas, as como que polticas va adoptar para su implantacin.

Para adoptar un estndar de televisin digital nuestro pas debera tener en cuenta una serie de consideraciones. Por un lado debera observar cul tipo de tecnologa adoptan los pases de la regin, ya que si se adoptara una en comn los costos se reduciran en la importacin de equipos, etc.

Otra cosa a considerar es el gasto de energa elctrica, ya que nos encontramos en un momento donde el ahorro de energa es primordial y por ejemplo hay datos que aseguran que con el estndar ATSC se ahorra un 50%

Si bien no hay demasiadas diferencias entre los formatos, es importante estudiar cules son las preferencias de los usuarios uruguayos, ya que dependiendo de si prefieren la alta definicin o las posibilidades interactivas y de movilidad, debera ser la eleccin que haga el pas.

Adems se podra tomar en cuenta cules son las propuestas e incentivos que las zonas de origen de los estndares le hacen al pas, por ejemplo la Unin Europea ofreci unos 4 mil millones de Euros a Amrica Latina por la adopcin de su estndar.

Por ltimo sera interesante la bsqueda de la adopcin de un estndar comn en el MERCOSUR o incluso buscar la posibilidad de crear uno propio tomando cosas de los formatos ya existentes, cmo ya lo hizo Brasil.

Bibliografa

Centro de estudios de derecho informtico de la Universidad de Chile. Revista Chilena de derecho informtico, N 3 Diciembre 2003, Clarn.com www.clarin.com Consejo nacional de televisin, Situacin de la televisin digital en el mundo e implicancias en Chile, Abril 2006 i-blog: http://internetblog.emol.com/archives/2006/10/estandar_europe.asp http://internetblog.emol.com/archives/2006/10/estandar_europe.asp Russo, Dionisio, Ing. Sotelo, Rafael, Ing. Televisin digital: Presentacin URSEC, MBA (archivo Power Point) Shapiro, Carl y Varian, Hal, El dominio de la informacin Captulos 8 y 9, 2000. Simonetta, Jos, Ingeniero. TV digital, Mltiples aplicaciones de su tecnologa Wikipedia: www.wikipedia.org www.servisystem.com.ar