Historia de los subtítulos cerrados: entrando en la era digital

Cuando desee leer lo que se dice en un programa de televisión, una película o un video, active los subtítulos. Mirar bajo el capó para ver cómo se entrega este texto es una historia fascinante que se analizó utilizando una tecnología llamada Firmas cerradas y se extendió a otra llamada Subtítulos (que probablemente sea la tecnología más antigua).

Abordé la diferencia entre los dos y su historia de fondo en mi artículo anterior sobre la era análoga de los subtítulos ocultos. Hoy quiero entrar en otro capítulo fascinante de la historia: ¿qué pasó con los subtítulos mientras la era digital llegó al poder? Desde implementaciones separadas en medios de disco hasta hardware de decodificación esotérico y asombrosa rareza HDMI, es una historia maravillosa.

Hubo algunas preguntas geniales en la sección de comentarios del tiempo pasado, espero haber respondido a la mayoría desde aquí. Comencemos con algunos de los usos sin etiquetar de subtítulos cerrados y datos de intervalo en blanco vertical (VBI).

Usos involuntarios de los datos de VBI

Mientras estuve inmerso en el mundo de los datos de VBI y los subtítulos durante algunos años, continué descubriendo aplicaciones que no estaban relacionadas con el uso previsto.

Monitor de canales de redacción

En el pasado, descubrí una pequeña empresa llamada SoftTouch, Inc., "innovadores en tiempos obsoletos" según el propietario Doug Byrd. Han producido varios productos CC de nicho de mercado y, de hecho, todavía tengo varios de sus productos hoy. Las más apreciadas son dos tarjetas generadoras CCEPlus de la línea 21, las únicas tarjetas ISA para adultos que he tenido y que me han dado un pretexto para mantener un Gateway 2000 486DX2-66V en pleno funcionamiento en mi laboratorio durante más de 15 años.

Decodificador de firma cerrada de tarjeta ISA de longitud completa

He disfrutado de mis llamadas telefónicas con Doug a lo largo de los años. Es un personaje bonito, un gran narrador y aprendí mucho sobre la industria de los títulos de él. Si bien sus productos de nicho se han utilizado en todo tipo de sistemas, uno en mi mente está en las salas de redacción. Imagine un sistema diseñado para controlar una pared de televisores (o simplemente sintonizadores) equipados con decodificadores CC que envían el texto RS-232 a una computadora que está programada para buscar varias palabras clave y alertar al personal cuando las encuentra. De hecho, escribimos sobre un proyecto similar en La-Tecnologia hace unos diez años.

Traducción en tiempo real del español

Popowich y McFetridge con Simon Fraser en 1998

Una aplicación sorprendente que encontré fue un pequeño televisor creado para traducir el diálogo en inglés para hispanohablantes a quienes les gustaba ver telenovelas estadounidenses. Este fue un proyecto interesante en dos frentes. Los investigadores Fred Popowich y Paul McFetridge de la Universidad Simon Fraser desarrollaron un algoritmo de traducción automática “agitar y hornear” que podría implementarse en el hardware del momento. Tenía una precisión del 80%, pero descubrieron algo interesante. El ochenta por ciento funcionó bien para las personas que solo hablaban español, pero los errores molestaban a los hablantes bilingües.

Búsquedas de diccionario de titulación de DVD

Una noche hablé de títulos cerrados y subtítulos de DVD con algunos amigos ingenieros coreanos debido a la soja, y descubrí que hay una empresa coreana que fabricaba un reproductor de DVD especial. Lo que especializó a este juguete fue que tenía un motor de OCR incorporado para leer los subtítulos (no los subtítulos) y ofrecer traducciones y definiciones al usuario; estaba pensado como un producto de educación lingüística. No hizo traducciones de OCR en tiempo real, sino que hizo el OCR cuando el usuario presionó PAUSA para solicitar ayuda de la máquina.

