Tema 5. Imagen digital dinámica. Tratamiento.

Transcripción

1 Tema 5. Imagen digital dinámica. Tratamiento Introducción 5.2. Conceptos básicosb 5.3. Captura de vídeov 5.4. Compresión 5.5. Formatos de vídeo v digital 5.6. Vídeo V en Internet Composición y edición de imágenes- Tema 5

2 Introducción Animaciones y Vídeo Cuando se presenta una sucesión de gráficos o imágenes para crear una sensación de movimiento se tienen: - Gráficos en movimiento o animaciones - Imágenes en movimiento o películas o vídeos Cada uno de los gráficos o imágenes individuales de la secuencia es un frame. El número de frames por segundo (fps) se conoce como el ratio de frames (frame rate). Para que el movimiento sea suave el número de frames por segundo tiene que ser superior a 16.

3 Introducción Animaciones La animación o gráficos en movimiento es la técnica que permite que un ordenador genere digitalmente efectos que simulan el movimiento de algún tipo, más o menos realista. Los frames no están pre-grabados como en los vídeos, sino que el cálculo de las actualizaciones necesarias se realiza en tiempo real. Las animaciones se crean con herramientas específicas para tal fin o mediante programas.

4 Introducción Animaciones La ventaja de las animaciones reside en que la secuencia grabada está descrita como un conjunto de objetos y de dependencias temporales que debe ser ejecutado para reproducir la animación. Esto resulta más compacto que almacenar todos los frames de la secuencia. Como desventaja, se requiere suficiente potencia computacional para la reproducción o la renderización para guardarla como vídeo.

5 Introducción Programas de realización de animaciones. Permiten crear animaciones de forma simple utilizando técnicas como el tweening o animación de trayectorias Ejemplos: Autodesk Animator, Macromedia Flash, Adobe Golive, Corel Move

6 Introducción Vídeos Es una secuencia -posiblemente comprimida- de frames representados por imágenes en formato de mapa de bits. Se puede obtener mediante la captura de imágenes de la vida real con una cámara (captura de vídeo) o puede ser generado con la ayuda de un programa (imágenes en movimiento sintéticas). Los vídeos requieren gran capacidad de almacenamiento.

7 Conceptos básicosb Vídeo analógico vs. Vídeo digital Las señales analógicas son señales continuas que se representan mediante funciones continuas, de infinitos puntos: el valor de la señal en un momento determinado puede estar en cualquier punto comprendido en el rango entre los valores máximo y mínimo permitidos. Las señales digitales son de naturaleza discreta, se representan median un conjunto finito de valores (seleccionados a intervalos de la curva). El computador trabaja con un tipo especial de señal digital que es la señal binaria en la que los puntos sólo toman dos valores: uno mínimo (0) y uno máximo (1).

8 Conceptos básicosb Vídeo analógico vs. Vídeo digital. Comparación. En los sistemas analógicos el ruido o error no se puede detectar. El envío de una señal analógica a grandes distancias es problemático debito a la atenuación/interferencia que sufre la señal. La calidad de imagen en un sistema de vídeo digital es totalmente independiente del medio, únicamente depende del proceso previo de digitalización. En un sistema analógico la calidad depende de muchos factores: calidad del soporte(cinta), estado del soporte, calidad del reproductor, estado del reproductor,... En un sistema de vídeo digital se pueden realizar todas las copias que se deseen sin pérdida de calidad (clonación) El sistema de vídeo analógico emplea un conjunto de colores limitados y niveles de brillo y contraste muy restringidos. El vídeo digital utiliza los tres componentes básicos (RGB) con lo que los colores de la imagen son mas puros y exactos. El vídeo digital permite la edición no lineal (NLE) frente a la edición tradicional lineal.

