La Cátedra RTVE en la UPM presenta a nivel mundial la primera emisión piloto de señal UHD 8K en DVB-T2

La Cátedra de Radiotelevisión Española en la Universidad Politécnica de Madrid ha presentado la primera emisión piloto, a nivel mundial, de señal UHD 8K en DVB-T2.

23.10.2020

La Cátedra de Radiotelevisión Española en la Universidad Politécnica de Madrid ha presentado  la primera emisión piloto, a nivel mundial, de señal UHD 8K en DVB-T2. Como en otras ocasiones, este piloto ha sido posible gracias a la colaboración de todos los miembros que conforman el Comité Asesor de la Cátedra en aspectos tecnológicos: Cellnex Telecom, Dolby, Sapec y la Corporación Televés (Gsertel, TRedess y Televés), así como Abacanto como entidad colaboradora.

Para la captación de la señal se contó con la colaboración de SONY, y para la postproducción de la señal, con la ayuda de SGO y la colaboración de Abacanto. La visualización de la señal corrió a cargo de Samsung, que preparó un modelo Samsung QLED 8K adaptado a la ocasión.

Dadas las circunstancias actuales marcadas por la situación del COVID-19, y siguiendo con las recomendaciones y medidas de seguridad oportunas, se organizó un evento en el que los asistentes pudieron seguir el acto de forma remota, gracias a la señal de streaming proporcionada por el Instituto Oficial de RTVE.

Presentación en el Instituto RTVE

Para dotar al acto de mayor dinamismo y amenidad, el formato elegido fue el de un programa de entrevistas, en el que un moderador (Carlos Garrido, Director Relaciones con los Medios y Coordinación Institucional de la Corporación RTVE) fue haciendo entrevistas a un número reducido de participantes que explicaron las características técnicas del piloto de emisión.

Abrió el evento Federico Montero, Director General Corporativo de RTVE, que destacó la importancia de la innovación para una empresa como RTVE que se mueve en un sector en permanente evolución. Subrayó la importancia para RTVE de llevar a cabo este tipo de pilotos con otras empresas y universidades, de manera abierta, siempre con la finalidad de adquirir nuevas experiencias y conocimiento, y de enriquecer tanto a RTVE como al sector audiovisual, en general, en nuestro país.

Adicionalmente, siendo pioneros en pilotos de emisión 8K, a nivel mundial, se incrementa la proyección internacional de la corporación, que se asienta como referente en innovación audiovisual en Europa.

“Para TVE es un honor participar con esta Catedra RTVE UPM y con el resto de empresas que participan en esta emisión en 8K. La Televisión pública está y tiene que estar en la cabeza de estos eventos. RTVE siempre es pionera en el desarrollo de nuevas tecnologías”, ha explicado el director de Televisión Española, David Valcarce.

Adolfo Muñoz, Director de Emisión y Redes de RTVE presentó, de manera general, el piloto de emisión, describiendo el proceso de captura de señal realizado por RTVE gracias a la colaboración con SONY, y la posproducción realizada con la ayuda de SGO. Destacó la importancia de este piloto que demuestra algo puesto en duda por algunos, y es la posibilidad de realizar emisión vía DVB-T2 de señal 8K con alta calidad, y finalizó apuntando los próximos pilotos de transporte de señal en los que está trabajando la Catedra RTVE en la UPM, haciendo uso de redes 5G.

José Manuel Menéndez, Catedrático de la ETSI de Telecomunicación y director de la Cátedra RTVE en la UPM, destacó la importancia que tienen, tanto desde el punto de vista docente como de investigación, las experiencias piloto que se abordan en la Catedra, por su aspecto innovador, formativo para los propios intervinientes en la Cátedra (profesores, investigadores y alumnos en general) y divulgativo para todo el sector audiovisual. Destacó las ventajas de en cuanto a calidad de experiencia QoE que implica disfrutar de señal 8K y todo lo que ella puede conllevar, incluyendo HDR, WCG, HFR y audio mejorado estructurado en objetos, entendiéndose siempre como una señal de TV de tipo Premium.

La descripción técnica detallada del proceso seguido hasta la culminación del piloto de emisión fue abierta por Miguel Ángel Doncel, CEO de la empresa SGO, que expuso la forma en la que la industria se está adaptando a este tipo de contenidos, así como los retos tecnológicos que supone manejar tantísima información en tiempo real, y también la forma de hacerlo de forma transparente al usuario.

