En un esfuerzo de concertación y de apego a estrategias nacionales de predominio de marcados, el gobierno estadounidense propuso a los principales fabricantes que trabajaban cada cual en su propuesta, que unieran sus esfuerzos en una "Gran Alianza" para proponer un solo sistema de televisión de alta definición digital, con -lo mejor de lo mejor- en cuanto a tecnologías de cada uno de los participantes: AT&T (Lucent), MIT, General Instruments, Zenith Electronics Corporation, North American Philips, David Sarnoff Research Center (RCA) y Thompson Consumer Electronics.
El sistema de televisión de alta definición HDTV propuesto tendría dos modalidades principales: 1,080 líneas activas con 1,920 píxeles cuadrados por línea, con barridos entrelazados de 59.94 y 60 cuadros por segundo y 720 líneas activas, con 1,280 píxeles por línea, con barridos progresivos de 59.94 y 60 cuadros por segundo. Ambos formatos operarían igualmente con barridos progresivos de 30 y 24 cuadros por segundo, para la transmisión de programas filmados.
El sistema de la Gran Alianza emplea compresión de video y sistemas de transporte MPEG-2, audio Dolby Digital (AC-3) y modulación 8-VSB en banda lateral vestigial. Con ello se desarrolló un sistema de pantalla ancha, con relación ancho/altura de 16:9, con cinco veces más calidad de imagen que la televisión de definición estándar de 480 líneas activas y relación ancho/altura de 4:3 Todo ello comprimido en un canal estrecho de televisión de 6 Mhz de ancho de banda.
A pesar de haberse logrado esta proeza de la ingeniería electrónica, la FCC cedió ante los intereses de la industria de la computación, y solicitó en 1995 que se incluyeran en el estándar digital varios formatos menores de televisión de definición estándar (SDTV, por sus siglas en inglés) de 480 líneas con barridos progresivos y entrelazados (ver Tabla 2).
Finalmente, el 24 de diciembre de 1996, el gobierno norteamericano aprobó como norma obligatoria para la transmisión terrestre digital y de alta definición, la norma para SDTV y HDTV de la ACATS, documentada por el Comité de Sistemas de Televisión Avanzada (ATSC, por sus siglas en inglés). Esta norma, conocida como la Norma ATSC, dejó fuera lo referente a la imposición del tipo de barrido (sólo progresivo, o sólo entrelazado), en aras de lograr, una vez más el consenso con el grupo de interés de la industria de la computación.
A partir de la adopción de la Norma ATSC, el organismo gubernamental encargado de la asignación del espectro en los EEUU, acordó iniciar la asignación gratuita de canales digitales a todos los concesionarios de canales de televisión analógica, con el fin de estimular la transmisión digital simultánea de programación. Además, se fijó como meta importante en esta transición a transmisión digital, el que se regrese el canal analógico NTSC al final del período de transición que como meta se fijó el año 2006, fecha razonable para la finalización del servicio de transmisión de señales NTSC.
Con la Norma ATSC, será necesario tomar decisiones acerca de la calidad de la imagen que será transmitida al usuario, esto es, si se le enviará un determinado programa en definición estándar SDTV, aprovechando el canal digital para el envío de varios programas simultáneos en modo "SDTV múltiplex'', o si se le enviará con la máxima calidad disponible de alta definición HDTV, para así ser más competitivo. La transmisión en alta definición HDTV podría ser el medio preferido para eventos deportivos y programación en horario estelar. Al respecto, varias cadenas televisivas de los EEUU, operadores de cable y programadores de DBS han hecho pública su intención de proporcionar servicios de programación de televisión de alta definición HDTV, para finales de 1998, y al menos en los diez principales mercados de ese país, (entre ellos DirecTV y HBO).
En 1990, la compañía General Instruments de San Diego, Californis, EE.UU., hizo público el desarrollo de una técnica de transmisión digital eficiente, capaz de transportar en un canal de televisión convencional de 6 Mhz de ancho de banda, una imagen de televisión de alta definición (HDTV, por sus siglas en inglés), es decir, imágenes de 2 millones de píxeles con una relación de aspecto de 16:9, en forma de datos digitales comprimidos. Con ello, quedó marcado el final de la televisión analógica de nuestros días y se abrió el camino hacía la nueva era de la televisión avanzada totalmente digital.