Distribución de datos de radar meteorológico

Si bien el teletexto se utilizó principalmente en Europa, el estándar WST incluía una variación para los países NTSC: la Especificación de teletexto de transmisión de América del Norte (NABTS) también conocida como EIA-516. Tanto CBS como NBC experimentaron con el servicio de teletexto, pero no fue popular. Sin embargo, la capacidad de transmisión de datos encontró algo de tracción de una manera diferente. Descubrí un programa sorprendente mientras aprendía sobre las señales de VBI a principios de la década de 2000. Hablé con un ingeniero de una empresa local de radares meteorológicos en los Estados Unidos y descubrí que transmitían datos meteorológicos e imágenes de radar por el VBI en beneficio de varios grupos de preparación para emergencias. Incluso me prestó un receptor NABTS que instalé en mi computadora y pude verificar los datos en tiempo real desde mi escritorio. Para mi sorpresa, me dijo que las estaciones de televisión alquilan las líneas de VBI. En mercados abarrotados como Nueva York, por ejemplo, es posible que ni siquiera haya líneas vacías disponibles.

Datos de radar Datos en VBI

Datos financieros

Muestra de teletexto eléctrico

Tampoco son solo los datos meteorológicos que utilizan el VBI. Han surgido varios servicios de datos que han utilizado la IBC para distribuir información financiera, como los precios de las acciones y los productos básicos. Varias redes han operado, algunas desde finales de la década de 1970. Incluían DTN Real Time, Electra y Time Text. A mediados de la década de 1990, todos estos servicios se cerraron cuando Internet asumió el papel de una empresa de datos atemporal.

Receptor de datos VBI

Servicios de datos extendidos

El estándar de subtítulos cerrados finalmente se modificó para incluir lo que se denominan servicios de datos extendidos o XDS. Estos datos auxiliares se llevaron en el campo 2 VBI e incluyeron información como la hora del día, la evaluación del chip V, el identificador de la estación e información básica de programación. Algunas de las primeras guías de programación electrónica (EPG), como Guide Plus, se enviaron a través del VBI. También formaba parte de las alarmas de emergencia de XDS, que podían anunciar todo tipo de crisis meteorológicas y de otro tipo, hasta el estado y la región del distrito, y por una duración determinada.

Haga un decodificador Line 21 hoy

Como mencioné en mi artículo sobre subtítulos cerrados analógicos, es mejor hacer un decodificador de subtítulos cerrados analógicos en el siglo XXI sin depender de circuitos integrados especializados todo en uno. Hay tres funciones necesarias en dicho receptor:

  • Sincronización con la señal de video
  • Cortar / establecer el umbral de los datos
  • Procesando el protocolo
  • Sorprendentemente, sincronizar el video entrante fue un verdadero desafío. Fue debido al esquema de protección de copia de Macrovision. Se insertan pulsos salvajes en el VBI, aparentemente para evitar la filmación (estos pulsos estropean el circuito AGC del casete). Por supuesto que la gente que quiere hacer copias acaba de construir o comprar la represión de Macrovisión. Pero si desea sincronizar de manera confiable un video cargado de Macrovision, no es tan simple.

    He considerado crear el mío propio, pero hay muchos casos especiales. También hubo algunas consideraciones legales, pero estaba en contacto con los ingenieros de Macrovision y no me preocupé demasiado por eso. Al final, opté por un separador de sincronización que toleraba Macrovision, y fue diseñado y probado para funcionar en un rango mucho más amplio de Macrovision de lo que podía esperar reproducir en mis pruebas.

    Cree su propio proyecto de decodificación CC

    Hay varias formas de cortar los datos de la línea 21. He construido con éxito varias tablas basadas en un inteligente proyecto de código abierto. Richard Ottosen y Eric Smith lanzaron un hermoso proyecto con un Microchip PIC16F628, que luego fue ampliado por Kevin Timmerman. Estos diseños hacen un buen uso de los comparadores internos del PIC: uno como detector de picos y el otro como umbral de datos. Eche un vistazo a estos si está interesado en hacer su propio decodificador.

