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HISTORIA DE LA ALTA DEFINICION
Podría pensarse que el nacimiento de la Alta Definición es algo
reciente, que pertenece al boom digital pero no es así, los primeros estudios
datan del año 1969 con tecnología analógica. La primera vez que se utiliza el
término de Alta Definición es a comienzos de los años 30, donde se realizan
experimentos para reemplazar los sistemas existentes de 12 líneas de
resolución. En realidad Alta Definición es todo aquel sistema que durante los
años de vida de la televisión ha ido ampliando su resolución de líneas,
frecuencia de imágenes por segundo, ancho de pantalla o calidad de sonido, es
sinónimo de la mejor calidad de imagen posible con la tecnología del momento,
llegando a día de hoy a sistemas como el de la Ultra Alta Definición…
Actualmente todavía existen ciertas dudas sobre el CIF o estándar internacional único, pero se estima que el estándar será el basado en resolución 1080i/p, 25fps, 4:2:2, en formato 16/9 y sonido 5.1. El muestreo de la HD es típicamente 4:2:2, siendo el 4:4:4 empleado en la captación, sobre todo en cine digital.
Se prevé que la implantación de esta norma coincidirá con el “apagón analógico” entre 2010 y 2012. Los casos prácticos que tenemos hoy día en España, son por ejemplo: Canal +, TVE HD, Aragón Televisión ó TV3. Sólo es cuestión de tiempo, que el mercado y los usuarios nos adaptemos a la Alta Definición igual que nos adaptamos a la televisión color, dejando atrás el Blanco y Negro, a la fotografía digital, a los discos compactos frente al vinilo, o al mp3 frente a los CDs, el paso de la cinta de vídeo a los soportes ópticos o a las tarjetas de memoria…
Antes de adentrarnos en la Alta Definición conviene recordar un poco de la historia de la televisión:
Los principios de la televisión, que significa: “imagen a distancia”, surgieron hacia 1884, cuando Paul Nipkow patentó su idea de un disco perforado en espiral que permitía la exploración de una imagen llamado “disco de Nipkow”.
En 1891, Edison obtiene la patente de un aparato que registra de 40 a 50 fps, para ello utiliza el KINETOSCOPIO.
El cine nace en 1894, con la primera proyección de los hermanos Lumiére, que patentan su invento un año después. Utilizaba película de celuloide 35mm perforada cada dos fotogramas para facilitar el arrastre de la película. En paralelo a la investigación sobre celuloide, se empieza a estudiar un nuevo sistema: el VÍDEO.
En 1898 el danés Valdemar Poulsen patenta los principios de la grabación magnética, esta patente se basa en un grabador que utiliza como soporte un hilo continuo de acero, el Telegrafono. A partir de este hecho comienzan a producirse descubrimientos e inventos que acercan al hombre a la era de la comunicación.
En 1909 Herrold realiza con éxito la primera transmisión de radio. En la década siguiente nacen las emisoras.
En 1920, se realizan pruebas de difusión, para ello utilizaba el disco Nipkow con barrido progresivo. La resolución alcanzada era de 30 líneas y 12,5 imágenes por segundo. Para transmitir éstas modulaba en AM a través de una radio.
En 1922, Farnsworth investiga la transmisión electrónica de imágenes.
El ruso-estadounidense Vladimir Kosma Zworkin, inventa en 1923, el “iconoscopio”, precursor de la televisión de tubos.
En 1926, John Logie Baird en Inglaterra, realizó con éxito una transmisión de imágenes en movimiento.
En 1927, llega el sonido al cine y F. Schroeder desarrolla el barrido entrelazado* que elimina el molesto parpadeo de las transmisiones de televisión.
Actualmente todavía existen ciertas dudas sobre el CIF o estándar internacional único, pero se estima que el estándar será el basado en resolución 1080i/p, 25fps, 4:2:2, en formato 16/9 y sonido 5.1. El muestreo de la HD es típicamente 4:2:2, siendo el 4:4:4 empleado en la captación, sobre todo en cine digital.
Se prevé que la implantación de esta norma coincidirá con el “apagón analógico” entre 2010 y 2012. Los casos prácticos que tenemos hoy día en España, son por ejemplo: Canal +, TVE HD, Aragón Televisión ó TV3. Sólo es cuestión de tiempo, que el mercado y los usuarios nos adaptemos a la Alta Definición igual que nos adaptamos a la televisión color, dejando atrás el Blanco y Negro, a la fotografía digital, a los discos compactos frente al vinilo, o al mp3 frente a los CDs, el paso de la cinta de vídeo a los soportes ópticos o a las tarjetas de memoria…
Antes de adentrarnos en la Alta Definición conviene recordar un poco de la historia de la televisión:
Los principios de la televisión, que significa: “imagen a distancia”, surgieron hacia 1884, cuando Paul Nipkow patentó su idea de un disco perforado en espiral que permitía la exploración de una imagen llamado “disco de Nipkow”.
En 1891, Edison obtiene la patente de un aparato que registra de 40 a 50 fps, para ello utiliza el KINETOSCOPIO.
El cine nace en 1894, con la primera proyección de los hermanos Lumiére, que patentan su invento un año después. Utilizaba película de celuloide 35mm perforada cada dos fotogramas para facilitar el arrastre de la película. En paralelo a la investigación sobre celuloide, se empieza a estudiar un nuevo sistema: el VÍDEO.
En 1898 el danés Valdemar Poulsen patenta los principios de la grabación magnética, esta patente se basa en un grabador que utiliza como soporte un hilo continuo de acero, el Telegrafono. A partir de este hecho comienzan a producirse descubrimientos e inventos que acercan al hombre a la era de la comunicación.
En 1909 Herrold realiza con éxito la primera transmisión de radio. En la década siguiente nacen las emisoras.
En 1920, se realizan pruebas de difusión, para ello utilizaba el disco Nipkow con barrido progresivo. La resolución alcanzada era de 30 líneas y 12,5 imágenes por segundo. Para transmitir éstas modulaba en AM a través de una radio.
En 1922, Farnsworth investiga la transmisión electrónica de imágenes.
El ruso-estadounidense Vladimir Kosma Zworkin, inventa en 1923, el “iconoscopio”, precursor de la televisión de tubos.
