Este documento presenta una introducción a la transición de la televisión analógica a la televisión digital en Colombia. Explica las limitaciones del estándar analógico actual y compara los estándares de televisión digital terrestre ATSC y DVB-T. También discute las implicaciones técnicas y económicas para los operadores y usuarios, y concluye que aunque ATSC es el estándar de Estados Unidos, DVB-T puede ser más flexible y estar mejor alineado con las necesidades de la infraestructura global de información.

1. Introducción de Televisión Digital en
Colombia: Aspectos Técnicos y
Económicos
Fabio Guerrero
(fguerrer@univalle.edu.co)
Universidad del Valle
IEEE Communications Society Member
Mauricio Serna, ZTE
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2. Especificaciones
● Duración: 50 min
● Nivel: Introductorio
● Tipo: divulgación tecnológica
● Audiencia objeto: público general de ingeniería
● Orientación: Académica
● Origen: grupo de investigación SISTEL-UV.
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3. Agenda
● Introducción
● Limitaciones del estándar actual
● Estándares de televisión digital terrestre
● Implicaciones técnicas para los operadores
● Implicaciones técnicas para los usuarios
● Algo sobre costos de implantación
● Conclusiones
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4. Introducción
● El estándar de televisión que se usa actualmente
en Colombia fue promulgado por la EIA en 1953.
● El gobierno colombiano (CNTV) se prepara a dar
la discusión sobre el estándar de televisión digital
terrestre que se usará en Colombia.
● Primera transmisión comercial de HDTV en
Estados Unidos: Febrero 02 1997.
● El último día de transmisión de televisión análoga
en los Estados Unidos será el 17 de febrero de
2009, a partir de la cual toda la televisión
difundida en ese país será digital.
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5. Limitaciones del estándar NTSC
● Utiliza 6 MHz de ancho de banda para un solo
programa (canal).
● Resolución de la imagen: 480x340.
● Sonido: estéreo de 2 canales.
● Baja inmunidad de la señal al ruido y a la
interferencia debido a la naturaleza análoga del
sistema de transmisión.
● Aislado de la infraestructura global de la
información.
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6. Qué significa HDTV?
● ATSC: Un sistema de televisión que provee una
resolución de aproximadamente el doble de la
televisión convencional (dimensiones H y V) y una
relación de aspecto (H × V) de 16:9.
● Rec. ITU-R BT-709: Al menos 1080 de resolución
vertical y 720 de resolución horizontal con una
relación de aspecto16:9.
● Audio: Sonido envolvente digital de 6 canales
(similar al sonido en teatros de cine modernos y
DVDs).
● No confundir con IPTV.
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7. Relación de aspecto
● Claramente, en HDTV la imagen es
proporcionalmente más ancha, lo cual permitirá entre
otros aprovechar la gran cantidad de material de
programación en formato de cine.
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8. Modelo de difusión de televisión digital
terrestre ITU-R
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9. Modelo de Capas del Sistema de
Televisión Digital Terrestre
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10. Extremo receptor
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11. «Back to the basics»
● No existe forma de transmitir la información de una
fuente continua de forma exacta a través de un canal
con un ancho de banda finito.
● En la mayoría de casos de interés práctico podemos
aceptar cierta distorsión como, por ejemplo, en las
señales de audio y video las cuales están sujetas a la
interpretación de nuestros sentidos.
● Sin embargo, para una distorsión dada (por ejemplo,
un índice MOS dado) existe un valor óptimo de R
[b/s]. A mayor D, menor R y viceversa.
● Rate-distortion theory (C. E. Shannon, 1948).
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12. Codificación de fuente
SIN CODIFICACION
CON CODIFICACION
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13. MPEG-2
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14. Principales estándares de
televisión digital terrestre
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15. Estándar ATSC (A/53, Jan 3 2007)
● Diseñado para transmitir audio, video y datos
auxiliares de forma digital en 6 MHz.
● Throughput: 19 Mb/s en un canal de difusión terrestre
de 6 MHz, y 38 Mb/s en un canal de televisión por
cable de 6 MHz.
● Codificación de video: MPEG-2 (ISO/IEC 13818-2).
● Codificación de audio: Digital Audio Compression
(AC-3) Standard (ISO/IEC 13818-3).
● Paquetización y Multicanalización: MPEG-2 (ISO/IEC
13818-1)
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16. Diagrama general ATSC
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17. Formatos de compresión ATSC
Fuente: ATSC Digital Television Standard Part 4 – MPEG-2 Video System
Characteristics (A/53, Part 4:2007)
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18. Manejo flexible de la capacidad
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19. Audio AC-3
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20. Subsistema de transporte y multiplex
● Es un subconjunto compatible de la especificación
de los sistemas MPEG-2 definida en ISO/IEC
13818-1
● Torrente de transporte de paquetes de longitud
fija definido y optimizado para aplicaciones de
televisión digital.