Este cambio conlleva el sacrificio obligado de la tradicional, para enfrentar los grandes avances de la tecnología digital y ofrece la oportunidad para reinventar la televisión desde cero, sin ataduras al pasado. Lo anterior implica que los televisores actuales no podrán recibir la nueva señal digital y se tendrán que diseñar nuevos televisores digitales. Debido a que se tiene contemplado que este cambio se dé en forma gradual, se requerirá transmitir programas de televisión en forma simultánea, mediante señales tanto analógicas como digitales, es decir el "viejo" servicio NTSC, a la par por el "nuevo" servicio ATSC de televisión avanzada, y durante un tiempo lo suficientemente largo como para garantizar que la mayoría de hogares puedan recibir la señal digital (criterio fijado en los EE.UU. en 85% y esperado para el año 2006). Después de este período de transición, se transmitirá en forma digital.
Al romper con la rigidez de la televisión analógica, que sólo permite transmitir una señal de televisión por canal asignado, los radiodifusores tendrán la opción de reconfigurar su canal digital en función de sus oportunidades de negocio tradicionales, es decir, ofreciendo uno o varios de sus programas de televisión simultáneos, de resolución o estándar. Además, se presentarán nuevas oportunidades representadas por la convergencia con servicios digitales de información, que los colocarán en una posición sumamente ventajosa como proveedores de servicios de alta tecnología en la supercarrera de la información (sinónimo del Internet). Esto será posible ya que la señal digital propuesta posee una gran "flexibilidad", la cual permite transmitir a ciertas horas del día HDTV, y en otras horas del día, varios programas simultáneos con resolución estándar sobre los mismos 6 Mhz, o una combinación de programas con resolución estándar y servicios de información tipo páginas de Web, estadísticas deportivas, periódico electrónico, etc.
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La ventaja competitiva más fuerte de la televisión de alta definición es su calidad de imagen. La calidad de la programación HDTV al aire es infinitamente superior a la ofrecida por los discos ópticos, sean éstos LaserDisc, o los recientemente anunciados, DVD. El hecho de que se pretenda transmitir al aire, y por tanto, libre de cuotas mensuales, le da a su vez ventaja sobre los sistemas de cable y de programación satelital directa al hogar (DTH; DBS). La Tabla 1, muestra las principales diferencias de la televisión de alta definición HDTV, con respecto a la televisión tradicional.
La nueva generación de televisión fue presentada por los principales fabricantes en el CES 98 celebrado en las Vegas, Nevada, EEUU, en enero del presente año, marcado así el debut comercial de la televisión de alta definición HDTV. Por primera vez, los principales fabricantes de televisores presentaron sus prototipos de receptores comerciales de HDTV y anunciaron planes para introducirlos en el mercado estadounidense en el otoño de 1998. Los principales beneficios de esta nueva tecnología son: imágenes claras, nítidas y sonido con calidad del disco compacto. Inicialmente, los primeros televisores digitales serán de pantalla grande, y de alto costo. Se estima que los primeros receptores de HDTV tendrán un costo de $8,000 a $10,000 dólares americanos. Sin embargo, los precios disminuirán a medida que la demanda aumente y se establezca una economía de escala. Históricamente, los precios de los productos de electrónica de consumo disminuyen en un 50% durante la primera década de aparición. Se estima que para el año 2006, 30% de los 100 millones de hogares en los EEUU, tendrán un receptor de televisión digital.
Los televisores tradicionales continuarán recibiendo señales analógicas transmitidas al aire por lo menos hasta el año 2006, en los EEUU, y mucho tiempo después, en nuestro país. Una vez terminado el cambio a transmisiones digitales, los televisores de hoy serán capaces de recibir las nuevas señales digitales sólo mediante el uso de una caja convertidora adicional. Sin embargo, otras tecnologías actuales, tales como el cable, las videograbadoras, los discos ópticos DVD y los sistemas de recepción satelital directo al hogar, continuarán funcionando con nuestro "viejo" televisor NTSC por algunos años más.