En 1926, John Logie Baird en Inglaterra, realizó con éxito una transmisión de imágenes en movimiento.
En 1927, llega el sonido al cine y F. Schroeder desarrolla el barrido entrelazado* que elimina el molesto parpadeo de las transmisiones de televisión.
[*El barrido entrelazado explora dos campos por cuadro. En el
estándar español de 625/50 se barren o exploran 625 líneas por cuadro, 312 ½
líneas por campo. Esto es 25 frames o cuadros por segundo y 50 campos por
segundo.]
En 1928, Alemania sustituye el alambre de Poulsen por una cinta cubierta de un material magnético, Posteriormente la cinta de grabación se recubre de óxido de hierro, que posee unas notables mejoras en coercitividad y retentividad.
Entre 1929 y 1930 se comienzan las emisiones de dos cadenas norteamericanas, la CBS y la RCA.
En 1933 se comienza la fabricación y venta de los tubos de rayos catódicos en los televisores que pocos privilegiados podían adquirir.
En la Europa de 1935, París comienza a emitir imágenes de televisión utilizando un sistema mecánico logrando 180 líneas por cuadro y 25 cuadros por segundo.
En 1936, sistema-A del Reino Unido, un sistema en blanco y negro con una resolución de 405 líneas a 50 hertzios. Originalmente tiene un relación de aspecto de 5:4, posteriormente se cambia a 4:3 y es discontinuado en 1986.
1938, múltiples países utilizan el sistema de 441 líneas. Francia es el último país en discontinuarlo en 1956.
1939 Se inaugura en New York el primer servicio público de televisión. Emitía 340 líneas y trabaja a 30 cuadros por segundo.
En este mismo año, se comienza a trabajar con el sistema M, con 525 líneas a 60 Hertzios.
Antes de la Segunda Guerra Mundial, se utiliza el barrido entrelazado con resoluciones en Estados Unidos de 441 líneas y 405 en Reino Unido. Durante la misma tanto Alemania como EE.UU. trabajan a plena potencia para mejorar la calidad de las transmisiones, así como de las grabaciones. La utilidad que se pretende dar a estos nuevos desarrollos es militar, tanto para video vigilancia, como espionaje desde aviones, etc.
1944, poco antes de finalizar la Guerra Mundial, un comité del gobierno británico comienza a considerar cuál es el futuro de la televisión tras la contienda. John Logie Baird ya ha realizado emisiones con éxito con una resolución de 600 líneas sobre un tubo de rayos catódicos monocromático.
1948, La primera emisión experimental realizada por el centro de televisión de Moscú utiliza el estándar de 625 líneas a 25fps, la emisión real llega en 1949. Rusia es uno de los más importantes promotores de la televisión de 625 líneas.
En el año 1949 casi todos los países de Europa adoptan un estándar monocromo único. Se trataba del denominado estándar CCIR. Los mismos parámetros se mantienen hoy día en televisión color.
La mayoría de los países europeos, estandarizan tras la II Guerra Mundial un sistema de televisión de 625 líneas, con dos excepciones; la Británica, con su sistema de 405 líneas, y la Franco Italiana, con un sistema de 819 líneas de resolución monocromo, la emisión en este estándar va desde 1948 hasta 1984 y puede considerarse el primer sistema estándar de Alta Definición emitido regularmente, la máxima resolución conseguida es de 819×755 entrelazado con una relación de aspecto de 4:3. La RAI también utiliza este estándar durante un tiempo, pero el consumo de ancho de banda para su transmisión es tan grande que acaba por desecharse en 1983.
Durante el comienzo de los 50, Francia realiza experimentos con resoluciones que llegan a las 1042 líneas.
En 1950, se empieza a trabajar con un formato de pantalla ancha, con una relación de aspecto de 1,85:1 y denominado Academia.
1951, dos años después de las emisiones regulares de televisión existen 1.500.000 televisores en los hogares norteamericanos.
En 1952 nace el sistema NTSC en Estados Unidos. Basado en la frecuencia de 60 Hertzios, con 525 líneas y relación de aspecto 4:3.
Además de en Estados Unidos, está implantado en Japón, Canadá, México, Cuba, Puerto Rico y parte de Sudamérica
Entre 1952 y 1956, nace el sistema PAL con 625 líneas a 50 Hz, 25 frames por minuto.
1956, Ampex presenta el primer grabador magnético de vídeo comercial, el Cuádruplex, con una cinta de 5cm de ancho.
En este año Televisión Española comienza sus emisiones en pruebas.
1967, llega el color a los sistemas PAL y SECAM.
De 1968 a 1970, se comienza a investigar sobre un sistema de mayor resolución, un sistema de Alta Definición, verdadero precursor de los sistemas actuales. El primero es la televisión nipona NHK, se busca una mayor calidad de la imagen, similar a la conseguida por la cinematografía, mayor contraste, colores más vivos y una proporción de pantalla mayor al 4:3.
Para conseguir todo esto se estima y entiende una mayor necesidad de ancho de banda en la captación, producción y difusión de la señal, todo ello en analógico, por tanto sin compresión alguna. Este aumento de la necesidad de ancho de banda choca frontalmente con la tecnología existente de transmisión, que requiere de un coste muy elevado para poder emitir una señal en HD.
Las características de esta señal son, 1125 líneas de resolución horizontal, una relación de aspecto de 16:9 y 30 Megahercios de ancho de banda.
Hasta 1969, el ENG o reportero gráfico trabaja en cine, a partir de este año comienza la era de la captación videográfica gracias a Sony, con sus famosos carritos del formato de una pulgada.
En la década de los 70 aparecen los primeros TBC (Corrector de Base de Tiempos), sincronizadores de cuadro y conversores de norma, imprescindibles para el intercambio de producciones internacionales en formato videográfico.
En 1973 se inventa el primer TBC para ser utilizado en los VTRs.
La nueva tecnología de CCDs sustituye a los tubos de captación de imagen, dando mayor calidad y aportando mayor ligereza al equipamiento, esto vuelve a revolucionar el mundo del reportero y ENG.
En 1977, la sociedad SMPTE crea un grupo de trabajo para desarrollar la Alta Definición.
1979, NHK presenta sus desarrollos a la comisión federal norteamericana de comunicación FCC.