9 Conceptos básicosb Calidad: imágenes por segundo El vídeo se basa en el fenómeno de la persistencia: en cuanto la frecuencia está entorno a 16 cuadros/imágenes por segundo, percibimos sensación de continuidad. El cine trabaja a 24 cuadros/sg mientras que la televisión a 30/35 cuadros/sg. Si el vídeo va a mostrarse por televisión hay que tener en cuenta que ésta muestra vídeo entrelazado: el barrido de la pantalla no se hace línea a línea sino alternándolas: primero las líneas impares (campo impar ó superior) y luego las pares (campo par o inferior): Si trabaja a 30 cuadros por segundo en realidad está mostrando 60 campos por segundo El software de edición deberá generar para cada cuadro las imágenes correspondientes al campo par y al impar para que el movimiento sea lo más suave posible.

10 Conceptos básicosb Calidad: resolución La calidad va a depender también de la resolución: Resolución horizontal: cantidad de líneas horizontales que se utilizan para representar la imagen. Resolución vertical: determinada por la relación de aspecto, es decir, la relación con las líneas horizontales. La televisión utiliza 4:3 y las películas de cine se acercan más a 2:1.

11 Conceptos básicosb Calidad: resolución e imágenes por segundo Dependiendo del destino final del vídeo (VHS, Web, CD-ROM) habrá que trabajar a diferentes resoluciones y ratios. MAYOR CALIDAD Mayor frame rate Mayor resolución más datos Mayor almacenamiento Mayor ancho de banda

12 Conceptos básicos b Codificación del color Codificación YCrCb (YUV) La componente Y representa la luminancia y los otros 2 componentes contienen información de los tonos de color. Los tres canales no necesitan el mismo ancho de banda. Y = 0.299R G B Cr = R - Y Cb = B - Y En el sistema PAL se usan versiones escaladas y filtradas de las señales de crominancia: U = (B - Y) V = (R - Y) Es compatible con sistemas de vídeo antiguos en BN: dichos sistemas sólo utilizan el canal Y (intensidad).

13 Conceptos básicosb Codificación del color Codificación YUV Codificación RGB

14 Conceptos básicos b Codificación del color Codificación YIQ La componente Y representa la luminancia y los otros 2 canales contienen información de los tonos de color. Los tres canales no necesitan el mismo ancho de banda. Usado en el sistema NTSC. Y = 0.299R G B I = 0.596R G B Q = 0.212R G B Es compatible con sistemas de vídeo antiguos en BN: dichos sistemas sólo utilizan el canal Y (intensidad).

15 Conceptos básicosb Codificación del color Codificación YIQ Codificación YUV

16 Fundamentos de vídeo v analógico Formatos de señal En el vídeo analógico las señales pueden ser capturadas por medio de una cámara o ser extraídas de un sistema de almacenamiento de vídeo, entonces se genera una señal eléctrica que debe contener información de cada punto de la imagen. Existen varios métodos para codificar dicha información sobre una señal eléctrica o electromagnética y permitir su transmisión, determinando así los diferentes formatos de señal/conexión analógicos.

17 Fundamentos de vídeo v analógico Formatos de señal Señal por Componentes Mantiene la información separada en sus tres valores: cada uno de los canales YCC va por su propio cable aunque no necesitan el mismo ancho de banda. Es el mejor tipo de señal/conexión. Conserva mejor calidad de vídeo. Conector: RGB, sólo a través de Euroconector 2 tipos: -Audio + video compuesto + componentes -Audio + video compuesto + s-vídeo

18 Fundamentos de vídeo v analógico Formatos de señal/conexión Señal S-Vídeo o Y/C Es un paso de calidad intermedia entre el vídeo por componentes y el vídeo compuesto. Los dos canales que llevan la información del color se combinan en uno llamado CROMINANCIA. Requiere menos ancho de banda que el vídeo por componentes pero también pierde calidad. Conector: S-Vídeo + RCA de audio Pin Nombre GND luminancia GND crominancia (Y) luminancia (C) Crominancia

19 Fundamentos de vídeo v analógico Formatos de señal Señal de Vídeo Compuesto (FBAS) Una señal (única) compuesta contiene toda la información necesaria para la reproducción del vídeo. Los dos canales Y/C se combinan en una sola señal eléctrica, con lo que el ancho de banda de una de ellas debe reducirse. Puesto que el ojo es más sensible a los cambios en luminancia que en crominancia, se deteriora esta última. Conector: RCA Audio estéreo (rojo y blanco) Vídeo (amarillo)

