M6.T11 Televisió (analògic - digital) - Obsolet

Com funcionava la TV analògica

L'objectiu de la TV a color és reproduir  imatges mòbils o fixes sobre un aparell receptor, amb els colors originals i sense que es produeixi retard respecte l'emissió.

Etapes del funcionament de la TV a color

Transformació: els colors i els graus de saturació es converteixen en senyals elèctrics
Transmissió: aquest senyal es transmet per conductors fins l'aparell receptor.
Retransformació: el senyal que arriba al receptor es converteix de nou en imatges a color

Transformació

Una càmera pren 30 fotografies (camps o frames) per segon d'una escena. 
La càmera explora l'escena i la converteix en files horitzontals de punts individuals anomenats píxels, cadascun dels quals té un color i intensitat assignat.
El color de cada píxel s'obté de la suma de tres colors bàsics el vermell el verd i el blau (RGB).
Aquestes files de píxels es combinen amb uns senyals (de sincronisme vertical i horitzontal) que contenen la informació d'on s'haurà de reproduïr cada fila. És el que anomenem senyal de video compost.
El so es transmet per separat.

Transmissió

Els senyals elèctrics codificats dels colors es transmeten per ones que viatgen per l'aire. 
Cada emisora de TV, emet el seu senyal perquè aquest arribi a les diferentsd antenes receptores
Aquest senyal viatja per una freqüència concreta (un espai a l'aire per on només circulen aquestes ones).
També es pot transmetre aquest senyal per cable, per exemple connectant un graador de video directament al TV.
Aquest senyal que viatge per l'aire és captat per les antenes de TV domèstiques i s'envia als aparells receptors de TV (els televisors).

Retransformació

Quan els tres senyals de colors arriben al receptor, aquests es tornen a transformar en fluxe d'imatges a colors, i a través d'un joc de miralls es solapen de nou tots tres per oferir una visió final composta.

Video tres fases de la televisió: https://www.youtube.com/watch?v=OwzPrDZH280

Sistemes de televisió analògics 


Diferents països van crear diferents maneres de desar, transmetre i mostrar la informació d'una pel·lícula. Aquests sistemes es basaven en definir alguns dels paràmetres aquí comentats com la resolució dels fotogrames, la mesura del temps o el so, i d'altres que esmentarem a tall d'exemple però que no són el centre del nostre estudi.

El sistema de vídeo PAL (el que es fa servir a Europa, exceptuant França, que optà pel sistema SECAM) té les següents especificacions:

  • Relació d'aspecte: 4/3 
  • Nombre de línies: 625 
  • Nombre de línies actives: 575 
  • Freqüència de quadre: 25 Hz 
(...)
Si és el Japó o els EUA, entre d'altres, el sistema utilitzat és el NTSC:

  • Relació d'aspecte: 4/3 
  • Número de línies: 525 
  • Número de línies actives: 405 
  • Freqüència de quadre: 30 Hz 
(...)



Digitalització

La digitalització és el procés que permet convertir un senyal analògic en un senyal digital. Entenem per senyal analògic qualsevol senyal continu en temps i amplitud generada per algun fenomen electromagnètic. Per exemple l'ona sonora, o les ones de ràdio, o les de televisió:
El senyal digital és un tipus de senyal que a diferència de l'analògic es codifica amb valors concrets, per exemple 0 i 1 (sistema binari utilitzat pels ordinadors).

El procés de digitalització pretén codificar l'ona analògica contínua en valors concrets digitals: Aquest procés es fa prenent mostres de l'ona analògica. Com més mostres prenem, més fidel és la digitalització:




Per tant, teòricament, un senyal digital mai podrà tenir la mateixa qualitat que un senyal analògic. Tot i així, si la quantitat de mostres que obtenim d'un senyal analògic és prou elevada, no serem capaços de percebre la diferència. En trobem alguns de suports en format analògic convertits a formats digitals:

Analògic-----------------------> Digital

Un disc de vinil---------------> Un compact disc

Una fotografia revelada-----> Una fotografia impresa

La codificació digital en sistema binari, permet principalment incloure molta més informació en els senyals que viatgen per l'aire. Més informació, més qualitat. Cada senyal pot transmetre de l'ordre de 20Mb per segon, això permet l'aparició de formats de televisió de molta qualitat (com el 1080p), però també permet que baixant la qualitat en un mateix senyal puguin viatjar diferents senyals de televisió, per exemple dos senyals de 10mb/s. estariem parlant de sub-canals de TV.

Nota important: La ona que viatja per l'aire, és sempre una ona analògica. El que diferencia el senyal digital de l'analògic és la freqüència en la que viatgen (espais d'aire diferents) que permet que el senyal digital pugui transportar més informació, i la manera en com es codifica la informació de cada senyal.

Apagada analògica

És el moment en que a tota Europa es va acordar deixar d'emetre els senyals analògics, per passar a emetre només senyals digitals. La data límit per aquesta apagada fou l'any 2012.
A partir d'aquest moment, tots els televisors (analògics o digitals) necessitarien un decodificador, que podia estar o no integrat al televisor, que s'encarregava d'interpretar i traduïr el senyal al televisor.

