Proyecto: Un sistema web basado en la digitalización de audio-vídeo para el análisis de experimentos de física y de fenómenos de la vida cotidiana

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Estefania Rico Hidalgo
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1 Proyecto: Un sistema web basado en la digitalización de audio-vídeo para el análisis de experimentos de física y de fenómenos de la vida cotidiana Documento: Instrucciones generales para el registro y digitalización de audio-vídeo. Autor: Alberto Ramil Rego Fecha: 16 de septiembre de 2002

cotidiana Documento: Instrucciones generales para el registro y

3 Contenido Cómo se elaboró la colección de ficheros... 1 Cómo se obtuvieron las películas digitalizadas... 1 Cómo se obtuvieron las imágenes digitalizadas... 2 Cómo se obtuvieron los sonidos digitalizados... 2 Recomendaciones para el registro y digitalización de audio-vídeo... 3 Toma de imágenes y sonido... 3 Digitalización... 4 Apéndices... 5 Características de la cámara de video SONY CCD-TR3200E Hi Características de Pinnacle Studio DC10plus... 6 Características del micrófono Radio Shark

.. 2 Recomendaciones para el registro y digitalización de audio-vídeo... 3 Toma de imágenes y sonido... 3 Digitalización.

5 Instrucciones generales para el registro y digitalización de audio-vídeo Cómo se elaboró la colección de ficheros El procedimiento seguido para elaborar los archivos en el Laboratorio de Física de la Escuela Politécnica Superior puede servir de ayuda a los que estén interesados en crear sus propios ficheros de audio-vídeo. Cómo se obtuvieron las películas digitalizadas El procedimiento general consta de los siguientes pasos: Toma. Las películas se tomaron en formato de televisión PAL (grabándolas en cinta magnética de 8 mm) con una cámara analógica de vídeo Hi8 XR de SONY modelo CCD-TR3200E con la siguiente configuración: 16:9WIDE "off", STEADY-SHOT "off", REC_MODE "SP". Captura. Para digitalizar las imágenes se utilizó el sistema DC10plus de Pinnacle Systems. La salida de la cámara de vídeo se conecta con la entrada de la tarjeta y el programa Pinnacle Studio7 captura (digitaliza y graba en el disco duro) cada cuadro o fotograma de la película y separa las diferentes escenas. La calidad de captura elegida fue 100% con 384x288 píxeles y el codec Motion-JPEG. Edición. Utilizando el mismo software se recortan las escenas, se superponen los títulos y se ajusta la velocidad de reproducción para reducir el número de fotogramas por segundo y evitar que el tamaño de los archivos sea excesivamente grande. Hacer vídeo. La escena editada se utiliza para generar la salida de vídeo, en este caso a un archivo AVI. El codec 1 empleado fue Intel Indeo Video R3.2, más conocido por Indeo3, por ser uno de los que vienen en todas las versiones del Reproductor Multimedia de Windows. Este procedimiento puede simplificarse bastante si se dispone de una cámara digital ya que la toma y captura la realiza la propia cámara. La edición de las películas digitales puede hacerse con las nuevas versiones del Reproductor Multimedia de Windows (integradas en la versión XP de Windows ) o con otros programas disponibles en la web. 1 La palabra codec se utiliza para referirse a un algoritmo codificador-descodificador. 1

Cómo se obtuvieron las películas digitalizadas El procedimiento general consta de los siguientes pasos: Toma.

6 Alberto Ramil Rego, Universidad de La Coruña, 2002 Cómo se obtuvieron las imágenes digitalizadas El procedimiento utilizado fue similar al de las películas: Toma. Con una cámara analógica de vídeo Hi8 XR de SONY en modo FOTO (sobre cinta magnética de 8 mm).captura. Con el sistema DC10plus de Pinnacle Systems y una resolución de 388x284 píxeles. Guardar en un archivo. En formato JPG (calidad 100%). Evidentemente, todo el proceso se simplifica si se dispone de una cámara fotográfica digital o de una webcam. Cómo se obtuvieron los sonidos digitalizados El procedimiento utilizado también fue similar al de las películas: Toma. En formato de televisión PAL (sobre cinta magnética de 8 mm) con una cámara analógica de video Hi8 XR de SONY y un micrófono Radio Shark Captura. Con tarjeta sonido Sound Blaster 4 con frecuencia de muestreo FS=44100 Hz, 16 bites y 2 canales (estéreo). Edición. Se recortan los sonidos con Creative Wave Studio 4.06.Guardar en un archivo. En formato WAV y con los parámetros siguientes: 8 bites, mono, FS=11025 Hz y codificación PCM.De nuevo, disponiendo de una grabadora digital de sonido se podrían crear los archivos de sonido directamente. 2

Guardar en un archivo. En formato JPG (calidad 100%). Evidentemente, todo el proceso se simplifica si se dispone de una cámara fotográfica digital o de una webcam.