Así mismo, subrayó la importancia de maridar dichos retos técnicos con la operativa tradicional del sector de forma transparente al usuario, manteniendo flujos de trabajo conceptualmente similares a los actuales, y gestionando las complejidades específicas de forma transparente al usuario - todo ello para facilitar la adaptación a esta tecnología de los usuarios.

Miguel Ángel Cristóbal, CEO de la empresa Sapec, comentó el reto que supone la transmisión de una señal de 8K por cualquier medio y especialmente en TDT, pero explicó como la tecnología de compresión con HEVC y de modulación con DVB-T2 han sido capaz de resolverlos. En el área que ha correspondido a Sapec, la codificación en HEVC, las principales complejidades a las que se han enfrentado han sido:

Comprimir la señal UHD-8K que supone más de 33 Gbps de video, en menos de 33 Mbps, manteniendo la calidad de video que exige una señal de estas características. Ese dato arroja una ratio de compresión superior de 1000:1. Ese reto ha supuesto para SAPEC ajustar perfectamente todos los parámetros que mejoran la codificación HEVC y optimizarlos para conseguirlo.

Manejar la ingente cantidad de bits que genera una señal UHD-8K (48 Gbps), ya que UHD-8K genera 50 imágenes de 32 Mpíxeles (supone 32 veces más que la señal HD).

La capacidad de computación necesaria. Esta capacidad se estimó que sería superior a unas 6 veces la necesaria para codificar UHD-4K, por lo que se han buscado fórmulas para paralelizar los procesos.
Javier Foncillas, Vice-President Commercial Partnerships Europe de la empresa Dolby, destacó que el uso del codec de audio AC-4 provee una calidad de audio mejorada, facilita funcionalidades de accesibilidad y una gran facilidad de integración en los medios de distribución actuales, sacando así partido a la actual planta de televisores disponibles que ya integran este nuevo estándar.

Respecto a la emisión realizada vía DVB-T2, Miguel Angel Bona San Vicente, Jefe de Unidad de Planificación de TDT y Plataformas de Satélite de RTVE, comentó la viabilidad de la TDT para emitir contenidos 8K porque sigue siendo una plataforma innovadora y flexible que está preparada para los retos del futuro. En su discurso destacó que, actualmente, tanto la tecnología como el marco regulatorio ya permiten que la TDT tenga capacidad para seguir evolucionando y soportar este tipo de emisiones en 8K, siempre que se disponga de espectro y se usen las tecnologías más eficientes con el espectro -como DVB-T2- y los sistemas de codificación de vídeo más avanzados.

Álvaro Llorente, investigador del Grupo de Aplicación de Telecomunicaciones Visuales de la E.T.S. de Ingenieros de Telecomunicación de la UPM, y miembro de la Cátedra, subrayó la necesidad de efectuar siempre una monitorización de la calidad con la que se está emitiendo la señal para evitar posibles degradaciones, y describió los equipos que se habían utilizado para monitorizar la emisión, destacando el equipamiento de la Corporación Televés, concretamente de la empresa Gsertel, con un instrumento de medida portátil Hexylon y otro de monitorización RCS, especialmente configurados y adaptados para esta emisión piloto.

Señal UHD en 8K

Durante el acto, los asistentes pudieron visualizar la señal de UHD en 8K. Esta resolución se caracteriza por contar con imágenes de 7680x4320 píxeles, cuatro veces la resolución de la UHD en 4K. La señal, además de tener resolución 8K, incluye nuevas tecnologías como:

Alto rango dinámico (HDR – High Dynamic Range) con la función de transferencia HLG (Hybrid Log-Gamma) aprobada en el estándar STD-B67 por la ARIB (Association of Radio Industries and Businesses).

Tasa de refresco de 50 imágenes por segundo (HFR - High Frame Rate)

Gama de color ampliada (WCG – Wider Color Gamut) siguiendo el espacio de color de la recomendación ITU-R BT.2020, profundidad de 10 bits y submuestreo 4:2:0.

Audio multicanal 5.1.4.

