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La televisión de alta definición ( HD ) describe un sistema de televisión que proporciona una resolución de imagen de una resolución sustancialmente más alta que la generación anterior de tecnologías. El término se ha utilizado desde 1936, [1] pero en los tiempos modernos se refiere a la generación siguiente a la televisión de definición estándar (SDTV), a menudo abreviada como HDTV o HD-TV . Es el formato de video estándar de facto que se usa actualmente en la mayoría de las transmisiones: televisión terrestre , televisión por cable , televisión por satélite y discos Blu-ray .

Formatos [ editar ]

La HDTV se puede transmitir en varios formatos:

  • 720p (1280 píxeles verticales × 720 líneas horizontales): 921,600 píxeles
  • Escaneo entrelazado 1080i (1920 × 1080) : 1,036,800 píxeles (~ 1.04 MP).
  • Escaneo progresivo de 1080p (1920 × 1080): 2,073,600 píxeles (~ 2.07 MP). No en uso para el estándar de transmisión ATSC 1.0 (en uso en Estados Unidos, México, Canadá)
    • Algunos países también utilizan una resolución CEA no estándar, como 1440 × 1080i: 777,600 píxeles (~ 0,78 MP) por campo o 1,555,200 píxeles (~ 1,56 MP) por fotograma.

Cuando se transmite a dos megapíxeles por cuadro, HDTV proporciona aproximadamente cinco veces más píxeles que SD (televisión de definición estándar). La resolución aumentada proporciona una imagen más clara y detallada. Además, el escaneo progresivo y las velocidades de cuadro más altas dan como resultado una imagen con menos parpadeo y una mejor reproducción del movimiento rápido. [2] La televisión de alta definición, como se conoce hoy en día, comenzó a emitirse oficialmente en 1989 en Japón, bajo el sistema analógico MUSE / Hi-Vision. [3] La televisión de alta definición se adoptó ampliamente en todo el mundo a finales de la década de 2000. [4]

Historia [ editar ]

Más información: sistema de televisión analógica de alta definición e historia de la televisión

El término alta definición describió una vez una serie de sistemas de televisión que se originaron en agosto de 1936; sin embargo, estos sistemas solo eran de alta definición en comparación con los sistemas anteriores que se basaban en sistemas mecánicos con tan solo 30 líneas de resolución. La competencia en curso entre empresas y naciones para crear una verdadera "HDTV" se extendió durante todo el siglo XX, ya que cada nuevo sistema se convirtió en una definición más alta que el anterior. En la década de 2010, esta carrera ha continuado con los sistemas 4K , 5K y 8K .

El servicio británico de televisión de alta definición comenzó las pruebas en agosto de 1936 y un servicio regular el 2 de noviembre de 1936 utilizando tanto el escaneo secuencial (mecánico) Baird de 240 líneas (que luego se rebautizaría incorrectamente como `` progresivo '') y el (electrónico) Marconi-EMI 405 sistemas de línea entrelazada. El sistema Baird se suspendió en febrero de 1937. [1] En 1938, Francia siguió con su propio sistema de 441 líneas , cuyas variantes también fueron utilizadas por varios otros países. El sistema de 525 líneas NTSC de EE. UU. Se incorporó en 1941. En 1949, Francia introdujo un estándar de resolución aún mayor en 819 líneas., un sistema que debería haber sido de alta definición incluso para los estándares actuales, pero que era solo monocromo y las limitaciones técnicas de la época le impedían alcanzar la definición de la que debería haber sido capaz. Todos estos sistemas usaban entrelazado y una relación de aspecto de 4: 3excepto el sistema de 240 líneas que era progresivo (en realidad descrito en ese momento por el término técnicamente correcto "secuencial") y el sistema de 405 líneas que comenzó como 5: 4 y luego cambió a 4: 3. El sistema de 405 líneas adoptó la idea revolucionaria (en ese momento) del escaneo entrelazado para superar el problema del parpadeo de la línea de 240 con su velocidad de fotogramas de 25 Hz. El sistema de 240 líneas podría haber duplicado su velocidad de fotogramas, pero esto habría significado que la señal transmitida habría duplicado el ancho de banda, una opción inaceptable ya que se requería que el ancho de banda de la banda base de video no fuera superior a 3 MHz.

Las transmisiones en color comenzaron con un número de líneas similar, primero con el sistema de color NTSC de EE. UU. En 1953, que era compatible con los sistemas monocromáticos anteriores y, por lo tanto, tenía las mismas 525 líneas por cuadro. Los estándares europeos no siguieron hasta la década de 1960, cuando los sistemas de color PAL y SECAM se agregaron a las transmisiones monocromáticas de 625 líneas.