20 Fundamentos de vídeo v analógico Formatos de señal Formato de cinta Formato de señal Calidad Aplicaciones VHS Compuesto Regular Vídeo doméstico S-VHS, Hi-8 S-Vídeo Buena Vídeo industrial, producción BetaSP Componentes Mejor Vídeo industrial, emisión,

21 Fundamentos de vídeo v analógico Formatos de difusión Formato difusión Paises Nº de líneas horizontales Cuadros/ sg Color NTSC EEUU, Canadá, Japón, Korea, México YIQ PAL Europa*, Australia, China, Sudamérica YUV SECAM Francia, Oriente Medio, Africa* YUV

22 Fundamentos de vídeo v analógico Formatos de almacenamiento El formato de almacenamiento es independiente del de difusión. Los formatos de almacenamiento se caracterizan por la señal de color, cantidad de líneas, y relación señal/ruido.

23 Fundamentos de vídeo v analógico Formatos de almacenamiento Formato de almacenamiento VHS 8mm U-Matic Hi8 S-VHS Betacam SP LaserDisk Color Compuesto Compuesto Compuesto Y/C Y/C Componentes Compuesto Líneas

24 Fundamentos de vídeo v analógico Entrelazado: Campos

25 Edición n de vídeov Tipos de edición Edición lineal / nolineal Composición digital (croma, canal alfa) Edición online/ offline

26 Edición n de vídeov Programas de edición de vídeo Permiten la captura, digitalización, edición y postproducción de vídeo (añadir efectos: transiciones, rotulación, inclusión de animaciones, incrustaciones, croma, sonorización).

27 Edición n de vídeov Programas de edición de vídeo Las herramientas para TDV presentan un aspecto común de cara al usuario: - Se basan en una representación gráfica de lo que es una edición A/B: dos mesas de originales, pista de secuencia final y generador de efectos de vídeo. - Cada mesa presenta una serie de pistas de vídeo y audio en las que se pueden cargar secuencias de vídeo digital. Se representan como líneas de tiempo con especificación SMPTE.

28 Edición n de vídeov Programas de edición de vídeo Herramientas Cortar, copiar, pegar Situación de marcas Croma-keying (no sólo en azul), mezcla Titulación Utilización de tipos TrueType o Adobe Type1 Antialiasing

29 Edición n de vídeov Programas de edición de vídeo Efectos especiales, transiciones, filtros Dissolve, wipe, explosiones Definibles por el usuario Enchufables (terceras partes) Sonido No son editores completos de sonido, sólo ofrecen posibilidades simples de edición: cortar, pegar, fades, etc. Los más avanzados: eco, reverberación, amplificación

30 Edición n de vídeov Programas de edición de vídeo Salida Grabación por campos para paso a VTR Grabación como vídeo digital (selección de codec) Posibilidad de salida EDL para trabajar sobre edición analógica

31 Captura de vídeov La entrada de material al computador puede ser de dos maneras: Analógica: Fuente: las cámaras de vídeo tradicionales o dispositivos de almacenamiento analógico (cinta VHS) Proceso: captura o digitalización mediante una tarjeta específica Digital: Fuente: las cámaras de vídeo digitales (formato DV) o dispositivos de almacenamiento digital (cinta DV) Proceso: transmisión al computador (conexión IEEE 1394)

32 Captura de vídeov Tarjetas de vídeo Características básicas que definen/permiten comparar las tarjetas de vídeo: Tipos de entradas/salidas analógicas soportadas Tipos de entradas/salidas digitales soportadas Tipos de compresión de vídeo soportada Tipos de procesado especial soportados Tipos de software incluido Tipos de audio soportado

33 Captura de vídeov Tarjetas de vídeo Las tarjetas de vídeo se pueden clasificar: Tarjetas IEEE 1394 Tarjetas de captura analógica Tarjetas tiempo-real Combos

