Video digital

Video digitalSistema de almacenamiento, procesado o transmisin de datos en forma digital, en lugar de analgicaLos primeros sistemas de almacenamiento eran analgicosLas primeras aplicaciones con video digital eran para corregir bases de tiempo y efectos digitalesSe digitalizaba el video para su procesado y finalmente se regresaba a analgicoFinales de los 70s: Bosch, Ampex y RCA desarrollaron las grabadoras digitales de video, pero no fueron comercializadas

Video digital1986: Sony D-1, almacenados en cinta, digitalmente, en medio analgico de banda altaCaro, slo usado por las cadenas de televisinEventualmente reemplazado por un formato comprimido: Digital Betacam, an ampliamente utilizado

Video digitalLleg a los consumidores en la forma de QuickTime, por AppleInicialmente, de baja calidadRequera equipo digitalizador caroMPEG1 y MPEG2: mejores esquemas de compresin y equipo ms rpido = mayor calidadProliferacin de sistemas de video digital: almacenamiento y transmisin

Formatos bsicos de capturaEntrelazadoExploracin de campo con lneas pares y campo con lneas impares, conformando un cuadro60 campos por segundo, 30 cuadros por segundo (25 en PAL)Ms barato y menor parpadeoProgresivoExploracin progresiva del cuadro completo en una sola exploracin29.97 (30/1.001) campos por segundo (25 en PAL)Ms caro ya que para reducir el parpadeo emplea circuitos especializados.La imagen es mejor

Video digital: edicinEl video digital permite la edicin-no-lineal medianteEquipo especializado, por hardwareComputadoras, por softwareFinal Cut Pro (Apple)Adobe PremiereSony VegasInicialmente, el video digital fue utilizado para TV, pero no para pelculas, porque no tena la calidad necesaria.Si el video est comprimido, se puede editar sin prdidas (adicionales) mientras se preserven las tramas (cuidado con el manejo de los diferentes tipos de tramas).

Video digital: ventajasPermite la visualizacin inmediata, sin procesamiento (qumico)Las cintas pueden ser reutilizadas muchas veces (a diferencia del film)El medio es considerablemente barato:US$3 por una cinta MiniDV de una horaUS$1000 por minuto de film de 35mm, sin procesamientoExisten muchos canales de distribucin: TDT, HDTV, DBS (satlite), Internet, DVD, Blu Ray, etc.

Compresin de video digitalExisten muchos formatos de compresin disponibles, siendo los ms conocidos:MPEG1, utilizado en VCDMPEG2, utilizado en DVD, DBS, Super-VCDMPEG4, utilizado en InternetH.264 (MPEG4 Parte 10, o AVC)

Moving Picture Experts GroupGrupo de trabajo de ISO/IEC, a cargo del desarrollo de estndares de codificacin de audio y videoPrimera reunin fue en Mayo de 1988, en Ottawa, CanadMiembros procedentes de:IndustriasUniversidadesCentros de investigacinDesarrollos:MPEG1, MPEG2, MPEG3 (abandonado), MPEG4, MPEG7 y MPEG21

MPEG1Se buscaba un estndar para poner video en CDsTasa de transferencia requerida: 1.5Mb/s352x240, 29.97 fps352x288, 25 fpsSlo video progresivoUtilizado en VCDCalidad equivalente a una cinta VHSLa capa 3 de audio es utilizada para msica (MP3)Partes:1: Sincrona y multiplexado de audio y video2: Video, codec de compresin de video no-entrelazado3: Audio, codec de compresin de audio, con tres capas de complejidadMP1, o MPEG-1 Parte 3 Capa 1MP2, o MPEG-1 Parte 3 Capa 2MP3, o MPEG-1 Parte 3 Capa 34: Procedimientos de prueba5: Software de referencia