La NHK (Japan Broadcasting Corporation) comenzó a realizar investigaciones para "desbloquear el mecanismo fundamental de las interacciones de video y sonido con los cinco sentidos humanos" en 1964, después de los Juegos Olímpicos de Tokio. NHK se propuso crear un sistema de HDTV que terminó obteniendo una puntuación mucho más alta en las pruebas subjetivas que el anteriormente denominado "HDTV" de NTSC. Este nuevo sistema, NHK Color, creado en 1972, incluía 1125 líneas, una relación de aspecto de 5: 3 y una frecuencia de actualización de 60 Hz. La Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión (SMPTE), dirigida por Charles Ginsburg, se convirtió en la autoridad de prueba y estudio de la tecnología HDTV en el teatro internacional. SMPTE probaría sistemas HDTV de diferentes compañías desde todas las perspectivas imaginables, pero el problema de combinar los diferentes formatos plagó la tecnología durante muchos años.

Hubo cuatro sistemas principales de HDTV probados por SMPTE a fines de la década de 1970, y en 1979 un grupo de estudio SMPTE publicó Un estudio de sistemas de televisión de alta definición :

  • EIA monocromo: relación de aspecto 4: 3, 1023 líneas, 60 Hz
  • Color NHK: relación de aspecto 5: 3, 1125 líneas, 60 Hz
  • Monocromo NHK: relación de aspecto 4: 3, 2125 líneas, 50 Hz
  • Color BBC: relación de aspecto 8: 3, 1501 líneas, 60 Hz [5]

Desde la adopción formal de los modos de transmisión HDTV de pantalla ancha de transmisión de video digital (DVB) a mediados y finales de la década de 2000; los sistemas NTSC (y PAL-M ) de 525 líneas , así como los sistemas PAL y SECAM europeos de 625 líneas , ahora se consideran sistemas de televisión de definición estándar .

Sistemas analógicos [ editar ]

Artículo principal: sistema de televisión analógica de alta definición

Las primeras transmisiones de HDTV usaban tecnología analógica , pero hoy se transmite digitalmente y usa compresión de video .

En 1949, Francia inició sus transmisiones con un sistema de 819 líneas (con 737 líneas activas). El sistema era solo monocromo y solo se usó en VHF para el primer canal de televisión francés. Fue descontinuado en 1983.

En 1958, la Unión Soviética desarrolló Тransformator (en ruso : Трансформатор , que significa Transformer ), el primer sistema de televisión de alta resolución (definición) capaz de producir una imagen compuesta por 1.125 líneas de resolución destinadas a proporcionar teleconferencias para el mando militar. Fue un proyecto de investigación y el sistema nunca fue implementado ni por el ejército ni por la radiodifusión de consumo. [6]

En 1986, la Comunidad Europea propuso HD-MAC , un sistema HDTV analógico con 1.152 líneas. Se llevó a cabo una manifestación pública para los Juegos Olímpicos de Verano de 1992 en Barcelona. Sin embargo, HD-MAC se descartó en 1993 y se formó el proyecto Digital Video Broadcasting (DVB), que preveía el desarrollo de un estándar de HDTV digital. [7]

Japón [ editar ]

En 1979, la cadena pública japonesa NHK desarrolló por primera vez televisores de alta definición para consumidores con una relación de aspecto de pantalla de 5: 3. [8] El sistema, conocido como Hi-Vision o MUSE por su codificación de muestreo múltiple sub-Nyquist (MUSE) para codificar la señal, requería aproximadamente el doble del ancho de banda del sistema NTSC existente, pero proporcionaba aproximadamente cuatro veces la resolución (1035i / 1125 líneas). En 1981, el sistema MUSE se demostró por primera vez en los Estados Unidos, utilizando la misma relación de aspecto de 5: 3 que el sistema japonés. [9] Al visitar una demostración de MUSE en Washington, el presidente de los Estados Unidos, Ronald Reagan, quedó impresionado y declaró oficialmente que era "una cuestión de interés nacional" introducir HDTV en los Estados Unidos.[10] NHK grabó los Juegos Olímpicos de Verano de 1984 con una cámara Hi-Vision, que pesaba 40 kg. [11]

Las transmisiones de prueba por satélite comenzaron el 4 de junio de 1989, los primeros programas diarios de alta definición en el mundo, [12] con pruebas regulares a partir del 25 de noviembre de 1991 o "Hi-Vision Day", fechado exactamente para referirse a su resolución de 1.125 líneas. . [13] La transmisión regular de BS- 9ch comenzó el 25 de noviembre de 1994, que incluía programación comercial y de la NHK.

Se propusieron varios sistemas como el nuevo estándar para los EE. UU., Incluido el sistema japonés MUSE, pero todos fueron rechazados por la FCC debido a sus mayores requisitos de ancho de banda. En ese momento, el número de canales de televisión estaba creciendo rápidamente y el ancho de banda ya era un problema. Un nuevo estándar tenía que ser más eficiente, necesitando menos ancho de banda para HDTV que el NTSC existente.

