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UNIVERSIDAD PANAMERICANA FACULTAD DE COMUNICACIÓN
3 CUATRIMESTRE
FORMATOS
ANGELICA TORRES
EDICIÓN DIGITAL Sergio Nieto
BOGOTÁ 2013
2
CONTENIDO La imagen digital y su formación……………………………..…..5
La resolución, cantidad de píxeles……………………………….…6
Expresión de la resolución total de una imagen……………………6
El bit y el color……………………………………………………..8
Televisión Digital …………………………………………………….……10
Tipos de televisores………………………………….……..……13
Televisión digital terrestre……………………………….………22
ATSC……………………………………………………….……22
ISOB……………………………………………………………23
DVB-T………………………………………………………..…24
Formatos…………………………………………………………25
PAL, NTSC, SECAM………………………………………..…..27
Escenarios entrelazados…………………………………….……..29
3
Tipos de imágenes……………………………………………………………34
Vectoriales……………………………………………………34
Mapa de bits………………………………………………….34
Compresión de loa archivos digitales………………………..35
Formato sin perdida de resolución ni calidad………………..36
Formato con perdida y calidad………………………………36
Formato de archivo TIFF……………………………………37
Formato de archivo RAW………………………………...…37
Formato de archivo BMP…………………………………….38
Formato de archivo EPS…………………………………..…38
Formato de archivo PSD…………………………….………39
Formato de archivo PDF……………………………………..39
Formato de archivo JPEG………………………………..…..40
Formato de archivo GIF……………………………………...41
Formato de archivo PNG………………………………….…42
4
Forrmato de audio digital……………………………………………….….42
WAV …………………………….………………………....45
MP3……………………………………………..………….45
MP4…………………………………………………………46
RAX…………………………………………………….…..46
FLAC…………………………………………………...…..47
Formato de video….50
AVI………………………………………………………….51
ASF………………………………………………………….52
WMV………………………………………………………..52
MOV…………………………………………………...……53
RMVB…………………………………………………..…..53
FLV………………………………………………………....53
MPEG……………………………………………………….54
MP4………………………………………………………….55
MKV…………………………………………………..…….56
OGM……………………………………………………..…56
3GP…………………………………………………………57
Compresión de video CODEC……………………….…….57
5
LA IMAGEN DIGITAL Y SU FORMACIÓN
Si Hablamos de imágenes nos referimos también a las
fotografías, que cuando se hacen con cámaras compactas analógicas y al revelarse la película
obtenemos una imagen impresa sobre papel fotográfico; En cambio con las nuevas cámaras
digitales tenemos una imagen con un archivo informático (digitalfotored ).
La imagen digital está formada por una serie de matrices
numéricas de ceros y unos denominados dígitos binarios1, (representados como pequeños
cuadraditos, en forma de mosaico individual denominados píxeles2), que se almacenan en
una memoria informática y que definen las características de una fotografía.
Una vez esta imagen es interpretada (leída), los ordenadores se
transforman en una imagen visible a través de la pantalla e imprimible también, a través de
cualquier dispositivo de salida. La gran ventaja del archivo digital es que puede duplicarse y
copiarse tantas veces como se quiera. (digitalfotored )
__________________________________________________________________________
1 Bit es el acrónimo de Binary digit. (dígito binario). Un bit es un dígito del sistema de numeración binario.
Mientras que en el sistema de numeración decimal se usan diez dígitos, en el binario se usan sólo dos dígitos, el 0 y el 1. Un bit o dígito binario puede representar uno de esos dos valores, 0 ó 1. Se puede imaginar un bit, como una bombilla que puede estar en uno de los siguientes dos estados: apagada o encendida, donde 1 es ecendida, y 0 es apagada. (puntocode.com)
2 La imagen que obtenemos ya sea a través de una pantalla, o un escáner o una cámara digital, es un enorme mosaico lleno de millones de píxeles. Cada píxel "cuadrito" contiene la información del color de esa pequeña porción.
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El píxel solo puede ser de color rojo, verde o azul o la mezcla de los tres. Un píxel, solo tiene un color no puede tener dos colores.
LA RESOLUCIÓN, CANTIDAD DE PÍXELES
La resolución de la imagen, es la cantidad de píxeles. La
resolución se utiliza también para clasificar casi todos los dispositivos relacionados
con las imagen digital ya sean pantallas de ordenador o televisión, impresoras,
escáneres, cámaras, etc.
La resolución expresa el número de píxeles que forman
una imagen de mapa de bits. La calidad de una imagen, también depende de la
resolución que tenga el dispositivo que la capta. El número de píxeles que contenga
una imagen dependen de cuántos píxeles utilice el sensor CCD de la cámara para
captar la imagen.
(digitalfotored )
EXPRESIÓN DE LA RESOLUCIÓN TOTAL DE UNA IMAGEN
La resolución de una imagen indica cuánto detalle puede
observarse en esta. El término es comúnmente utilizado en relación a imágenes de
fotografía digital, pero también se utiliza para describir cuán nítida (como antónimo
de granular) es una imagen de fotografía convencional (o fotografía química). Tener
mayor resolución se traduce en obtener una imagen con más detalle o calidad visual.
Para las imágenes digitales almacenadas como mapa de
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bits, la convención es describir la resolución de la imagen con dos números enteros,
donde el primero es la cantidad de columnas de píxeles (cuántos píxeles tiene la
imagen a lo ancho) y el segundo es la cantidad de filas de píxeles (cuántos píxeles
tiene la imagen a lo alto).
