Cómo funciona la televisión digital

La televisión digital utiliza una señal digital en lugar de una señal de radio.

Si ha mirado televisores en cualquiera de los grandes minoristas de productos electrónicos en los Estados Unidos últimamente, sabe que la TV digital o DTV , es un gran problema en este momento. La mayoría de las tiendas tienen áreas enteras dedicadas a televisores digitales. También está escuchando mucho sobre otros cuatro temas:

A menos que se encuentre entre las personas en los Estados Unidos que han comprado un televisor DTV, lo que tiene en su sala de estar es un analógico normal. TV que parece estar funcionando bien a pesar de todo el bombo. La mayoría de las personas, frente a este nivel de proliferación de productos, solo pueden preguntarse:"¿Qué diablos está pasando aquí?"

El 12 de junio de 2009 Las estaciones de televisión en los Estados Unidos completaron la transición de la transmisión analógica a la digital. Los consumidores que reciben señales de televisión local a través de antenas analógicas ahora deben usar cajas convertidoras para recibir la programación en sus televisores. Este plazo se retrasó varias veces en los últimos años debido a la incapacidad tanto de las emisoras como de los consumidores para cumplir con los criterios de la FCC para una transición exitosa a la transmisión digital.

La última vez que se programó el cambio fue el 17 de febrero de 2009, pero se retrasó una última vez para permitir que más personas compraran nuevos televisores o convertidores para poder hacer la transición. Algunas estaciones, sin embargo, cambiaron a transmisión digital en febrero de 2009 porque ya habían contratado tiempo para transmitir en transmisores digitales y permanecer analógicos requeriría un ajuste presupuestario costoso.

En este artículo exploraremos el mundo de la televisión digital para que puedas entender exactamente lo que está pasando en este medio.

Comprender la televisión analógica

Para comprender la televisión digital, es útil comprender la televisión analógica para que pueda ver las diferencias. (Si ha leído Cómo funciona la televisión, entonces sabe cómo funciona la televisión analógica).

El estándar de televisión analógica ha estado en uso en los Estados Unidos durante unos 50 años. Para repasar rápidamente, estos son los conceptos básicos de la transmisión de televisión analógica:

Esta señal final, que contiene el color y la intensidad de cada píxel en un conjunto de filas, junto con las señales de sincronización horizontal y vertical, se denomina señal de video compuesto. . El sonido está completamente separado. Cuando mira en la parte posterior de su VCR y ve el enchufe amarillo, ese es el enchufe para video compuesto. El sonido es un enchufe blanco (en videograbadoras que no admiten sonido estéreo) o un enchufe rojo y un enchufe blanco (en videograbadoras que admiten estéreo).

Hay muchas cosas diferentes que puede hacer con una señal de video compuesta y una señal de sonido. Estos son solo algunos:

Muchos tipos diferentes de equipos entienden las señales de video compuesto.

Cuando una señal de video compuesto se transmite por ondas de aire a través de una estación de televisión, sucede en una frecuencia específica. . En los Estados Unidos, conocemos estas frecuencias como canales VHF del 2 al 13 y canales UHF del 14 al 83.

La señal de video compuesto se transmite como una señal de AM y el sonido como una señal de FM en estos canales. Consulte Cómo funciona la televisión para obtener detalles sobre la transmisión y Cómo funciona la radio para obtener detalles sobre AM y FM. La FCC asignó tres bandas de frecuencias en el espectro de radio, divididas en segmentos de 6 MHz, para acomodar estos canales de TV:

Cuando su VCR quiere mostrar su señal en un televisor analógico normal, toma la señal de video compuesto y la señal de sonido de la cinta y luego modula esas señales en una portadora de 60 MHz (canal 3) o 66 MHz (canal 4). , tal como lo haría una estación de televisión. Sin embargo, en lugar de transmitirlo, la videograbadora lo envía directamente al televisor. Un decodificador de cable o satélite hace lo mismo.

En este momento, escucha mucho sobre "sistemas de satélite digital" y "sistemas de cable digital". El decodificador recibe una señal digital del satélite o cable; la caja luego convierte esa señal en una señal analógica y la envía a su televisor analógico. Es por eso que si usted es un suscriptor de televisión digital por cable o satélite, su proveedor probablemente le dijo que la transición a DTV de junio de 2009 no requerirá que compre nuevos equipos.

