11

Tema 2Tema 2La señal digital de La señal digital de videovideo

BibliografíaBibliografía

Manuel Rummel. “Producción de Vídeo Digital”. Paraninfo 1999. Manuel Rummel. “Producción de Vídeo Digital”. Paraninfo 1999. José Oliver Gil, M. Perez. “Compresión de imagen y video: Fundamentos teóricos y José Oliver Gil, M. Perez. “Compresión de imagen y video: Fundamentos teóricos y aspectos prácticos”. E UPV.aspectos prácticos”. E UPV.John Watkinson. “Video Digital”. Ed Paraninfo 1996.John Watkinson. “Video Digital”. Ed Paraninfo 1996.Curso de fotografía, Luis Monje Arenas: http://www.difo.uah.es/curso/Curso de fotografía, Luis Monje Arenas: http://www.difo.uah.es/curso/

22

ÍndiceÍndice

1.1. Captura de la imagen.Captura de la imagen.

2.2. Digitalización.Digitalización.

3.3. Transmisión.Transmisión.

4.4. Estrategias de Compresión de Estrategias de Compresión de Vídeo.Vídeo.

5.5. Formatos de video y cine digitalFormatos de video y cine digital

6.6. Alta definición.Alta definición.

33

Formatos de video digitalFormatos de video digital

Un formato de video es un recipiente que contiene:– Información de video y audio– Codec utilizado– Otros datos de control

Actualmente para almacenar video se utilizan formatos multimedia.

5.- Formatos de video y cine digital

44

AVIAVI

El formato AVI (Audio Video Interleave) es el formato standard de video digital.

Su funcionamiento es muy simple pues almacena la información por capas, guardando una capa de video seguida por una de audio.

La información almacenada normalmente esta comprimida.

5.- Formatos de video y cine digital

55

QuicktimeQuicktime

Es un formato que surge para el entorno Mac.

Es un contenedor multimedia que almacena diferentes tipos de datos: audio, video, efectos, o texto (p.e subtítulos).

Cada una de sus pistas es codificada con un codec.

5.- Formatos de video y cine digital

66

AVIAVI – XviDXviD – DivXDivX – FFMPEGFFMPEG – Indeo Indeo – Cinepak Cinepak – Windows Media Windows Media

MatroskaMatroska – XviDXviD – DivXDivX – FFMPEGFFMPEG

OggOgg OGMOGM

– XviDXviD – DivXDivX – FFMPEGFFMPEG

ASFASF – Windows Media Windows Media

WMVWMV – Windows Media Windows Media

MPEG-1MPEG-1 and and MPEG-2MPEG-2 MP4 (MPEG4) MP4 (MPEG4)

– XviDXviD – DivXDivX – FFMPEGFFMPEG

QuickTimeQuickTime (MOV) (MOV) – SorensonSorenson – Cinepak Cinepak

RealMediaRealMedia (RM) (RM) – RealVideoRealVideo

5.- Formatos de video y cine digital

77

Formatos digitales en Formatos digitales en cintacinta

5.- Formatos de video y cine digital

88

ResoluciónResolución

6.- Alta Definición

99

PretensionesPretensiones

La alta definición (HD), es un proyecto que tiene más de 20 años de existencia, el cual se inició cuando la tecnología era aún analógica. Pretendía:

Elevar el número de líneas. PAL, de 625 pasaba a 1250. NTSC, de 525 a 1050.

Relación de aspecto: de 4:3, pasaba a 16:9. Elevar también la frecuencia de cuadro: de 25

imágenes por segundo, al doble.

También más calidad de audio. Comparable a la obtenida en la reproducción de CD.

6.- Alta Definición

1010

Primeros formatosPrimeros formatos

Llegaron a salir dos formatos de Alta Definición: D2 Mac y HD Mac.

Pero el grave problema que tenían estos formatos era que el ancho de banda que necesitaban para emitir la señal de televisión era mucho mayor que el que permitía la televisión analógica.