34 (T3) Tarjetas de vídeo

35 Conexiones (T3) Firewire (IEEE 1394) vs. USB Número máximo de dispositivos: 62 / 127 Cambio en caliente: Sí / Sí Longitud máxima del cable entre dispositivos: 4,5 / 5 metros Velocidad de transferencia de datos: Mbps /12 Mbps 480 Mb/s Tipos de dispositivos conectables - Videocámaras DV - Teclados - Cámaras digitales de alta resolución - Ratones - HDTV (TV de alta definición) - Cajas de conexiones - Discos duros - Unidades DVD-ROM -Impresoras - Escáneres - Monitores - Joysticks - Cámaras digitales de baja resolución - Unidades CD-ROM de baja velocidad - Módems

36 Captura de vídeov Tarjetas de vídeo

37 Captura de vídeov Muestreo de la señal de vídeo La señal de vídeo digital es el resultado de muestrear la señal analógica. El muestreo se realiza sobre una malla de puntos rectangular en la imagen. La luminancia (Y) se muestrea a 13.5 MHz, mientras que las dos señales de color se muestrean a 6.75 MHz. Cada muestra se codifica en 8 o 10 bits. Esto se conoce como muestreo 4:2:2 a 8 (10) bits.

38 Captura de vídeov Configuraciones habituales

39 Captura de vídeov Limitaciones: Velocidad La discretización de la imagen implica la transmisión de datos a una determinada velocidad en el computador. Dos casos: Pre-visualizar vídeo en ventana (bus tarjeta-memoria y velocidad de dibujo de la tarjeta gráfica) Almacenar secuencia de vídeo (velocidad de escritura en disco) Almacenamiento Las secuencias de vídeo digitalizadas ocupan espacios de almacenamiento ingentes.

40 Captura de vídeov La conversión analógica-digital de la tarjeta de captura nos permite digitalizar la imagen Si no tenemos suficiente espacio de almacenamiento, debemos comprimir la secuencia de vídeo antes de almacenarla. La compresión puede efectuarse de dos formas: La imagen se transfiere de la tarjeta de captura al ordenador y el procesador efectúa la compresión La tarjeta de captura hace una compresión previa mínima para garantizar el flujo de datos al medio de almacenamiento

41 Compresión n de vídeov

42 Compresión n de vídeov Tamaño de datos: necesidad de compresión Tamaño de datos de vídeo sin compresión en gigabytes 1920x x x x x120 1 sec min hour hours 671, , , , ,220.80

43 Compresión n de vídeov Efectos de la compresión Almacenamiento de una hora de vídeo comprimido en megabytes 1920x x x x x120 1:1 671, ,598 99,533 24,883 6,221 3:1 223,949 99,533 33,178 8,294 2,074 6:1 111,974 49,766 16,589 4,147 1,037 25:1 26,874 11,944 3, :1 6,718 2,

44 Compresión n de vídeov Cámara Sistema de Almacenamiento Analógico Parámetros Tarjeta de captura - Cuadros por segundo - Calidad de compresión - Ancho de banda disponible Memoria Central Codec Soft Imagen Raw Memoria de Vídeo Imagen Comprimida Disco Codec Hard

45 Compresión n de vídeov Tipos de compresión: -Sin pérdida - Con pérdida Bases de la compresión de vídeo: - Representar con menos precisión las partes de la imagen a las que el ojo es menos sensible - Despreciar partes de la animación menos apreciables - Evitar redundancia de datos

46 Compresión n de vídeov Compresión de una imagen: JPEG: 10:1-40:1 0.5 seg de descompresión Esto no es problema en imagen estática Compresión de vídeo: Usar jpeg es inviable a fps Un codec no es una serie de compresiones estáticas de imágenes individuales: permite controles como el ancho de banda constante, obtiene ventajas del movimiento. En consecuencia, hay dos tipos de compresión: - Intra-cuadro (intraframe) - Inter-cuadro (interframe)