Disminución de los sistemas HD analógicos [ editar ]

La estandarización limitada de la HDTV analógica en el decenio de 1990 no condujo a la adopción mundial de la HDTV, ya que las limitaciones técnicas y económicas en ese momento no permitían que la HDTV utilizara anchos de banda mayores que la televisión normal. Los primeros experimentos comerciales de HDTV, como el MUSE de NHK, requerían más de cuatro veces el ancho de banda de una transmisión de definición estándar. A pesar de los esfuerzos realizados para reducir la HDTV analógica a aproximadamente el doble del ancho de banda de la SDTV, estos formatos de televisión todavía se podían distribuir solo por satélite. También en Europa, el estándar HD-MAC no se consideró técnicamente viable. [14] [15]

Además, grabar y reproducir una señal de HDTV fue un desafío técnico significativo en los primeros años de HDTV ( Sony HDVS ). Japón siguió siendo el único país con una transmisión pública exitosa de HDTV analógica, con siete emisoras compartiendo un solo canal. [ cita requerida ]

Sin embargo, el sistema Hi-Vision / MUSE también enfrentó problemas comerciales cuando se lanzó el 25 de noviembre de 1991. Ese día solo se vendieron 2.000 televisores de alta definición, en lugar de la entusiasta estimación de 1,32 millones. Los equipos Hi-Vision eran muy caros, hasta US $ 30.000 cada uno, lo que contribuyó a su baja adaptación al consumidor. [16] Un VCR Hi-Vision de NEC lanzado en Navidad se vendió al por menor por 115.000 dólares. Además, Estados Unidos veía a Hi-Vision / MUSE como un sistema obsoleto y ya había dejado en claro que desarrollaría un sistema totalmente digital. [17]Los expertos pensaban que el sistema comercial Hi-Vision de 1992 ya estaba eclipsado por la tecnología digital desarrollada en los EE. UU. Desde 1990. Esta fue una victoria estadounidense contra los japoneses en términos de dominio tecnológico. [18] A mediados de 1993, los precios de los receptores aún alcanzaban los 1,5 millones de yenes (15.000 dólares EE.UU.). [19]

El 23 de febrero de 1994, un importante administrador de radiodifusión de Japón admitió la falla de su sistema HDTV de base analógica y dijo que el formato digital estadounidense sería más probablemente un estándar mundial. [20] Sin embargo, este anuncio provocó airadas protestas de las emisoras y las empresas electrónicas que invirtieron mucho en el sistema analógico. Como resultado, retiró su declaración al día siguiente diciendo que el gobierno continuará promoviendo Hi-Vision / MUSE. [21] Ese año, NHK inició el desarrollo de la televisión digital en un intento de ponerse al día con América y Europa. Esto resultó en el formato ISDB . [22] Japón inició la radiodifusión digital por satélite y TVAD en diciembre de 2000. [11]

Aumento de la compresión digital [ editar ]

La televisión digital de alta definición no era posible con video sin comprimir , que requiere un ancho de banda superior a 1 Gbit / s para video digital HD con calidad de estudio . [23] [24] La HDTV digital fue posible gracias al desarrollo de la compresión de vídeo por transformada de coseno discreta (DCT) . [25] [23] La codificación DCT es una técnica de compresión de imágenes con pérdida que fue propuesta por primera vez por Nasir Ahmed en 1972, [26] y luego se adaptó a un algoritmo DCT con compensación de movimiento para estándares de codificación de video.  como los formatos H.26x de 1988 en adelante y los formatos MPEG de 1993 en adelante. [27] [28] La compresión DCT con compensación de movimiento reduce significativamente la cantidad de ancho de banda requerido para una señal de TV digital. [23] [29] En 1991, había alcanzado relaciones de compresión de datos de 8: 1 a 14: 1 para una transmisión de HDTV con calidad similar a la de un estudio, hasta una tasa de bits de 70-140 Mbit / s . [23] Entre 1988 y 1991, la compresión de video DCT fue ampliamente adoptada como el estándar de codificación de video para implementaciones de HDTV, lo que permitió el desarrollo de HDTV digital práctico. [23] [25] [30]La memoria dinámica de acceso aleatorio ( DRAM ) también se adoptó como memoria de semiconductores de búfer de tramas , con el aumento de la fabricación de la industria de semiconductores DRAM y la reducción de precios importantes para la comercialización de HDTV. [30]

Desde 1972, el sector de las telecomunicaciones por radio de la Unión Internacional de Telecomunicaciones ( UIT-R ) ha estado trabajando en la creación de una recomendación mundial para la televisión de alta definición analógica. Sin embargo, estas recomendaciones no encajan en las bandas de transmisión que podrían llegar a los usuarios domésticos. La estandarización de MPEG-1 en 1993 llevó a la aceptación de las recomendaciones ITU-R BT.709 . [31] Anticipándose a estos estándares, se formó la organización Digital Video Broadcasting (DVB). Fue una alianza de locutores, fabricantes de productos electrónicos de consumo y organismos reguladores. El DVB desarrolla y acuerda especificaciones que están estandarizadas formalmente por ETSI . [32]