6.- Alta Definición

1111

Emisión digitalEmisión digital

En Europa, hace dos años que empezó la emisión de Euro 1080, un nuevo canal de HD.

Es el primero que aparece con 1920 × 1080 pixels, cumpliendo la normativa europea de compresión estándar.

Éste se emite por el satélite europeo ASTRA y tiene un canal convencional y otro de eventos para Pay Per View.

6.- Alta Definición

1212

HDTV

Los términos HD ready (listo para HD) y compatible HD están siendo usados con propósitos publicitarios.

Estos términos indican que el dispositivo electrónico que lo posee, puede ser un televisor o algún proyector de imágenes, es capaz de reproducir señales en Alta Definición.

Aunque el hecho de que sea compatible con contenidos en alta definición no implica que el dispositivo sea de alta definición o tenga la resolución necesaria)

6.- Alta Definición

1313

Detalles técnicos

La pantalla HDTV utiliza una proporción de aspecto 16:9.

La alta resolución de las imágenes (1920 pixels × 1080 líneas o 1280 píxeles × 720 líneas) permite mostrar mucho más detalle en comparación con la televisión analógica o de definición estándar (Standard Definition, de 720 píxeles x 576 líneas según el estándar PAL).

6.- Alta Definición

1414

Detalles técnicos

El códec utilizado para la compresión puede ser MPEG-2, H.264 o VC-1 (Estandar que se implementó en Windows Media Vídeo 9)

Aunque el MPEG-2 se está quedando desfasado actualmente por su baja eficiencia de compresión comparado con los otros códecs.

Las imágenes HDTV son hasta 5 veces más definidas que las de la televisión de definición normal, comparando el formato PAL con la resolución HDTV más alta.

6.- Alta Definición

1515

Comparación de los distintos Comparación de los distintos formatos formatos

HDTVHDTV, cuatro veces la resolución estándar , cuatro veces la resolución estándar

6.- Alta Definición

1616

ResoluciónResolución

6.- Alta Definición

1717

Detalles técnicos

La resolución 1920x1080 suele estar en modo entrelazado, para reducir las demandas del ancho de banda.

Las líneas son rastreadas alternativamente 60 veces por segundo, de forma similar entrelazado a 60 Hz en NTSC. Este formato se denomina 1080i, o 1080i60. En las áreas donde tradicionalmente se utiliza la norma PAL a 50 Hz se utiliza 1080i50.

También son utilizados los formatos de rastreo progresivo (progressive scan) con una velocidad de 60 cuadros por segundo. El formato 1280x720 en la práctica siempre es progresivo (refrescando el cuadro completo cada vez) y es así denominado 720p. Varias televisiones americanas actualmente transmiten en 720p/60.

6.- Alta Definición

1818

Detalles técnicos

Cuadros estándar o índices de campo – 24p (rollo fílmico cinematográfico)– 25p– 30p– 50p– 60p– 50i (PAL)– 60i (NTSC)

6.- Alta Definición

1919

Formato HDV Formato HDV (doméstico)(doméstico)

6.- Alta Definición

2020

Formato HDV Formato HDV

6.- Alta Definición

El HDV se almacena en las conocidas y extendidas cintas MiniDV convencionales para grabar secuencias de vídeo MPEG2 de alta calidad.

2121

Formato HDV Formato HDV

6.- Alta Definición

La JVC GR-HD1, presentada en marzo de 2003, fue la La JVC GR-HD1, presentada en marzo de 2003, fue la primera cámara del mercado que adoptaba las primera cámara del mercado que adoptaba las especificaciones correspondientes a lo que, especificaciones correspondientes a lo que, posteriormente, se ha presentado como formato HDV. posteriormente, se ha presentado como formato HDV.

2222

Formato AVCHD Formato AVCHD

6.- Alta Definición

AVCHDAVCHD ( (Advanced Video Codec High Advanced Video Codec High DefinitionDefinition) es un nuevo formato de grabación ) es un nuevo formato de grabación de alta definición lanzado por de alta definición lanzado por SonySony y y PanasonicPanasonic. .