Dada la cantidad de información contenida en la señal, son necesarios estándares muy eficientes para comprimir y transmitir señales con este tipo de características. Por ello, se ha utilizado el estándar HEVC para la codificación de vídeo, el estándar Dolby AC4 como formato de codificación de audio para asegurar máxima compresión y calidad, y el estándar DVB-T2 para la transmisión del contenido.
Respecto a la señal de vídeo, según las primeras pruebas y usando el estándar HEVC, la codificación con resolución 8K requiere algo más del doble de tasa binaria para mantener la misma calidad comparado con vídeo de resolución 4K. La velocidad binara necesaria para transmitir vídeo con resolución 8K en vivo, con una calidad óptima, oscilaría entre 60 y 80 Mbps. Sin embargo, con un ajuste adecuado de los parámetros de compresión, se ha conseguido comprimir a una tasa binaria promedio de 30 Mbps de video preservando alta calidad de visionado y, una vez multiplexado con los canales de audio y tablas DVB, mantenerse por debajo de los 32 Mbps, lo que ha permitido realizar la transmisión sobre el canal DVB-T2 con las especificaciones que se detallan más adelante.

En relación a la emisión del contenido, la señal fue radiada desde la cabecera de TV de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación de la UPM, situada en la Ciudad Universitaria de Madrid, en el canal 44 de la UHF, asignado temporalmente a la Cátedra RTVE en la UPM por la Secretaría de Estado de Telecomunicaciones e Infraestructuras Digitales – SETID – para sus emisiones de pruebas. La emisión de señal 8K fue realizada, además, en el canal UHD emitido por Cellnex Telecom desde los centros emisores de Torrespaña y San Fernando de Henares en Madrid, por el canal 36; Collserola y Baix Llobregat en Barcelona, por el canal 43; Valencina, en Sevilla, por el canal 36; Mijas, en Málaga, por el canal 26; Monte Pedroso, en Santiago de Compostela, por el canal 33; y La Muela, en Zaragoza, por el canal 23.

Desde un punto de vista técnico, la tasa binaria resultante del contenido audiovisual estaba en torno a los 32 Mbps. Los parámetros de la modulación COFDM empleados para la transmisión vía DVB-T2 desde la UPM fueron: 32k extendido, intervalo de guarda de 1/128 y patrón de pilotos PP7. Se utilizó una configuración con un único PLP, con modulación de 64QAM y FEC de 5/6. Con esta configuración se obtenía una tasa binaria máxima útil en torno a 36 Mbps, válida para poder transmitir el contenido sin ningún tipo de problema y para recibir correctamente la señal en el Instituto de RTVE. Por parte de la emisión del canal UHD emitido por Cellnex Telecom los parámetros de modulación empleados para la transmisión DVB-T2 fueron: 32K Ext. 256QAM 2/3 GI 1/8 PP2 SISO. Se trata también de una configuración válida para soportar los requerimientos de tasa binaria, a la par que comprometida con el mantenimiento de la cobertura a mayor escala y la resiliencia del servicio.

La recepción y visualización del contenido fue posible gracias a la participación del fabricante Samsung, que adaptó uno de sus modelos comerciales Samsung QLED 8K para poder completar la cadena de transmisión-recepción, y visualizar así la señal 8K emitida. “Los usuarios queremos disfrutar de una imagen con la máxima resolución posible, tal y como la han concebido sus creadores. Por ello estamos trabajando con la industria por implementar esta tecnología y crear la mayor cantidad posible de contenido en resolución 8K.” Afirma Nacho Monge, TV & AV Marketing Manager de Samsung Electronics Iberia. “Para este proyecto hemos adaptado nuestro televisor con tecnología QLED 8K, un televisor con calidad de imagen Premium, para poder apreciar una resolución 8K real con el 100% del volumen de color, y tecnología HDR”.

Para la monitorización y supervisión continua de la señal se ha empleado un equipo portátil Hexylon y un equipo RCS-100 de la empresa Gsertel (Corporación Televés), de modo que se analizan en tiempo real todos los parámetros relevantes del canal digital, tanto desde el punto de vista de radiofrecuencia, como de características de contenido.

En los días posteriores al piloto, y hasta el día 30 de octubre de 2020, cualquier persona que lo desee podrá contemplar in situ, en el hall del Instituto Oficial de RTVE (Carretera de la Dehesa de la Villa, nº 14, 28040 Madrid), las pantallas con la emisión de señal 8K. Los visitantes deberán facilitar sus datos personales al personal de la entrada por temas de seguridad.

Este piloto se enmarca en las actividades de la Cátedra RTVE en la Universidad Politécnica de Madrid, constituida en enero de 2015, y que ha participado en el desarrollo de un conjunto amplio de experiencias en el campo de la producción y emisión de señal de UHD durante estos últimos años.

Puedes ver la presentación completa en este enlace

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