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21. Subsistema transmisión y RF
Diagrama Servicio principal
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22. Subsistema de modulación
● terrestrial broadcast mode: 8-VSB (19.39 Mb/s)
● Opcional: E8-VSB (mayor inmunidad, < 19.39 Mb/s)
● Los modos mejorados son una respuesta a las
deficiencias encontradas en la especificación inicial
para entornos multitrayectoria .
● high data rate mode: 16-VSB (38.57 Mb/s)
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23. Ancho de banda (BW)
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24. DVB-T
● Desarrollado por ETSI. Clásica granularidad en la
especificación del estándar.
● Especificado para anchos de banda de 8 MHz, 7 MHz
y 6 MHz.
● Permite usar diferentes niveles de modulación QAM y
diferentes ratas del código interior para balancear bit
rate versus robustez.
● Directamente compatible con señales de TV
codificadas con MPEG-2 (ISO/IEC 13818).
● Hasta 23,7517 Mbit/s de carga útil para sistemas no
jerárquicos en canales de 6 MHz.
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25. Diagrama general DVB-T
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26. Subsistema de framing,
codificación de canal y
modulación
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27. Esta figura es propiedad de ETSI. Se ha usado en esta presentación con propósitos estrictamente
educativos sin ánimo de lucro. Tomada de ETSI EN 300 744 V1.5.1 (2004-5 11) . 27

28. Ejemplos de resoluciones DVB-T
Tomado de: Estándar ETSI ETR 154 "Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for the
use of MPEG-2 Systems, Video and Audio in satellite, cable and terrestrial broadcasting applications"
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29. Fuente: Estándar ETSI ETR 154 "Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for the use
of MPEG-2 Systems, Video and Audio in satellite, cable and terrestrial broadcasting applications"
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30. El concepto de COFDM
Fuente: “IMPLANTACION DE TELEVISIÓN DIGITAL EN COLOMBIA: ESTUDIO TÉCNICO Y
ECONÓMICO (Para el Estándar ATSC, Doc. A/53B: Revisión B con Enmiendas 1 y 2)”. Mauricio Serna,
Trabajo de grado, Universidad del Valle. 2005
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31. Transmisión jerárquica y no jerárquica
MODO NO JERARQUICO
MODO JERARQUICO
LP: alta rata de bits, baja robustez
HP: baja rata de bits, alta robustez
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32. Audio
● Sistema basado MPEG-2.
● Sigue las recomendaciones del estándar MPEG-2
para sonido estéreo y surround.
● ISO/IEC 13818-3: Especificación de audio MPEG-2.
● Se puede usar también audio Dolby AC-3 or DTS
para sonido surround.
● DVB-T no tiene una especificación de audio propia.
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33. Internet Protocol
● Opciones de banda ancha residencial: ADSL, HFC,
Wi-Max.
● Adicionalmente Wi-Fi + hubs y switches de cada vez
menor precio.
● Servicios de audio/video hacia/desde el hogar a
través IP networking.
● La especificación DVB de ETSI para uso de IP
permite el transporte de servicios DVB Services sobre
redes basadas en IP.
● Orientado hacia integración con GII.
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34. Implantación de HDTV en Europa
● Los servicios de HDTV comercial empezaron con el
canal Belga Euro180 en 2004.
● Telewest lanzó el primer servicio de HDTV en el
Reino Unido en Marzo 2006
● «The BBC announced today that it will broadcast its
2006 World Cup coverage and major Wimbledon
matches in high definition this summer as part of its
pioneering trial». BBC Press Release, 26 February
2006.
● Como se puede ver, la introducción de HDTV en
Europa ha sido más lenta que en Estados Unidos.
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35. Pero, cuál es mejor?
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36. Implicaciones para los operadores
Cámara de alta definición Grass Valley LDK 6000 HD 36

37. Transmisor
Harris Platinum-i digital transmitter
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38. Antenas
● Las antenas de TV digital difieren en tamaño,
configuración, y operación.
● Baja potencia (~2 kW), low band VHF (~54-88
MHz): antenas Yagi or log-periódicas.
● > 2 kW: antena batwing con unas cuantas bahías.
● High band VHF (~174-216 MHz): antenas batwing
y arreglos de dipolos.
● UHF (512-608 MHz, 614-806 MHz): antena slot,
broadband arrays.