Digitalització d'un video

Quan es diu "Vaig a fer un vídeo amb l'ordinador" en realitat es vol dir "vaig a editar un vídeo digitalment":

Aquesta afirmació implica que tota la informació del vídeo haurà d'estar en format digital (no analògic, donat que l'ordinador només treballa amb informació digital) i que la manipulació d'aquest vídeo es farà amb eines informàtiques.

La tecnologia digital ha contribuït espectacularment al tractament de la imatge i del so, tant pel que fa al procés de treball com a la qualitat del producte final.

Quan gravavem un vídeo en un suport analògic: VHS, S-VHS o Betacam, si voliem editar-lo amb l'ordinador, calia: que convertim aquesta informació en informació digital, és a dir, caldrà que digitalitzem el vídeo. La realitat però és que els sistemes de gravació actual són digitals en detriment dels analògics, en aquest cas, no cal fer cap conversió donat que càmera i l'ordinador utilitzen el mateix sistema per codificar el vídeo.

Per tant tenim dues maneres d'enregistrar un vídeo: 

Fent servir mitjans analògics

Quan es treballa amb una tecnologia basada en senyals i suports electromagnètics (magnetoscopi o càmera de vídeo analògica), el senyal de vídeo analògic es transforma a un format digital perquè l'ordinador pugui emmagatzemar i processar adequadament la informació. Aquest procés que és el procés de digitalització, es duu a terme amb l'ajuda d'una targeta capturadora analògica que normalment disposa, o bé, d'una entrada de vídeo compost, o de vídeo separat o de vídeo per a components, i transforma aquest senyal d'entrada en un senyal digital.


Fent servir mitjans digitals

Quan la càmera utilitza tecnologia pròpia de la informàtica, és a dir, digital.
En aquest cas, les imatges ja vénen digitalitzades d'origen i només caldrà transmetre la informació d'un suport a un altre.

Sistemes de televisió digitals

D'aquests sistemes de transmissió analògica per televisió analògica, el món digital, que treballa amb un altre tipus de paràmetres, n'ha heretat bàsicament el nom i una correspondència entre el nombre de fotogrames per segon (mesura del temps) i la resolució. 
Així trobem que:
  • Les 625 línies que conté una imatge en el sistema PAL analògic, es corresponen amb una resolució en vídeo digital de 720 píxels horitzontals i 576 verticals (720x576).
  • Les 525 línies que conté una imatge en el sistema NTSC analògic, es corresponen amb una resolució del vídeo digital de 720x480.
Amb l'arribada de l'alta definició es defineixen tres estàndards:
  • 720p (1280x720)
  • 1080i (1920x1080)
  • 1080p més endavant, en l'apartat entrellaçat i no entrellaçat s'explica d'on surten les lletres "p" i "i" (progressive i interlaced).
Si volem desar les imatges d'un clip de vídeo en un CD per poder-les visualitzar amb una qualitat acceptable a l'ordinador, amb una mida de 320 x 240 n'hi haurà prou.
Per passar-les per Internet el més aconsellable és reduir considerablement la mida a 160 x 120, per alleugerir-ne el pes i garantir un mínim de qualitat en la reproducció.

Entrellaçat i no entrellaçat

Tant si és analògic com digital, el programari de vídeo que fa servir el sistema PAL, SECAM i NTSC per poder visionar les imatges d'una pel·lícula, utilitza el procediment de camps, anomenat entrellaçat o d'exploració alterna.
L'exploració d'una imatge es realitza dividint la imatge en línies horitzontals i es llegeixen de dreta a esquerra i de dalt a baix. Primer es llegeixen les línies senars i després les línies parells, obtenint així dos camps anomenats camp parell i camp senar. La proximitat entre línies consecutives fa que l'ull de l'espectador integri els dos quadres com a imatges completes i obtingui la sensació que aquestes es van refrescant al doble de la freqüència real. Amb aquest mètode s'aconsegueix mantenir un cabdal d'informació reduït, és a dir, un menor ample de banda a transmetre, però suficient perquè en recepció tinguem la representació de les imatges sense que aparegui el fenomen de parpadeig (flicker).








Així, doncs, un fotograma de vídeo PAL (Europa) i SECAM (França) que es mostra a 1/25 de segon, conté dos camps entrellaçats que es mostren a 1/50 de segon cadascun. En canvi, un fotograma de vídeo NTSC (EUA i Japó) que es mostra a 1/30 de segon, disposa de dos camps entrellaçats que es mostren a 1/60 de segon cadascun.
En canvi, en una pantalla d'ordinador, s'utilitza el sistema de vídeo no entrellaçat o també anomenat d'exploració progressiva.
Les pantalles Full HD o plena alta definició tenen una resolució de pantalla molt més elevada que les pantalles clàssiques. La resolució per considerar alta definició és de 720p i 1080i tot i que l'estàndard a Europa és de 576i, (p progressiva i i entrellaçada).
L'estàndard a Europa funciona a una velocitat de refresc de 50 imatges per segon, així doncs refresca 288 línies senars seguides per les 288 parells, això vol dir que es pinta la pantalla 25 cops per segon.
Per altra banda, el progressiu aconsegueix amb la mateixa velocitat de refresc el doble de definició, ja que la imatge serà pintada 50 vegades per segon.

Video explicatiu progressiu entrellaçat: https://www.youtube.com/watch?v=P4Ro5M7EePQ

Comments