Appocalipse Now es la primera película con sonido digital.
1980, la SMPTE presenta el trabajo de la Alta Definición, se trata de un sistema con una resolución de 1100 líneas, con 60 Hercios entrelazados y una relación de aspecto de 2:1.
1981, Se crea en Norteamérica el comité ATSC para coordinar y potenciar la Alta Definición, buscando un estándar de televisión digital para HDTV.
En 1982, el comité CCIR adopta la recomendación 601 como estándar internacional para la digitalización de las señales por componentes. También conocida como señal SDI o ITU-R 601.
TRON, es la primera película con un personaje digital.
1984, el interés por la HDTV es claro por parte de los radiodifusores, se busca una calidad similar al cine en 35 mm., enfocando una posible solución y estandarización hacia el doble de resolución horizontal y vertical que los existentes NTSC, PAL o SECAM. La relación de aspecto más aceptada es la de 16/9 o 1,78.
En Febrero de 1985, Hitachi demuestra un prototipo de cámara, VTR y proyector de Alta Definición. El VTR está confeccionado en base a un grabador Hitachi de pulgada C analógico, con cinco cabezales, cada una registrando 92Mb/s con un total de 460 Mb/s de ancho de banda. Opera en el estándar de la NHK de 1125 líneas.
En 1986 NHK, presenta el estándar de producción División (1.125 líneas, 60 Hz entrelazado, 16:9 y 20 MHz de banda) al CCIR, para que este aconseje y recomiende su sistema al organismo ITU. Este sistema también se conoce como Hi-Vision o MUSE.
Ante este hecho y antes de aceptar la tecnología japonesa con la amenaza que representa para su industria electrónica de consumo, la CEE crea el proyecto Eureka-95. Un Consorcio de universidades europeas, instituciones de investigación y firmas electrónicas como Thomson, Bosh y Thorni Emi… que se responsabilizaban del desarrollo del sistema HD-MAC(High-Definition – Multiplexed Analogue Component)
El HD-MAC ofrece 1250 líneas, con 50 cuadros por segundo como el sistema PAL y la posibilidad de la transmisión vía satélite. Es la opción europea para el mercado de la HDTV (HD MAC= High Definition Multiplexed Analog Components), se trata de una compleja mezcla de señales de vídeo analógicas multiplexadas con sonido digital. La resolución es de 1250 líneas de las cuales son visibles 1152, con 50 frames por segundo y aspecto de 16:9. Se utiliza ampliamente en las olimpiadas de Barcelona ´92.
En julio de 1987 la FCC crea una comisión de investigación para explorar la posible introducción de un servicio de televisión avanzada, estableciendo un estándar.
En 1988, los Juegos Olímpicos de Seúl emitieron regularmente una hora al día en HDTV; y paralelamente, en la IBC del mismo año se presentó el proyecto europeo EU95 (Eureka 95).
El EU95 surgió como respuesta a la incompatibilidad entre la HDTV de la NHK y el PAL.
En Norteamérica, la ATSC impulsa un estándar propio para el mercado norteamericano.
El EU95 fracasa estrepitosamente, el desarrollo de la HDTV queda en manos de Japón y Estados Unidos.
En 1990 la FCC requiere propuestas para un sistema de trabajo de Alta Definición con la obligatoriedad de la compatibilidad con NTSC. Ante este requerimiento, varias empresas presentan soluciones basadas en tecnología digital.
En 1991 las pruebas dieron comienzo en Virginia, en el centro ATTC.
El prototipo digital fue desarrollado por la General Instruments.
Japón tras veinte años de investigación y un billón de dólares invertidos en sus productos presenta un proyecto llamado Narrow-MUSE (Multiple SubNyquist Sampling Encoding) una versión de Hi-Visión para Norteamérica, que era un híbrido analógico digital. Emplea sistemas de filtrado para reducir la señal fuente original y así disminuir el ancho de banda necesario.
En esta época, la CEE soporta todavía su propio sistema híbrido, HD-MAC, aunque con muchas dificultades. Se pretende realizar la migración a la Alta Definición en dos pasos, primero, lanzar el D2-MAC, una mejora del PAL y tras esto el HD-MAC con una resolución y calidad HDTV. En ese momento se requería que todos los emisores por satélite de alta potencia usaran MAC a partir de ese año. Gracias al avance tecnológico y el lanzamiento de satélites de media potencia por SES Astra, las estaciones podían trabajar sin MAC para bajar así los costes de transmisión, de tal manera que HD-MAC (la variante de alta definición de MAC) se dejó para enlaces satélites intercontinentales. Otra causa del fracaso de HD-MAC fue que no era realista usar 36 Mhz para una señal de alta definición en transmisiones terrestres (SDTV usa 6, 7 (VHF), 8 Mhz (UDF). Por tanto HD-MAC sólo puede utilizarse por compañías de cable y satélite, donde hay un mayor ancho de banda disponible. Así, la HDTV analógica no pudo reemplazar la tradicional SDTV (terrestre) PAL/SECAM, haciendo los equipos HD-MAC poco atractivos a potenciales consumidores.
En 1990, se forma un consorcio entre RTVE, RAI, la Universidad Politécnica de Madrid y Telettra, para la investigación de un formato de compresión digital para HDTV, todo ello bajo el marco del proyecto europeo Eureka 256, este formato sienta las bases del MPEG-2.
Las Olimpiadas de Barcelona’92 fueron grabadas en este formato analógico (formato 4:3, con una definición de 1250 líneas verticales)
En 1991, la NHK comienza a emitir en su sistema HD Hi-Vision durante 8 horas al día. Poco después, abandona el proyecto de HDTV en analógico.
Tras esto la Gran Alianza de compañías de la ATSC, fabricantes, universidades y demás expertos de la alta definición se encargan de poner en marcha el sistema definitivo.
La Gran Alianza está formada por AT&T, General Instruments Corporation, el MIT (Massachusetts Institute of Technology), Philips North America, Thomson Consumer Electronics,….
1993 Se abandona el proyecto Europeo de HD-MAC y se reúnen 85 fabricantes y operadores de 12 países para enfocar los esfuerzos en un único sentido. Este grupo se denomina Digital Video Broadcasting (DVB).