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39. Patrones de radiación azimuth (horizontal)
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40. Consideraciones Equipo de
Transmisión Microondas
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41. Compartiendo infraestructura
Figura tomada de: UPGRADE OR REPLACE?: ANTENNA AND FEEDER OPTIONS FOR ASIAN DIGITAL TELEVISION. M.
F. Dallimore, N. Franke. Radio Frequency Systems Pty Ltd, Australia.
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42. Durante la transición existen muchas
opciones
Compresor y
Mux. ATSC /
DVB
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43. Implicaciones para los usuarios
● Recibir señales de televisión digital (ya sea de forma
aérea, satelital o por cable) requiere un receptor que
pueda entender el formato digital de las señales.
● Sin embargo, los televisores análogos podrán seguir
siendo usados a través de un convertidor, el cual
recibe las señales digitales y las convierte al formato
análogo NTSC.
● En estos casos se podría considerar apoyo
gubernamental para contribuir a subsidiar el costo del
convertidor.
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44. Algunas políticas de masificación
● En Estados Unidos a partir de marzo de 2007, todos
los TVs (y aparatos diseñados para recibir señales de
difusión de televisión) deberán incorporar
sintonizadores digitales.
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45. La antena
● En general, la antena aérea que se usa para recibir
señales de TV análogas TV signals (VHF y UHF)
también funciona para recepción de televisión digital.
● Porqué?
Winegard Prostar 1000 VHF/UHF/FM
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46. Costos
● Modelos de Negocio: forma en que los recursos
tecnológicos son usados para proveer servicios a los
usuarios.
● Televisión Analógica: modelo bien definido, poco
flexible.
● Televisión Digital: variedad de modelos de negocio.
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47. Estimación costos (cerca 2005)
Tamaño del Mercado Precio del Sistema
Sistema
(Cobertura) ($US)
Transmisor 500 W
Pequeño Codificador SD 160.000
Línea Tx / Antena
Transmisor 7.5 kW
Medio Codificador SD (2 Canales) 625.000
Línea Tx / Antena
Transmisor 20 kW
Grande Codificador HDTV 1.250.000
Línea Tx / Antena
Costos de Construcción Costos de Operación
Transmisión HDTV Medio - Alto Bajo
Producción HDTV Alto Bajo - Medio
Transmisión SDTV Bajo - Medio Bajo
Producción SDTV Bajo - Medio Medio - Alto
Producción / Tx Datos Bajo - Medio Bajo
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48. Transmisores televisión digital
(Harris Corporation, cerca 2005)
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49. Costos usuarios (cerca 2005)
● Antena de Recepción: $US 30 - $US 140
● Televisor Digital Integrado (iDTV): $US 1000 - $US
13000.
● Decodificador: $US 400 - $US 1000
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50. Conclusiones
● La televisión digital no estará definida por un conjunto
monolítico de especificaciones. Los estándares de
televisión digital estarán en continua actualización
incorporando los avances de las tecnologías de
trasmisión de datos, procurando por supuesto
preservar la compatibilidad dentro de un sistema.
● ATSC y DVB-T presentan ventajas y desventajas
pero la estandarización de este último pareciera estar
más sintonizada con las necesidades de la GII.
● DVB-T es, en general, más flexible que ATSC
(formatos compresión, manejo de ancho de banda,
etc.).
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51. Conclusiones (II)
● La movilidad y la portabilidad son hoy en día factores
muy importantes en los dispositivos de la GII. El
concepto de televisión por tanto se extiende también
a dispositivos móviles y PDAs.
● En el estándar DVB-T se observa que la operación en
contextos inalámbricos pareciera haber sido
considerada desde el inicio.
● Los operadores con equipos de transmisión análogos
tendrán que renovar sus equipos, lo cual puede
suponer una inversión importante al inicio. La mayoría
de elementos pasivos como las antenas de
transmisión y líneas de transmisión pueden ser
reutilizados para operación digital.
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52. Conclusiones (III)
● El mercado de televisión digital de Estados Unidos
presenta una gran evolución (marzo 2007) y esto
puede pesar mucho sobre la decisión final del
estándar de televisión digital en Colombia aunque
quizás el estándar europeo sea en algunos aspectos
mejor que el americano.
● El manejo del espectro durante la transición en
Colombia supone muchos menos desafíos que en
otros países dada el bajo número de canales públicos
que existen. En todo caso, el espectro de frecuencia
liberado podría suponer unos ingresos interesantes
para el regulador.
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53. Conclusiones (IV)
● En la televisión digital no existe un único modelo de
negocios. Los operadores pueden explotar el
mercado de diversas maneras dada la flexibilidad con
que han sido concebidos los estándares de televisión
digital.
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54. Muchas gracias
http://sistel-uv.univalle.edu.co
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