Es bueno señalar que si la imagen aparece como
granular se le da el nombre de pixelada o pixelosa.
La convención que le sigue en popularidad es describir
el número total de píxeles en la imagen (usualmente expresado como el múltiplo
correspondiente a millón, mega-), que puede ser calculado multiplicando la cantidad
de columnas de píxeles en una imagen por la cantidad de filas. A continuación se
presenta una ilustración sobre cómo se vería la misma imagen en diferentes
resoluciones.
Para saber cuál es la resolución de una cámara digital
debemos conocer los píxeles de ancho x alto a los que es capaz de obtener una
imagen. Así una cámara capaz de obtener una imagen de 1600 x 1200 píxeles tiene
una resolución de 1600x1200=1.920.000 píxeles, es decir 1,92 megapíxeles.
Además, hay que considerar la resolución de impresión,
es decir, los puntos por pulgada (ppp) a los que se puede imprimir una imagen digital
de calidad. A partir de 200 ppp podemos decir que la resolución de impresión es
buena, y si queremos asegurarnos debemos alcanzar los 300 ppp porque muchas
8
veces la óptica de la cámara, la limpieza del objetivo o el procesador de imágenes de
la cámara digital disminuyen la calidad.
Para saber cual es la resolución de impresión máxima
que permite una imagen digital hay que dividir el ancho de esa imagen (por ejemplo,
1600 entre la resolución de impresión 200, 1600/200 = 8 pulgadas). Esto significa que
la máxima longitud de foto que se puede obtener en papel para una foto digital de
1600 píxeles de largo es de 8 pulgadas de largo en calidad 200 ppp, y si Una pulgada
equivale a 2,54 centímetros; entonces tendríamos que 8pul x2,54= 20,32 centímetros
de ancho. Y 1200 alto /200 = 6 pulgadas x 2,54 centímetros es igual a 15,24
centímetros de alto por lo cual la imagen impresa tendría un tamaño de 20,32 x15,24
centímetros.
COMO GUARDA EL COLOR EL PÍXEL: EL BIT Y EL COLOR
Sabemos que el píxel es una pequeña porción de una
imagen y que a su vez guarda en el una pequeña parte del tono de color de esa misma
imagen.
La profundidad del BIT o profundidad del píxel o
profundidad del color, estima los valores que puede llegar a tener cada píxel que forma
la imagen. Si tiene más cantidad de bits por píxel más colores, mayor resolución de
imagen y mayor tamaño del archivo.
La profundidad del BIT se puede medir en:
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1 BIT, blanco o negro
8 bits de color y 256 matices de color
24 bits de color o colores RGB, imágenes en color Lab
32 bits CMYK, para impresión de las imágenes.
La imagen digital puede ser en escala de grises o en color.
Imagen de 1 Bit
La imagen digital que utiliza un solo BIT para definir el
color de cada píxel, solamente podrá tener dos estados de color el blanco y el negro.
8 bits 256 tonos de grises
Con 8 bits se muestra una imagen de 256 tonos de grises
diferentes y comparable con una imagen de las tradicionales en blanco y negro.
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Cuantos más bits tenga una imagen mayor número de
tonos podrá contener la imagen. Lo normal es 8 0 16 bits. Utilizando los 8 bits sólo
existe 256 tonos o estados.
24 bits de color
Una imagen digital en color se crea con los parámetros en
R G B, por la famosa síntesis aditiva, el color rojo, verde y azul.
Si anteriormente necesitábamos 8 bits para captar una
imagen de 256 tonos de un solo color, ahora precisamos 8 bytes, es decir 24 bits:
* 8 bits de color rojo.
* 8 bits de color verde.
* 8 bits de color azul.
para llegar a representar el tono adecuado a cada píxel de la fotografía en color.
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Una imagen de 24 bits de color, mostrará 16,7 millones de
colores, los suficientes para mostrar cualquier matiz de color que se necesite. Los 16,7
millones de colores los traduciríamos a 256 tonos de color azul x 256 tonos de verde y 256
tonos de rojo, el resultado de esta operación es lo que da los 16,7 millones de colores.
Esto en cuanto a impresión y si hablamos de La resolución de
pantalla decimos que es el número de píxeles que puede ser mostrado en la pantalla.
Viene dada por el producto del ancho por el alto, medidos ambos en píxeles, con lo
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que se obtiene una relación, llamada relación de aspecto. En esta relación de aspecto,
se puede encontrar una variación, esta de acuerdo a la forma del monitor y de la
tarjeta gráfica. Se pueden diferenciar dos tamaños de pantalla diferentes:
Tamaño absoluto: son las anchura y altura de la ventana
del monitor, medido generalmente en pulgadas. Depende del monitor.
Resolución o tamaño relativo: viene determinada por el
número de píxeles que se muestran en la ventana del monitor, siendo el píxel la unidad
mínima de información que se puede presentar en pantalla, de forma generalmente
rectangular. Depende de la tarjeta gráfica.
(windows.microsoft.com). La resolución de pantalla hace
referencia a la claridad del texto y las imágenes en la pantalla. Con resoluciones más altas, los
elementos aparecen más nítidos. También aparecen más pequeños, por lo que caben más en la
pantalla. Con resoluciones más bajas, caben menos elementos en la pantalla pero son más
grandes y fáciles de ver. Con resoluciones muy bajas, sin embargo, las imágenes pueden
mostrar bordes irregulares.
