TV Digital (página 2)

En un esfuerzo de concertación y de apego a
estrategias
nacionales de predominio de marcados, el gobierno
estadounidense propuso a los principales fabricantes que
trabajaban cada cual en su propuesta, que unieran sus esfuerzos
en una "Gran Alianza" para proponer un solo sistema de
televisión de alta definición digital, con -lo
mejor de lo mejor- en cuanto a tecnologías de cada uno de
los participantes: AT&T (Lucent), MIT, General Instruments,
Zenith Electronics Corporation, North American Philips, David
Sarnoff Research Center (RCA) y Thompson Consumer
Electronics.

El sistema de
televisión de alta definición HDTV propuesto
tendría dos modalidades principales: 1,080 líneas
activas con 1,920 píxeles cuadrados por línea, con
barridos entrelazados de 59.94 y 60 cuadros por segundo y 720
líneas activas, con 1,280 píxeles por línea,
con barridos progresivos de 59.94 y 60 cuadros por segundo. Ambos
formatos operarían igualmente con barridos progresivos de
30 y 24 cuadros por segundo, para la transmisión de
programas
filmados.

El sistema de la Gran Alianza emplea compresión
de video y sistemas
de transporte
MPEG-2, audio Dolby Digital (AC-3) y modulación
8-VSB en banda lateral vestigial. Con ello se desarrolló
un sistema de pantalla ancha, con relación ancho/altura de
16:9, con cinco veces más calidad de imagen que la
televisión de definición estándar de 480
líneas activas y relación ancho/altura de 4:3 Todo
ello comprimido en un canal estrecho de televisión de 6
Mhz de ancho de banda.

A pesar de haberse logrado esta proeza de la ingeniería electrónica, la FCC cedió ante los
intereses de la industria de
la computación, y solicitó en 1995 que
se incluyeran en el estándar digital varios formatos
menores de televisión de definición estándar
(SDTV, por sus siglas en inglés) de 480 líneas con
barridos progresivos y entrelazados (ver Tabla 2).

Finalmente, el 24 de diciembre de 1996, el gobierno
norteamericano aprobó como norma obligatoria para la
transmisión terrestre digital y de alta definición,
la norma para SDTV y HDTV de la ACATS, documentada por el
Comité de Sistemas de Televisión Avanzada (ATSC,
por sus siglas en inglés). Esta norma, conocida como la
Norma ATSC, dejó fuera lo referente a la imposición
del tipo de barrido (sólo progresivo, o sólo
entrelazado), en aras de lograr, una vez más el consenso
con el grupo de
interés
de la industria de
la computación.

A partir de la adopción
de la Norma ATSC, el organismo gubernamental encargado de la
asignación del espectro en los EEUU, acordó iniciar
la asignación gratuita de canales digitales a todos los
concesionarios de canales de televisión analógica,
con el fin de estimular la transmisión digital
simultánea de programación. Además, se fijó
como meta importante en esta transición a
transmisión digital, el que se regrese el canal
analógico NTSC al final del período de
transición que como meta se fijó el año
2006, fecha razonable para la finalización del servicio de
transmisión de señales NTSC.

Con la Norma ATSC, será necesario tomar
decisiones acerca de la calidad de la imagen que será
transmitida al usuario, esto es, si se le enviará un
determinado programa en
definición estándar SDTV, aprovechando el canal
digital para el envío de varios programas
simultáneos en modo "SDTV múltiplex'', o si se le
enviará con la máxima calidad disponible de alta
definición HDTV, para así ser más
competitivo. La transmisión en alta definición HDTV
podría ser el medio preferido para eventos
deportivos y programación en horario estelar. Al
respecto, varias cadenas televisivas de los EEUU, operadores de
cable y programadores de DBS han hecho pública su
intención de proporcionar servicios de
programación de televisión de alta
definición HDTV, para finales de 1998, y al menos en los
diez principales mercados de ese
país, (entre ellos DirecTV y HBO).