La verdadera televisión digital, por otro lado, es completamente digital e implica:

Puede ver la diferencia en la resolución en la siguiente sección.

¿Qué tiene de malo la televisión analógica?

Si actualmente tiene un televisor analógico y funciona bien con la televisión abierta, la televisión por cable, las videograbadoras, la televisión por satélite, las videocámaras, etc., una pregunta obvia sería:"¿Qué tiene de malo la televisión analógica?"

El principal problema es la resolución .

Esa ha sido la forma en que funciona la televisión durante años. Pero ahora nos hemos acostumbrado a mirar los monitores de las computadoras y esperamos una resolución mucho mejor. El monitor de computadora de resolución más baja muestra 640 x 480 píxeles. Debido al entrelazado, la resolución efectiva de una pantalla de TV es quizás de 512 x 400 píxeles.

Entonces, los peores monitores de computadora que puede comprar tienen más resolución que el mejor televisor analógico; y los mejores monitores de computadora pueden mostrar hasta 10 veces más píxeles que ese televisor. Simplemente no hay comparación entre un monitor de computadora y un televisor analógico en términos de detalle, nitidez, estabilidad de imagen y color. Si miras el monitor de una computadora todo el día en el trabajo y luego vas a casa y miras un televisor, el televisor puede verse muy borroso.

El impulso hacia la televisión digital está impulsado por el deseo de darle a la televisión la misma nitidez y detalle que la pantalla de una computadora. Si alguna vez ha visto una verdadera señal de TV digital mostrada en un buen televisor digital, ciertamente puede entender por qué:¡la versión digital de la TV se ve fantástica! No hay comparación. Con 10 veces más píxeles en la pantalla, todos mostrados con precisión digital, la imagen es increíblemente detallada y estable.

Es difícil transmitir la diferencia entre una señal DTV y una señal analógica sin una demostración real, pero aquí hay una comparación estática que puede ayudarlo a comprender la idea. A continuación se muestra una imagen de un odómetro:

Esta es una imagen agradable y nítida. Supongamos que esta imagen se muestra en un buen televisor digital para que esto sea lo que realmente ve. La siguiente foto muestra lo que verías en un televisor analógico:

Puede ver que la imagen de TV analógica es mucho más borrosa que la imagen de TV digital. Mire, por ejemplo, los dientes de los engranajes. Hay una diferencia significativa en la calidad de la imagen que es aún más evidente cuando la imagen se está moviendo. Es esa diferencia cuantitativa la que impulsa el interés por la televisión digital. Y como si la imagen increíble no fuera suficiente, la televisión digital también ofrece un sonido mucho mejor.

La televisión se vuelve digital

El término "televisión digital" se usa de muchas maneras diferentes en este momento, dependiendo de con quién esté hablando. También existe el término "HDTV", que es la forma más avanzada de televisión digital en uso en los Estados Unidos. La razón por la que se vuelve confuso es porque la televisión digital en los Estados Unidos combina tres ideas diferentes.

La primera idea que es nueva para la televisión digital es la señal digital .

La televisión analógica comenzó como un medio de transmisión. Las estaciones de televisión instalan antenas y transmiten señales de radio a comunidades individuales. Puede conectar una antena a su televisor y captar los canales del 2 al 83 de forma gratuita. Lo que recibe, como se describió anteriormente, es una única señal de video compuesta analógica y una señal de sonido separada.

La televisión digital también comenzó como un medio de transmisión gratuito. Por ejemplo, en San José, California, puede sintonizar alrededor de una docena de estaciones comerciales de televisión digital diferentes si tiene un receptor de televisión digital y una antena. La FCC otorgó a las emisoras de televisión una nueva frecuencia para usar en sus transmisiones digitales, de modo que hasta que se complete la transición digital, cada emisora tiene un canal de televisión analógico y un canal de televisión digital. El canal digital transmite un flujo de datos digitales de 19,39 megabits por segundo que su televisor digital recibe y decodifica.