Por ejemplo, 640 × 480 es una resolución de pantalla más baja
y 1600 × 1200 es una resolución más alta. Generalmente, los monitores CRT muestran una
resolución de 800 × 600 ó 1024 × 768. Los monitores LCD ofrecen una mayor compatibilidad
con las resoluciones más altas. La posibilidad de aumentar la resolución de pantalla depende del
tamaño y la capacidad del monitor y del tipo de tarjeta de vídeo que use.
TELEVISIÓN DIGITAL
La televisión digital (o DTV, de sus siglas en inglés:
digital TV) se refiere al conjunto de tecnologías de transmisión y recepción de imagen
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y sonido, a través de señales digitales. En contraste con la televisión tradicional, que
codifica los datos de manera analógica, la televisión digital codifica sus señales de
forma binaria, habilitando así la posibilidad de crear vías de retorno entre consumidor
y productor de contenidos, abriendo la posibilidad de crear aplicaciones interactivas,
y la capacidad de transmitir varias señales en un mismo canal asignado, gracias a la
diversidad de formatos existentes.
Un sistema de televisión digital, incorpora los siguientes
elementos:
▪ Cámaras de video digitales, que trabajan
a resoluciones similares o mayores que las analógicas.
Transmisor digital. (2 Wikipedia, (Televisión Digital)).
▪
TIPOS DE TELEVISORES
Empecemos por decir que estos tipos de televisores son
televisores (tv) con pantalla LCD ( de cristal liquido) LEC y con Plena definición (full HD).
LCD: Una pantalla de cristal líquido o LCD (acrónimo del
inglés Liquid Crystal Display) es una pantalla delgada y plana formada por un número de
píxeles en color o monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora. A
menudo se utiliza en dispositivos electrónicos de pilas, ya que utiliza cantidades muy
pequeñas de energía eléctrica.
▪
▪
Pero a la hora de elegir un televisor con pantalla LCD no todos son iguales.
14
Factores importantes que hay que tener en cuenta son:
Resolución
Las dimensiones horizontal y vertical son expresadas en píxeles.
Las pantallas HD tienen una resolucion nativa de 1366 x 768 pixeles(720p)
y la resolucion nativa en las Full HD es de 1920 x 1080 pixeles(1080p)
Ancho de punto
La distancia entre los centros de dos pixeles adyacentes.
Cuanto menor sea el ancho de punto, tanto menor granularidad tendrá la imagen.
El ancho de punto puede ser el mismo en sentido vertical y horizontal, o bien diferente
(menos frecuente).
Tamaño
El tamaño de un panel LCD se mide a lo largo de su diagonal,
generalmente expresado en pulgadas (coloquialmente llamada
área de visualización activa).
Tiempo de respuesta
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Es el tiempo que demora un píxel en cambiar de un color a otro
Tipo de matriz
Activa, pasiva y reactiva.
Ángulo de visión
Es el máximo ángulo en el que un usuario puede mirar el LCD, es estando desplazado de su
centro, sin que se pierda calidad de imagen. Las nuevas pantallas vienen con un ángulo de
visión de 178 grados
Soporte de color
Cantidad de colores soportados. Coloquialmente conocida como gama de colores.
Brillo
La cantidad de luz emitida desde la pantalla; también se conoce como luminosidad
Contraste
La relación entre la intensidad más brillante y la más oscura.
Aspecto
La proporción de la anchura y la altura (por ejemplo, 5:4, 4:3, 16: 9 y 16:10).
Puertos de entrada
Por ejemplo DVI, VGA, LVDS o incluso S-Video y HDMI.
FULL HD
Los televisores de definición estándar cuentan con 720 x 576
píxeles, es decir, 576 líneas de 720 píxeles. Las pantallas de los televisores de alta
definición cuentan con muchos más: los hay desde el doble (1280 x 720), hasta los más
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avanzados de 1920 x 1080 (cinco veces más). Así, cuanto mayor sea el número de píxeles,
mayor será la resolución y más precisos serán los detalles de las imágenes. ¿Pero qué otros
elementos hacen que la alta definición proporcione tal calidad de imagen? Se trata de
la diferencia entre una señal progresiva y una entrelazada. Esto es la forma en que las
imágenes se escriben y se muestran en la pantalla.
El sistema de escaneado entrelazado (imagen de la derecha)
divide cada imagen en dos partes. Primero reproduce todas las líneas verticales impares y
después todas las pares. El espectador apenas es consciente del artificio, ya que recombina
ambas imágenes en su cerebro. Le queda, eso sí, una cierta sensación de parpadeo.
Si tomamos la definición estándar en Europa, la 576i, que
funciona con una velocidad de refresco de 50 imágenes por segundo, nos encontramos que
288 columnas impares se crean en 1/50 de segundo, seguidas de las 288 pares en el mismo
lapso. Por tanto, obtenemos un cuadro completo con una frecuencia de 25 veces por
segundo.
El escaneado progresivo es más avanzada, por contra, genera
todas las líneas verticales en orden consecutivo (1,2,3…). Si tenemos la misma velocidad
de refresco, el resultado es el doble de definición, ya que toda la imagen será creada 50
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veces por segundo. Permite ver todos los detelles de la pantalla al mismo tiempo.