7 Instrucciones generales para el registro y digitalización de audio-vídeo Recomendaciones para el registro y digitalización de audio-vídeo Toma de imágenes y sonido Cámara. En principio sirve cualquier cámara de vídeo pero es preferible utilizar una en la que se pueda pasar a modo manual para ajustar la velocidad de obturación, diafragma y ganancia. Fondo. Lo más sencillo y uniforme posible, buscando un buen contraste en el brillo con los objetos en movimiento. Tener siempre en cuenta que aunque para el ojo desnudo exista una buena visibilidad esta se reducirá bastante en la película final. Iluminación. Una luz abundante y difusa es la mejor garantía para las fotografías y las películas. Evitar, cuando sea posible, la iluminación frontal o lateral que produce sombras muy molestas. En la mayoría de los casos empleamos dos focos halógenos de 500 W dirigidos hacia el techo del laboratorio. Escala. Siempre que se necesiten obtener distancias deberá situarse un objeto de dimensiones conocidas a modo de escala. Lo más cómodo es utilizar una regla con las marcas grandes y con buen contraste (blanco y negro). La escala ha de ponerse lo más cerca posible del plano en el que sucede la acción para no cometer errores de paralaje. Marcas. En objetos grandes y uniformes suele ser muy cómodo, para su posterior análisis, colocar una pegatina con una cruz oscura si el objeto es brillante o una pegatina de color fluorescente sin el objeto es oscuro. La combinación negro / amarillo suele dar buenos resultados. Encuadre. Debe escogerse con cuidado para evitar que el objeto de interés se acerque demasiado a los bordes donde los objetivos suelen tener peor comportamiento pero sin desperdiciar píxeles con una imagen muy concentrada en el centro. Suele ser cómodo disponer de un objetivo de focal variable zoom y un trípode. Sonido. Las cámaras de video disponen de un micrófono incorporado pero para evitar el registro de ruidos de fondo es preferible utilizar un micrófono externo que se pueda aproximar a la fuente del sonido. Anotaciones. Suele se de gran utilidad apuntar en un cuaderno los detalles importantes de cada toma y el contenido de estas, así como utilizar una pizarra a modo de claqueta para separar y numerar las escenas en una cinta. Al cabo de unos días y después de repetir varias tomas el contenido de la cinta se puede hacer bastante complicado. 3

Lo más sencillo y uniforme posible, buscando un buen contraste en el brillo con los objetos en movimiento.

8 Alberto Ramil Rego, Universidad de La Coruña, 2002 Digitalización Resolución. La captura y creación del archivo de vídeo puede hacerse, dependiendo de la tarjeta, con varias resoluciones. Hemos elegido el tamaño 388 por 284 píxeles porque puede utilizarse en pantallas de cualquier resolución y además el volumen de datos es bastante reducido. Elección de la toma. La elección de la toma que se va a digitalizar (si hay varias) y su duración debe decidirse después de verlas en el monitor varias veces. Esto evitará derrochar el disco duro con capturas demasiado largas o poco interesantes. Fotogramas por segundo. En muchos casos se ha elegido un valor inferior a los 25 fps del sistema PAL para limitar el tamaño de los archivos, eliminando así fotogramas superfluos en situaciones en las que la velocidad del proceso es lenta comparada con los 40 ms. Nombres. Los nombres de los archivos deben ser cortos y claros. Cuando sea necesario habrá que añadir algún tipo de numeración. En nuestra colección hemos mantenido las normas del MS-DOS limitando a ocho caracteres el nombre de los ficheros. Títulos. Se ha incluido en el primer fotograma el número de fotogramas por segundo (salvo cuando este coincide con los 25 del PAL) y algún otro parámetro importante que sea necesario para el análisis. También se ha hecho aparecer en la mayoría de los casos el escudo de la Universidad de La Coruña. 4

La elección de la toma que se va a digitalizar (si hay varias) y su duración debe decidirse después de verlas en el monitor varias veces.

9 Instrucciones generales para el registro y digitalización de audio-vídeo Apéndices Características de la cámara de video SONY CCD-TR3200E Hi8 Sistema de vídeo grabación 2 cabezas giratorias (sistema FM) Sistema de audio grabación 2 cabezas giratorias (sistema FM) Señal de vídeo Dispositivo de imagen Objetivo Temperatura de color Gama de iluminación Apertura (iris, número F) Velocidad de obturación Ganancia Salidas de vídeo Salidas de audio PAL normas CCIR CCD (dispositivo de transferencia de carga) píxeles útiles zoom motorizado diámetro de filtro 52 mm distancia focal 3,9-81,9 mm equivalentes en 35mm a mm automática (equilibrio de blancos) interiores 3200 K exteriores 5800 K 1 a lux 1,6 a 19 (16 pasos de 0,5 EV) Rápida 1/50 a 1/10000 (16 pasos de 0,5 EV) Lenta 1/3 a 1/25 (4 pasos de 1,0 EV) +18dB a -3dB (8 pasos de 0,5 EV) vídeo S (mini conector DIN) vídeo compuesto (conector fono) 2 tomas fono 5

obturación Ganancia Salidas de vídeo Salidas de audio PAL normas CCIR CCD (dispositivo de transferencia de carga) 440 000 píxeles útiles zoom motorizado diámetro de filtro 52 mm distancia focal

10 Alberto Ramil Rego, Universidad de La Coruña, 2002 Características de Pinnacle Studio DC10plus Hardware tarjeta PCI 32 bites Plug&Play con interfaz de bus mastering Software Pinnacle Studio 7 Velocidad de captura de vídeo Resolución de captura y salida de vídeo Velocidad de transferencia de datos Compresión Entradas de vídeo Salidas de vídeo hasta 25 fotogramas por segundo (50 campos por segundo) hasta 768x576 YUV 4:2:2 hasta 6 MB/s Motion-JPEG con velocidad ajustable desde 3,5:1 hasta 43:1 a resolución completa 1 (conector RCA) de vídeo compuesto 1 (conector Hosiden) de S-Video 1 (conector RCA) de vídeo compuesto 1 (conector Hosiden) de S-Video Características del micrófono Radio Shark Rango de frecuencias Impedancia Sensibilidad 50 a Hz 800 Ω -72 db±4 db (0 db = 1V/µbar, 1 khz) Conector conector 1/8 Figura 1. Respuesta del micrófono a las diferentes frecuencias. 6

segundo) hasta 768x576 YUV 4:2:2 hasta 6 MB/s Motion-JPEG con velocidad ajustable desde 3,5:1 hasta 43:1 a resolución completa 1 (conector RCA) de vídeo compuesto 1 (conector Hosiden) de S-Video 1

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