MPEG2Un estndar para video con mayor calidad que MPEG1Utilizado para TV:Transmisin en aire terrestreCableDBSDVDHDTVCada aplicacin utiliza de MPEG2 lo que requiereSe han desarrollado perfiles de utilizacin de MPEG2 tales como:MP@ML (720x480,30; 720x576,25) 9.8Mb/s: DVDMP@H14 (1920x1080,30; 1280x720,60) 80Mb/s: ATSC (1080i, 720p) HDTVLa seccin de video es semejante a la de MPEG1, pero soporta video entrelazado

MPEG2, compresin de videoLos siguientes mecanismos son utilizadosReduccin de datos sobre color, pues la vista es ms sensible a intensidadTramas I: compresin espacial (redundancia) y supresin de detalles, con bloques de 8x8 pixeles a los que se les aplica la transformada cosenoTramas P: se construyen a partir de tramas I: slo se expresan las diferenciasTramas B: se construyen a partir de la trama P e I precedentes. Nunca son usadas como referencia. Presentan la mayor compresin posible.Una serie de tramas (GOP) puede ser:IBBPBBPBBPBB-I...

MPEG2, compresin de audioMtodos:Codificacin de baja velocidad: MPEG-1 Capa 1,2,3Codificacin multicanal hasta 5.1 canalesMPEG-2 AAC

MPEG2, patentesLas especificaciones de MPEG-2 estn cubiertas por 640 patentes, propiedad de 20 corporaciones y una universidad, por lo que se deben pagar regalas por su uso a la MPEG Licensing Association.

MPEG3Se pretenda definir una nueva especificacin para TV de alta definicinSe dieron cuenta que no era necesaria, pues MPEG2 era suficienteFue abandonado

MPEG4Uso principal:Flujos de medios audiovisualesDistribucin en CDTransmisin bidireccional por videfonoTVToma caractersticas de MPEG-1 y MPEG-2, incorporando otros estndares comoVRML (modelos 3D)Archivos compuestos orientados a objetosGestin de derechos digitalesInteractividad avanzadaNo hay sistema que implemente todas las caractersticas de MPEG4, se aplican perfiles y niveles

MPEG4, partes1: Sistemas: Describe la sincronizacin y la transmisin simultnea de audio y vdeo.2: Visual: Un cdec de compresin para elementos visuales (video, texturas, imgenes sintticas, etc.). Uno de los muchos perfiles definidos en la Parte 2 es el Advanced Simple Profile (ASP).3: Audio: Un conjunto de cdecs de compresin para la codificacin de flujos de audio; incluyen variantes de Advanced Audio Coding (AAC) as como herramientas de codificacin de audio y habla.4: Conformidad: Describe procedimientos para verificar la conformidad de otras partes del estndar.5: Software de referencia: Formado por elementos de software que demuestran y clarifican las otras partes del estndar.6: Delivery Multimedia Integration Framework (DMIF).7: Software optimizado de referencia: Contiene ejemplos sobre cmo realizar implementaciones optimizadas (por ejemplo, en relacin con la Parte 5).8: Transporte sobre redes IP: Especifica un mtodo para transportar contenido MPEG-4 sobre redes IP.9: Hardware de referencia: Provee diseos de hardware que demuestran implementaciones de otras partes del estndar.10: Advanced Video Coding (AVC): Un cdec de seales de vdeo tcnicamente idntico al estndar ITU-T H.264.12: Formato para medios audiovisuales basado en ISO: Un formato de archivos para almacenar contenido multimedia.13: Extensiones para el manejo y proteccin de Propiedad Intelectual (IPMP).14: Formato de archivo MPEG-4: El formato de archivo de contenedor designado para contenidos MPEG-4; basado en la Parte 12.15: Formato de archivo AVC: Para el almacenamiento de vdeo Parte 10, basado en la Parte 12.16: Animation Framework eXtension (AFX).17: Formato de subttulos (en elaboracin - el ltimo avance en su revisin data de enero de 2005).18: Compresin y transmisin como flujo de fuentes tipogrficas (para fuentes OpenType).19: Flujos de texturas sintetizadas.20: Representacin liviana de escenas (LASeR).21: Extensin de MPEG-J para rendering (en elaboracin - el ltimo avance en su revisin data de enero de 2005).