En la actualidad existen 3 medios para la transmisión de TV digital que estén siendo utilizados de manera comercial: satélite, cable y TDT (Televisión Digital Terrestre). También hay un cuarto medio que se está probando en diferentes países como Inglaterra:
El ADS
| Satélite | Cable | TDT | ADSL |
Implantación | Fácil / Rápida | Difícil / Costosa | Fácil / Rápida | Fácil / Rápida |
Cobertura | Continental | Local | Local | Local |
Ancho de banda | Gran capacidad | Gran capacidad | Limitado | Limitado |
Contenidos | No permite información local | Información local | Información local | Información local |
Canal de retorno | Limitado (Teléfono, 56 Kbits/s) | Ilimitado (50 Mhz de retorno que equivalen a +300 Mbits/s) | Limitado (teléfono, 56 Kbits/s) | Amplio, (hasta 2Mbits/s) |
ESTANDARES DE TRANSMISION DE TV DIGITAL
Hoy en día existen dos grandes grupos de estándares para la transmisión de TV digital. Uno es europeo y se llama DVB (Digital Video Broadcasting), y el otro es estadounidense y se llama ATSC(Advanced-Televisión-Systems-Committee).
En España todas las plataformas de televisión digital utilizan los estándares de transmisión de DVB (DVB-C para cable, DVB-S para satélite y DVB-T para terrestre).
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La situación en todo el mundo respecto a la adopción de estándares de transmisión de TV digital es la siguiente:
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Fuente: Digital Standards – World Adoption (DVB)
SET-TOP BOX (DECODO FICADORES)
Un decodificador llamado también SET-TOP BOX es el dispositivo que posibilita la recepción en el hogar de la televisión digital y todas sus ventajas: los servicios interactivos, el acceso condicional o la televisión de alta definición.
Básicamente se encarga de recibir una señal digital en alguno de los estándares de TV digital existentes, comprueba que tenga permiso para mostrarla y envía la señal de forma analógica al televisor. Los descodificadores, en realidad, no son más que un paso intermedio hasta que los televisores digitales se comercialicen (de hecho ya existen algunos televisores de estas características). Ejemplos
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Esquema fundamental de un Set-top Box
El set-top box se encarga de tratar la señal para que aparezca en el televisor siguiendo el siguiente esquema (fuente: Java.Sun.com):
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Primero se sintoniza la señal para recibir la información de audio, vídeo y datos (los tres tipos que vienen mezclados)
- Después se separan los tres tipos de paquetes según su tipo (audio, vídeo o datos).
- A continuación, el sistema de acceso condicional se encarga de decidir qué permisos tiene el subscriptor para ver unos contenidos u otros, y en función de eso, desencripta los paquetes.
- Los paquetes de audio y video desencriptados se pasan a los dispositivos de vídeo y audio del televisor.
- Los paquetes de datos que forman una aplicación se ejecutan si es necesario.
- El Set-top box puede poseer un canal de retorno por donde enviar datos a la cabecera ("Back Channel").
Capas de software Para poder ejecutar los datos o programas que se descargan de la señal se necesitan una serie de elementos software. Éstos se pueden describir con un esquema de capas de forma parecida a como se describiría un PC. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar"
- Capas de Hardware. Son todos los componentes que forman el dispositivo o Set-top box (por ejemplo, CPU, memoria, acceso condicional, decodificador de MPEG, etc.)
- Sistema Operativo. Como un PC, los Set-top boxes también necesitan un sistema operativo para la ejecución de aplicaciones interactivas. En este caso se utilizan RTOS (Real-Time Operative Systems o sistemas operativos en tiempo real ya que hay una serie de operaciones como la decodificación de MPEG que necesitan ser realizadas al instante). Algunos ejemplos son Linux, Windows CE o Psos
- La plataforma o middleware. Es un conjunto de módulos que permiten el desarrollo más eficiente de las aplicaciones. La plataforma facilita un API (Application Programming Interface) para cada lenguaje de programación que soporte. Igual que en el PC nos encontramos la plataforma Windows con las APIs Win32s para diferentes lenguajes de programación, aquí nos encontramos con diferentes plataformas como OpenTV, MediaHighway, Microsoft TVPAK o Liberate con APIs para C, PanTalk, Visual Basic o HTML/Javascript respectivamente. Un Set-top box puede soportar diferentes lenguajes de programación mediante la instalación de varias APIs..