Una de sus primeras apuestas es sobre la tecnología digital, centrándose en la difusión, modulación, acceso condicional, multiplexación,… y no seguir buscando un estándar de Alta Definición que otros ya tienen muy adelantado, siendo el DVB el más preparado para la emisión en HDTV.
Este grupo tiene más de 200 Empresas asociadas en más de 25 países. El grupo DVB ha desarrollado múltiples estándares para Televisión Digital.
Los más conocidos son:
DVB-T, estándar para Televisión Digital Terrestre, que emplea la modulación COFDM.
DVB-S, Televisión Digital por Satélite que emplea la modulación QPSK.
DVB-C, Televisión Digital por Cable que emplea la modulación QAM.
Los motivos que hicieron que la HDTV fracasara en Europa con el HDMAC y otros sistemas de HD analógicos, son debidos a que los Broadcasters europeos no confiaron en la HDTV, principalmente por el alto coste, sobre todo en la transmisión, de tal modo que los emisores prefirieron centrarse en la televisión digital estándar multicanal, más barata, que permitía un mayor número de calidades. Ante la disyuntiva entre calidad o cantidad, eligieron cantidad, no permitiendo a los espectadores disfutar de una calidad HD hasta años después con la era digital.
La película Jurassic Park, se estrena en 1993, posee múltiples efectos especiales digitales generados por ordenador en HD a 2k. Se intentó realizar en 4k pero la tecnología no estaba aún preparada.
1994 La Gran Alianza, dentro del grupo ATSC (Advanced Television Systems Committee) elige la modulación VSB para el estándar ATSC. Esta modulación fue elegida para implementarla como sistema de modulación para Televisión Terrestre.
1995 En ese año la Gran Alianza en USA completa el hardware necesario para receptores prototipo de HDTV de la norma ATSC. Recomiendan también al FCC el empleo de la tecnología VSB para HDTV como norma a ser utilizada en Estados Unidos, tanto para Televisión Digital Terrestre como para la difusión por Cable.
También en 1995, se realiza la primera película íntegramente confeccionada por ordenador Toy Story, con la primera proyección digital en HD en un cine Francés.
1996, la cadena de televisión norteamericana WRAL comienza sus emisiones en Alta Definición con el sistema de la Gran Alianza.
1997, Sony lanza el HDCAM, resolución 1080×1440. La diferencia entre una resolución de 1920 o 1440 x1080 radica en que en el primer caso el píxel es cuadrado mientras que en el segundo éste está estirado, siendo 1,3333 veces más ancho que alto.
1998, la tecnología ya permite el escaneo digital de la película fotográfica a 2K, lo que inicia la era de la postproducción digital basada en fichero para la cinematografía.
Los primeros receptores de HDTV se introducen al mercado en 1998, y las difusiones de HDTV van en aumento progresivamente.
1999, Sony lanza al mercado el formato de HD HDCAM SR CINEALTA, una mejora del HDCAM en formato 24 progresivo con resolución 1920×1080, Con HDCAM SR se puede grabar material de vídeo HD 4:2:2 por componentes o 4:4:4 RGB HD a una tasa de vídeo neta de 440 Mb/s. Utiliza compresión sin pérdidas visuales MPEG-4 Studio Profile (ISO/IEC 14496-2:2001-1). Además de la tasa de 440 Mb/s, denominada modo SQ, HDCAM SR también permite utilizar el modo HQ para grabar a 880 Mb/s y obtener material a 4:4:4 RGB con menor compresión o para trabajar con dos canales 4:2:2.
Este formato está orientado a la producción de cine, siendo George Lucas uno de los primeros en demostrar sus virtudes con el Episodio II de Star Wars.
2000, Se estandariza el HD CIF ITU-R BT 709-4 como formato de imagen internacional para intercambio, es la norma que regula actualmente la producción y el intercambio internacional de programas en televisión de alta definición es la recomendación 709-5 CIF (Common Image Format) de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), con una resolución de 1920×1080 (VxH)
2002, Thomson lanza la cámara HD Viper Film Stream que registra la señal digital de vídeo de Alta Definición en 4:4:4.
2003, siguiendo con las novedades de cámaras en HD, Dalsa presenta la Origin, la primera cámara capaz de registrar el video HD en 4K.
En España, se realizan pruebas de emisión en HD durante la feria Broadcast´03.
JVC presenta el primer equipo en el formato HDV.
Del proyecto Eureka no salió ninguna iniciativa próspera en este campo. Hasta la llegada del primer canal europeo en alta definición, el EURO 1080, que comienza a emitir el 1 de enero de 2004, gracias a Alfacam y Astra, posteriormente se cambia el nombre por HD1, su emisión es en MPEG-2.
2005, la EICTA (European Infor-mation & Communications Technology Industry Association) anuncia la etiqueta “HD Ready” para televisores y equipamiento que cumplan ciertos requisitos, como un soporte para la resolución 720p. Para 1080i la etiqueta es Full HD, ambos sistemas deben poder trabajar a 50 y 60Hz.
En 2005, Microsoft lanza la primera consola con capacidad de utilizar discos de alta capacidad XBOX, permitiendo juegos con calidad HD.
2006, aparece el difunto DVD-HD, lo presenta Toshiba.
Se produce y retransmite el mundial de fútbol de Alemania íntegramente en HD.
Se presenta la Ultra Alta Definición UHDV, la NHK presenta en el NAB ´06 una proyección experimental de 16 minutos con resolución de 7680×4320 (194GB por minuto). También conocido como Super Hi-Vision, resolución es 4 veces la Alta Definición (1920×1080), la tecnología UHDTV cuenta con más de 4000 líneas de escaneo horizontal, y una resolución de 7680×4320. Actualmente está resolución es inmanejable, se trata de 16 veces más ancho de banda que una resolución HDTV de 1080, esto es 3 GB por minuto en una codificación lineal de H264.
Actualmente ya están disponibles pantallas con ultra definición, capaz de alcanzar una resolución de 3840×2160 progresivos, en una pantalla con un tamaño de 82 pulgadas y 120Hz.
El siguiente paso a la Alta Definición, es la televisión estereoscópica, para ello ya se están realizando numerosas pruebas, tanto de producción, postproducción, como emisión.