Cada emisora tiene un canal de televisión digital, pero un canal puede transmitir varios subcanales si la emisora elige esa opción. Así es como funciona:

En su canal digital, cada emisora envía un flujo de datos digitales de 19,39 megabits por segundo (Mbps). Los organismos de radiodifusión tienen la capacidad de utilizar este flujo de varias maneras diferentes. Por ejemplo:

La razón por la que las emisoras pueden crear subcanales es que los estándares de televisión digital permiten varios formatos diferentes. . Las emisoras pueden elegir entre tres formatos:

(Las designaciones "p" e "i" significan "progresivo" y "entrelazado". En un formato progresivo, la imagen completa se actualiza cada 60 de segundo. En un formato entrelazado, la mitad de la imagen se actualiza cada 60 de segundo. .)

Los formatos 480p y 480i se denominan SD (definición estándar), y 480i es aproximadamente equivalente a una imagen de TV analógica normal. Cuando los programas de TV analógicos se convierten y se transmiten en estaciones de TV digital, se transmiten en 480p o 480i.

Los formatos 720p, 1080i y 1080p son HD (alta definición) formatos. Cuando escuchas sobre "HDTV", esto es lo que se está discutiendo:una señal digital en formato 720p, 1080i o 1080p.

Finalmente, los formatos HD de TV digital tienen una relación de aspecto diferente que los televisores analógicos. Un televisor analógico tiene una relación de aspecto de 4:3, lo que significa que la pantalla tiene 4 unidades de ancho y 3 unidades de alto. Por ejemplo, un televisor analógico de "25 pulgadas en diagonal" tiene 15 pulgadas de alto y 20 pulgadas de ancho. El formato HD para TV digital tiene una relación de aspecto de 16:9, como se muestra a continuación:

El tipo de señal, el formato y la relación de aspecto cambiaron en el proceso de conversión de TV analógica a TV digital en los Estados Unidos.

Compresión digital

La idea de enviar varios programas dentro del flujo de 19,39 Mbps es exclusiva de la televisión digital y es posible gracias al sistema de compresión digital que se utiliza. Para comprimir la imagen para su transmisión, las emisoras utilizan MPEG-2 compresión, y MPEG-2 le permite elegir tanto el tamaño de la pantalla como la tasa de bits al codificar el programa. Una emisora puede elegir una variedad de velocidades de bits dentro de cualquiera de las tres resoluciones.

Ve MPEG-2 todo el tiempo en la Web en sitios Web que ofrecen transmisión de video. Por ejemplo, si visita iFilm.com, encontrará que puede ver la transmisión de video a 56 kilobits por segundo (Kbps), 200 Kbps o 500 Kbps. MPEG-2 permite que un técnico elija cualquier tasa de bits y resolución al codificar un archivo.

Hay muchas variables que determinan cómo se verá la imagen a una tasa de bits determinada. Por ejemplo:

Es muy probable que las emisoras envíen tres o cuatro subcanales durante el día y luego cambien a un solo programa de alta calidad que consuma la totalidad de los 19,39 Mbps por la noche. Algunas emisoras también están experimentando con canales de datos de 1 o 2 Mbps que envían información y páginas web junto con un programa para brindar información adicional.

Comprar un televisor digital

Si va a una tienda de electrónica hoy para comprar un televisor nuevo, hay cuatro tipos de televisores que verá en el estante:

La forma preferida de manejar HDTV es comprar los componentes por separado:

Dado que la pantalla HDTV será la pieza más cara y probablemente durará 10 años o más, comprar los componentes de esta manera le permite cambiar el receptor si es necesario. Actualmente hay tres tipos de receptores:

Puede comprar un decodificador y una antena Yagi para recibir señales de transmisión HDTV.
Puede comprar un decodificador y una pequeña antena parabólica para recibir señales de HDTV de un satélite.
Puede comprar una placa para su computadora que le permita usar su disco duro como un dispositivo de almacenamiento de HDTV, junto con una antena Yagi, y usarla para recibir señales tanto en el monitor de su computadora como en la pantalla de su HDTV.

Para obtener más información sobre la televisión digital y temas relacionados, consulte los enlaces a continuación.