- Capa de aplicaciones. Aquí es donde se encuentran las aplicaciones interactivas que una vez descargadas se pueden ejecutar (por ejemplo, las EPGs, anuncios interactivos, chats, etc.). A diferencia del resto de capas, esta es la única que no necesita estar residente permanentemente. Es decir, se pueden descargar las aplicaciones bajo demanda o en un momento determinado y ser borradas de la memoria cuando ya se hayan utilizado (como un spot interactivo).
Características más comunes en un set-top box
- Procesadores 32-bits a 80 Mhz
- Un mínimo de 8Mb RAM
- 2Kb de EEPROM
- 8 MB de memoria FLASH
- Disco duro de 20 Gb
- Mando a distancia
- Teclado inalámbrico (opcional)
- Canal de retorno por modem (generalmente de teléfono)
Un Set-top box también permite otro tipo de funcionalidades añadidas:
- Unidad de disco duro (más información en PVR).
- Terminal bancario para gestión de operaciones vía una tarjeta de crédito (por ejemplo, compra de productos y/o servicios, recarga de tarjetas monedero, etc.)
Conexión de periféricos u otros dispositivos (por ejemplo, cámaras de vídeo para el envío por e-mail de capturas, impresoras, etc.)
Un middleware es la una capa de software cuya misión es facilitar el desarrollo y ejecución de aplicaciones interactivas en TV. Un mismo middleware puede poseer diferentes máquinas virtuales para soportar diferentes entornos de desarrollo (C, HTML/JavaScript, Java, etc.). Una máquina virtual además define unas especificaciones que hay que seguir para poder desarrollar y acceder a todas las funcionalidades que ofrece un Set-top box (por ejemplo, dibujar en pantalla, capturar las señales de un mando a distancia o utilizar el canal de retorno). Estas especificaciones también se llaman API. En el siguiente cuadro se muestran los Middleware utilizados por las diferentes plataformas:
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OPEN TV
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OpenTV es la tecnología más extendida en todo el mundo y es utilizada, sobretodo, en Europa aunque también en EEUU (EchoStar con su DISH Network). Cuenta con más de 13 millones de subscriptores en 50 países.
OpenTV múltiples paquetes de software que satisfacen las necesidades de un operador de TV que quiera emitir en digital y de desarrolladores de contenidos.
Soluciones para plataformas de TV digital
Plataforma Middleware: EN1, EN2 Son las versiones del middleware. Siguen las especificaciones DVB y pueden ejecutarse sobre diversos sistemas operativos en tiempo real como: pSOS, VxWorks, Nucleus Plus, microTOS, OS2O, o el últimamente integrado Linux.
OpenTV OpenStreamer Permite combinar las diferentes fuentes de paquetes MPEG (vídeo, audio y datos) y gestionar sus cambios en tiempo real. Así, por ejemplo, podemos disponer en tiempo real de los datos estadísticos de un partido.
OpenTV Publisher Herramienta qué facilita la integración de información en tiempo real de fuentes que pueden encontrarse en Internet y utilizando estándares como el WWW, XML, HTTP, etc.
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Es una tecnología utilizada sobretodo en Europa, pero también en EEUU, Brasil, Israel, Japón o África (Portinvest). Existen actualmente 4.5 millones de subscriptores que utilizan esta tecnología para ofrecer servicios interactivos.