DVB creó primero el estándar para la televisión digital por satélite DVB-S, la televisión digital por cable DVB-C y la televisión digital terrestre DVB-T . Estos sistemas de transmisión se pueden utilizar tanto para SDTV como para HDTV. En los EE. UU., Grand Alliance propuso ATSC como el nuevo estándar para SDTV y HDTV. Tanto ATSC como DVB se basaron en el estándar MPEG-2 , aunque los sistemas DVB también pueden usarse para transmitir video usando los estándares de compresión H.264 / MPEG-4 AVC más nuevos y eficientes . Todos los estándares DVB tienen en común el uso de técnicas de modulación altamente eficientes para reducir aún más el ancho de banda y, sobre todo, para reducir los requisitos de antena y hardware del receptor. [cita requerida ]

En 1983, el sector de telecomunicaciones por radio de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT-R) creó un grupo de trabajo (IWP11 / 6) con el objetivo de establecer un estándar internacional único de TVAD. Uno de los problemas más espinosos se refería a una frecuencia de actualización de cuadro / campo adecuada, ya que el mundo ya se había dividido en dos campos, 25/50 Hz y 30/60 Hz, en gran parte debido a las diferencias en la frecuencia de la red . El grupo de trabajo IWP11 / 6 consideró muchas opiniones y durante la década de 1980 sirvió para fomentar el desarrollo en una serie de áreas de procesamiento digital de video, entre otras cosas la conversión entre las dos velocidades principales de cuadro / campo utilizando vectores de movimiento , lo que condujo a nuevos desarrollos en otras áreas. Si bien finalmente no se estableció un estándar completo de HDTV, se logró un acuerdo sobre la relación de aspecto. [cita requerida ]

Inicialmente, la relación de aspecto existente de 5: 3 había sido el candidato principal pero, debido a la influencia del cine de pantalla ancha, la relación de aspecto 16: 9 (1,78) finalmente surgió como un compromiso razonable entre 5: 3 (1,67) y el 1,85 común. formato de cine de pantalla ancha. Una relación de aspecto de 16: 9 se acordó debidamente en la primera reunión del grupo de trabajo IWP11 / 6 en el establecimiento de Investigación y Desarrollo de la BBC en Kingswood Warren. La Recomendación UIT-R UIT-R BT.709-2 resultante (" Rec. 709 ") incluye la relación de aspecto 16: 9, una colorimetría especificada y los modos de exploración 1080i (1.080 líneas de resolución activamente entrelazadas ) y 1080p (1.080líneas escaneadas progresivamente ). Las pruebas británicas de Freeview HD utilizaron MBAFF , que contiene contenido progresivo y entrelazado en la misma codificación. [ cita requerida ]

También incluye el formato de escaneo HDMAC alternativo de 1440 × 1152 . (Según algunos informes, algunos en la UIT consideraron que un formato de 750 líneas (720p) discutido (720 líneas escaneadas progresivamente) era un formato de televisión mejorado en lugar de un verdadero formato de HDTV, [33] y, por lo tanto, no se incluyó, aunque Los sistemas de 1920 × 1080i y 1280 × 720p para una variedad de velocidades de cuadro y campo fueron definidos por varios estándares SMPTE de EE . UU .) [ Cita requerida ]

Transmisión inaugural de HDTV en los Estados Unidos [ editar ]

La tecnología HDTV se introdujo en los Estados Unidos a principios de la década de 1990 y se hizo oficial en 1993 por Digital HDTV Grand Alliance , un grupo de compañías de televisión, equipos electrónicos y comunicaciones que consta de AT&T Bell Labs , General Instrument , Philips , Sarnoff , Thomson , Zenith. y el Instituto de Tecnología de Massachusetts . La prueba de campo de HDTV en 199 sitios en los Estados Unidos se completó el 14 de agosto de 1994. [34] La primera transmisión pública de HDTV en los Estados Unidos ocurrió el 23 de julio de 1996 cuando la estación de televisión de Raleigh, Carolina del Norte WRAL-HDcomenzó a transmitir desde la torre existente de WRAL-TV al sureste de Raleigh, ganando una carrera para ser el primero con la HD Model Station en Washington, DC , que comenzó a transmitir el 31 de julio de 1996 con el indicativo WHD-TV, con base en las instalaciones de La estación WRC-TV, propiedad y operada por NBC . [35] [36] [37] El sistema de HDTV del American Advanced Television Systems Committee (ATSC) tuvo su lanzamiento público el 29 de octubre de 1998, durante la cobertura en vivo de la misión de regreso del astronauta John Glenn al espacio a bordo del Space Shuttle Discovery. . [38]La señal se transmitió de costa a costa y fue vista por el público en centros científicos y otros teatros públicos especialmente equipados para recibir y exhibir la transmisión. [38] [39]