Se han desarrollado 28 sistemas diferentes de televisión de alta definición, pero los cuatro más relevantes son: CIF, DVB, ATSC e ISDB.
En 1928, Alemania sustituye el alambre de Poulsen por una cinta cubierta de un material magnético, Posteriormente la cinta de grabación se recubre de óxido de hierro, que posee unas notables mejoras en coercitividad y retentividad.
Entre 1929 y 1930 se comienzan las emisiones de dos cadenas norteamericanas, la CBS y la RCA.
En 1933 se comienza la fabricación y venta de los tubos de rayos catódicos en los televisores que pocos privilegiados podían adquirir.
En la Europa de 1935, París comienza a emitir imágenes de televisión utilizando un sistema mecánico logrando 180 líneas por cuadro y 25 cuadros por segundo.
En 1936, sistema-A del Reino Unido, un sistema en blanco y negro con una resolución de 405 líneas a 50 hertzios. Originalmente tiene un relación de aspecto de 5:4, posteriormente se cambia a 4:3 y es discontinuado en 1986.
1938, múltiples países utilizan el sistema de 441 líneas. Francia es el último país en discontinuarlo en 1956.
1939 Se inaugura en New York el primer servicio público de televisión. Emitía 340 líneas y trabaja a 30 cuadros por segundo.
En este mismo año, se comienza a trabajar con el sistema M, con 525 líneas a 60 Hertzios.
Antes de la Segunda Guerra Mundial, se utiliza el barrido entrelazado con resoluciones en Estados Unidos de 441 líneas y 405 en Reino Unido. Durante la misma tanto Alemania como EE.UU. trabajan a plena potencia para mejorar la calidad de las transmisiones, así como de las grabaciones. La utilidad que se pretende dar a estos nuevos desarrollos es militar, tanto para video vigilancia, como espionaje desde aviones, etc.
1944, poco antes de finalizar la Guerra Mundial, un comité del gobierno británico comienza a considerar cuál es el futuro de la televisión tras la contienda. John Logie Baird ya ha realizado emisiones con éxito con una resolución de 600 líneas sobre un tubo de rayos catódicos monocromático.
1948, La primera emisión experimental realizada por el centro de televisión de Moscú utiliza el estándar de 625 líneas a 25fps, la emisión real llega en 1949. Rusia es uno de los más importantes promotores de la televisión de 625 líneas.
En el año 1949 casi todos los países de Europa adoptan un estándar monocromo único. Se trataba del denominado estándar CCIR. Los mismos parámetros se mantienen hoy día en televisión color.
La mayoría de los países europeos, estandarizan tras la II Guerra Mundial un sistema de televisión de 625 líneas, con dos excepciones; la Británica, con su sistema de 405 líneas, y la Franco Italiana, con un sistema de 819 líneas de resolución monocromo, la emisión en este estándar va desde 1948 hasta 1984 y puede considerarse el primer sistema estándar de Alta Definición emitido regularmente, la máxima resolución conseguida es de 819×755 entrelazado con una relación de aspecto de 4:3. La RAI también utiliza este estándar durante un tiempo, pero el consumo de ancho de banda para su transmisión es tan grande que acaba por desecharse en 1983.
Durante el comienzo de los 50, Francia realiza experimentos con resoluciones que llegan a las 1042 líneas.
En 1950, se empieza a trabajar con un formato de pantalla ancha, con una relación de aspecto de 1,85:1 y denominado Academia.
1951, dos años después de las emisiones regulares de televisión existen 1.500.000 televisores en los hogares norteamericanos.
En 1952 nace el sistema NTSC en Estados Unidos. Basado en la frecuencia de 60 Hertzios, con 525 líneas y relación de aspecto 4:3.
Además de en Estados Unidos, está implantado en Japón, Canadá, México, Cuba, Puerto Rico y parte de Sudamérica
Entre 1952 y 1956, nace el sistema PAL con 625 líneas a 50 Hz, 25 frames por minuto.
1956, Ampex presenta el primer grabador magnético de vídeo comercial, el Cuádruplex, con una cinta de 5cm de ancho.
En este año Televisión Española comienza sus emisiones en pruebas.
1967, llega el color a los sistemas PAL y SECAM.
De 1968 a 1970, se comienza a investigar sobre un sistema de mayor resolución, un sistema de Alta Definición, verdadero precursor de los sistemas actuales. El primero es la televisión nipona NHK, se busca una mayor calidad de la imagen, similar a la conseguida por la cinematografía, mayor contraste, colores más vivos y una proporción de pantalla mayor al 4:3.
Para conseguir todo esto se estima y entiende una mayor necesidad de ancho de banda en la captación, producción y difusión de la señal, todo ello en analógico, por tanto sin compresión alguna. Este aumento de la necesidad de ancho de banda choca frontalmente con la tecnología existente de transmisión, que requiere de un coste muy elevado para poder emitir una señal en HD.
Las características de esta señal son, 1125 líneas de resolución horizontal, una relación de aspecto de 16:9 y 30 Megahercios de ancho de banda.
Hasta 1969, el ENG o reportero gráfico trabaja en cine, a partir de este año comienza la era de la captación videográfica gracias a Sony, con sus famosos carritos del formato de una pulgada.
En la década de los 70 aparecen los primeros TBC (Corrector de Base de Tiempos), sincronizadores de cuadro y conversores de norma, imprescindibles para el intercambio de producciones internacionales en formato videográfico.
En 1973 se inventa el primer TBC para ser utilizado en los VTRs.
La nueva tecnología de CCDs sustituye a los tubos de captación de imagen, dando mayor calidad y aportando mayor ligereza al equipamiento, esto vuelve a revolucionar el mundo del reportero y ENG.
En 1977, la sociedad SMPTE crea un grupo de trabajo para desarrollar la Alta Definición.
1979, NHK presenta sus desarrollos a la comisión federal norteamericana de comunicación FCC.
Appocalipse Now es la primera película con sonido digital.
1980, la SMPTE presenta el trabajo de la Alta Definición, se trata de un sistema con una resolución de 1100 líneas, con 60 Hercios entrelazados y una relación de aspecto de 2:1.
1981, Se crea en Norteamérica el comité ATSC para coordinar y potenciar la Alta Definición, buscando un estándar de televisión digital para HDTV.