QuickTime (Apple)Tecnologa de medios desarrollado por AppleEst compuesto por:ReproductorFramework (API para la utilizacin de codecs en programas)Formato de archivo .mov

QuickTimeAudio:Apple LosslessAIFFDigital audio16 bit (CDDA)24 bit32 bit entero y flotante64 bit flotanteMIDIMPEG-1 Layer 3 Audio (mp3)MPEG-4 AAC Audio (.m4a, m4b, m4p)QDesign MusicQualcomm Pure VoiceSun AU AudioULAW y ALAW AudioWave form audio (WAV) (quiso decir PCM)

QuickTimeVideo:3GPP & 3GPP2 file formatsAVI file formatBitmap (BMP) codec and file formatDV file (DV NTSC/PAL and DVC Pro NTSC/PAL codecs)Flash & FlashPix filesGIF and Animated GIF filesH.261, H.263, and H.264 codecsJPEG, Photo JPEG, and JPEG-2000 codecs and file formatsMPEG-1, MPEG-2, and MPEG-4 Video file formats and associated codecs (such as AVC)Quartz Composer Composition (.qtz, Mac OS X only)QuickTime Movie (.mov) and QTVR moviesSorenson Video 2 and 3 codecsOther video codecs: Apple Video, Cinepak, Component Video, Graphics, and Planar RGBOther still image formats: PNG, TIFF, and TGACached information from streams: QTCH

MPEG-4 parte 2Estndar de compresin de video basada en la transformada coseno discretaIncluye perfiles que van desde cmaras de baja resolucin hasta TV de alta definicin

DivXCdec de video comprimido basado en MPEG-4 parte 2Comenz a desarrollarse como formato para transmisin de video de alta definicinSe dividi en dos lneas:DivX, versin comercial, an existenteOpenDivX, versin libre y abierta, que fue suspendida, pero posteriormente continuada en XvidStage6Sitio web con repositorio de videos de alta calidad basados en el cdec DivX

Xvid (antes XviD)Popular cdecProyecto de software libre por programadores voluntarios de todo el mundo, despus de que el proyecto OpenDivX fuera cerrado en julio de 2001Basado en el estndar MPEG-4 ASPEl formato fue creado como una alternativa libre a otros cdecs comerciales de vdeoSu calidad y eficiencia lo han convertido en uno de los cdecs ms popularesLa reproduccin de pelculas Xvid est soportada en los reproductores de DVD ms modernos.Puede comprimir una pelcula completa con una calidad cercana a la de la fuente original para que ocupe tan solo 700 MB

Windows Media VideoConjunto de algoritmos de compresin y descompresin, propiedad de MicrosoftIncluye versin no estandarizada de MPEG-4Se empaqueta con .avi, .asf, .wmv (si es slo video)Incluye caractersticas de DRM (gestin de derechos digitales)Eliminables con Sidda, DRMCreep, drmdbg, drm2wmv

DVDFormato de almacenamiento pticoSemejante al CD pero de mayor densidadFormato de archivos UDF (Universal Disk Format) (extensin del ISO 9660)IBM actu como mediador entreMultimedia Compact Disc (MMCD): Philips y SonySuper Density Disc (SD): Toshiba, Time Warner, Matsushita, Hitachi, Pioneer, Thompson, JVCAcordaron SD con modificaciones que redujeron capacidad de 5GB a 4.7GB pero con mayor resistencia a araazos

DVD, informacin tcnicaDVD capa simple: 4.7GBLaser de 650nmCRCReed-SolomonModulacin Eight-to-Fourteen Modulation PlusVelocidad de transferencia