Emisiones europeas de HDTV [ editar ]

Entre 1988 y 1991, varias organizaciones europeas trabajaron en estándares de codificación de video digital basados en transformadas de coseno discretas (DCT) para SDTV y HDTV. El proyecto EU 256 de CMTT y ETSI, junto con la investigación de la emisora ​​italiana RAI , desarrolló un códec de video DCT que transmite una transmisión de HDTV con calidad similar a la de un estudio a una velocidad de bits de aproximadamente 70-140 Mbps . [23] [40] Las primeras transmisiones de HDTV en Europa, aunque no directas al hogar, comenzaron en 1990, cuando la RAI transmitió la Copa Mundial de la FIFA 1990 utilizando varias tecnologías experimentales de HDTV, incluido el códec EU 256 digital basado en DCT, [ 23] la tecnología mixta analógico-digital HD-MAC y la tecnología analógica MUSE . Los partidos se proyectaron en 8 cines de Italia, donde se jugó el torneo, y 2 de España. La conexión con España se realizó a través del enlace satelital Olympus de Roma a Barcelona y luego con una conexión de fibra óptica de Barcelona a Madrid . [41] [42] Después de algunas transmisiones de HDTV en Europa, el estándar fue abandonado en 1993, para ser reemplazado por un formato digital de DVB . [43]

Las primeras transmisiones regulares comenzaron el 1 de enero de 2004 cuando la empresa belga Euro1080 lanzó el canal HD1 con el tradicional Concierto de Año Nuevo de Viena . Las transmisiones de prueba habían estado activas desde la exposición IBC en septiembre de 2003, pero la transmisión del día de Año Nuevo marcó el lanzamiento oficial del canal HD1 y el comienzo oficial de la televisión de alta definición directa al hogar en Europa. [44]

Euro1080, una división de la antigua y ahora en quiebra empresa belga de servicios de televisión Alfacam, transmite canales de HDTV para romper el estancamiento paneuropeo de "no hay transmisiones de HD significa que no se compran televisores de HD significa que no hay transmisiones de HD ..." y reactivar el interés de HDTV en Europa. [45] El canal HD1 era inicialmente de emisión gratuita y se componía principalmente de eventos deportivos, dramáticos, musicales y otros eventos culturales transmitidos con una banda sonora multilingüe en un horario continuo de 4 o 5 horas por día. [ cita requerida ]

Estas primeras transmisiones de HDTV europeos utilizan el formato 1080i con compresión MPEG-2 en una señal DVB-S de SES 's Astra 1H satélite. Las transmisiones Euro1080 cambiaron más tarde a la compresión MPEG-4 / AVC en una señal DVB-S2 en línea con los canales de transmisión posteriores en Europa. [ cita requerida ]

A pesar de los retrasos en algunos países, [46] el número de canales y espectadores europeos de alta definición ha aumentado de manera constante desde las primeras transmisiones de HDTV, y la encuesta anual de mercado de monitores satelitales de SES para 2010 informó más de 200 canales comerciales que transmiten en HD desde satélites Astra, 185 millones Se vendieron televisores con capacidad HD en Europa (60 millones de libras esterlinas solo en 2010) y 20 millones de hogares (27% de todos los hogares europeos con TV digital por satélite) viendo transmisiones por satélite en HD (16 millones a través de satélites Astra). [47]

En diciembre de 2009, el Reino Unido se convirtió en el primer país europeo en implementar contenido de alta definición utilizando el nuevo estándar de transmisión DVB-T2 , como se especifica en el D-book del Digital TV Group (DTG) , en la televisión digital terrestre. [ cita requerida ]

El servicio Freeview HD contiene actualmente 13 canales HD (a partir de abril de 2016 ) y se implementó región por región en todo el Reino Unido de acuerdo con el proceso de conversión digital , y finalmente se completó en octubre de 2012. Sin embargo, Freeview HD no es el primer servicio de HDTV. sobre la televisión digital terrestre en Europa; El canal italiano Rai HD comenzó a transmitir en 1080i el 24 de abril de 2008 utilizando el estándar de transmisión DVB-T . [ cita requerida ]

En octubre de 2008, Francia implementó cinco canales de alta definición utilizando el estándar de transmisión DVB-T en distribución digital terrestre. [ cita requerida ]

Notación [ editar ]

Los sistemas de transmisión de HDTV se identifican con tres parámetros principales:

  • El tamaño de fotograma en píxeles se define como el número de píxeles horizontales × el número de píxeles verticales , por ejemplo, 1280 × 720 o 1920 × 1080 . A menudo, el número de píxeles horizontales está implícito en el contexto y se omite, como en el caso de 720p y 1080p .
  • Sistema de escaneo se identifica con la letra p para la exploración progresiva o i para la exploración entrelazada .
  • La velocidad de fotogramas se identifica como la cantidad de fotogramas de video por segundo. Para los sistemas entrelazados, se debe especificar el número de fotogramas por segundo, pero no es raro ver que la velocidad de campo se usa incorrectamente.