47 Compresión n de vídeov Compresión intra-cuadro Similar a la utilizada en imagen estática Compresión inter-cuadro

48 Compresión n de vídeov El trabajo con vídeo digital se basa en la compresión y descompresión de secuencia El conjunto de técnicas para codificar (comprimir) y decodificar (descomprimir) puede variar según el método empleado, y pueden ser procesos asimétricos A la definición de un método para codificar y decodificar una secuencia de vídeo se le denomina CODEC Un entorno de vídeo digital suele estar asociado a unos codecs determinados

49 Compresión n de vídeov Parámetros - Tipo de compresor inter e intra-frame (codec) - Resolución de Color - Calidad de compresión - Sincronización en cuadros por segundo - Frecuencia de key-frames - Limitación global del ancho de banda - Parámetros adicionales: compensación de movimiento seguimiento de bloques

50 Compresión n de vídeov Los entornos de vídeo digital más extendidos son: QuickTime, Video for Windows, DVI y cada uno de estos puede trabajar con varios codecs. Cada codec determina el tipo de compresión inter e intracuadro. No se puede elegir un método de cada fabricante. Métodos intra-frame: RLE, JPEG, VQ, Wavelets, Fractal CODECs: RLE (RLE), Video1, Indeo 3.2 (VQ), Cinepack (VQ), MPEG (JPEG), Fractal (IFS-VQ)

51 Compresión n de vídeov MJPEG = Motion JPEG - Comprime cada fotograma de forma independiente - Sucesión de cuadros JPEG - 20:1 con JPEG y MJPEG sin pérdida de calidad - Ventaja: acceso en tiempo real a cada frame (JPEG es un algoritmo simétrico)

52 Compresión n de vídeov MPEG (Motion Pictures Expert Group) - Estándar ISO - Intraframe (JPEG) - Interframe - Asimétrico - Reducciones de 50:1 en adelante

53 Compresión n de vídeov Compresión MPEG: Compresión intra-cuadro: JPEG

54 Compresión n de vídeov Cómo comprime MPEG? Hay tres tipos de cuadros en MPEG: Intra-coded (I), son los de referencia completos, key frames, comprimidos casi como JPEG Predictive-coded (P), se codifican con respecto al frame anterior (I o P a su vez), con predicción compensada de movimiento Bidirectional predictive-coded (B), codificados con respecto al frame anterior y al posterior (I o P)

55 Compresión n de vídeov Compresión MPEG: Se forman grupos de cuadros consecutivos Siempre empezados en I Contienen I, P y B entremezclados Los P o B dependen del codificador (el estándar no obliga ni indica cuándo uno u otro)

56 Compresión n de vídeov Compresión MPEG: Codificación bidireccional:

57 Compresión n de vídeov Compresión MPEG: Dependiendo de la complejidad del codificador utilizado se podrán codificar sólo imágenes I, las imágenes I y P, o las imágenes I,P y B.Las diferencias serán notables en: factor de compresión, capacidad de acceso aleatorio, tiempo de codificación y calidad percibida. Los parámetros M y N definen la manera en que las imágenes I,P y B se encadenan:

58 Compresión n de vídeov Compresión MPEG: Para codificar o decodificar una imagen B, el codificador/decodificador necesita la imagen I ó P que la precede y la imagen I ó P que la sigue. El orden de las imágenes será modificado antes de la codificación de forma que el codificador/decodificador disponga antes que la imagen B de las imágenes I/P necesarias para su tratamiento: En la visualización, las imágenes de la secuencia de video se han de mostrar en el mismo orden...