Tipos de DVDPor contenidoDVD videoDVD audio (alta fidelidad)DVD datosPor capacidad de regrabadoDVD-ROM (fbrica, por prensa)DVD-R (grabable una vez)DVD-RW (regrabable)DVD-R DL (doble capa)DVD-RW DLDVD-RAM (regrabable de acceso aleatorio)DVD+RDVD+RWDVD+R DLDVD+RW DL

Tipos de DVDPor nmero de capasDVD-5: una cara, capa simple, 4.7GBDVD-9: una cara, doble capa, 8.5GBDVD-10: dos caras, capa simple, 9.4GBDVD-14: dos caras, capa simple y cara doble, 13.3GBDVD-18: dos caras, capa doble, 17.1Tamao fsicoDVD 12cmDVD 8cm (1.5GB)

Estndares oficialesDVD Forum:DVD-ROM/R/RW/RAMLogotipo: DVDAlliance:DVD+R/RWLogotipo: RW (posible confusin)La diferencia radica en la codificacinSon parcialmente compatibles

DVD VideoVideoMPEG-2720x480 (NTSC) o 720x576 (PAL)5 Mbps, variable bitrate (mximo: 8.5Mbps)AudioLineal PCM, DTS, MPEG, Dolby Digital

Funcionalidades DVDSubttulosPistas adicionales para los subttulosSon imgenes como mapas de bitsLimitados a 4 colores, incluyendo color de transparenciaMarcadores de captulosPermiten el desplazamiento rpidongulosSecciones con diferentes ngulos o contenidos adaptados al idioma elegidoEstructuras e interaccionesPermite juegos, galeras y contenidos dinmicos

RestriccionesCuatro sistemas para restringir el uso de los contenidosMacrovision: para evitar duplicadosContent Scrambling System (CSS): Codificacin de contenido, para evitar que programas no autorizados procesen los datosCdigos de regin: para slo permitir la reproduccin de los discos en las regiones especificadasInhabilitacin de operaciones: para bloquear acciones de los usuarios en ciertas secciones

Cdigos de reginLos discos traen indicaciones sobre la o las regiones en los que puede ser reproducido. Los reproductores DVD vienen con cdigo de regin

Cdigos de regin0 Informal, significa que puede ser "reproducido en todas las regiones"1 Bermudas, Amrica del Norte (Excepto Mxico y Groenlandia) y territorios estadounidenses (incluyendo Puerto Rico)2 Groenlandia, Centro y occidente de Europa, Oeste de Asia, Egipto, Sudfrica, Japn y territorios de pases europeos3 Sudeste de Asia y Corea del Sur4 Amrica Central, Amrica Latina (Excepto Guyana Francesa), Caribe y Oceana (Excepto Nueva Caledonia)5 frica (excepto Sudfrica y Egipto) y norte, centro y sur de Asia6 China7 Reservado para uso futuro8 Viajes internacionales como aviones, cruceros, etc.

DTS (Digital Theater System / Sound / Surround)Codificacin de 6 canales de audio en una sola seal comprimida Aplicaciones:CineParques temticosJuegosSimuladoresCanales3 Laterales y central: 20-20,000 Hz2 Surround: 80-20,000 Hz1 LFE: 20-120 Hz

DTSNo todos los reproductores DVD lo soportanMuchas PCs realizan la decodificacin DTS por software, pero requieren hardware especial para su conexin a las bocinas correspondientesPara el cine, los datos DTS no vienen en la cinta, sino en CD-ROM separado, con un eficiente sistema de sincrona

Dolby Digital (AC-3)Ampliamente utilizado, pero no totalmente.Canales5 principales: central, derecho, izquierdo, posterior derecho, posterior izquierdo: 20-20,000 Hz1 LFE: 20-120 Hz

SDTV (Estndar Definition Television)Televisin de definicin estndarDenota televisin, digital o analgica con definicin estndar:NTSC, PAL, SECAM (4:3)VCD, VHS, Beta, SVCD