En 1982, el comité CCIR adopta la recomendación 601 como estándar internacional para la digitalización de las señales por componentes. También conocida como señal SDI o ITU-R 601.
TRON, es la primera película con un personaje digital.
1984, el interés por la HDTV es claro por parte de los radiodifusores, se busca una calidad similar al cine en 35 mm., enfocando una posible solución y estandarización hacia el doble de resolución horizontal y vertical que los existentes NTSC, PAL o SECAM. La relación de aspecto más aceptada es la de 16/9 o 1,78.
En Febrero de 1985, Hitachi demuestra un prototipo de cámara, VTR y proyector de Alta Definición. El VTR está confeccionado en base a un grabador Hitachi de pulgada C analógico, con cinco cabezales, cada una registrando 92Mb/s con un total de 460 Mb/s de ancho de banda. Opera en el estándar de la NHK de 1125 líneas.
En 1986 NHK, presenta el estándar de producción División (1.125 líneas, 60 Hz entrelazado, 16:9 y 20 MHz de banda) al CCIR, para que este aconseje y recomiende su sistema al organismo ITU. Este sistema también se conoce como Hi-Vision o MUSE.
Ante este hecho y antes de aceptar la tecnología japonesa con la amenaza que representa para su industria electrónica de consumo, la CEE crea el proyecto Eureka-95. Un Consorcio de universidades europeas, instituciones de investigación y firmas electrónicas como Thomson, Bosh y Thorni Emi… que se responsabilizaban del desarrollo del sistema HD-MAC(High-Definition – Multiplexed Analogue Component)
El HD-MAC ofrece 1250 líneas, con 50 cuadros por segundo como el sistema PAL y la posibilidad de la transmisión vía satélite. Es la opción europea para el mercado de la HDTV (HD MAC= High Definition Multiplexed Analog Components), se trata de una compleja mezcla de señales de vídeo analógicas multiplexadas con sonido digital. La resolución es de 1250 líneas de las cuales son visibles 1152, con 50 frames por segundo y aspecto de 16:9. Se utiliza ampliamente en las olimpiadas de Barcelona ´92.
En julio de 1987 la FCC crea una comisión de investigación para explorar la posible introducción de un servicio de televisión avanzada, estableciendo un estándar.
En 1988, los Juegos Olímpicos de Seúl emitieron regularmente una hora al día en HDTV; y paralelamente, en la IBC del mismo año se presentó el proyecto europeo EU95 (Eureka 95).
El EU95 surgió como respuesta a la incompatibilidad entre la HDTV de la NHK y el PAL.
En Norteamérica, la ATSC impulsa un estándar propio para el mercado norteamericano.
El EU95 fracasa estrepitosamente, el desarrollo de la HDTV queda en manos de Japón y Estados Unidos.
En 1990 la FCC requiere propuestas para un sistema de trabajo de Alta Definición con la obligatoriedad de la compatibilidad con NTSC. Ante este requerimiento, varias empresas presentan soluciones basadas en tecnología digital.
En 1991 las pruebas dieron comienzo en Virginia, en el centro ATTC.
El prototipo digital fue desarrollado por la General Instruments.
Japón tras veinte años de investigación y un billón de dólares invertidos en sus productos presenta un proyecto llamado Narrow-MUSE (Multiple SubNyquist Sampling Encoding) una versión de Hi-Visión para Norteamérica, que era un híbrido analógico digital. Emplea sistemas de filtrado para reducir la señal fuente original y así disminuir el ancho de banda necesario.
En esta época, la CEE soporta todavía su propio sistema híbrido, HD-MAC, aunque con muchas dificultades. Se pretende realizar la migración a la Alta Definición en dos pasos, primero, lanzar el D2-MAC, una mejora del PAL y tras esto el HD-MAC con una resolución y calidad HDTV. En ese momento se requería que todos los emisores por satélite de alta potencia usaran MAC a partir de ese año. Gracias al avance tecnológico y el lanzamiento de satélites de media potencia por SES Astra, las estaciones podían trabajar sin MAC para bajar así los costes de transmisión, de tal manera que HD-MAC (la variante de alta definición de MAC) se dejó para enlaces satélites intercontinentales. Otra causa del fracaso de HD-MAC fue que no era realista usar 36 Mhz para una señal de alta definición en transmisiones terrestres (SDTV usa 6, 7 (VHF), 8 Mhz (UDF). Por tanto HD-MAC sólo puede utilizarse por compañías de cable y satélite, donde hay un mayor ancho de banda disponible. Así, la HDTV analógica no pudo reemplazar la tradicional SDTV (terrestre) PAL/SECAM, haciendo los equipos HD-MAC poco atractivos a potenciales consumidores.
En 1990, se forma un consorcio entre RTVE, RAI, la Universidad Politécnica de Madrid y Telettra, para la investigación de un formato de compresión digital para HDTV, todo ello bajo el marco del proyecto europeo Eureka 256, este formato sienta las bases del MPEG-2.
Las Olimpiadas de Barcelona’92 fueron grabadas en este formato analógico (formato 4:3, con una definición de 1250 líneas verticales)
En 1991, la NHK comienza a emitir en su sistema HD Hi-Vision durante 8 horas al día. Poco después, abandona el proyecto de HDTV en analógico.
Tras esto la Gran Alianza de compañías de la ATSC, fabricantes, universidades y demás expertos de la alta definición se encargan de poner en marcha el sistema definitivo.
La Gran Alianza está formada por AT&T, General Instruments Corporation, el MIT (Massachusetts Institute of Technology), Philips North America, Thomson Consumer Electronics,….
1993 Se abandona el proyecto Europeo de HD-MAC y se reúnen 85 fabricantes y operadores de 12 países para enfocar los esfuerzos en un único sentido. Este grupo se denomina Digital Video Broadcasting (DVB).
Una de sus primeras apuestas es sobre la tecnología digital, centrándose en la difusión, modulación, acceso condicional, multiplexación,… y no seguir buscando un estándar de Alta Definición que otros ya tienen muy adelantado, siendo el DVB el más preparado para la emisión en HDTV.
Este grupo tiene más de 200 Empresas asociadas en más de 25 países. El grupo DVB ha desarrollado múltiples estándares para Televisión Digital.