    Procesar los datos después de obtenerlos del decodificador puede ser complicado, dependiendo de la precisión que desee que tenga su proyecto. Lector [unwiredben] Comentó sobre el artículo anterior, lo divertido que ha sido últimamente escribir una implementación fundamental. Estoy totalmente de acuerdo. Una cosa es que los requisitos se distribuyen entre varios documentos. Algunos de ellos casi no estaban disponibles en el año 2000 y, sin embargo, constituyen los requisitos legales oficiales expresados ​​en las regulaciones de la FCC.

    Recuerdo particularmente que me costó mucho conseguir un informe obligatorio de PBS y otro del Instituto Nacional de Título. No fue porque no cooperaron, sino porque los informes eran tan antiguos que no pudieron encontrarlos. (Finalmente obtuve los informes, así como un capítulo real de Telecaption II, en el que se basaron muchas de las últimas especificaciones).

    Caja decodificadora externa Telecaption II

    Recuerdo un incidente en el que estaba tratando de comprar un juego de cintas de control CC. Supuestamente estaban disponibles en WGBH Boston, pero cuando llamé, parecía que nadie los había pedido durante años y no estaban seguros de que quedaran. Finalmente encontraron un juego restante y me lo enviaron aquí en Corea, donde casi fue destruido en la aduana debido a una oscura ley que prohíbe la importación de soportes pregrabados. Un punto notable: si solo desea extraer texto para su análisis, el procesamiento será mucho más fácil que si también desea mostrar y colocar correctamente el texto en la pantalla.

    Es posible construir un decodificador digital CEA-708 (ver más abajo). Si esto te interesa,

    La creación de subtítulos

    El proceso de creación del texto de la leyenda es demasiado complicado de manejar aquí. Básicamente, el diálogo debe transcribirse a formato digital. Cuando se trata de subtítulos en tiempo real, como noticias o eventos deportivos, los reporteros judiciales han traído técnicas, habilidades y equipos del mundo. En el caso de programas pregrabados, el proceso puede ser asistido por guiones. Pero aún hay que compararlos con lo que realmente dijeron los actores. Luego, se agregan algunas pistas adicionales, y luego el diálogo debe dividirse en partes que deben colocarse correctamente en la pantalla y sincronizarse con la banda sonora.

    Si está interesado en obtener más información sobre esto, visite el sitio web de Gary Robson. No solo está discutiendo el proceso de creación de subtítulos, sino que Gary ha estado en la industria de los capítulos durante mucho tiempo y ha escrito varios libros excelentes sobre el tema. Los leí todos y busqué su consejo algunas veces: un tipo muy agradable y experimentado.

    Títulos y video digital

    Hasta ahora, la atención se ha centrado en los subtítulos cerrados analógicos, que se han utilizado para transmisiones de radiodifusión, y más o menos también para transmisiones de televisión por cable. Pero, ¿qué pasa con otras formas en que vemos los programas? En cuanto a las cintas VHS, fue una suerte, si no lo anticiparon los diseñadores, que las señales de la línea 21 pudieran grabarse y reproducirse fácilmente con equipos de video. Luego viene el video digital en formatos como Disco láser, DVD, Discos Blu-ray y transmisión, y el mundo de la titulación se está desmoronando, al menos por un tiempo.

    Transición a lo digital

    Primero tenemos el Laser Disc. Almacenaron y reprodujeron subtítulos en formatos NTSC y PAL. Aquí no hay grandes problemas, pero espere. Luego viene el disco versátil digital (DVD), y las cosas comienzan a desvanecerse para un título cerrado, una situación que continúa más o menos hasta el día de hoy con los discos DVD y Blu-ray (BD). La especificación de DVD requiere un paquete de datos de usuario específicamente para almacenar los pares digitales de datos subtitulados (como datos digitales, no codificados en una línea de video). Aunque no conozco ninguna razón, por ejemplo, por la que PAL-DVD no pueda hacer lo mismo, solo los discos NTSC de la Región 1 (América del Norte) pueden almacenar los datos de los subtítulos y seguir cumpliendo las especificaciones.

    La mayoría de los reproductores de DVD utilizan estos datos para generar una señal de línea 21 analógica en la señal de salida de vídeo. (j), que luego se puede descifrar utilizando el decodificador CC interno de su televisor bajo control de visualización.