Si se utilizan los tres parámetros, se especifican de la siguiente forma: [tamaño de fotograma] [sistema de exploración] [velocidad de fotograma o campo] o [tamaño de fotograma] / [velocidad de fotograma o campo] [sistema de exploración] . [48] A menudo, el tamaño del fotograma o la velocidad de fotogramas se pueden eliminar si su valor está implícito en el contexto. En este caso, el parámetro numérico restante se especifica primero, seguido por el sistema de escaneo. [ cita requerida ]

Por ejemplo, 1920 × 1080p25 identifica el formato de escaneo progresivo con 25 cuadros por segundo, cada cuadro tiene 1.920 píxeles de ancho y 1.080 píxeles de alto. La notación 1080i25 o 1080i50 identifica el formato de escaneo entrelazado con 25 cuadros (50 campos) por segundo, cada cuadro tiene 1.920 píxeles de ancho y 1.080 píxeles de alto. La notación 1080i30 o 1080i60 identifica el formato de escaneo entrelazado con 30 cuadros (60 campos) por segundo, cada cuadro tiene 1.920 píxeles de ancho y 1.080 píxeles de alto. La notación 720p60 identifica el formato de escaneo progresivo con 60 cuadros por segundo, cada cuadro tiene una altura de 720 píxeles; Se implican 1.280 píxeles horizontalmente. [cita requerida ]

Los sistemas que utilizan 50 Hz admiten tres velocidades de exploración: 50i, 25p y 50p, mientras que los sistemas de 60 Hz admiten un conjunto mucho más amplio de velocidades de cuadro: 59,94i, 60i, 23,976p, 24p, 29,97p, 30p, 59,94p y 60p. En los días de la televisión de definición estándar, las tasas fraccionarias a menudo se redondeaban a números enteros, por ejemplo, 23.976p a menudo se llamaba 24p, o 59.94i a menudo se llamaba 60i. La televisión de alta definición de sesenta hercios admite velocidades enteras tanto fraccionarias como ligeramente diferentes, por lo que se requiere un uso estricto de la notación para evitar la ambigüedad. Sin embargo, 29.97p / 59.94i se llama casi universalmente 60i, del mismo modo 23.976p se llama 24p. [ cita requerida ]

Para la denominación comercial de un producto, la velocidad de fotogramas a menudo se reduce y está implícita en el contexto (por ejemplo, un televisor 1080i ). También se puede especificar una velocidad de fotogramas sin una resolución. Por ejemplo, 24p significa 24 cuadros de barrido progresivo por segundo y 50i significa 25 cuadros entrelazados por segundo. [49]

No existe un estándar único para la compatibilidad con colores de HDTV. Los colores se transmiten típicamente usando un espacio de color YUV (10 bits por canal) pero, dependiendo de las tecnologías de generación de imágenes subyacentes del receptor, luego se convierten posteriormente a un espacio de color RGB usando algoritmos estandarizados. Cuando se transmiten directamente a través de Internet, los colores generalmente se preconvierten a canales RGB de 8 bits para ahorrar más almacenamiento, asumiendo que solo se verán en una pantalla de computadora ( sRGB ). Como beneficio adicional para las emisoras originales, las pérdidas de la preconversión esencialmente hacen que estos archivos no sean aptos para la retransmisión de televisión profesional. [ cita requerida ]

La mayoría de los sistemas HDTV admiten resoluciones y velocidades de cuadro definidas en la tabla 3 de ATSC o en la especificación EBU. Los más comunes se indican a continuación. [ cita requerida ]

Resoluciones de pantalla [ editar ]