En 1990, la compañía General Instruments
de San Diego, Californis, EE.UU., hizo público el
desarrollo de una técnica de transmisión digital
eficiente, capaz de transportar en un canal de televisión
convencional de 6 Mhz de ancho de banda, una imagen de
televisión de alta definición (HDTV, por sus siglas
en inglés), es decir, imágenes
de 2 millones de píxeles con una relación de
aspecto de 16:9, en forma de datos digitales
comprimidos. Con ello, quedó marcado el final de la
televisión analógica de nuestros días y se
abrió el camino hacía la nueva era de la
televisión avanzada totalmente digital.

Este cambio
conlleva el sacrificio obligado de la tradicional, para enfrentar
los grandes avances de la tecnología digital y ofrece la
oportunidad para reinventar la televisión desde cero, sin
ataduras al pasado. Lo anterior implica que los televisores
actuales no podrán recibir la nueva señal digital y
se tendrán que diseñar nuevos televisores
digitales. Debido a que se tiene contemplado que este cambio se
dé en forma gradual, se requerirá transmitir
programas de televisión en forma simultánea,
mediante señales tanto analógicas como digitales,
es decir el "viejo" servicio NTSC, a la par por el "nuevo"
servicio ATSC de televisión avanzada, y durante un
tiempo lo
suficientemente largo como para garantizar que la mayoría
de hogares puedan recibir la señal digital (criterio
fijado en los EE.UU. en 85% y esperado para el año 2006).
Después de este período de transición, se
transmitirá en forma digital.

Al romper con la rigidez de la televisión
analógica, que sólo permite transmitir una
señal de televisión por canal asignado, los
radiodifusores tendrán la opción de reconfigurar su
canal digital en función de
sus oportunidades de negocio tradicionales, es decir, ofreciendo
uno o varios de sus programas de televisión
simultáneos, de resolución o estándar.
Además, se presentarán nuevas oportunidades
representadas por la convergencia con servicios
digitales de información, que los colocarán en
una posición sumamente ventajosa como proveedores de
servicios de alta tecnología en la supercarrera de la
información (sinónimo del Internet). Esto será
posible ya que la señal digital propuesta posee una gran
"flexibilidad", la cual permite transmitir a ciertas horas del
día HDTV, y en otras horas del día, varios
programas simultáneos con resolución
estándar sobre los mismos 6 Mhz, o una combinación
de programas con resolución estándar y servicios de
información tipo páginas de Web, estadísticas deportivas, periódico
electrónico, etc.

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La ventaja competitiva más fuerte de la
televisión de alta definición es su calidad de
imagen. La calidad de la programación HDTV al aire es
infinitamente superior a la ofrecida por los discos
ópticos, sean éstos LaserDisc, o los recientemente
anunciados, DVD. El hecho
de que se pretenda transmitir al aire, y por
tanto, libre de cuotas mensuales, le da a su vez ventaja sobre
los sistemas de cable y de programación satelital directa
al hogar (DTH; DBS). La Tabla 1, muestra las
principales diferencias de la televisión de alta
definición HDTV, con respecto a la televisión
tradicional.

HDTV: una realidad

La nueva generación de televisión fue
presentada por los principales fabricantes en el CES 98 celebrado
en las Vegas, Nevada, EEUU, en enero del presente año,
marcado así el debut comercial de la televisión de
alta definición HDTV. Por primera vez, los principales
fabricantes de televisores presentaron sus prototipos de
receptores comerciales de HDTV y anunciaron planes para
introducirlos en el mercado
estadounidense en el otoño de 1998. Los principales
beneficios de esta nueva tecnología son: imágenes
claras, nítidas y sonido con
calidad del disco compacto. Inicialmente, los primeros
televisores digitales serán de pantalla grande, y de alto
costo. Se estima
que los primeros receptores de HDTV tendrán un costo de $8,000 a
$10,000 dólares americanos. Sin embargo, los precios
disminuirán a medida que la demanda
aumente y se establezca una economía de escala.
Históricamente, los precios de los
productos de
electrónica de consumo
disminuyen en un 50% durante la primera década de
aparición. Se estima que para el año 2006, 30% de
los 100 millones de hogares en los EEUU, tendrán un
receptor de televisión digital.