59 Compresión n de vídeov MPEG-1 (1992) - Soporte CD - Calidad VHS, 30 fps -Audio CD - 10 Mb por minuto - Compresión vídeo: H.261 y JPEG - Compresión de audio: MUSICAM

60 Compresión n de vídeov MPEG-2 - Soporte DVD - Calidad vídeo-difusión (S-VHS) - 4 a 9 Mb/seg y 15 a 20 Mb/seg para HDTV -Permite: Baja resolución: vídeo consumo (352x240) Media: estudios de TV (720x480) Alta 1440: HDTV (1440x1152) Alta: producción (1920 x1080)

61 Compresión n de vídeov MPEG-4 (1998) - Soporte para dispositivos de baja velocidad de transferencia y de distinta naturaleza (vídeo-teléfonos, bases de datos multimedia, etc.) - Compresión basada en fractales con segmentación de formas - Integra multimedia digital (media objects) - Composición de objetos para formar escenas - Sincronización de los datos asociados

62 Compresión n de vídeov MPEG-7 - Estándar en desarrollo - Multimedia Content Description Interface - Para describir el contenido de todos los ficheros multimedia (descriptores estándar y definibles) - Compresión basada en vectores de posición sobre bases de datos de objetos - Se basa en el uso intensivo de redes

63 Compresión n de vídeov H Estándar para vídeo-conferencia, vídeo telefonía sobre RDSI - Para velocidades de transferencia de 64 Kbits/seg - Resolución 8 veces inferior al sistema PAL - Compresión intra-cuadro: básicamente jpeg - Compresión inter-cuadro: Cuadros I, Cuadros P

64 Compresión n de vídeov DV25 - Compresión 5:1 (en una 1 de video DV equivale a 13 GB sin comprimir) -25 Mb/s - Incluye audio e información de control (3.6 MB/s) - Muestreo de color: 4:1:1 - Audio sin comprimir, dos pares de canales estéreo, muestre de 12 a 32 khz ó de 16 bits a 44kHz/48kHz - Existen variantes (DV50, DV100)

65 Compresión n de vídeov Algunos codecs populares Microsoft Video 1 Calidad de imagen: mala Suavidad de movimiento: normal, si no buscas mucha calidad Tamaño del fichero: normal Posibilidad de edición: cómoda Comentarios: TODOS los ordenadores con windows tienen este codec y, por lo tanto, está garantizada su visualización

66 Compresión n de vídeov Algunos codecs populares Intel Indeo Calidad de imagen: normal Suavidad de movimiento: normal Tamaño del fichero: pequeño Posibilidad de edición: cómoda Comentario: en general da un resultado similar a Microsoft video, pero tiene propiedades especiales para la transmisión por Internet. Hay varias versiones de Indeo. Cinepak Calidad de magen: normal Suavidad de movimiento: normal, tirando a mala Tamaño fichero: ninguna maravilla, tirando a mal. Posibilidad de edición: cómoda Comentario: no aporta nada nuevo.

67 Compresión n de vídeov Algunos codecs populares DivX Calidad de Imagen: buenísima (próximo a MPEG II) Suavidad de movimiento: Si tu ordenador tiene menos de dos años, sin problemas (y sin hardware especifico) Tamaño del fichero: muy pequeño Posibilidad de edición: mal Comentario: Películas bajadas por Internet. Bueno como resultado final de una edición, para reproducir en ordenador (ya hay algunos modelos de reproductor de sobremesa de DVD que clo soportan). Periódicamente aparecen nuevas versiones.se puede descargar el codec de

68 Compresión n de vídeov Reproducción de vídeo La calidad de cada codec se mide por la capacidad para reproducir una secuencia de vídeo original No es lo mismo evaluar la calidad para secuencias de bajo movimiento y alto movimiento Pasos en la reproducción de vídeo: Lectura de disco a memoria de la imagen/secuencia Descompresión de la imagen al formato propio generado por el codec Transformación de la imagen al formato estándar de comunicación con la tarjeta de vídeo Transferencia a la memoria de la tarjeta de vídeo

69 Compresión n de vídeov Comparación entre codecs Criterios a tener en cuenta: Calidad de la imagen individual Suavidad del movimiento Manejo de la paleta de colores (flash) Independencia de la resolución (optimizados para 320x240) Equilibrio compresión/descompresión

70 Compresión n de vídeov Comparación entre codecs

71 Formatos de video digital Arquitecturas Una arquitectura de vídeo define la forma en que se manejan y sincronizan los datos de vídeo. Cada arquitectura está optimizada para una plataforma específica. Por ejemplo, Windows Media está optimizado para el PC, QuickTime para Apple y Real Systems para la web. Todas las arquitecturas de vídeo son similares en funciones, pero difieren ampliamente en los detalles. Todas definen los formatos de los archivos y sus extensiones, pero no necesariamente especifican el formato actual de los datos de vídeo almacenado en el archivo.