Formato de video compatible [resolución de imagen]Resolución nativa [resolución inherente] (W × H)PixelesRelación de aspecto (W: H)Descripción
RealAnunciado (megapíxeles)ImagenPixel
720p
(listo para HD)
1280 × 720		1024 × 768
XGA		786,4320,84: 31: 1Normalmente, una resolución de PC ( XGA ); también una resolución nativa en muchas pantallas de plasma de nivel de entrada con píxeles no cuadrados.
1280 × 720
921.6000,916: 91: 1Resolución HDTV estándar y resolución típica de PC ( WXGA ), que se utilizan con frecuencia en proyectores de vídeo de alta gama ; también se utiliza para video de 750 líneas, como se define en SMPTE 296M, ATSC A / 53, ITU-R BT.1543.
1366 × 768
WXGA		1.049.0881.0683: 384
(aprox. 16: 9)		1: 1Una resolución de PC típica ( WXGA ); También lo utilizan muchas pantallas de TV listas para HD basadas en tecnología LCD .
1080p / 1080i
(Full HD)
1920 × 1080		1920 × 1080
2,073,6002.116: 91: 1Resolución HDTV estándar, utilizada por pantallas de TV de 1080p full HD y HD ready , como televisores LCD de alta gama, de plasma y de proyección trasera , y una resolución típica de PC (inferior a WUXGA ); también se usa para video de 1125 líneas, como se define en SMPTE 274M, ATSC A / 53, ITU-R BT.709;
Formato de video compatibleResolución de pantalla (W × H)PixelesRelación de aspecto (W: H)Descripción
RealAnunciado (megapíxeles)ImagenPixel
720p
(listo para HD)
1280 × 720		1248 × 702
Apertura limpia		876,0960,916: 91: 1Se utiliza para video de 750 líneas con compensación de artefacto / sobrebarrido más rápida, como se define en SMPTE 296M.
1080i
(Full HD)
1920 × 1080		1440 × 1080
HDCAM / HDV		1,555,2001,616: 94: 3Se utiliza para video anamórfico de 1125 líneas en los formatos HDCAM y HDV introducidos por Sony y definidos (también como una matriz de submuestreo de luminancia) en SMPTE D11 .
1080p
(Full HD)
1920 × 1080		1888 × 1062 Apertura
limpia		2.005.0562.016: 91: 1Se utiliza para video de 1124 líneas con compensación de artefacto / sobrebarrido más rápida, como se define en SMPTE 274M.

Como mínimo, la HDTV tiene el doble de resolución lineal que la televisión de definición estándar (SDTV), por lo que muestra más detalles que la televisión analógica o el DVD normal . Los estándares técnicos para la transmisión de HDTV también manejan las imágenes de relación de aspecto de 16: 9 sin utilizar el formato de pantalla ancha o el estiramiento anamórfico , lo que aumenta la resolución de imagen efectiva.

Una fuente de muy alta resolución puede requerir más ancho de banda del disponible para ser transmitida sin pérdida de fidelidad. La compresión con pérdida que se utiliza en todos los sistemas de transmisión y almacenamiento de HDTV digital distorsionará la imagen recibida, en comparación con la fuente sin comprimir.

Tasas de campo o fotogramas estándar [ editar ]

ATSC y DVB definen las siguientes velocidades de cuadro para su uso con los distintos estándares de transmisión: [50] [51]

  • 23,976 Hz (velocidad de fotogramas con apariencia de película compatible con los estándares de velocidad de reloj NTSC )
  • 24 Hz (película internacional y material de alta definición ATSC)
  • 25 Hz (película PAL, DVB de definición estándar y material de alta definición)
  • 29,97 Hz (película NTSC y material de definición estándar)
  • 30 Hz (película NTSC, material de alta definición ATSC)
  • 50 Hz (material DVB de alta definición)
  • 59,94 Hz (material de alta definición ATSC)
  • 60 Hz (material de alta definición ATSC)

El formato óptimo para una transmisión depende del tipo de medio de grabación videográfica utilizado y las características de la imagen. Para obtener la mejor fidelidad a la fuente, la relación del campo transmitido, las líneas y la velocidad de fotogramas deben coincidir con las de la fuente.

Las velocidades de cuadro PAL, SECAM y NTSC se aplican técnicamente solo a la televisión analógica de definición estándar, no a las transmisiones digitales o de alta definición. Sin embargo, con el despliegue de la radiodifusión digital y, más tarde, la radiodifusión de HDTV, los países conservaron sus sistemas patrimoniales. La HDTV en los antiguos países PAL y SECAM funciona a una velocidad de fotogramas de 25/50 Hz, mientras que la HDTV en los antiguos países NTSC funciona a 30/60 Hz. [52]

Tipos de medios [ editar ]

Las fuentes de imágenes de alta definición incluyen transmisión terrestre , transmisión directa por satélite, cable digital, IPTV , disco de video Blu-ray (BD) y descargas de Internet.

En los EE. UU., Los residentes en la línea de visión de las antenas de transmisión de estaciones de televisión pueden recibir programación gratuita por aire con un televisor con un sintonizador ATSC a través de una antena de TV . Las leyes prohíben que las asociaciones de propietarios y el gobierno de la ciudad prohíban la instalación de antenas. [ cita requerida ]

La película fotográfica estándar de 35 mm utilizada para la proyección de cine tiene una resolución de imagen mucho más alta que los sistemas HDTV y se expone y proyecta a una velocidad de 24 fotogramas por segundo (fotograma / s). Para mostrarse en la televisión estándar, en los países con sistema PAL, la película de cine se escanea a una velocidad de TV de 25 cuadros / s, lo que provoca una aceleración del 4,1 por ciento, que generalmente se considera aceptable. En los países con sistema NTSC, la velocidad de escaneo de TV de 30 cuadros / s causaría una aceleración perceptible si se intentara lo mismo, y la corrección necesaria se realiza mediante una técnica llamada pulldown 3: 2: Sobre cada par sucesivo de fotogramas de película, uno se mantiene para tres campos de video (1/20 de segundo) y el siguiente se mantiene para dos campos de video (1/30 de segundo), dando un tiempo total para los dos fotogramas. de 1/12 de segundo y así lograr la velocidad de fotogramas de película promedio correcta.