Puede emplear diversos formatos de Puede emplear diversos formatos de almacenamiento, incluyendo discos almacenamiento, incluyendo discos miniDVDminiDVD (DVD grabables de 80 mm.), discos duros, y (DVD grabables de 80 mm.), discos duros, y tarjetas de memoria SD y Memory Stick Pro, y tarjetas de memoria SD y Memory Stick Pro, y ha sido concebido para competir con formatos ha sido concebido para competir con formatos de grabación de videocámara portátil como el de grabación de videocámara portátil como el HDV y el HDV y el MiniDVMiniDV. .

2323

Formato AVCHD Formato AVCHD

6.- Alta Definición

Se usa la compresión de vídeo Se usa la compresión de vídeo MPEG-4 AVC (H.264)MPEG-4 AVC (H.264). .

Es un método de compresión más eficiente en Es un método de compresión más eficiente en comparación al MPEG-2 empleado en las comparación al MPEG-2 empleado en las videocamaras HDV, ofreciendo potencialmente videocamaras HDV, ofreciendo potencialmente tanto unos requisitos de almacenamiento más tanto unos requisitos de almacenamiento más reducidos como una mejor calidad de vídeo. reducidos como una mejor calidad de vídeo.

El audio puede ser codificado en 5.1 El audio puede ser codificado en 5.1 AC-3AC-3 ó 7.1 ó 7.1 linear PCM. linear PCM.

2424

Formato HDCam Formato HDCam

6.- Alta Definición

HDCAMHDCAM, creado en 1997, es una versión de , creado en 1997, es una versión de Alta definiciónAlta definición (HD) de la familia Betacam, y mantiene la misma cinta de (HD) de la familia Betacam, y mantiene la misma cinta de 1/2 pulgada. 1/2 pulgada.

Utiliza una frecuencia de muestreo 4:2:2 y 8 bits de Utiliza una frecuencia de muestreo 4:2:2 y 8 bits de profundidad de color en vídeo por componentes. Este profundidad de color en vídeo por componentes. Este formato, al tratarse de HD, permite grabar en resoluciones formato, al tratarse de HD, permite grabar en resoluciones superiores, a 720 y 1080 líneas. superiores, a 720 y 1080 líneas.

Además, como está destinado al cine, además de a los Además, como está destinado al cine, además de a los habituales 50 y 60 frames por segundo, PAL y NTSC habituales 50 y 60 frames por segundo, PAL y NTSC respectivamente, graba a una velocidad de 24 fps, la misma respectivamente, graba a una velocidad de 24 fps, la misma que se usa en cine con soporte fotoquímico. que se usa en cine con soporte fotoquímico.

Además puede realizar Además puede realizar exploración progresivaexploración progresiva, además de , además de la la exploración entrelazadaexploración entrelazada tradicional de vídeo. Su bitrate de tradicional de vídeo. Su bitrate de vídeo es 144 Mb/s. En cuanto a audio graba 4 canales de vídeo es 144 Mb/s. En cuanto a audio graba 4 canales de audio AES/EBU a 48 KHz y 20 bits.audio AES/EBU a 48 KHz y 20 bits.

2525

Formato HDCam Formato HDCam

6.- Alta Definición

2626

Formato HDCAM SR Formato HDCAM SR

6.- Alta Definición

HDCAM SRHDCAM SR es una variación del anterior creada en es una variación del anterior creada en 2003. Utiliza una cinta con alta densidad de partículas 2003. Utiliza una cinta con alta densidad de partículas que permite grabar una señal RGB con muestreo 4:4:4 que permite grabar una señal RGB con muestreo 4:4:4 a un bitrate de 440 Mb/s.a un bitrate de 440 Mb/s.

