Sistemas de televisión de difusión

A

Sistema VHF inicial del Reino Unido e Irlanda (solo en blanco y negro). Primer sistema de televisión electrónica, introducido en 1936. Se introdujo un filtrado de banda lateral residual en 1949. Se interrumpió el 23 de noviembre de 1982 en Irlanda y el 2 de enero de 1985 en el Reino Unido. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

B

Solo VHF en la mayoría de los países de Europa Occidental (combinado con los sistemas G y H en UHF); VHF y UHF en Australia . Originalmente conocido como el estándar Gerber. ^{[ 6 ]}

do

Sistema VHF primitivo; utilizado únicamente en Bélgica , Italia , los Países Bajos y Luxemburgo , como un compromiso entre los sistemas B y L. Se suspendió en 1977. ^{[ 5 ]}

D

El primer sistema de 625 líneas. Utilizado solo en VHF en la mayoría de los países (combinado con el sistema K en UHF); VHF y UHF en China .

mi

Sistema VHF francés antiguo (solo en blanco y negro); muy buena calidad de imagen (casi HDTV ), pero uso ineficiente del ancho de banda. Separación de la portadora de sonido: +11,15  MHz en los canales impares y -11,15  MHz en los canales pares. Se dejó de usar en 1984 (Francia) y 1985 (Mónaco). ^{[ 7 ]}

F

Sistema VHF primitivo utilizado únicamente en Bélgica y Luxemburgo; permitía la emisión de la programación televisiva francesa de 819 líneas en los  canales VHF de 7 MHz utilizados en esos países, con un coste considerable en resolución horizontal. Se suspendió en 1968 (Bélgica) y 1971 (Luxemburgo). ^{[ 5 ]}

GRAMO

Solo para UHF; se utiliza en países con sistema B en VHF, excepto Australia.

H

Solo en UHF; se utiliza únicamente en Bélgica, Luxemburgo y los Países Bajos. Similar al Sistema G con una  banda lateral residual de 1,25 MHz.

I

Se utiliza en el Reino Unido , Irlanda , el sur de África , Macao , Hong Kong y las Islas Malvinas .

J

Utilizado en Japón (véase el sistema M más abajo). Idéntico al sistema M, excepto que se utiliza un nivel de negro diferente de 0 IRE en lugar de 7,5 IRE. Aunque la UIT especificó una velocidad de fotogramas de 30 campos, se adoptó 29,97 con la introducción del color NTSC para minimizar los artefactos visuales. Se dejó de utilizar en 2011, cuando Japón hizo la transición a la televisión digital .

K

Solo UHF; se utiliza en países con sistema D en VHF, excepto China, y es idéntico a este en la mayoría de los aspectos.

K1

Utilizado únicamente en los departamentos y territorios franceses de ultramar .

L

Utilizado únicamente en Francia . Solo en la banda VHF 1, el audio se encuentra a -6,5  MHz. Se dejó de usar en 2005, cuando Francia adoptó la tecnología digital . Fue el último sistema en utilizar modulación de vídeo positiva y sonido AM.

METRO

Se utiliza en la mayor parte de América y el Caribe (excepto Argentina , Paraguay , Uruguay y Guayana Francesa ), Myanmar , Corea del Sur , Taiwán , Filipinas (todos NTSC-M), Brasil ( PAL-M ), Vietnam , Camboya y Laos (todos SECAM-M). Si bien la UIT especificó una velocidad de fotogramas de 30 campos, se adoptó 29,97 con la introducción del color NTSC para minimizar los artefactos visuales.

norte

Adoptada por Argentina , Paraguay y Uruguay (todos ellos PAL-N desde 1978).

Ignorando el color, todos los sistemas de televisión funcionan esencialmente de la misma manera. La imagen monocromática captada por una cámara (posteriormente, el componente de luminancia de una imagen en color) se divide en líneas de exploración horizontales , varias de las cuales conforman una sola imagen o fotograma . Una imagen monocromática es teóricamente continua y, por lo tanto, ilimitada en resolución horizontal, pero para que la televisión fuera práctica, se tuvo que limitar el ancho de banda de la señal de televisión, lo que impone un límite máximo a la resolución horizontal posible. Con la introducción del color, este límite se volvió fijo. Todos los sistemas de televisión analógica son entrelazados : se transmiten filas alternas del fotograma en secuencia, seguidas por las filas restantes en su secuencia. Cada mitad del fotograma se denomina campo de vídeo , y la velocidad de transmisión de los campos es uno de los parámetros fundamentales de un sistema de vídeo. Está relacionada con la frecuencia de la red eléctrica , para evitar el parpadeo resultante de la interacción entre el sistema de deflexión de la pantalla de televisión y los campos magnéticos generados por la red eléctrica cercana. Todas las pantallas digitales, o de "píxel fijo", tienen exploración progresiva y deben desentrelazar una fuente entrelazada. El uso de hardware de desentrelazado económico es una diferencia típica entre las pantallas planas de menor y mayor precio ( pantallas de plasma , LCD , etc.).