72 Formatos de video digital Arquitecturas La arquitectura puede restringir el formato de vídeo, pero no siempre se da el caso. Por ejemplo, Windows Media y QuickTime manejan una amplia variedad de formatos de vídeo. Las extensiones.avi y.mov identifican la arquitectura de vídeo, no el codec que fue usado para crear el vídeo. Por consiguiente, cuando abrimos un fichero con las extensiones.avi o.mov, lo que realmente abrimos es el entorno. El ordenador lee la información del entorno y llama al software apropiado para que se reproduzca ese fichero correctamente.

73 Formatos de video digital Arquitecturas

74 Formatos de video digital Arquitecturas

75 Formatos de video digital Arquitecturas

76 Formatos de video digital Arquitecturas

77 Formatos de video digital Arquitecturas

78 Formatos de video digital Formatos de almacenamiento DV Cintas DV (almacenamiento) Compresión DV (DV25, DV50) Cámaras DV (cintas DV + compresión DV + salida a computador) Las cintas DV NO son las únicas cintas para almacenamiento de vídeo DIGITAL...

79 Formatos de video digital Formatos de almacenamiento (cinta)

80 Formatos de video digital Formatos de almacenamiento (cinta) D1: publicidad y cine. D2 y D3: grandes productoras (video compuesto) DVCPRO(D7), DV, DVCAM: periodismo electrónico, canales temáticos de televisión por satélite Betacam Digital, DVCPRO 50, Digital-S (D9): producciones televisivas digitales de alta calidad D9-HD, HDCAM, HD-D5, DVCPRO-HD, D6: futura televisión de alta definición (HDTV) D9-HD,HDCAM, HD-D5 : cinematografía digital DV (minidv) y Digital-8: formatos domésticos que están sustituyendo a los formatos analógicos

81 Formatos de video digital HDTV: Televisión de alta definición HDTV es un término amplio para un campo de la tecnología que ofrecerá televisión con la misma claridad de una película de 35 mm sobre una pantalla más grande que una pantalla normal. Es el objetivo primordial de los servicios de televisión digital (DTV), ya que permite al espectador disfrutar imágenes en formato widescreen y audio envolvente con calidad de CD. HDTV es un sistema mas de televisión con mas de 1,000 líneas por cuadro y una razón de aspecto de 16x9 para el formato de la pantalla. No hay un sistema único y universal.

82 Formatos de video digital HDTV: Televisión de alta definición

83 Formatos de video digital Relación de aspecto de cuadro (frame aspect ratio) Los píxeles en la pantalla pueden tener distintas proporciones, al igual que los fotogramas. Por proporción de aspecto se entiende la relación entre la anchura y la altura. Así por ejemplo, el formato DV NTSC tiene una proporción de fotograma de 4:3, lo que significa que el fotograma será siempre más ancho que alto en una cuarta parte. De este modo se especifica un tamaño en términos relativos, independiente del tamaño en términos absolutos.

84 Formatos de video digital Relación de aspecto de píxel (pixel aspect ratio) Lo mismo ocurre con los píxeles. Y así, por ejemplo, cuando se dice que en el formato DV NTSC la proporción de aspecto de pixel es de 0.9 se quiere decir que por cada unidad de altura se tendrán 0.9 unidades de anchura. Muchos formatos de vídeo utilizan la misma proporción para los fotogramas (normalmente 4:3) pero diferentes proporciones para los píxeles. Por ejemplo, muchas tarjetas de captura NTSC producen vídeo con una proporción de fotograma de 4:3, con píxeles cuadrados (proporción 1.0) y una resolución de 640 x 480. El formato DV NTSC tiene la misma proporción para el fotograma, pero usa píxeles rectangulares (0.9 de proporción), y una resolución de 720 x 480. Los píxeles DV son siempre rectangulares, y se orientan verticalmente en sistemas NTSC y horizontalmente en sistemas PAL.