Esto permite capturar una resolución máxima de Esto permite capturar una resolución máxima de 1920x1080 y hasta 12 canales de audio. HDCAM SR 1920x1080 y hasta 12 canales de audio. HDCAM SR usa una compresión MPEG-4 Studio Profile de alta usa una compresión MPEG-4 Studio Profile de alta calidad calidad

Dentro de los formatos HDCAM y HDCAM SR, Sony Dentro de los formatos HDCAM y HDCAM SR, Sony cuenta con la gama CineAlta, con equipos cuenta con la gama CineAlta, con equipos especialmente diseñados para su uso en rodajes de especialmente diseñados para su uso en rodajes de cine.cine.

2727

Formato HDCam SRFormato HDCam SR

6.- Alta Definición

2828

Formato DVCPRO HD Formato DVCPRO HD

6.- Alta Definición

DVCPRO HDDVCPRO HD o o DV100DV100 es una variación de es una variación de DVCPRO 50 con resolución en Alta Definición. DVCPRO 50 con resolución en Alta Definición.

Usa el mismo muestreo 4:2:2, pero al ser HD Usa el mismo muestreo 4:2:2, pero al ser HD permite resolución 1080 y 720, tanto en permite resolución 1080 y 720, tanto en progresivo como en entrelazado -aunque el progresivo como en entrelazado -aunque el modo 1080/25p es falso, puesto que la modo 1080/25p es falso, puesto que la captación es progresiva y posteriormente captación es progresiva y posteriormente almacenada de forma entrelazada-.almacenada de forma entrelazada-.

Mediante una compresión hasta 1:6,7 se Mediante una compresión hasta 1:6,7 se consigue un flujo de vídeo de 100 Mb/s. El consigue un flujo de vídeo de 100 Mb/s. El formato admite además 8 pistas de audio. formato admite además 8 pistas de audio.

2929

Formato DVCPRO HD Formato DVCPRO HD

6.- Alta Definición

Toda la gama DVPCRO reproduce cintas DV y Toda la gama DVPCRO reproduce cintas DV y DVCAM, y algunos magnetoscopios también DVCAM, y algunos magnetoscopios también graban formato DV. También permite grabar graban formato DV. También permite grabar en tarjetas de memoria P2 y en disco duro.en tarjetas de memoria P2 y en disco duro.

3030

Formatos de cintaFormatos de cinta 6.- Alta Definición

FormatoFormatoD5 HDD5 HD D7 HDD7 HD

(DVCPRO-HD)(DVCPRO-HD)D9 HDD9 HD(DIGITALS HD)(DIGITALS HD)

D11D11(HDCAM(HDCAM))

D12D12(HDV)(HDV)

D16D16(HDCAM-SR)(HDCAM-SR)

Tipo de Tipo de soportesoporte

cintacinta cintacinta cintacinta cintacinta cintacinta cintacinta

Formato de Formato de imagenimagen

720p720p

1080i1080i

1080p1080p

720p720p

1080i1080i

1080p1080p

720p720p

1080i1080i1080i1080i

1080p1080p

720p720p

1080i1080i720p720p

1080i1080i

1080p1080p

Carencia de Carencia de cuadrocuadro

24/25/3024/25/30pp

50/60i50/60i

24/25/30p24/25/30p

50/60i50/60i25/30p25/30p

50/60i50/60i

24/25/3024/25/30pp

50/60i50/60i

25/30p25/30p

50/60i50/60i

25/30p25/30p

50/60i50/60i

50/60p(1280)50/60p(1280)

Resolución Resolución horizontalhorizontal 19201920

960(720p)960(720p)

1280(60i)1280(60i)

1440(50i)1440(50i)12801280 14401440

1280(720p)1280(720p)

1440(1080i)1440(1080i)19201920

1280(50/60p)1280(50/60p)

Esquema de Esquema de muestreomuestreo

4:2:24:2:2 4:2:24:2:2 4:2:24:2:2 3:1:13:1:1 4:2:04:2:04:2:24:2:2

4:4:44:4:4

Tipo de Tipo de compresióncompresión

DCTDCT

intraframintraframee

DVDV

intraframeintraframeDCTDCT

intraframeintraframe

DCTDCT

intraframintraframee

MPEG-2MPEG-2

interframeinterframeMPEG-4MPEG-4

Studio profileStudio profile

Relación de Relación de compresióncompresión

5:15:1 6.7:16.7:1 6.6:16.6:1 4.4:14.4:1 18:118:12.7:1(4:2:2)2.7:1(4:2:2)