Los más conocidos son:
DVB-T, estándar para Televisión Digital Terrestre, que emplea la modulación COFDM.
DVB-S, Televisión Digital por Satélite que emplea la modulación QPSK.
DVB-C, Televisión Digital por Cable que emplea la modulación QAM.
Los motivos que hicieron que la HDTV fracasara en Europa con el HDMAC y otros sistemas de HD analógicos, son debidos a que los Broadcasters europeos no confiaron en la HDTV, principalmente por el alto coste, sobre todo en la transmisión, de tal modo que los emisores prefirieron centrarse en la televisión digital estándar multicanal, más barata, que permitía un mayor número de calidades. Ante la disyuntiva entre calidad o cantidad, eligieron cantidad, no permitiendo a los espectadores disfutar de una calidad HD hasta años después con la era digital.
La película Jurassic Park, se estrena en 1993, posee múltiples efectos especiales digitales generados por ordenador en HD a 2k. Se intentó realizar en 4k pero la tecnología no estaba aún preparada.
1994 La Gran Alianza, dentro del grupo ATSC (Advanced Television Systems Committee) elige la modulación VSB para el estándar ATSC. Esta modulación fue elegida para implementarla como sistema de modulación para Televisión Terrestre.
1995 En ese año la Gran Alianza en USA completa el hardware necesario para receptores prototipo de HDTV de la norma ATSC. Recomiendan también al FCC el empleo de la tecnología VSB para HDTV como norma a ser utilizada en Estados Unidos, tanto para Televisión Digital Terrestre como para la difusión por Cable.
También en 1995, se realiza la primera película íntegramente confeccionada por ordenador Toy Story, con la primera proyección digital en HD en un cine Francés.
1996, la cadena de televisión norteamericana WRAL comienza sus emisiones en Alta Definición con el sistema de la Gran Alianza.
1997, Sony lanza el HDCAM, resolución 1080×1440. La diferencia entre una resolución de 1920 o 1440 x1080 radica en que en el primer caso el píxel es cuadrado mientras que en el segundo éste está estirado, siendo 1,3333 veces más ancho que alto.
1998, la tecnología ya permite el escaneo digital de la película fotográfica a 2K, lo que inicia la era de la postproducción digital basada en fichero para la cinematografía.
Los primeros receptores de HDTV se introducen al mercado en 1998, y las difusiones de HDTV van en aumento progresivamente.
1999, Sony lanza al mercado el formato de HD HDCAM SR CINEALTA, una mejora del HDCAM en formato 24 progresivo con resolución 1920×1080, Con HDCAM SR se puede grabar material de vídeo HD 4:2:2 por componentes o 4:4:4 RGB HD a una tasa de vídeo neta de 440 Mb/s. Utiliza compresión sin pérdidas visuales MPEG-4 Studio Profile (ISO/IEC 14496-2:2001-1). Además de la tasa de 440 Mb/s, denominada modo SQ, HDCAM SR también permite utilizar el modo HQ para grabar a 880 Mb/s y obtener material a 4:4:4 RGB con menor compresión o para trabajar con dos canales 4:2:2.
Este formato está orientado a la producción de cine, siendo George Lucas uno de los primeros en demostrar sus virtudes con el Episodio II de Star Wars.
2000, Se estandariza el HD CIF ITU-R BT 709-4 como formato de imagen internacional para intercambio, es la norma que regula actualmente la producción y el intercambio internacional de programas en televisión de alta definición es la recomendación 709-5 CIF (Common Image Format) de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), con una resolución de 1920×1080 (VxH)
2002, Thomson lanza la cámara HD Viper Film Stream que registra la señal digital de vídeo de Alta Definición en 4:4:4.
2003, siguiendo con las novedades de cámaras en HD, Dalsa presenta la Origin, la primera cámara capaz de registrar el video HD en 4K.
En España, se realizan pruebas de emisión en HD durante la feria Broadcast´03.
JVC presenta el primer equipo en el formato HDV.
Del proyecto Eureka no salió ninguna iniciativa próspera en este campo. Hasta la llegada del primer canal europeo en alta definición, el EURO 1080, que comienza a emitir el 1 de enero de 2004, gracias a Alfacam y Astra, posteriormente se cambia el nombre por HD1, su emisión es en MPEG-2.
2005, la EICTA (European Infor-mation & Communications Technology Industry Association) anuncia la etiqueta “HD Ready” para televisores y equipamiento que cumplan ciertos requisitos, como un soporte para la resolución 720p. Para 1080i la etiqueta es Full HD, ambos sistemas deben poder trabajar a 50 y 60Hz.
En 2005, Microsoft lanza la primera consola con capacidad de utilizar discos de alta capacidad XBOX, permitiendo juegos con calidad HD.
2006, aparece el difunto DVD-HD, lo presenta Toshiba.
Se produce y retransmite el mundial de fútbol de Alemania íntegramente en HD.
Se presenta la Ultra Alta Definición UHDV, la NHK presenta en el NAB ´06 una proyección experimental de 16 minutos con resolución de 7680×4320 (194GB por minuto). También conocido como Super Hi-Vision, resolución es 4 veces la Alta Definición (1920×1080), la tecnología UHDTV cuenta con más de 4000 líneas de escaneo horizontal, y una resolución de 7680×4320. Actualmente está resolución es inmanejable, se trata de 16 veces más ancho de banda que una resolución HDTV de 1080, esto es 3 GB por minuto en una codificación lineal de H264.
Actualmente ya están disponibles pantallas con ultra definición, capaz de alcanzar una resolución de 3840×2160 progresivos, en una pantalla con un tamaño de 82 pulgadas y 120Hz.
El siguiente paso a la Alta Definición, es la televisión estereoscópica, para ello ya se están realizando numerosas pruebas, tanto de producción, postproducción, como emisión.
Se han desarrollado 28 sistemas diferentes de televisión de alta definición, pero los cuatro más relevantes son: CIF, DVB, ATSC e ISDB.
Formato
Común de Imagen (CIF) Smpte274m
La ITU recomienda el CIF (Common Image Format) para producción
en alta definición el formato definido como HD-CIF bajo la norma ITU- R
BT.709-4, descrito como 1920×1080, con relación de aspecto 16:9 y cadencias de
imagen de barrido progresivo de 24, 25 y 30 o formatos de campos entrelazados
de 50 y 60 Hz.