Aunque el lenguaje nativo de MediaHighway es PanTalk, es posible desarrollar sobre MediaHighway con otros, ya que se ha extendido la capa de middleware de MediaHighway con varias máquinas virtuales (VM):
- Media Highway VM (Pan Talk)
- Java VM
- MHEG VM
- HTML VM
En concreto ONDigital en Inglaterra, que es un plataforma de televisión digital terrestre, está utilizando MediaHighway con una maquina virtual de MHEG
Para desarrollar en MediaHighway es necesario comprar el "MediaHighway Application Workshop" que incluye:
- Generador de interfície de usuario
- Editor de imágenes e iconos
- Editor de paletas
- Compilador
- Editor de volúmenes
- Set-Top debugger
- Documentación El esquema de capas en MediaHighway es el siguiente:
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Los sistemas operativos en tiempo real que soportan MediaHighway son:
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El acceso condicional es un sistema que permite el control, por parte del operador, de los permisos de un subscriptor a acceder a TV, radio o datos que se emiten por su plataforma. Este sistema está integrado tanto en las cabeceras como en los descodificadores. Gracias al acceso condicional, el operador puede básicamente hacer que un subscriptor tenga que pagar por ver ciertos contenidos (canales premium o Pay-per-View). Pero también puede realizar otro tipo de operaciones como la ocultación en algunas zonas sin derechos de emisión (como la emisión de partidos de fútbol) o el envío de mensaje personalizados de texto.
En España, las tres principales plataformas de TV digital utilizan:
Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" Esquema general del funcionamiento de un sistema de acceso condicionalPara ver el gráfico seleccione la opción "Descargar"
Fuente: Digitag
Un sistema de acceso condicional utiliza "scrambling" (codifica la señal para ser protegida y nadie pueda recibirla correctamente sin permiso, de "SATELLITE AND COMMUNICATIONS TERMS AND ACRONYMS V1.0") y la encriptación ( proceso de protección de las claves que se transmiten con la señal codificada y que permiten al Set-top box decodificarla)
La clave de descodificado, llamada "palabra de control", se envía encriptada al Set-top box. Esta clave encriptada es un ECM, "Entitlement Control Message". El sistema de acceso condicional en el Set-top box recibe, además, una autorización para poder desencriptar la "palabra de control". Esta autorización es el EMM (Entitlement Management Message).
La palabra de control se cambia en intervalos de 10 segundos generalmente. El ECM, a veces llamado clave multi-sesión, se cambia, generalmente, cada mes para evitar los ataques de hackers. Tipos de sistemas de acceso condicional según DVB Simulcrypt (tipo de acceso condicional utilizado por Canal Satélite digital) es un sistema que se caracteriza por permitirle a la plataforma poseer varios sistemas de acceso condicional diferentes. La ventaja es que puede utilizar diferentes fabricantes de descodificadores. Multicrupt (tipo de acceso condicional utilizado por Vía Digital) en cambio, permite la utilización de dos sistemas de acceso condicional en el mismo descodificador mediante un módulo de ampliación (posiblemente una tarjeta PCMCIA)
EJEMPLOS DE SERVICIOS EN LA ACTUALIDAD
CARTELERA
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Nuevo servicio interactivo de esta plataforma interactiva, que ofrece al usuario la lista de las películas en taquilla, le permite consultar información ampliada sobre las películas y lanzar inmediatamente el servicio de compra.
Incorpora como novedad una ayuda inteligente para facilitar al usuario el proceso.
OPERACIÓN TRIUNFO
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Los seguidores de "Operación Triunfo" disponen de un canal interactivo dedicado a este concurso en Canal Satélite Digital. De este modo, los usuarios pueden acceder a un TV Site donde pueden leer noticias relacionadas con el programa y consultar información sobre los concursantes o sus profesores, entre otras muchas opciones más.
DOF6Concurso integrado en el programa de videojuegos de Canal C: Se sortearon 30 PSOne de Sony entre aquellos que respondieron correctamente a una serie de preguntas relacionadas con el mundo de los videojuegos
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SERVICIOS FINANCIEROS
INFOBOLSA / INFOBOLSA+
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Este canal se puso en funcionamiento en octubre del pasado año. Consiste en una ventana interactiva de información bursátil y financiera. INFOBOLSA BÁSICO es un servicio gratuito y con un retardo de 15 minutos respecto al tiempo real. En cambio INFOBOLSA+ es de pago y en tiempo real. Ambos canales permiten al usuario conocer la información sobre los principales índices nacionales e internacionales, consultar los valores de contratación del Mercado Continuó, los cambios de las principales divisas, las noticias más relevantes, etc.
