Latencia (DTV)
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[editar] Introducción
En el ámbito de la televisión digital, el retardo introducido por el procesado de señales de audio y vídeo es conocido como latencia. La latencia es una consecuencia ineludible por el uso de tecnologías involucradas en la creación de audio y vídeo digital. El hecho de muestrear y digitalizar señales de audio o vídeo introduce un retardo temporal que se va acrecentando a través de la cadena de producción/postproducción/emisión y recepción de la televisión digital.
En un sistema completamente digital, los retardos relativos entre audio y vídeo no suelen ser los mismos. Los retardos que afectan a la señal de vídeo son normalmente mayores que los que afectan a la señal de audio.
Si no tenemos en cuenta la grabación de la secuencia de audio-vídeo, el proceso de muestreo y digitalización de la señal de audio tan solo causa un pequeño retardo en el sistema. En comparación, si se está usando para capturar el vídeo una cámara CCD, nos aparece un retardo mucho mayor por el hecho de leer los datos de salida del sensor CCD. Desde este punto, los pasos de procesado realizados en el dominio digital son básicamente operaciones matemáticas las cuales requieren un cierto tiempo de ejecución y por tanto este tratamiento de la señal requiere una cantidad de tiempo finito para el procesado, además de requerir del uso de buffers para almacenar los datos de la señal de vídeo durante la ejecución de dichas operaciones.
[editar] Retardos entre audio y vídeo
Con el incremento de la digitalización de la televisión acaecido en las últimas dos décadas, se han podido observar, cada vez más, los efectos de estos retardos temporales o latencias. En unos años, mientras que se incrementaba el uso del procesado digital aplicado al vídeo, el audio se mantuvo en el dominio analógico. Así, por ejemplo, cuando el vídeo estaba sincronizado por frames o cuando se empezaron a realizar efectos de vídeo digitales, se introdujeron retardos en la señal de vídeo. Como compensación a estos retardos, en la señal de audio no se introdujo ningún tipo de retardo compensatorio, con lo que la señal de audio atravesaba el sistema de forma más rápida de lo que lo hacía el vídeo procesado digitalmente. El resultado de esto se hace evidente en los errores de sincronización labial. En todos estos casos, la señal de vídeo queda detrás de la señal de audio.
Dado que la luz viaja mucho más rápido de lo que lo hace el sonido, en la naturaleza nunca podemos encontrarnos una situación donde podamos oír el sonido de un evento antes de que podamos verlo. De hecho, al incrementar la distancia entre el observador y el evento, el sonido cada vez queda más atrás del evento visual; jamás oímos el trueno antes de ver el rayo. Por lo tanto, podemos aceptar que el audio quede retrasado respecto al vídeo más fácilmente que si fuera la señal de vídeo la que fuera retrasada a su respectiva señal de audio; de todas formas, podemos aceptar que el audio quede rezagado hasta cierto punto. Cuando el retardo del audio sobrepasa cierto grado se genera una sensación de que aquello que se está mostrando no es natural, dado que cuando estamos viendo la televisión, los eventos que estamos visualizando normalmente no suelen ser muy distantes. De todos modos, son más desagradables para nuestros sentidos el hecho de que las latencias impuestas en el vídeo procesado digitalmente son normalmente mayores que las impuestas en el audio procesado digitalmente.
[editar] Retardos de compresión/descompresión
Los procesos de compresión y descompresión de audio y vídeo digital también generan retardos y las latencias causadas por estos procesos acostumbran a ser mucho mayores que las causadas por la digitalización y el procesado digital en el dominio en el que las señales no están comprimidas.
Incluso si los varios retrasos introducidos en la producción, grabación, postproducción, reproducción y distribución son compensados, seguimos teniendo un problema cuando comprimimos las señales de vídeo y audio para poder transportarlas a través de una red de distribución o un canal de difusión.
Un codificador de televisión digital aplica una compresión relativamente alta a ambas señales de audio y vídeo con lo que añade una considerable latencia. Esto ocurre tanto en la distribución a través de redes físicas como en la difusión mediante una estación local, aunque el nivel de compresión aplicado en la mayoría de redes de distribución de televisión digital es aproximadamente la mitad del nivel de compresión aplicado en la distribución terrestre.
El retardo total introducido por la codificación y la subsiguiente decodificación en los escenarios de distribución o difusión es típicamente de varios segundos.
[editar] Retardos en la programación
En el caso de una distribución a través de una estación local, suponiendo que las latencias entre audio y vídeo hayan sido corregidas rigurosamente en el punto de emisión, que las señales de audio y de vídeo no estén además sujetas a una latencia diferencial entre la entrada del codificador y la salida del decodificador; y cualquier retraso diferencial entre el vídeo y el audio en el reproductor sea compensado, la latencia absoluta no nos afecta en la mayoría de los casos. Es decir, no nos afecta a la hora de ver/escuchar los eventos, aunque la relación entre los tiempos de inicio y final del programa y las tablas de tiempo del PSIP (Program and System Information Protocol) pueden causar problemas como sintonizaciones tardías o grabaciones finalizadas más allá de la hora de finalización del programa.
En la etapa de distribución, los retardos de codificación/descodificación son realmente importantes. Por ejemplo, en un sistema de distribución analógico, un programa empieza exactamente a las 8:00:00 p.m., éste puede empezar en casa de un espectador entre 1 y 4 segundos más tarde. Esto puede ser un problema. Existen discusiones en curso entre grupos de estandarización industrial de cómo atacar este problema. Una de las soluciones propuestas, es de avanzar la emisión de los programas varios segundos para poderlo almacenar en un buffer del receptor del abonado de forma de que el programa pueda dar comienzo a su hora exacta.
Podemos ver que en televisión digital no solo es preocupante la latencia referida a problemas de sincronización labial sino que también hay que tener en cuenta las latencias del sistema de extremo a extremo.