Todas las películas y demás material filmado a 24  fotogramas por segundo deben transferirse a velocidades de fotogramas de vídeo mediante telecine para evitar graves efectos de vibración de movimiento. Normalmente, para  formatos de 25 fotogramas/s (Europa, entre otros países con  suministro eléctrico de 50 Hz), el contenido se acelera mediante PAL , mientras que para formatos de 30 fotogramas/s (Norteamérica, entre otros países con suministro eléctrico de 60 Hz) se utiliza una técnica conocida como " 3:2 pulldown " para igualar la velocidad de fotogramas de la película a la del vídeo sin acelerar la reproducción.  

Los estándares de señal de televisión analógica están diseñados para visualizarse en un tubo de rayos catódicos (TRC), por lo que la física de estos dispositivos controla necesariamente el formato de la señal de vídeo. La imagen en un TRC se forma mediante un haz de electrones en movimiento que incide sobre un recubrimiento de fósforo en la parte frontal del tubo. Este haz de electrones es dirigido por un campo magnético generado por potentes electroimanes situados cerca de la fuente del haz.

Para reorientar este mecanismo de dirección magnética, se requiere cierto tiempo debido a la inductancia de los imanes; cuanto mayor sea el cambio, mayor será el tiempo que tarda el haz de electrones en estabilizarse en el nuevo punto.

Por este motivo, es necesario apagar el haz de electrones (que corresponde a una señal de vídeo de luminancia cero ) durante el tiempo que tarda en reorientarse desde el final de una línea hasta el principio de la siguiente ( retroceso horizontal ) y desde la parte inferior de la pantalla hasta la superior ( retroceso vertical o intervalo de borrado vertical ). El retroceso horizontal se tiene en cuenta en el tiempo asignado a cada línea de exploración, mientras que el retroceso vertical se contabiliza como líneas fantasma que nunca se muestran, pero que se incluyen en el número de líneas por fotograma definido para cada sistema de vídeo. Dado que el haz de electrones debe apagarse en cualquier caso, se producen interrupciones en la señal de televisión, que pueden utilizarse para transmitir otra información, como señales de prueba o señales de identificación de color.

Los intervalos temporales se traducen en un espectro de frecuencia en forma de peine para la señal, donde los dientes están espaciados a la frecuencia de línea y concentran la mayor parte de la energía; el espacio entre los dientes se puede utilizar para insertar una subportadora de color.

Posteriormente, las emisoras desarrollaron mecanismos para transmitir información digital a través de las líneas fantasma, utilizadas principalmente para teletexto y subtítulos :

• Señalización de pantalla ancha para indicar varios modos de formato de vídeo, utilizada tanto en transmisiones como en equipos de consumo como reproductores de DVD . Su principal función era indicar qué tipo de imagen panorámica (14:9, 16:9, 21:9 y posición) se estaba emitiendo y si había otras señales opcionales presentes. Esto permitía que el televisor cambiara automáticamente al modo de visualización adecuado. Un bit indicaba si se estaba emitiendo sonido envolvente (Dolby Prologic).
• PALplus utiliza señalización oculta para indicar si existen señales auxiliares PALplus codificadas, ocultas en las barras negras de las transmisiones 16:9, y, de ser así, qué modo de funcionamiento se está utilizando. Estas señales auxiliares se emplean en televisores compatibles con PALplus para restaurar la resolución completa del vídeo panorámico y reducir los artefactos PAL habituales.
• El sistema NTSC fue modificado por el Comité de Sistemas Avanzados de Televisión para admitir una señal anti-ghosting que se inserta en una línea de exploración no visible. Además, se utiliza señalización de pantalla ancha para indicar la relación de aspecto, las señales auxiliares y la identificación de la estación.
• La señalización de subtítulos NTSC utiliza una señalización prácticamente idéntica a la de los sistemas de teletexto .
• El teletexto utiliza señalización oculta para transmitir páginas de información (en países PAL).
• La sincronización de sonido , en sus versiones digitales, permitía la transmisión de audio digital dentro del intervalo de sincronización horizontal. Se utilizaba frecuentemente para sonido estéreo o envolvente de alta calidad, o para audio mono en varios idiomas. Una versión también se empleaba para codificar los canales de películas por suscripción en la televisión por cable analógica.
• El NICAM -728, desarrollado por el departamento de Investigación y Desarrollo de la BBC , se utilizó para transmitir audio digital comprimido junto con la portadora de audio analógica habitual.