Los televisores tradicionales continuarán
recibiendo señales analógicas transmitidas al aire
por lo menos hasta el año 2006, en los EEUU, y mucho
tiempo
después, en nuestro país. Una vez terminado el
cambio a transmisiones digitales, los televisores de hoy
serán capaces de recibir las nuevas señales
digitales sólo mediante el uso de una caja convertidora
adicional. Sin embargo, otras tecnologías actuales, tales
como el cable, las videograbadoras, los discos ópticos
DVD y los
sistemas de recepción satelital directo al hogar,
continuarán funcionando con nuestro "viejo" televisor NTSC
por algunos años más.

EN LA
ACTUALIDAD

En la actualidad existen 3 medios para la
transmisión de TV digital que estén siendo
utilizados de manera comercial: satélite, cable y TDT
(Televisión Digital Terrestre). También hay un
cuarto medio que se está probando en diferentes
países como Inglaterra:

El ADS

ESTANDARES DE TRANSMISION DE TV
DIGITAL

Hoy en día existen dos grandes grupos de
estándares para la transmisión de TV digital. Uno
es europeo y se llama DVB
(Digital Video
Broadcasting), y el otro es estadounidense y se llama
ATSC(Advanced-Televisión-Systems-Committee).

En España
todas las plataformas de televisión digital utilizan los
estándares de transmisión de DVB (DVB-C para cable, DVB-S para satélite y
DVB-T para terrestre).

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La situación en todo el mundo
respecto a la adopción
de estándares de transmisión de TV digital es la
siguiente:

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Fuente: Digital
Standards – World Adoption (DVB)

SET-TOP BOX (DECODO FICADORES)

Un decodificador llamado también SET-TOP BOX es
el dispositivo que posibilita la recepción en el hogar de
la televisión digital y todas sus ventajas: los servicios
interactivos, el acceso condicional o la televisión de
alta definición.

Básicamente se encarga de recibir una
señal digital en alguno de los estándares de TV
digital existentes, comprueba que tenga permiso para mostrarla y
envía la señal de forma analógica al
televisor.
Los descodificadores, en realidad, no son más que un paso
intermedio hasta que los televisores digitales se comercialicen
(de hecho ya existen algunos televisores de estas características).
Ejemplos

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Esquema fundamental de un Set-top Box

El set-top box se encarga de tratar la señal para
que aparezca en el televisor siguiendo el siguiente esquema
(fuente: Java.Sun.com):

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Primero se sintoniza la señal para recibir la
información de audio, vídeo y datos (los tres
tipos que vienen mezclados)

1. Después se separan los tres tipos de paquetes
   según su tipo (audio, vídeo o datos).
2. A continuación, el sistema de acceso
   condicional se encarga de decidir qué permisos tiene el
   subscriptor para ver unos contenidos u otros, y en
   función de eso, desencripta los paquetes.
3. Los paquetes de audio y video desencriptados se pasan
   a los dispositivos de vídeo y audio del
   televisor.
4. Los paquetes de datos que forman una
   aplicación se ejecutan si es necesario.
5. El Set-top box puede poseer un canal de retorno por
   donde enviar datos a la cabecera ("Back Channel").

Capas de software
Para poder ejecutar
los datos o programas que se descargan de la señal se
necesitan una serie de elementos software. Éstos se
pueden describir con un esquema de capas de forma parecida a como
se describiría un PC.
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1. Capas de Hardware.
   Son todos los componentes que forman el dispositivo o Set-top
   box (por ejemplo, CPU,
   memoria,
   acceso condicional, decodificador de MPEG, etc.)
2. Sistema Operativo.
   Como un PC, los Set-top boxes también necesitan un
   sistema
   operativo para la ejecución de aplicaciones
   interactivas. En este caso se utilizan RTOS (Real-Time
   Operative Systems o sistemas
   operativos en tiempo real ya que hay una serie de operaciones
   como la decodificación de MPEG que necesitan ser
   realizadas al instante). Algunos ejemplos son Linux, Windows CE o
   Psos
3. La plataforma o middleware.
   Es un conjunto de módulos que permiten el desarrollo
   más eficiente de las aplicaciones. La plataforma
   facilita un API (Application Programming Interface) para cada
   lenguaje de
   programación que soporte.
   Igual que en el PC nos encontramos la plataforma Windows con
   las APIs Win32s para diferentes lenguajes de
   programación, aquí nos encontramos con
   diferentes plataformas como OpenTV, MediaHighway, Microsoft
   TVPAK o Liberate con APIs para C, PanTalk, Visual Basic o
   HTML/Javascript
   respectivamente.
   Un Set-top box puede soportar diferentes lenguajes de
   programación mediante la instalación de
   varias APIs..
4. Capa de aplicaciones.
   Aquí es donde se encuentran las aplicaciones
   interactivas que una vez descargadas se pueden ejecutar (por
   ejemplo, las EPGs, anuncios interactivos, chats, etc.). A
   diferencia del resto de capas, esta es la única que no
   necesita estar residente permanentemente. Es decir, se pueden
   descargar las aplicaciones bajo demanda o en
   un momento determinado y ser borradas de la memoria
   cuando ya se hayan utilizado (como un spot
   interactivo).