Una vez que ya sabemos cómo funciona la alta definición,
descifremos los logotipos y el lenguaje técnico.
Detalles Técnicos
HD Ready dispone de una resolución mínima de 720 líneas
para mostrar contenido de alta definición. Admite formatos de vídeo de alta definición de
720p y 1080i, pero puede no admitir la resolución real de fuentes de 1080p más
avanzadas. La imagen no es perfecta, ya que puede aparecer levemente distorsionada, pero
aun así puede disfrutar de una increíble calidad de imagen con discos Blu-ray Disc™, DVD
con escala y juegos de PLAYSTATION®3. Para utilizar este logotipo, el televisor debe ser
panorámico e incluir un componente analógico así como una conexión HDMI™.
HD Ready 1080p o Full HD es el futuro. Su resolución de
pantalla cumple los requisitos mínimos de HD Ready y además cuenta con 1920 x 1080
píxeles. Muestra contenidos de 1080i y 1080p sin distorsión, lo que significa que puede
elegir una pantalla de mayor tamaño que su televisor actual (aunque la habitación no sea
muy amplia). La mayor precisión de los detalles le permite acercarse más a una pantalla
de mayor tamaño sin ver cada uno de los píxeles. De este modo, podrá disfrutar del
entretenimiento en casa de nueva generación. Además de eso, el logotipo HD Ready 1080p
garantiza la posibilidad de reproducir los contenidos a 24 Hz (24 fotogramas por segundo),
así como a 50 Hz y 60 Hz (p. ej. DVD).
HDTV incluye un sintonizador digital en el televisor, además
de todos los requisitos del logotipo HD Ready. Esto significa que se pueden recibir y
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mostrar contenidos de alta definición sin necesidad de un sintonizador
independiente. HDTV 1080p es lo mismo que HDTV, pero puede admitir una alta
resolución real de 1920 x 1080 así como contenidos de 24p (p. ej. películas en Blu-ray
Disc™) (Aréategnología).
LED TV
Esta nueva tecnología denominada LED TV es una evolución
de la ya difundida LCD TV que se explica extensamente en este sitio.
Se decriben aqui las diferencias introducidas y su
comparación con los LCD tradicionales, ya que muchas de las características son
equivalentes entre ambas tecnologías.
No se trata de una pantalla conformada exclusivamente por
LEDs, sino que al igual que en los LCD tradicionales, existe una matriz de dispositivos
LCD que filtran pixel por pixel y color por color la luz generada por otra pantalla ubicada
atrás.
La principal diferencia en los LED TV es la forma en que se
genera esta iluminación de la pantalla:
▪ LCD tradicionales: disponen de una pantalla
trasera fluorescente que genera una intensidad de luz blanca constante para todos los
pixels (denominada CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp), por lo que se
denominan comúnmente como CCFL-lit LCD TV.
▪ LED TV (LED-lit LCD TVs): producen la
iluminación con LEDs. Esta iluminación puede ser con LEDs de color blanco o
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arreglos de LEDs de cada uno de los colores primarios.
Los LED TV se diferencian en como se disponen en cada
equipo los LEDs como fuente de luz, encontrándose dos tipos distintos:
• LED edge-lit LCD TV: En estos equipos los
LEDs producen luz blanca y están ubicados en los bordes de la pantalla iluminando
uniformemente cada una de las filas (método conocido como “Edge Lightning”).
Este modo constructivo les permite a los equipos disminuir la profundidad, el peso y
el consumo eléctrico.
• LED-lit LCD TV: Se componen de una matriz
de LEDs (blancos o RGB) que se operan en forma independiente. Esta
configuración permite realizar lo que se denomina “Oscurecimiento local” (Local
Dimming), que brinda la mejora más significativa frente a los LCD tradicionales y
posiciona a los LED TV como una nueva tecnología, brindando fundamentalmente
ventajas en lo que respecta al contraste, que resulta fuertemente mejorado.
Ventajas del LED- LCD TV
Contraste
Cada LED utilizado para generar luz abarca un grupo de
pixels. Esto es debido a que en un HDTV, por ejemplo para tener un LED por pixel se
requerirían 2.000.000 de LED, con su correspondiente circuito de control, lo cual elevaría
sustancialmente los costos.
La capacidad de Local Dimming permite controlar la
iluminación de grupos de pixels, llegando al negro absoluto apagando cada LED en forma
independiente.
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Esta posibilidad no existe en la tecnología CCFL ya que los
dispositivos LCD que regulan el paso de la luz no pueden lograr un 100% de opacidad.
Esta capacidad de apagado total de grupos de pixels mejora la
característica de contraste dinámico respecto de los CCFL LCD y le da a los LED TV
características de contraste que se acercan a los TV de plasma.
Color
La técnica de atenuación de la fuente de color es mucho mas
eficiente que la de simple filtrado de una luz blanca, y además la iluminación CCFL no
posee todos los colores posibles del espectro, dando limitaciones a la saturación de los
colores, por los que los LED TV pueden conseguir ventajas en la representación de los
colores frente a los CCFL TV.
Angulo de visión
El ángulo de visión es una característica impuesta por el panel
de dispositivos LCD y no por la forma de iluminación, por lo que no es de esperarse
mayores ventajas por encima de los 30°, donde los LCD tradicionales empiezan a mostrar
falencias en el contraste.