Esta definición asegura el formato 1920×1080 como estándar para el intercambio internacional de programas, eliminando los problemas típicos que venían sucediendo entre el NTSC, PAL y SECAM.
Esta definición asegura el formato 1920×1080 como estándar para el intercambio internacional de programas, eliminando los problemas típicos que venían sucediendo entre el NTSC, PAL y SECAM.
Dvb
Smpte 295m
Usa píxeles no cuadrados, el documento original de la norma
apenas se refería a 1035 y 1152 líneas activas, correspondiendo al número total
de líneas de barrido de 1125 (1080 activas) y 1250. Pueden tener cadencias de
60, 30, 25 o 24 frames por segundo.
En el año 2000, la revisión de la norma ITU-R BT.709-4 incorporó los patrones de 1080 líneas activas, recomendando su uso como estándar internacional.
Utilizado en Europa, Colombia, Argentina, Uruguay, India, China, Sudáfrica, Australia y algunos países asiáticos.
Una nueva versión de DVB-S (DVB-S2), combinada con el códec H.264/AVC (MPEG-4 Parte 10) puede ser la clave del futuro del éxito de la HDTV en Europa.
En el año 2000, la revisión de la norma ITU-R BT.709-4 incorporó los patrones de 1080 líneas activas, recomendando su uso como estándar internacional.
Utilizado en Europa, Colombia, Argentina, Uruguay, India, China, Sudáfrica, Australia y algunos países asiáticos.
Una nueva versión de DVB-S (DVB-S2), combinada con el códec H.264/AVC (MPEG-4 Parte 10) puede ser la clave del futuro del éxito de la HDTV en Europa.
Atsc
Smpte 296m
Utilizado en Estados Unidos, Corea del Sur, Canadá, México y
algunos países de Latinoamérica.
El formato completo es 1.280 píxeles por línea, 720 líneas y 60 imágenes por segundo con exploración progresiva e incluye ocho sistemas de escaneado (23.98p, 24p, 25p, 29.97p, 30p, 48p, 50p, 59.95p y 60p ).
El hecho de tener 60 imágenes con exploración progresiva por segundo permite una cantidad de imágenes lo suficientemente alta como para representar acción de manera correcta. Es recomendable su uso para retransmitir acontecimientos deportivos, repeticiones a cámara lenta, etc.
El formato completo es 1.280 píxeles por línea, 720 líneas y 60 imágenes por segundo con exploración progresiva e incluye ocho sistemas de escaneado (23.98p, 24p, 25p, 29.97p, 30p, 48p, 50p, 59.95p y 60p ).
El hecho de tener 60 imágenes con exploración progresiva por segundo permite una cantidad de imágenes lo suficientemente alta como para representar acción de manera correcta. Es recomendable su uso para retransmitir acontecimientos deportivos, repeticiones a cámara lenta, etc.
Isdb
Smpte 240m
Este sistema Japonés, posee una frecuencia de 30 herzios
entrelazados con originalmente 1035 líneas, se cambia a 1125, de las cuales
1080 son activas.
Tiene la capacidad de transmitir a dispositivos móviles de forma gratuita y con la misma infraestructura existente en el canal de TV, con baja potencia es capaz de abarcar amplias extensiones de territorios accidentados como es el caso de Japón, Chile, Brasil…
En cine la Alta Definición, se nombra muchas veces como 2K, 3k o 4K, llegando en algún caso a 5K.
Tiene la capacidad de transmitir a dispositivos móviles de forma gratuita y con la misma infraestructura existente en el canal de TV, con baja potencia es capaz de abarcar amplias extensiones de territorios accidentados como es el caso de Japón, Chile, Brasil…
En cine la Alta Definición, se nombra muchas veces como 2K, 3k o 4K, llegando en algún caso a 5K.
2K
Usado generalmente con contenido escaneado de material de
película de 35 mm,
también es un formato distinto para la exhibición de películas.
Posee 1.536 líneas de 2.048 píxeles cada una y una imagen con proporciones 4 x 3. El muestreo es RGB 4:4:4 con precisión 10-bit.
Posee 1.536 líneas de 2.048 píxeles cada una y una imagen con proporciones 4 x 3. El muestreo es RGB 4:4:4 con precisión 10-bit.
4K
Formato de imagen de producción de cine digital de 3.072 líneas
por 4.096 píxeles (cuatro veces el área de 2K).
Cada imagen genera unos 32 MB de datos. Los requisitos de almacenamiento son muy elevados.
A pesar de las limitaciones técnicas actuales, un número cada vez mayor de profesionales prefiere trabajar con material 4K, en parte porque se cree que aguantará mejor en el futuro que el formato 2K. También algunos planos de efectos se crean en formato 4K y luego se insertan en películas de 2K. A medida que los avances tecnológicos permitan usar el 4K con mayor facilidad y menores costes, su utilización como formato de master digital de cine se extenderá, como alternativa al actual 2K.
Los formatos de grabación de vídeo que trabajan en alta definición y que ya repasamos en el TM Broadcast número 2 son:
- D-5 HD: Panasonic
- D-6: Philips y Toshiba
- D-11: HDCAM de Sony
- D-12: DVCPRO HD de Panasonic
- HDV: Sony y JVC
- ProHD: JVC
- XDCAM: Sony
Cada imagen genera unos 32 MB de datos. Los requisitos de almacenamiento son muy elevados.
A pesar de las limitaciones técnicas actuales, un número cada vez mayor de profesionales prefiere trabajar con material 4K, en parte porque se cree que aguantará mejor en el futuro que el formato 2K. También algunos planos de efectos se crean en formato 4K y luego se insertan en películas de 2K. A medida que los avances tecnológicos permitan usar el 4K con mayor facilidad y menores costes, su utilización como formato de master digital de cine se extenderá, como alternativa al actual 2K.
Los formatos de grabación de vídeo que trabajan en alta definición y que ya repasamos en el TM Broadcast número 2 son:
- D-5 HD: Panasonic
- D-6: Philips y Toshiba
- D-11: HDCAM de Sony
- D-12: DVCPRO HD de Panasonic
- HDV: Sony y JVC
- ProHD: JVC
- XDCAM: Sony