    • Salida de video compuesta
    • Salida de S-Video:
      • en la señal Y / Luma
    • Salida de video componente:
      • en la señal verde / sincronizada si RGB
      • en el canal Y es Y / Pb / Pr
    • Hay muy pocos jugadores que realmente puedan descifrar los datos de los subtítulos y ponerlos en el video de salida como subtítulos abiertos, pero estos reproductores son la excepción y no la norma.

      Tenemos un problema ...

      Puede ver a dónde lleva esto: hay una suposición oculta con subtítulos cerrados de la línea 21. Por definición, solo se definen para existir en un video de definición estándar entrelazado (480i en el caso de NTSC). Aunque no hay ninguna razón para no hacerlo, no existe un estándar acordado para enviar los datos a través del VBI para cualquier otra sincronización de video. Nadie lo consideró en la década de 1970.

      Esto causó frustración en los consumidores que compraron televisores de alta definición y reproductores de DVD o BD, solo para descubrir que no pueden ver los datos de los subtítulos cerrados a menos que vean el programa en modo 480i. Sin embargo, si está utilizando subtítulos, viva dentro de NTSC DVD Región 1 y esté contento de ver la programación en el modo estándar 480i. ¿Todo está bien? Para nada.

      Por alguna razón que todavía no entiendo, no todos los DVD pregrabados contenían subtítulos, a pesar de que existían subtítulos para la película y estaban disponibles en ediciones de cinta VHS del mismo estudio. Esto parecía aleatorio excepto por una excepción: Universal DVD-DVD nunca tuvo subtítulos. No se preocupe, la tecnología de DVD ha ofrecido una "nueva" solución a este problema: los subtítulos. ¿Recuerdas los de principios del siglo XX?

      Dado que todo era digital ahora, los DVD y BD podían ofrecer los subtítulos duros al estilo antiguo, pero con un toque diferente. El usuario podía activarlos y desactivarlos y, a menudo, podía elegir entre una gama más amplia de idiomas (CC generalmente se limitaba a dos idiomas, si era así, y aquellos de una selección limitada de idiomas). La libertad para dibujar subtítulos era casi ilimitada, ya que eran solo imágenes con un fondo transparente, podían contener todo. No era raro ver subtítulos CC en inglés e inglés en algunos discos.

      A pesar de que muchas fuentes afirman lo contrario, los BD pueden tener y tienen un subtítulo de la línea 21. He usado reproductores de BD y BD para probar señales de la línea 21 durante los últimos diez años sin ningún problema. Pero el problema es el mismo que en el DVD, se generan solo en salidas analógicas de definición estándar de 480i. Y la falta de discos titulados es incluso peor que la de los DVD: estimaría que menos de un tercio de los BD tienen títulos. Mencioné anteriormente muy pocos DVD con decodificadores CC internos. Creo que nunca he visto un reproductor de BD con uno.

      Televisión digital

      El grupo de trabajo de la industria responsable de los estándares de subtítulos cerrados se ha dado cuenta de que es necesario hacer algo para insertar subtítulos en la era digital. El grupo ha desarrollado una nueva versión de titulación cerrada, que aborda muchas de las preocupaciones de la comunidad de usuarios de títulos analógicos. Recuerde que el estándar analógico era EIA-608. El nuevo estándar se llama CEA-708 (CEA se eliminó de la EIA cuando se cerró en 2011). Algunas características adicionales, además de un formato compatible con la transmisión digital ATSC, incluyen:

      • verdadero soporte multilingüe
      • diferentes tamaños de fuente
      • diferentes estilos de fuente
      • se puede reposicionar en la pantalla
      • capacidad hereditaria EIA-608
      • A medida que las transmisiones de televisión digital se volvieron estándar, los televisores fueron reemplazados por aquellos capaces de descifrar los nuevos subtítulos estilo 708. Su televisor probablemente tenga esta capacidad hoy.