Las imágenes de televisión incorporan regiones de la imagen con contenido de calidad aceptable que se encuentran fuera de la pantalla normal.

En un sistema puramente analógico, el orden de los campos es simplemente una cuestión de convención. En el caso de material grabado digitalmente, resulta necesario reorganizar el orden de los campos al realizar la conversión de un estándar a otro.

Otro parámetro de los sistemas de televisión analógica, aunque menor en comparación, es la elección de si la modulación de imagen es positiva o negativa. Algunos de los primeros sistemas de televisión electrónica, como el británico de 405 líneas (Sistema A), utilizaban modulación positiva. También se empleó en los dos sistemas belgas (Sistema C, 625 líneas, y Sistema F, 819 líneas) y en los dos sistemas franceses (Sistema E, 819 líneas, y Sistema L, 625 líneas). En los sistemas de modulación positiva, al igual que en el estándar de transmisión de facsímil blanco anterior , el valor máximo de luminancia está representado por la potencia máxima de la portadora; en la modulación negativa , el valor máximo de luminancia está representado por una potencia de portadora nula. Todos los sistemas de vídeo analógicos más recientes utilizan modulación negativa, con la excepción del Sistema L francés.

El ruido impulsivo, especialmente el de los sistemas de encendido de automóviles antiguos, provocaba la aparición de puntos blancos en las pantallas de los televisores que utilizaban modulación positiva, aunque estos podían usar circuitos de sincronización sencillos. En los sistemas de modulación negativa, el ruido impulsivo se manifiesta como puntos oscuros menos visibles, pero la sincronización de la imagen se veía seriamente afectada al usar la sincronización simple. El problema de la sincronización se superó con la invención de los circuitos de sincronización de enganche de fase . Cuando estos aparecieron por primera vez en Gran Bretaña a principios de la década de 1950, se les denominó "sincronización por volante de inercia".

Los televisores antiguos para sistemas de modulación positiva a veces estaban equipados con un inversor de señal de video de pico que oscurecía las manchas blancas de interferencia. Este control solía ser ajustable por el usuario mediante una perilla en la parte posterior del televisor, etiquetada como "Limitador de manchas blancas" en Gran Bretaña o "Antiparásito" en Francia. Si se ajustaba incorrectamente, oscurecía el contenido blanco brillante de la imagen. La mayoría de los sistemas de televisión de modulación positiva dejaron de funcionar a mediados de la década de 1980. El Sistema L francés continuó hasta la transición a la radiodifusión digital. La modulación positiva fue una de las características técnicas únicas que originalmente protegieron a la industria electrónica y de radiodifusión francesa de la competencia extranjera e hicieron que los televisores franceses fueran incapaces de recibir transmisiones de países vecinos.

Otra ventaja de la modulación negativa es que, dado que los pulsos de sincronización representan la máxima potencia de la portadora, resulta relativamente sencillo configurar el control automático de ganancia del receptor para que solo funcione durante los pulsos de sincronización, obteniendo así una señal de vídeo de amplitud constante para alimentar el resto del televisor. Esto no fue posible durante muchos años con la modulación positiva, ya que la potencia máxima de la portadora variaba según el contenido de la imagen. Los circuitos de procesamiento digital modernos han logrado un efecto similar, pero utilizando el pico de la señal de vídeo.

Dados todos estos parámetros, el resultado es una señal analógica prácticamente continua que puede modularse sobre una portadora de radiofrecuencia y transmitirse mediante una antena. Todos los sistemas de televisión analógica utilizan modulación de banda lateral vestigial , una forma de modulación de amplitud en la que se elimina parcialmente una banda lateral. Esto reduce el ancho de banda de la señal transmitida, lo que permite utilizar canales más estrechos.

En la televisión analógica, la parte de audio analógico de una transmisión se modula invariablemente por separado del video. Lo más común es que el audio y el video se combinen en el transmisor antes de ser presentados a la antena, pero también se pueden usar antenas separadas para audio y video. En todos los casos donde se usa video negativo, se usa FM para el audio monofónico estándar ; los sistemas con video positivo usan sonido AM y no se puede incorporar la tecnología de receptor interportadora. El audio estéreo, o más generalmente multicanal, se codifica usando varios esquemas que (excepto en los sistemas franceses) son independientes del sistema de video. Los sistemas principales son NICAM , que usa una codificación de audio digital; doble FM (conocido con varios nombres, en particular Zweikanalton , A2 Stereo, West German Stereo, German Stereo o IGR Stereo), en el que cada canal de audio se modula por separado en FM y se agrega a la señal de transmisión; y BTSC (también conocido como MTS ), que multiplexa canales de audio adicionales en la portadora de audio FM. Los tres sistemas son compatibles con audio FM monofónico, pero solo NICAM puede utilizarse con los sistemas de audio AM franceses.