Page 1

Televisión Digital Terrestre En Colombia, Aproximación Al Nuevo Estándar Y Análisis De Posibilidades De Implementación De Soluciones Interactivas. Ing. Rubén Darío Marín, Ing. Victor Hugo Jimenez Maestria en Ingeniería de Sistemas y Computación, Universidad Tecnologica de Pereira, Pereira, Colombia

rubenmarin@utp.edu.co vjimene@utp.edu.co Abstract – Despite of the huge advance of the personal computers, the mobile devices and the Internet, the television remains as the popular electronic media given its wide coberture. Since a few years the development countries leaded by its weighest technology companies have been introduced developments in order to implement digital television format standars, this format exceeds in several ways the analog television which have been by several decades in the world’s homes. After an analysis ,concertation and socialization process with the different actors and users, the standar selected was the DVB-T (European Standar) beating others such as American Standar ATSC, Chinese Standar (DTMB) and Japanese Standar (ISDB –T). This article tries to rise awareness on the most relevant aspects of the new television technology, the reason of the standar selection and the posibilities to come up in the software industry and audiovisual media in the national scope with the contents and interactive applications, as well as a description of the steps needed to get involved in the development of this kind of applications. In this journey will begin with the choosen protocol followed by distribution signal market aspects related, and finally the most important technical specifications such as the compression video format MPEG2 and the development api involved.

Key Words – TDT(Terrestrial Digital Television), DVB(Digital Video Broadcasting), MPEG2(Moving Picture Expert Group version 2) , MHP (Multimedia Home Platform), Stream, Java Tm. Palabras Clave – TDT(Televisión Digital Terrestre), DVB (Transmisión de Video Digital), MHP (Plataforma Multimedia Para el Hogar)

I. Introducción

A pesar del gran avance de los computadores personales, los dispositivos moviles y la internet, la televisión se mantiene como el medio electronico popular por excelencia dada su amplia cobertura [1] . Desde hace ya varios años los paises en desarrollo abanderados por empresas de gran peso tecnologico han propiciado desarrollos tecnologicos tendientes a implementar estandares de televisión en formato digital, el supera en diversos aspectos a la televisión analoga presente por varias decadas en los hogares del mundo entero. Despues de un proceso de analisis, concertación con los diferentes actores y socialización con los usuarios finales se eligió el nuevo estandar para la implementación de la señal de Televisión Digital Terrestre en Colombia. El estandar escogido fué el europeo DVB-T por encima de los


estandares Americano (ATSC) , Chino (DTMB) y Japones (ISDB-T). Este articulo intenta dar a conocer los aspectos mas relevantes de la nueva tecnología de televisión, el por qué de la escogencia de este estandar y las posibilidades que se abren en la industria del software y medios audiovisuales a nivel nacional para la producción de contenidos y aplicaciones interactivas a desplegar o publicar en la nueva plataforma tecnologica, así como los pasos necesarios para iniciarse en el desarrollo de este tipo de aplicaciones. En nuestro recorrido empezaremos con el protocolo escogido, pasaremos a mencionar los aspectos de mercado inherentes a la distribucción de la señal y entraremos finalmente en los aspectos tecnicos, pasando por lo fundamental como lo es el formato de video y audio MPEG2 [4] y las apis o estandares de desarrollo de aplicaciones.

II. Television Digital

La televisión digital tiene una serie de ventajas sobre la televisión analógica que vale la pena destacar en este articulo, antes de empezar a describir en detalle aspectos tecnicos de la señal, los datos y la interactividad. Inicialmente podemos decir que la calidad de imagen es uno de estos aspectos ventajosos y quizás uno de los mas evidentes para cualquier usuario desprevenido al ver un programa, adicionalmente el mejor aprovechamiento del ancho de banda permite transmitir mayor contantidad de información y la interactividad permitirá comunicarse con los usuarios a través del canal de retorno [1].

Fig 1. Esquema basico de transmisión de una sennal digital.

Multiplexación Es un proceso mediante el cual se combinan dos o mas canales de información dentro del mismo medio de transmisión. Es una ventaja clara sobre la televisión análoga debido a que el espacio ocupado anteriormente para transmitir un solo canal, con la ayuda de la multiplexación puede ser utilizado para transmitir varios canales de televisión [5]. De acuerdo con el método de compresión de información que se utilice entonces dentro de un canal se puede enviar cierta cantidad de canales que en TDT se conocen como “Programas Digitales”. Para el estándar escogido en Colombia la multiplexación se realiza utilizando canales con un tamaño de 6MHZ. La señal emitida primero entonces es multiplexada para que pueda ser enviada junto con otra señales por el mismo canal, cuando llega al dispositivo receptor esta señal es transformada nuevamente en el proceso conocido como demultiplexación [6].