Tiempo de respuesta
Este factor depende fuertemente de la velocidad de obturación
de los dispositivos LCD, que en ambas tecnologías son iguales, ya que sólo se modifica la
fuente de iluminación (http://elegirelectronica.com).
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TELEVISIÓN DIGITAL TERRESTRE
(TDT)
Sistemas de televisión digital terreste.
La televisión digital terrestre (TDT) es la aplicación de las
tecnologías del medio digital a la transmisión de contenidos a través de una antena aérea
convencional. Aplicando la tecnología digital se consiguen mayores posibilidades, como
proveer un mayor número de canales, mejor calidad de imagen o imagen en alta definición
y mejor calidad de sonido. La plataforma usada en los países de Canadá, Estados Unidos,
México, Honduras y El Salvador es ATSC; ISDB-T en Japón y Filipinas; ISDB-Tb
(variante del ISDB-T) en Brasil y la mayoría de los países latinoamericanos (Perú,
Argentina, Uruguay, Chile, Venezuela, Ecuador, Costa Rica, Paraguay, Bolivia, Nicaragua,
Guatemala), con la excepción de Colombia, Panamá, Guyana, Suriname, Honduras, El
Salvador y México; DTMB en la República Popular China; DVB-T en los países europeos,
22
Australia, partes de África y países de América Latina (Colombia y Panamá). El resto del
mundo aún no se ha decidido.
La TDT permite una mejora en la calidad de la recepción y
amplía la oferta disponible tanto en número de canales como en versatilidad del sistema:
emisión con sonido multicanal, múltiples señales de audio, teletexto, EPG (guía electrónica
de programas), canales de radio, servicios interactivos, imagen panorámica, etc. A mediano
plazo el sistema de televisión analógico desaparecerá completamente liberando frecuencias
que permitirán aumentar la oferta de canales, su calidad y otros servicios en TDT.
ATSC
Advanced Television System Committee (ATSC, Comité
de Sistemas de Televisión Avanzada) es el grupo encargado del desarrollo de los
estándares de la televisión digital en los Estados Unidos. ATSC fue creada para reemplazar
en los Estados Unidos el sistema de televisión analógica cromática NTSC.
El estandar ATSC de televisión digital terrestre han sido
adoptado oficialmente como norma en:1 EE. UU. (1996, incluye Puerto Rico, Islas
Vírgenes de los Estados Unidos, Samoa Americana, Guam) e Islas Marianas del Norte,
Canadá (1997), Corea del Sur (1997), México (2004), Honduras (2007), El Salvador (2009)
y República Dominicana (2010).
Las normas del ATSC son:
▪ El ATSC para la televisión digital terrestre y
▪ ATSC-M/H para la televisión digital terrestre
en equipos portátiles o móviles.
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La televisión de alta definición es definida por la ATSC,
como una imagen panorámica "Wide Screen" de 16:9 con una resolución de 1920x1080
pixeles. Esto es más de seis veces superior al tamaño de resolución de los anteriores
estándares. Sin embargo, también se incluye un proveedor de imágenes de distintos
tamaños, por lo que hasta seis canales virtuales de televisión de resolución estándar pueden
emitirse por un solo canal de televisión de 6 MHz de ancho de banda. ATSC también
contiene calidad de audio "teatral" Dolby Digital con formato AC-3 que provee 5.1 canales
de audio.
En los países que han adoptado la norma digital, se está
llevando a cabo un proceso de transición hasta que los televisores analógicos hayan sido
reemplazados por digitales o conectados a decodificadores de señal. Mientras, las
estaciones televisoras transmiten dos señales: una analógica, que frecuentemente se halla en
la banda de frecuencias VHF y otra digital, transmitida en la banda UHF . (3Wikipedia)
ISDB
(Integrated Services Digital Broadcasting) o Radiodifusión
Digital de Servicios Integrados es un conjunto de normas creado por Japón para las
transmisiones de radio digital y televisión digital.
Como la norma europea DVB, ISDB está conformado por una
familia de componentes. La más conocida es la de televisión digital terrestre (ISDB-T e
ISDB-Tb) pero también lo conforman la televisión satelital (ISDB-S), la televisión por
cable (ISDB-C), servicios multimedia (ISDB-Tmm) y radio digital (ISDB-Tsb).
Además de transmisión de audio y video, ISDB también
24
define conexiones de datos (transmisión de datos) con Internet como un canal de retorno
sobre varios medios y con diferentes protocolos. Esto se usa, por ejemplo, para interfaces
interactivas como la transmisión de datos y guías electrónicas de programas. (4 Wikipedia)
DVB-T
(Digital Video Broadcasting – Terrestrial, en castellano
Difusión de Video Digital - Terrestre) es el estándar para la transmisión de televisión digital
terrestre creado por la organización europea DVB. Este sistema transmite audio, video y
otros datos a través de un flujo MPEG-2, usando una modulación COFDM.
El estándar DVB-T forma parte de toda una familia de
estándares de la industria europea para la transmisión de emisiones de televisión digital
según diversas tecnologías: emisiones mediante la red de distribución terrestre de señal
usada en la antigua televisión analógica tradicional (DVB-T), emisiones desde satélites
geoestacionarios (DVB-S), por redes de cable (DVB-C) e incluso para emisiones
destinadas a dispositivos móviles con reducida capacidad de proceso y alimentados por
baterías (DVB-H). Otra nueva modalidad es la TV por ADSL que también posee un nuevo
estándar como es el DVB-IPTV y también la modalidad de audio el DAB (Digital Audio
Broadcasting), utilizado para las emisoras de radio en formato Radio-digital (5
Wikipedia).