TELEBANCA
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Servicio inaugurado el 30 de noviembre del 2000. Canal Satélite Digital pone a disposición del usuario distintas entidades bancarias (BBVA, La Caixa, Caja de Madrid y 4B) para que éste pueda consultar su saldo, los últimos movimientos, el extracto entre fechas, pedir un talonario, duplicados fiscales, etc.
DEPORTES
Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" Con las aplicaciones de marcador el usuario puede conocer los resultados, las clasificaciones, las alineaciones, etc. sobre un deporte en particular. Existen aplicaciones para la LPF (Liga Profesional de Fútbol) la ACB y Formula 1.
Por otro lado, la aplicación de Fórmula 1 permite a los usuarios cambiar el ángulo de la cámara, disponiendo de un total de 5 ángulos. Además, también pueden acceder a numerosos datos sobre el evento.
JUEGOS
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El abonado dispone de dos canales de juegos: Canal Jugar y + Juegos. Canal Jugar: En este canal el usuario dispone de los juegos más tradicionales: Memory, La Tarta, El anzuelo o 5 en Raya. + Juegos: Este canal incluye cuatro nuevos juegos: Guerra Espacial, Malabarista, Mega Color y Salto del Caballo
La Televisión digital ya es un echo existente que viene a suplir a nuestras televisiones análogas aun que en nuestro país todavía falta para que esta llegue en otros países ya esta funcionando en otro países ya existen leyes para que la TV digital venga a suplir a la antigua señal en Estados Unidos por ejemplo la Comisión de Federal de Comunicaciones ordeno a los fabricantes de televisores incorporar sintonizadores digitales en todas los televisores mayores a 35 pulgadas para concluir el proyecto en el 2007.
Mientras tanto en México vamos a tener que esperar unos cuantos años para que llegue aunque en 1998 la empresa Televisa , junto con el Comité de Sistemas Avanzados de Televisión (atsc), lleva a cabo la primera transmisión en vivo de televisión digital de alta definición y transmite por primera vez un partido de fútbol, ya es un principio.
Así que esperemos ver pronto esta tecnología en nuestros televisores.
Televisión Digital (DTV): Término paraguas utilizado para describir el nuevo sistema de televisión adoptado por la KC de los EEUU en diciembre de 1996 (nota: se refiere al documento por la Norma ATSC).
Televisión de Alta Definición (HDTV): Se refiere al producto/sistema completo con los siguientes atributos y desempeños mínimos
Resolución: resolución vertical de la pantalla de 720P, 10801, o más alta (nota: donde I representa barrido entrelazado, y P representa barrido progresivo);
Relación de aspecto: capaz de desplegar una imagen 16:9 en el nivel de resolución mínimo;
Audio: recibe, reproduce y/o alimenta Dolby Digital;
Receptor: recibe todos los formatos de la Tabla III de la Norma ATSC.
Televisión de Definición Estándar (SDTV): Se refiere al producto/sistema completo con los siguientes atributos y desempeños:
Resolución: resolución de la pantalla menor a la de HDTV.
Relación de aspecto: no se especifica ninguno.
Audio: produce audio útil (nota: estéreo o monoaural).
"La compresión como elemento esencial de la televisión digital", Ciro A. Martínez García Moreno, Soluciones Avanzadas Diciembre de 1995, pp. 48-52.
"Reinventando la televisión'', J. A. Flaherty. Vigésima reunión anual de la NANBA, Los Ángeles, Califomia, EEUU. Febrero de 1998.
"La historia de HDTY', Dale E. Cripps, Widescreen Review. Vol. 16, dic. 1997.
"ATSC Digital Televisión Standard". Documento ATSC A/53, 16 sep. 1995.
CEMA: Documentos técnicos de la Asociación de Fabricantes de Electrónica del Consumidor de los EEUU.
Participantes:
Bryan Godinez
Fausto Rodas Gómez
Alejandro Garnica Vázquez
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