85 Formatos de video digital Relación de aspecto de píxel (pixel aspect ratio) Si en un monitor de píxeles cuadrados se muestran píxeles rectangulares sin alteración, las imágenes y el movimiento aparecerán distorsionadas, y así, por ejemplo, los círculos se mostrarán como óvalos. No obstante, cuando esa misma imagen se muestre en otro monitor, las imágenes se verán de forma correcta. A: Píxeles cuadrados y relación de aspecto 4:3 B:A: Píxeles no cuadrados y relación de aspecto 4:3 C:A: Píxeles no cuadrados mostrados en una pantalla de píxeles cuadrados

86 Formatos de video digital Formatos de almacenamiento VídeoCD Es un formato que permite almacenar video en un CD con una calidad algo mayor que VHS o S-VHS. Utiliza codificación MPEG-1. Existe una variante: Super-vídeo CD ó SVCD que trabaja con MPEG-2. Se puede almacenar un clip de hasta 180 minutos en un CD-R estándar a calidad aceptable, 120 minutos a calidad mayor que VHS y 90 minutos a calidad mayor que S-VHS (sin llegar a calidad DVD).

87 Formatos de video digital Formatos de almacenamiento VídeoCD La ventaja de VCD frente a DivX es que, aunque su calidad de imagen y sonido es peor, es compatible con la mayoría de los reproductores DVD domésticos (más del 95%). Hoy en día existen reproductores domésticos de DivX, pero tienen el problema de la actualización del codec.

88 Formatos de video digital Formatos de almacenamiento DVD-Vídeo El disco DVD (Digital Video Device/Digital Versatile Disk) es físicamente similar al CD, pero capaz de llegar a los 17 Gigabytes (doble cara, doble capa). En vídeo es el sucesor del VHS pero con calidad de imagen (mpeg-2) y audio muy superior. La industria cinematográfica al adoptarlo como estándar de almacenamiento y para evitar la piratería encriptó el contenido de los discos, de forma que no pudiesen ser pasados a un sistema informático (código de encriptación CSS).

89 Formatos de video digital Formatos de almacenamiento DVD-Vídeo Sin embargo, enseguida apareció un código desencriptador (DeCSS). Al proceso de pasar a disco duro el contenido de un DVD se le llama ripeo (ripear). Al ser DeCSS de dominio pùblico los programas ripeadores DVD ( rippers ) suelen ser en su mayoría gratuitos (ej: DVD Decripter y Smart Ripper) Con la aparición del codec DivX, se hizo posible grabar el contenido de un DVD a un CD en formato DIVX o Video CD, eso sí, con pérdida de calidad.

90 Formatos de audio digital Audio analógico/digital: digitalización Formatos WAV (Waveform Audio) sin compresión- AIFF (Audio Interface File Format) sin compresión- OGG Vorbis (GNU) WMA (Windows Media Audio) Real Audio ACC (MPEG-4 Advanced Audio Coding), VQF, y...

91 MP3 Formatos de audio digital En 1997 el Instituto Fraunhofer ideó un codec capaz de comprimir audio sin pérdida de calidad apreciable. En 1992 MPEG aprobó la tecnología y nació el MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3). Se basa en las limitaciones del oído humano, que sólo es capaz de captar las frecuencias entre 20Hz y 20 khz y es más sensible entre 2 y 4 khz. De esta forma elimina las frecuencias inaudibles conservando a esencia del sonido. Al obtener un MP3 se puede seleccionar la codificación y compresión que se desea (nivel de calidad). A 128kbits/44kHz estéreo se consigue un buen equilibrio entre calidad y compresión y es el nivel que se encentra por defecto en los compresores y en las canciones disponibles en la red.