III. Transmisión El estándar DVB-T comparte el mismo proceso de aleatorización, protección externa e interna de datos y códigos convolucionales de entrelazado que el DVB-S (Digital Video Broadcasting by Satellite). La diferencia fundamental es que, en este caso, se utiliza una modulación o Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal Codificada COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing, en inglés) con un total de 1705 (modo 2K) o 6817 portadoras (modo 8K). Esta modulación permite, mediante la utilización de múltiples portadoras que


dispersan los datos de la trama a transmitir, operar en escenarios con un elevado índice de señal multitrayecto. La protección ante este tipo de interferencias se consigue insertando intervalos de guarda entre los datos que, eventualmente, reducen la capacidad del canal. Esta reducción de la capacidad es menor cuanto mayor es el número de portadoras utilizadas. Aun así, el aumento del número de portadoras incrementa la complejidad del receptor [7]. Formato MPEG - 2 Es la manera como se conoce un conjunto de estándares de compresión y codificación de audio y video acordados por el grupo MPEG (Motion Pictures Expert Group) [8], los cuales son utilizados dentro del estándar DVB – T para la transmisión de audio y video para la TDT. Con algunas modificaciones este estandar MPEG – 2 también es utilizado para la codificación de video en los populares formatos SVCD y DVD. Este estándar también introduce y define flujos de transporte de video y audio a través de medios inestables tales como los utilizados en la TDT, actualmente es utilizado también en la transmisión de las señales de High Definition TV.

a cambiar de forma significativa. A continuación podemos observar como está el mercado de televisión en este momento y como pretende ser cambiado. En la (Fig 1) podemos ver el modelo de mercado cerrado en cual los desarrolladores de contenidos digitales u aplicaciones interactivas deben estar ”casados” con los operadores y los productores de equipos con los operadores de redes. Esto hace dificil que crezca la industria como se había comentado anteriormente [1]. Por otra parte mediante la adopción de estandares fuertes lo que se pretende es abrir el mercado y permitir mayor diversidad en cuanto a empresas desarrolladoras y fabricantes de equipos, algo que permitiría reducciones de costos (fig 2) [1].

IV. Estandar DVB Divital Video Broadcasting es un consorcio internacional en el cual confluyen fabricantes de equipos, operadores de red, canales de television, desarrolladores de software entre otros. Este se encarga de estandarizar varios aspectos de la señal de televisión digital, llamese terrestre, por cable, por satelite u otras [2]. En el momento en el mundo la adopción de es el estandar comunmente conocido como europeo es por encima superior al de otros. estandares entre ellos el americano, japones o chino, lo cual fué una razón de peso para que nuestro pais lo haya adoptado hace un par de años. Inicialmente cada uno de los operadores y compañias fabricantes de equipos tenían protocolos propietarios lo cual hacia dificil el crecimiento de la industria y la masificación de la adopción de esta tecnología por parte de los paises. Mediante la creación del consorción DVB en comun con los paises miembros la tendiencia tiende

Fig 1. Mercado de operación de televisión vertical

Fig 2. Mercado de operación de televisión horizontal


Estandar DVB-MHP

El estandar MHP cuya sigla es acronimo de Multimedia Home Platform es una solución elegante para el problema presentado al intentar desplegar aplicaciones con multiples fabricantes de equipos. Para ello lo que se definieron una set de instrucciones y directivas las cuales le dicen a un set box de como correr una aplicación, como descargarla y cuando esta disponoible para descargar. Este esta basado en el core de Java de Sun y corre en midleware comun que sirve de plataforma o de sistema operativo paralelo. La siguiente grafica nos puede ilustrar de forma mas clara el concepto, en esta se hace un simil entre una aplicación que correo en un PC y otra que corre en el setbox [3].

Fig 3. Comparación entre aplicativo para Pc y para Set Box

VI. Desarrollando Una de Aplicación

A continuación se describirán los pasos iniciales para implementar nuestras propias aplicaciones, posteriormente será intersante mostrar un ejemplo de codigo basico. Inicialmente es muy recomendable leer la especificación del estandar la cual puede ser descargada de la pagina http://www.mhp.org/, despues de conocer este estandar deberíamos centrarnos en estudiar el estream de transporte, especificamente MPEG2. Ya con un conocimiento basico de la tecnología deberíamos adquirir un sistema de desarrollo el cual consitirá primero en un Set Box de Pruebas, el cual es especificamente diseñado para este fin, adicionalmente