        Banda de video digital y firmas

        La calidad de nuestros televisores y pantallas táctiles ha aumentado rápidamente. Las señales de componentes analógicas HD pronto fueron reemplazadas por señalización diferencial digital de alta velocidad. Existen varios estándares, pero HDMI se ha convertido en la interfaz de video digital de facto para consumir video. Nuestros televisores obtienen programación digital de alta definición y pueden descifrar y mostrar títulos con nuevos estilos. Todo es bueno en el mundo. Bueno, no tan rápido.

        Ciertamente, uno esperaría un estándar completamente nuevo como HDMI, diseñado desde el principio para admitir todos los tipos de comunicaciones actuales e imaginables entre dispositivos de A / V de consumo, para abordar el ancho de banda y el formato insignificantes de la señal de título cerrado. Bueno, estarías decepcionado, alguien no recibió la nota. Desde el principio, HDMI no transmite la señal de subtítulos cerrados. Se podría perdonar que pensó que fue una decisión deliberada porque el estándar se ha actualizado muchas veces y los cables HDMI aún no pueden llevar la tapa cerrada.

        La explicación de la industria fue que con un cambio a digital significaba que la decodificación de subtítulos ahora debe realizarse en su televisor. Esto podría no ser tan malo si estas cajas también proporcionaran una salida de canal de RF modulada por ATSC con subtítulos EIA-708, similar a las salidas Ch 2/3 de computadoras y reproductores de VHS más antiguos. Así es, los consumidores que dependen de los subtítulos ahora tienen dos o más decodificadores en los que engañar: uno en el receptor digital del televisor, otro en un televisor por cable y tal vez un tercero en su reproductor de DVD / BD.

        ¿FCC salva el día?

        Con el cambio de los medios pregrabados a la transmisión, la situación realmente ha empeorado. La FCC intervino y resolvió la situación. Podría pensar que con un estándar existente bien establecido como EIA-708, algo que ya se usa en televisores y que la FCC exige para todas las emisoras, la respuesta razonable sería requerir que los servicios de transmisión usen también EIA-708. Y tal vez alentar a la organización HDMI a que también lleve información sobre títulos cerrados. Por desgracia, esa no fue la decisión. En cambio, la FCC ha dictaminado que los servicios de transmisión pueden usar cualquier estándar de tecnología de subtitulado que deseen, siempre que puedan entregar subtítulos.

        Siento que este estado es menos que ideal. Mirando hacia atrás en todos los usos correctos y no intencionales de los subtítulos analógicos, me pregunto cuántas innovaciones nuevas nos faltan debido a esta falta de un estándar titulado unificado. O más bien, nuestra decisión intencional de no aplicar el estándar de título existente de manera uniforme. Dicho esto, no quiero que mis quejas sobre los detalles técnicos nos distraigan del panorama general. El propósito real de estas regulaciones, proporcionar subtítulos a una comunidad de sordos y oyentes, se aplica a través de todos los métodos de programación. Eso es realmente asombroso.

        • fabricante de acero dice:

          Luego viene el video digital en formatos como Laser Disc

          No, LaserDisc no era un formato digital.

        • Ostraco dice:

          "Como mencioné en mi artículo sobre subtítulos cerrados analógicos, es mejor hacer un decodificador de subtítulos cerrados analógicos en el siglo XXI sin depender de circuitos integrados especializados" todo en uno ".

          Se trataba de una empresa en Europa que proporcionaba chips decodificadores entre otros chips de televisión y video. Los especialistas fueron útiles no solo en las múltiples funciones en un dispositivo, sino que fueron probados para manejar todos los detalles, especialmente cuando se dirigían a algo más que al mercado estadounidense.

        • Ostraco dice:

          “Siento que este estado es menos que ideal. Mirando hacia atrás en todos los usos correctos y no intencionales de los subtítulos cerrados analógicos, me pregunto cuántas innovaciones nuevas nos faltan debido a esta falta de un estándar titulado uniforme. "

          Realmente, aunque con un hardware más capaz que maneja esta falta de uniformidad, es posible más a expensas de más trabajo en el lado de la ingeniería.

Joel Carrasco
Joel Carrasco

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