DTMB
(Digital Terrestrial Multimedia Broadcast) es el estándar
25
de Televisión para terminales fijos y móviles utilizado en la República Popular China,
Hong Kong y Macao. A pesar de que en un principio este estándar recibió el nombre de
DMB-T/H (Digital Multimedia Broadcast-Terrestrial/Handheld), el nombre oficial que se le
asignó es DTMB (6 Wikipedia)
FORMATOS
La televisión digital acepta varios formatos de transmisión, a
diferentes resoluciones, lo que permite a los productores de televisión crear sub canales de
transmisión. A saber:
480i - La imagen mide 720x480 pixeles, desplegada a 60 campos entrelazados por
segundo (30 cuadros completos por segundo).
480p - La imagen mide 720x480 pixeles, desplegada a 60 cuadros completos por segundo.
576i - La imagen mide 720x576 pixeles, desplegada a 50 campos entrelazados por
segundo (25 cuadros completos por segundo).
576p - La imagen mide 720x576 pixeles, desplegada a 50 cuadros completos por segundo.
720p - La imagen mide 1280x720 pixeles, desplegada a 50/60 cuadros completos por
segundo.
1080i - La imagen mide 1920x1080 pixeles, desplegada a 50/60 campos entrelazados por
segundo (25/30 cuadros completos por segundo).
1080p - La imagen mide 1920x1080 pixeles, desplegada a 50/60 cuadros completos por
segundo.
Los formatos 480i, 480p, 576i y 576p, son conocidos como
definición estándar (o SD, por standard definition en inglés).
Los formatos 720p, 1080i, y 1080p, son conocidos como de
alta definición (o HD, por high definition en inglés), aunque para efectos comerciales,
26
algunos fabricantes han acuñado el término "FULL HD" para hacer referencia exclusiva al
formato 1080p. Genéricamente, se habla simplemente de HDTV para referirse a la
televisión de alta definición (del inglés, high definition TV).
Gracias a esta variedad de formatos, por ejemplo, un canal de
televisión puede optar por transmitir un solo programa en Alta Definición, o varios
programas en definición estándar.
Todas las variantes de televisión digital pueden servir para
transmitir tanto señales de definición estándar como de alta definición.
Todos los estándares para la televisión de definición estándar
son de naturaleza analógica y muchas de las estructuras de los sistemas de la televisión
digital de definición estándar provienen de la necesidad de ser compatibles con la televisión
analógica y en particular, la exploración entrelazada, que es un legado de la televisión
analógica tradicional.
Durante el desarrollo de la televisión digital se intentó evitar
la fragmentación del mercado mundial en diferentes estándares como cualesquiera de las
variantes de las normas PAL, SECAM y NTSC). En cualquier caso, de nuevo no hubo
acuerdos acerca de una norma única y actualmente existen tres normas mayoritarias: el
sistema europeo DVB-T (Digital Video Broadcasting–Terrestrial, Difusión de Video
Digital-Terrestre), el estadounidense ATSC (Advanced Television Systems Commitee,
Comité de Sistemas de Televisión Avanzada) y el sistema japonés ISDB-T (Integrated
Services Digital Broadcasting, Transmisión Digital de Servicios Integrados). En el caso de
la televisión por cable coaxial, además de la norma ATSC, se utiliza el estándar o norma
SCTE para metadatos fuera de banda.
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Muchos países han adoptado el DVB, pero otros tantos han
seguido el ATSC (Canadá, México y Corea del Sur). Corea del Sur, además ha adoptado la
norma S-DMB para teledifusión móvil por satélite.
En el futuro, podría haber otros formatos de vídeo digital en
alta resolución especializados para nuevas áreas de mercado. La norma Ultra High
Definition Video (UHDV) es un formato propuesto por NHK en Japón que proporciona una
resolución 16 veces mayor que la HDTV (2 Wikipedia).
PAL, NTSC Y SECAM
PAL es la sigla de Phase Alternating Line (en español línea
de fase alternada). Es el nombre con el que se designa al sistema de codificación utilizado
en la transmisión de señales de televisión analógica en color en la mayor parte del mundo.
Se utiliza en la mayoría de los países africanos, asiáticos y europeos, además de Australia y
algunos países americanos.
28
Otros sistemas en uso son el NTSC, utilizado en casi toda
América, Japón y el Sureste Asiático, y el SECAM, utilizado en Francia, en algunos países
del Este de Europa y África. El sistema PAL deriva del NTSC, incorporando algunas
mejoras técnicas. (7 Wikipedia)
NTSC
NTSC (National Television System Committee, en español
Comisión Nacional de Sistema de Televisión)1 es un sistema de codificación y transmisión
de televisión en color analógico desarrollado en Estados Unidos en torno a 1940, y que se
ha empleado en América del Norte, América Central, la mayor parte de America del Sur y
Japón entre otros. Un derivado del NTSC es el sistema PAL que se emplea en Europa y
algunos países de Sudamérica como Argentina, Uruguay y Brasil (8 Wikipedia).