necesitaremos un emulador, el cual nos permitirá desarrollar directamente y probar sobre un PC. Tambíen sería de gran ayuda bajar ejemplos de codigo y probarlos en nuestro emulador, con el objetivo de familiarizarnos con el ciclo de vida de estas aplicaciones. Quiza para empezar podríamos usar emuladores gratuitos como el XleTView y el OpenMHP, pero a nivel de desarrollos comerciales no es lo mas recomendado. En cuanto al IDE de desarrollo, también existen varios en el mercado como AltiComposer, Cardinal Studio, JAME y ModelStream (4), Aunque podría perfectamente trabajarse sobre un editor de textos teniendo en cuenta sus limitaciones en comparación con los IDES especializados. A nivel de conocimientos previos el requisito basico para iniciarse en el mundo de la programación de aplicaciónes para televisión digital es el de conocer la programación orientada a objetos y sería de gran ayuda tener experiencia con Java. El tipo de aplicaciones que podemos desarrollar en MHP se dividen principalmente en servicios, aplicaciones stand alone y aplicaciones HTML. En Las aplicaciones vinculadas con servicios su ciclo de vida está directamente ligada al servicio, cualquier suspension o caida del mismo para la aplicación. En las aplicaciones stand alone su ciclo de vida no depende de servicios ya que la misma se despliega completamente en el set box .Las aplicaciones HTML soportan algunos de los estandares mas importantes y lenguajes de web como CSS y java script, pero su difusión esta apenas comensando y puede ser complejo desarrollar aplicaciones de televisión con esta tecnología.

Xlets

Los Xlets son una adaptación de los applets, concepto introducido por Sun en la especificación java web, tienen un funcionamiento similar pero con diferencias teniedo en cuenta los aspectos inherentes al dezpliegue de aplicaciones sobre set box. Como en un applet los xlets permite que un codigo externo inicie o pare una aplicación; en este caso el controlador de aplicaciones en el set Box así como otro tipo acciones de


administrador. Los xlets se componen de una interface definida en el paquete javax.tv.xlet

public interface Xlet { public void initXlet(XletContext ctx) throws XletStateChangeException; public void startXlet() throws XletStateChangeException; public void pauseXlet(); public void destroyXlet(boolean unconditional) throws XletStateChangeException; } Fig 4. Cuerpo de la clase Xlet

Lo clave del asunto es que el xlet puede pausarse y reiniciarse en cualquier momento por el set box, esto debido a que vaias aplicaciones pueden convivir en memoria en un momoento dado y la administración de recursos es crucial.

Su Ciclo de Vida

El funcionamiento del Xlet es mas sencillo que un applet tipico, inicialmente el administrador de aplicaciones carga la clase principal del Xlet, crea una instancia y llama al constructor. En este estado el Xlet se ecuentra cargado. En caso de que el usuario quiera iniciar la aplicación entonces el administrador de aplicaciones invoca el metodo initXlet pasandole el contexto como paramatetro, despues se invoca el metodo startXlet. En cualquier momento de la ejecución el administrador de aplicaciones puede pausar o reiniciar el Xlet, o en destruir el Xlet al momento de terminar la aplicación

Fig 5. Ciclo de vida de una aplicación tipo Xlet

VII. Conclusiones

La adpción de la nueva sennal de televisión digital por parte de nuestro pais da pié para pensar en una industria que aproveche el talento humano colombiano para desarrollar contenidos interactivos sobre esta sennal, mas aún cuando el estandar escogido es el mas adoptado en el mundo lo que lo hace una posibilidad para que en conjunto con los productores de televisión se petenetren de manera beneficiosa estos mercados potenciales. En este articulo se pretende dar a conocer de forma general pero consistente los principales aspectos de la tecnologia de televisión digital, desde los aspectos basicos de la sennal como transmisión, recepción y multiplexación hasta el desarrollo de aplicaciónes usando las apis propias del estandar. Se espera que para una persona interesada en el tema este articulo lo pueda iniciar perfectamente, mostrar el panorama y servirle de guia para profundizar si así lo requiere.


VIII. Referencias

[1]

[2]

[3]

[4] [5] [6]

[7] [8]

(2011) comisiรณn Nacional de Televisiรณn. [Online]. Available: http://www.cntv.org.co/cntv_bop/ (2011) Tv witout borders website. [Online]. Available: http://www.interactivetvweb.org/ (2011) Mhp oficial site. [Online]. Available: http://www.mhp.org/ (2011) Tektroniks. [Online]. Available: http://www.tek.com/ (2011) Multiplexaciรณn.[Online] Available: http://es.wikipedia.org/Multiplexaciรณn/ (2011) Multiplexaciรณn. Available: http://www.slideshare.net/ggordillo/quees-la-multiplexacin-presentation/ (2011)Terrestrial (DVB-T) Available: http://www.ieee.org/index.html (2011) MPEG.ORG Available: http://www.mpeg.org/

Televisión Digital Terrestre  

Estado y perspectivas de la televisión digital terrestre