4:1(4:4:4)4:1(4:4:4)

Flujo BinarioFlujo Binario 160 160 MbpsMbps 100 Mbps100 Mbps 125 Mbps125 Mbps 140 Mbps140 Mbps 25 Mbps25 Mbps 440 Mbps440 Mbps

Espacio para Espacio para 1h de video1h de video

72 72 GBytesGBytes 45 GBytes45 GBytes 56 GBytes56 GBytes 63 63

GBytesGBytes11,25 11,25 GBytesGBytes 198 GBytes198 GBytes

3131

Formato ópticos y de estado sólidoFormato ópticos y de estado sólido

FormatoFormatoXDCAM HDXDCAM HD XDCAM XDCAM

HD422HD422 XDCAM EXXDCAM EX P2-HDP2-HD AVCHDAVCHD

Tipo de Tipo de soportesoporte

Disco opticoDisco optico Disco opticoDisco optico SXS-CARDSXS-CARDMemoriaMemoria

(PCMCIA)(PCMCIA)SD/MS CARDSD/MS CARD

Disco opticoDisco optico

Formato de Formato de imagenimagen

720p720p

1080i1080i

1080p1080p

720p720p

1080i1080i

1080p1080p

720p720p

1080i1080i

1080p1080p

720p720p

1080i1080i

1080p1080p

720p720p

1080i1080i

1080p (24fps)1080p (24fps)

Carencia de Carencia de cuadrocuadro

24/25/30p24/25/30p

50/60i50/60i24/25/30p24/25/30p

50/60i50/60i24/25/30p24/25/30p

50/60i50/60i24/25/30p24/25/30p

50/60i50/60i24/50/60p (720p)24/50/60p (720p)

50/60i (1080i)50/60i (1080i)

Resolución Resolución horizontalhorizontal 14401440 19201920 19201920

1440(DV)1440(DV)

1920(H.264)1920(H.264)

1280(720p)1280(720p)

1440(1080p)1440(1080p)

1980(1080p)1980(1080p)

Esquema de Esquema de muestreomuestreo

4:2:04:2:0 4:2:24:2:2 4:2:04:2:0 4:2:24:2:2 4:2:04:2:0

Tipo de Tipo de compresióncompresión MPEG-2MPEG-2

interframeinterframeMPEG-2 422P@HLMPEG-2 422P@HL

interframeinterframeMPEG-2MPEG-2

interframeinterframe

DV DV

(DVCPRO-(DVCPRO-HD)HD)

AVCintraH.2AVCintraH.26464

MPEG-4MPEG-4

(AVC H.264)(AVC H.264)

Relación de Relación de compresióncompresión 10:1(50Mbps)10:1(50Mbps)

20:1 (25 Mbps)20:1 (25 Mbps)16.6:116.6:1

18:1(35 Mbps)18:1(35 Mbps)

35:1 (18 Mbps)35:1 (18 Mbps)

8,3:18,3:1

(100Mbps)(100Mbps)

16,6:1 16,6:1

(50 Mbps)(50 Mbps)

30:1(Card)30:1(Card)

45:1 (DVD)45:1 (DVD)

Flujo BinarioFlujo Binario 18/25/35/50 18/25/35/50 MbpsMbps 50 Mbps50 Mbps 18/25/35 Mbps18/25/35 Mbps 50/100 50/100

MbpsMbps 18/24 Mbps18/24 Mbps

Espacio para Espacio para 1h de video1h de video

8/_/_/22,5 8/_/_/22,5 GBytesGBytes 22,5 GBytes22,5 GBytes 8/_/16 GBytes8/_/16 GBytes 22,5/50 22,5/50

GBytesGBytes 8/11 GBytes8/11 GBytes