Características más comunes en un
set-top box

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

1. Canal de retorno por modem
   (generalmente de teléfono)

   Un Set-top box también permite otro tipo de
   funcionalidades añadidas:

• Unidad de disco duro
  (más información en
  PVR).
• Terminal bancario para gestión de operaciones
  vía una tarjeta de crédito (por ejemplo, compra de
  productos
  y/o servicios, recarga de tarjetas
  monedero, etc.)

Conexión de periféricos u otros dispositivos (por
ejemplo, cámaras de vídeo para el envío por
e-mail de capturas, impresoras,
etc.)

Middleware

Un middleware es la una capa de software cuya misión es
facilitar el desarrollo y ejecución de aplicaciones
interactivas en TV. Un mismo middleware puede poseer diferentes
máquinas virtuales para soportar diferentes
entornos de desarrollo (C, HTML/JavaScript,
Java,
etc.).
Una máquina virtual además define unas
especificaciones que hay que seguir para poder
desarrollar y acceder a todas las funcionalidades que ofrece un
Set-top box (por ejemplo, dibujar en pantalla, capturar las
señales de un mando a distancia o utilizar el canal de
retorno). Estas especificaciones también se llaman
API.
En el siguiente cuadro se muestran los Middleware utilizados por
las diferentes plataformas:

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OPEN TV

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OpenTV es la tecnología más extendida en
todo el mundo y es utilizada, sobretodo, en Europa aunque
también en EEUU (EchoStar con su DISH Network). Cuenta con
más de 13 millones de subscriptores en 50
países.

OpenTV múltiples paquetes de software que
satisfacen las necesidades de un operador de TV que quiera emitir
en digital y de desarrolladores de contenidos.

 Soluciones para plataformas de TV
digital

 Plataforma Middleware: EN1, EN2
Son las versiones del middleware. Siguen las especificaciones DVB
y pueden ejecutarse sobre diversos sistemas
operativos en tiempo real como: pSOS, VxWorks, Nucleus Plus,
microTOS, OS2O, o el últimamente integrado Linux.

 OpenTV OpenStreamer
Permite combinar las diferentes fuentes de
paquetes MPEG (vídeo, audio y datos) y gestionar sus
cambios en tiempo real. Así, por ejemplo, podemos disponer
en tiempo real de los datos estadísticos de un
partido.

 OpenTV Publisher
Herramienta qué facilita la integración de información en tiempo
real de fuentes que
pueden encontrarse en Internet y utilizando
estándares como el WWW, XML, HTTP,
etc.

MEDIAHIGHWAY

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Es una tecnología utilizada sobretodo en Europa,
pero también en EEUU, Brasil, Israel, Japón o
África (Portinvest). Existen actualmente 4.5 millones
de subscriptores que utilizan esta tecnología para
ofrecer servicios interactivos.

Aunque el lenguaje
nativo de MediaHighway es PanTalk, es posible desarrollar sobre
MediaHighway con otros, ya que se ha extendido la capa de
middleware de MediaHighway con varias máquinas
virtuales (VM):

• Media Highway VM (Pan Talk)
• Java VM
• MHEG VM
• HTML VM

En concreto
ONDigital en Inglaterra, que es un plataforma de
televisión digital terrestre, está utilizando
MediaHighway con una maquina virtual de MHEG

Para desarrollar en MediaHighway es necesario comprar el
"MediaHighway Application Workshop" que
incluye:

• Generador de interfície de usuario
• Editor de imágenes e iconos
• Editor de paletas
• Compilador
• Editor de volúmenes
• Set-Top debugger
• Documentación
  El esquema de capas en MediaHighway es el siguiente:

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  Los sistemas
  operativos en tiempo real que soportan MediaHighway
  son:

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ACCESO
CONDICIONAL

El acceso condicional es un sistema que permite el
control, por
parte del operador, de los permisos de un subscriptor a acceder a
TV, radio o datos que
se emiten por su plataforma. Este sistema está integrado
tanto en las cabeceras como en los descodificadores.
Gracias al acceso condicional, el operador puede
básicamente hacer que un subscriptor tenga que pagar por
ver ciertos contenidos (canales premium o Pay-per-View). Pero
también puede realizar otro tipo de operaciones como la
ocultación en algunas zonas sin derechos de emisión
(como la emisión de partidos de fútbol) o el
envío de mensaje personalizados de texto.

En España,
las tres principales plataformas de TV digital
utilizan:

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Esquema general del funcionamiento de un sistema de acceso
condicional
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Fuente: Digitag

Un sistema de acceso condicional utiliza "scrambling" (codifica
la señal para ser protegida y nadie pueda recibirla
correctamente sin permiso, de "SATELLITE AND COMMUNICATIONS TERMS
AND ACRONYMS V1.0") y la encriptación ( proceso de
protección de las claves que se transmiten con la
señal codificada y que permiten al Set-top box
decodificarla)

La clave de descodificado, llamada "palabra de control", se
envía encriptada al Set-top box. Esta clave encriptada es
un ECM, "Entitlement Control Message". El sistema de acceso
condicional en el Set-top box recibe, además, una
autorización para poder desencriptar la "palabra de
control". Esta autorización es el EMM (Entitlement
Management Message).

La palabra de control se cambia en intervalos de 10
segundos generalmente. El ECM, a veces llamado clave
multi-sesión, se cambia, generalmente, cada mes para
evitar los ataques de hackers.
Tipos de sistemas de acceso condicional según
DVB
Simulcrypt (tipo de acceso condicional utilizado por Canal
Satélite digital) es un sistema que se caracteriza por
permitirle a la plataforma poseer varios sistemas de acceso
condicional diferentes. La ventaja es que puede utilizar
diferentes fabricantes de descodificadores.
Multicrupt (tipo de acceso condicional utilizado por
Vía Digital) en cambio, permite la utilización de
dos sistemas de acceso condicional en el mismo descodificador
mediante un módulo de ampliación (posiblemente una
tarjeta PCMCIA)

EJEMPLOS DE SERVICIOS EN LA ACTUALIDAD

CARTELERA

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Nuevo servicio interactivo de esta plataforma
interactiva, que ofrece al usuario la lista de las
películas en taquilla, le permite consultar
información ampliada sobre las películas y lanzar
inmediatamente el servicio de compra.

Incorpora como novedad una ayuda inteligente para
facilitar al usuario el proceso.

OPERACIÓN TRIUNFO

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Los seguidores de "Operación Triunfo" disponen de
un canal interactivo dedicado a este concurso en Canal
Satélite Digital. De este modo, los usuarios pueden
acceder a un TV Site donde pueden leer noticias relacionadas con
el programa y
consultar información sobre los concursantes o sus
profesores, entre otras muchas opciones más.

DOF6
Concurso integrado en el programa de
videojuegos de Canal C: Se sortearon 30 PSOne de Sony entre
aquellos que respondieron correctamente a una serie de preguntas
relacionadas con el mundo de los videojuegos

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 SERVICIOS FINANCIEROS

INFOBOLSA / INFOBOLSA+

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Este canal se puso en funcionamiento en octubre del
pasado año. Consiste en una ventana interactiva de
información bursátil y financiera. INFOBOLSA
BÁSICO es un servicio gratuito y con un retardo de 15
minutos respecto al tiempo real. En cambio INFOBOLSA+ es de pago
y en tiempo real. Ambos canales permiten al usuario conocer la
información sobre los principales índices
nacionales e internacionales, consultar los valores de
contratación del Mercado
Continuó, los cambios de las principales divisas, las
noticias más relevantes, etc.