Comparación de resoluciones entre 576i (PAL) y 480i (NTSC)
PAL es estrictamente un sistema que define la forma de
transmisión del color exclusivamente, independientemente del formato de la imagen. Sin
embargo normalmente se lo asocia con el formato 576i ó 625/50 (Normas B,D,G,H,I,K,N).
NTSC es un estándar que define el sistema de transmisión de color NTSC y el formato M.
En 576i ("PAL" B,D,G,H,I,K,N) se utiliza un sistema de
exploración de 625 líneas totales y 576 líneas activas (las que se muestran en pantalla),
pues 49 líneas que no son visibles se utilizan para el borrado. En 480i ("NTSC" M,J), se
utiliza un sistema de exploración de 525 líneas totales y 480 líneas activas, pues 45 líneas
29
se utilizan para el borrado.
Debido a que el cerebro puede resolver menos información de
la que existe realmente, podemos hablar de la "relación de utilización" o "factor de Kell",
que se define como la razón entre la resolución subjetiva y la resolución objetiva. El factor
de Kell para sistemas entrelazados como 576i (PAL) y 480i (NTSC) vale 0,7 (para sistemas
progresivos vale 0,9). Entonces, tanto en PAL como NTSC tenemos que:
Resolución subjetiva / Resolución objetiva = 0,7
La resolución objetiva de 576i (PAL) es 576 líneas, mientras
que la de 480i (NTSC) es de 480 líneas. De esta manera, en 576i (PAL) tenemos una
resolución subjetiva de 403,2 líneas; mientras que en 480i (NTSC) se perciben 336 líneas.
Por tanto, 576i (PAL) ofrece una resolución subjetiva y objetiva de un 20% superior a 480i
(NTSC). (7 Wikipedia).
EL ESCANEO ENTRELAZADO
El escaneo entrelazado se usa en los formatos estándar de
televisión NTSC, PALy SECAM y visualiza sólo la mitad de las líneas horizontales en
cada pasada (cada fotograma se divide en dos campos, el primero contiene todas las líneas
de numero impar y el segundo las de numero par). Debido al fenómeno de "persistencia de
nuestra visión", en nuestro cerebro "unimos" las dos pasadas del fotograma entrelazado,
quedándonos con una sola imagen. Esto se ha utilizado tradicionalmente para obtener altas
velocidades de refresco (50 Hz en PAL, 60 Hz en NTSC) con únicamente la mitad del flujo
de datos. A cambio, la resolución horizontal queda afectada, ya que cada fotograma se
compone de dos "medias imágenes", que al mezclarse pueden dar lugar a parpadeo, doble
30
imagen ("ghosting1"), etc.:
_________________________________________________________
1 El Ghosting o Imagen fantasma este efecto introduce una réplica de la imagen transmitida, desplazada en posición, que se superpone (suma) a la imagen que se está recibiendo. (http://es.wikipedia.org/wiki/Ghosting_(televisión)).
Campo "impar", 50/60 veces por segundo (PAL/NTSC)
Campo "par",
50/60 veces por segundo (PAL/NTSC)
Por comparación, una cámara de cine filma a 24 cuadros
"completos" por segundo, mientras que una cámara de video "escanea" campos de líneas
pares e impares alternativamente, en intervalos de 1/60 segundos (NTSC) ó 1/50 segundos
31
(PAL). La imagen de vídeo en los DVD está almacenada habitualmente en formato
entrelazado.
En formato NTSC, la conversión de 24 fotogramas
(completos) por segundo a 60 campos (cada uno con la mitad de líneas) por segundo se
hace mediante el proceso "pull-down 2-3": Primero vemos, película original, 4 fotogramas
(A a D), 1/6":
El mismo fragmento, convertido a vídeo NTSC, con la misma duración (1/6"):
Los 4 fotogramas (A a D) se convierten en cinco (para compensar el paso de 24 a 30
imágenes por segundo) y cada fotograma contiene dos campos de líneas (1: Impares, 2:
Pares). Observa que de cada tres campos de líneas originales, uno se repite dos veces (en
este ejemplo, los "B1" y "D2"). Esto tiene el inconveniente de que algunos fotogramas de
película se muestran durante un período de tiempo mayor que otros, causando oscilaciones
o movimiento irregular. Los reproductores de DVD con salida progresiva (para NTSC),
convierten la señal entrelazada a progresiva (mediante un proceso de duplicación de líneas
y de interpolación), con lo que si se conectan a un proyector, monitor de ordenador o TV
con entrada de vídeo progresiva, se obtiene una imagen de mucha más calidad (mayor
resolución "real" vertical).
En las imágenes siguientes vemos como afecta negativamente
32
este proceso de pull-down 2:3 a la suavidad del movimiento de la imagen y a algunas
transiciones entre secuencias:
De cada seis cuadros de vídeo dos de ellos mezclan campos
de dos fotogramas distintos, proporcionando un defecto visual de movimiento poco suave, a
saltos y borroso.