Las grabaciones de video de HDTV no cinematográficas destinadas a la transmisión generalmente se graban en formato 720p o 1080i según lo determine la emisora. 720p se usa comúnmente para la distribución de video de alta definición en Internet, porque la mayoría de los monitores de computadora operan en modo de escaneo progresivo. 720p también impone requisitos de decodificación y almacenamiento menos exigentes en comparación con 1080i y 1080p. 1080p / 24, 1080i / 30, 1080i / 25 y 720p / 30 se utilizan con mayor frecuencia en Blu-ray Disc.

Grabación y compresión [ editar ]

Artículo principal: Medios pregrabados de alta definición y compresión

HDTV se puede grabar en D-VHS (Digital-VHS o Data-VHS), W-VHS (solo analógico), en una grabadora de video digital compatible con HDTV (por ejemplo , la grabadora de video digital de alta definición de DirecTV , Sky HD ' s decodificador, los receptores de grabación de video digital de alta definición VIP 622 o VIP 722 de Dish Network (estos decodificadores (STB) permiten HD en el televisor principal y SD en el televisor secundario (TV2) sin un decodificador secundario en TV2), o grabadoras de la Serie 3 o HD de TiVo ), o un HTPC listo para HDTV. Algunas cajas de cable son capaces de recibir o grabar dos o más transmisiones a la vez en formato HDTV, y la programación de HDTV, algunas incluidas en el precio de suscripción mensual al servicio de cable, algunas por un cargo adicional, se pueden reproducir con la compañía de cable en línea. función de demanda. [ cita requerida ]

La enorme cantidad de almacenamiento de datos requerido para archivar flujos sin comprimir significó que las opciones económicas de almacenamiento sin comprimir no estaban disponibles para el consumidor. En 2008, se introdujo la grabadora de vídeo personal Hauppauge 1212. Este dispositivo acepta contenido HD a través de entradas de video componente y almacena el contenido en formato MPEG-2 en un archivo .ts o en un archivo .m2ts de formato compatible con Blu-ray en el disco duro o grabadora de DVD de una computadora conectada al PVR a través de un Interfaz USB 2.0. Los sistemas más recientes pueden grabar un programa de transmisión de alta definición en su formato "como transmisión" o transcodificarlo a un formato más compatible con Blu-ray. [ cita requerida ]

Las grabadoras de cinta analógicas con ancho de banda capaces de grabar señales HD analógicas, como las grabadoras W-VHS, ya no se producen para el mercado de consumo y son caras y escasas en el mercado secundario. [ cita requerida ]

En los Estados Unidos, como parte del acuerdo plug and play de la FCC , las compañías de cable deben proporcionar a los clientes que alquilan decodificadores de HD un decodificador con FireWire "funcional" (IEEE 1394) a pedido. Ninguno de los proveedores satelitales de transmisión directa ha ofrecido esta función en ninguna de sus cajas compatibles, pero algunas compañías de televisión por cable sí lo han hecho. A julio de 2004 , las cajas no están incluidas en el mandato de la FCC. Este contenido está protegido por un cifrado conocido como 5C. [53] Este cifrado puede evitar la duplicación de contenido o simplemente limitar el número de copias permitidas, negando así la mayoría, si no todo, el uso justo del contenido. [cita requerida ]

Ver también [ editar ]

  • Desenfoque de movimiento de la pantalla
  • Glosario de términos de video
  • Codificación de video de alta eficiencia
  • Lista de implementaciones de televisión digital por país
  • Distancia de visualización óptima de HDTV
  • Televisión de ultra alta definición (UHD o UHDTV)

Referencias [ editar ]

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Lectura adicional [ editar ]

  • Joel Brinkley (1997), Defining Vision: The Battle for the Future of Television , Nueva York: Harcourt Brace.
  • Televisión de alta definición: creación, desarrollo e implementación de la tecnología HDTV por Philip J. Cianci (McFarland & Company, 2012)
  • Tecnología, televisión y competencia (Nueva York: Cambridge University Press, 2004)

Enlaces externos [ editar ]

Historia
  • L'Alta Definizione a Torino 1986–2006  - la experiencia italiana de HDTV de 1980 a 2006 - en italiano - CRIT / RAI
  • El proyecto de archivo de HDTV
Adopción europea
  • Formatos de imágenes para HDTV , artículo de la EBU , Technical Review
  • Alta definición para Europa: un enfoque progresivo , artículo de la EBU , Technical Review
  • Formatos de imagen de alta definición (HD) para la producción de televisión , informe técnico de la UER