EDTV (Enhanced Definition Television)Televisin con definicin mejoradaTcnica que permite mejorar la calidad de la imagen de televisinConsiste en convertir una fuente entrelazada en progresivaEvita el parpadeo de bordes y lneas causado por el entrelazadoRequiere consolas que conviertan el formato, y televisiones que permitan su despliegue progresivoLa aplicacin ms usual es con reproductores avanzados de DVD

HDTV (High Definition Television )Formato de televisin de resolucin alta, en contraste con SDTV y EDTVAlgunos aparatos podran tener relacin con HDTV, por lo que hay que aclarar:HD compatible: Acepta la seal de alta definicin, pero su resolucin nativa no lo es, ser adaptada.HD ready: Tiene entrada de datos HDMI y soporta la resolucin HD (720p o 1080i), aunque no cuenta con sintonizador de canales HD (cable o TV area).HD full: soporta la resolucin, e incluyen un sintonizador.

HDTV comparacin

HDTV comparacin

HDTV detalles tcnicosRazn de aspecto 16:91920 pixels 1080 lneas entrelazado (1080i)1280 pxeles 720 lneas progresivo (720p)Codecs: MPEG-2, H.264, VC-1 (Windows Media Video 9)Imgenes 5 veces ms definidas que SDTV

HDTV historiaMUSEDesarrollado por los japoneses en 1982Transmisiones continuas desde 19921035 lneas de resolucinOcupaba 5 veces ms ancho de banda que los canales estndarHD-MACEstndar digital Europeo para SDTV y HDTVNo era comprimido, por lo que consuma mucho ancho de banda (36MHz) y no fue muy utilizadoAbandonado en 1993 para dar paso a DVB

HDTV estndares actualesATSC. Aprovecha los transmisores NTSC y puede coexistir con canales no digitales. Norteamrica y algunos paises latinoamericanosDVB-T. Tambin es portable, y se usa principalmente en Europa y algunos pases asiticos. DVB-T soporta HDTV pero prefieren usarlo con EDTV para acomodar un nmero mayor de canales.ISDB-T. Tambin permite la transmisin de servicios multimedia. Japn y Brasil

HDTV grabacinD-VHS (Data-VHS) y W-VHSD-VHS graba 28.2Mbps en cinta VHSTiVo (con DirecTV) o DVR921 y DVR942 (con DISH Network)PC con tarjeta decodificadora HDTVDisco duroCodificando con DivX o H.264Sin codificarGrabadoras BluRay o HD-DVD (guerra actual de formatos)

HD-DVDEstndar de video de alta definicin, desarrollado por Toshiba, Microsoft y NECCaractersticas parecidas a DVDLser azul, 405nm1 capa: 15GB (4 horas de HD)2 capas: 30GBMPEG-2, VC1 (MS-WMV9), H264/MPEG-4 AVCProteccin AACS (versin mejorada del CSS, codificacin de 128 bits, ya roto) e ICT (image constraint token, evita poner video de alta definicin en medio analgico)HD-DVD tiene soporte en Xbox360Se pueden producir discos que incluyen contenido DVD y HD-DVDContenidos interactivos pop-up

Blu-rayEstndar creado por Philips y SonyRespaldado por una cantidad mayor de fabricantes de computadoras y estudios que HD-DVDIncorpora ventajas especialesMayor enfoque de lser 405nmResistencia a rayonesMejor codificacin que permite corregir errores y mayor compresin1 capa: 25GB2 capas: 50GBEn desarrollo discos de 100GB (firmware) y 200GBMPEG-2, MPEG-4, VC1Plataforma BD-J (Blu-ray Disc Java) para contenidos interactivos avanzadosProteccin BD+ (permite cambiar dinmicamente las claves de los contenidos originales), ROM-Mark (marca de agua), ICT (igual que HD-DVD)Se pueden producir discos que incluyen contenido DVD y Blu-ray

Compara DVD, HD-DVD, Blu-ray