TELEBANCA

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Servicio inaugurado el 30 de noviembre del 2000. Canal
Satélite Digital pone a disposición del usuario
distintas entidades bancarias (BBVA, La Caixa, Caja de Madrid y
4B) para que éste pueda consultar su saldo, los
últimos movimientos, el extracto entre fechas, pedir un
talonario, duplicados fiscales, etc.

DEPORTES

  Para ver el
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Con las aplicaciones de marcador el usuario puede conocer los
resultados, las clasificaciones, las alineaciones, etc. sobre un
deporte en
particular. Existen aplicaciones para la LPF (Liga Profesional de
Fútbol) la ACB y Formula 1.

Por otro lado, la aplicación de Fórmula 1
permite a los usuarios cambiar el ángulo de la
cámara, disponiendo de un total de 5 ángulos.
Además, también pueden acceder a numerosos datos
sobre el evento.

JUEGOS

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opción "Descargar"

El abonado dispone de dos canales de juegos: Canal
Jugar y + Juegos.
Canal Jugar: En este canal el usuario dispone de los
juegos más tradicionales: Memory, La Tarta, El anzuelo o 5
en Raya.
+ Juegos: Este canal incluye cuatro nuevos juegos:
Guerra
Espacial, Malabarista, Mega Color y Salto del Caballo

CONCLUSION

La Televisión digital ya es un echo existente que
viene a suplir a nuestras televisiones análogas aun que en
nuestro país todavía falta para que esta llegue en
otros países ya esta funcionando en otro países ya
existen leyes para que la
TV digital venga a suplir a la antigua señal en Estados Unidos
por ejemplo la Comisión de Federal de Comunicaciones
ordeno a los fabricantes de televisores incorporar sintonizadores
digitales en todas los televisores mayores a 35 pulgadas para
concluir el proyecto en el 2007.

Mientras tanto en México
vamos a tener que esperar unos cuantos años para que
llegue aunque en 1998 la empresa
Televisa , junto con el Comité de Sistemas Avanzados de
Televisión (atsc), lleva a cabo la primera
transmisión en vivo de televisión digital de alta
definición y transmite por primera vez un partido de
fútbol, ya es un principio.

Así que esperemos ver pronto esta
tecnología en nuestros televisores.

GLOSARIO

Televisión Digital (DTV): Término paraguas utilizado para
describir el nuevo sistema de televisión adoptado por la
KC de los EEUU en diciembre de 1996 (nota: se refiere al
documento por la Norma ATSC).

Televisión de Alta Definición
(HDTV): Se refiere al
producto/sistema completo con los siguientes
atributos y desempeños mínimos

Resolución: resolución
vertical de la pantalla de 720P, 10801, o más alta (nota:
donde I representa barrido entrelazado, y P representa barrido
progresivo);

Relación de aspecto: capaz de desplegar
una imagen 16:9 en el nivel de resolución
mínimo;

Audio: recibe, reproduce y/o alimenta Dolby
Digital;

Receptor: recibe todos los formatos de la Tabla
III de la Norma ATSC.

Televisión de Definición
Estándar (SDTV): Se
refiere al producto/sistema completo con los siguientes
atributos y desempeños:

Resolución: resolución de la
pantalla menor a la de HDTV.

Relación de aspecto: no se especifica
ninguno.

Audio: produce audio útil (nota:
estéreo o monoaural).

Bibliografía
y referencias

"La compresión como elemento esencial de la
televisión digital", Ciro A. Martínez García
Moreno, Soluciones
Avanzadas Diciembre de 1995, pp. 48-52.

"Reinventando la televisión'', J. A. Flaherty.
Vigésima reunión anual de la NANBA, Los
Ángeles, Califomia, EEUU. Febrero de 1998.

"La historia de HDTY', Dale E.
Cripps, Widescreen Review. Vol. 16, dic. 1997.

"ATSC Digital Televisión Standard". Documento
ATSC A/53, 16 sep. 1995.

CEMA: Documentos
técnicos de la Asociación de Fabricantes de
Electrónica del Consumidor de los
EEUU.

www.sony.com

www.tve.com.es

www.panasonic.com

Participantes:

Bryan Godinez

Fausto Rodas Gómez

Alejandro Garnica Vázquez