Cuando un cambio de secuencia en la película coincide con
uno de los dos cuadros de vídeo que mezclan campos de dos fotogramas se fusionan ambas
imágenes en una, con lo que el resultado es aún mucho peor:
33
(Imágenes de Finding Nemo, Zona 1 NTSC)
En el caso del PAL, puesto que no hay campos repetidos y un
fotograma se obtiene siempre sumando los dos campos que lo componen, el inconveniente
es mucho menor. Aunque normalmente la salida de vídeo del reproductor es entrelazada
(puesto que los dispositivos habituales de visualización – TV – lo son), este proceso genera
menor pérdida de calidad (cada 1/50" se envían las líneas pares o impares de cada
fotograma). Además, si nuestro dispositivo de reproducción es progresivo (monitor de
ordenador, proyector, TV de gama alta) y el reproductor dispone de salida de vídeo por
componentes progresiva, no es necesario ningún proceso de la señal (ni duplicación de
líneas, ni interpolación), para disfrutar de la imagen en toda su resolución (zonadvd.com/).
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vector_Video_Standards4.svg
34
TIPOS DE IMÁGENES
VECTORIALES
Las imágenes digitales pueden ser mapa de bits o
vectoriales. Las imágenes vectoriales son gráficos formados a base de curvas y
líneas a través de elementos geométricos definidos como vectores. La gran
ventaja de las imágenes vectoriales es que no sufren pérdida de resolución al
producirse una ampliación de los mismos. Se utiliza mucho para trabajos de
rotulación, rótulos, iconos, dibujos, logotipos de empresa etc. Esta clase de
imagen tiene poco peso como archivo informático, medido en Kilobytes
(1 digitalfotored.com).
MAPA DE BITS
Los archivos de las imágenes se guardan normalmente en
forma de mapa de bits o mosaico de píxeles. Cada píxel guarda la información de color de la
parte de imagen que ocupa.
Este tipo de imágenes son las que crean los escáneres y las
cámaras digitales. Esta clase de archivos ocupan mucha más memoria que las imágenes
vectoriales.
35
El principal inconveniente que presentan esta clase de archivos
es el de la ampliación, cuando un archivo se amplia mucho, se distorsiona la imagen
mostrándose el mosaico "los píxeles" y una degradación en los colores llegando al efecto
pixelación (definido en el apartado de imagen digital), debido a la deformación de la
fotografía.
Imagen ampliada en un 200 %
La imagen de mapa de bits, al ampliar excesivamente su
tamaño pierde nitidez y resolución (2 digitalfotored.com)
COMPRESIÓN DE LOS ARCHIVOS DIGITALES
Los formatos de archivos digitales almacenan la información
codificando toda la imagen cada píxel de forma individual, esto ocasiona que el archivo pese
mucho (ocupa mucho espacio en MB al PC) y no pierda ninguna clase de información.
Las cámaras digitales suelen realizar una forma de compresión
del archivo para reducir el tamaño del mismo, eliminan lo que carece de valor, pero una vez
se visualiza de nuevo la imagen, el proceso de compresión se invierte.
36
Existen diferentes clases de archivos digitales, unos sufren
pérdida de calidad y otros no.
FORMATOS SIN PÉRDIDA DE RESOLUCIÓN NI CALIDAD
Las cámaras digitales utilizan un formato que mantiene el
archivo de la imagen en su estado virgen, en el cual no realizan ninguna clase de compresión
y el archivo se mantiene en su máxima calidad, igual que en el momento que se captó la
imagen. Podemos citar el formato RAW y el TIFF, Otros formatos sin pérdida de calidad:
BMP,EPS, PSD, PDF
FORMATOS CON PÉRDIDA DE CALIDAD
En la imagen y archivos digitales, existen formatos de archivo
que desechan información innecesaria al almacenarlas sufriendo una pérdida de calidad, pero
con la ventaja de que obtienen archivos informáticos con menor peso y espacio en las
computadoras, haciéndolas más manejables.
Algunos de estos formatos: JPEG, GIF, PNG (3 digitalfotored.com).
37
FORMATO DE ARCHIVO TIFF
TIFF, viene de Tagged Image File Format, es un formato que
lo desarrollo Aldus, una Compañía propiedad actualmente de Adobe.
Es un tipo de archivo estándar para guardar imágenes de alta
calidad, ya que es compatible con los sistemas operativos Windows, Linux, Mac, etc. Se
encuentra reconocido por muchos programas de retoque y edición gráfica, tales como Paint
Shop Pro, Adobe, Quark, Corel etc. No obstante si tenemos alguna duda sobre como enviar
un archivo para su impresión o edición, optaremos por el formato universal TIFF, para que
se pueda abrir y editar sin problemas.
Al almacenar un archivo en formato TIFF, este lo guarda con 48 bits de color incluyendo
capas y canales alfa. (4 digitalfotored.com).
FORMATO RAW
El formato RAW, sólo se encuentra disponible en cámaras
digitales sofisticadas, indicadas para fotógrafos profesionales. Este formato ofrece la
máxima calidad ya que contiene los píxeles en bruto tal y como se han adquirido.
Normalmente el funcionamiento del los otros formatos que
utilizan las cámaras digitales (Tiff y JPEG) participa el sensor para transmitir la señal
eléctrica y convertir los datos de analógicos a digitales, pero en cambio los píxeles que capta
el procesador de la cámara en el caso del RAW, los píxeles no se procesan ni transforman, se
mantiene brutos tal cual. A este proceso se le llama también negativo digital
( 5 digitalfotored.com).
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FORMATO DE ARCHIVO BMP
Esta clase de formato lo utiliza el sistema de Windows
y el Ms-Dos, para guardar sus imágenes. Este sistema de archivo puede
guardar imágenes de 24 bits (millones de colores), 8 bits (256 colores) y
menos.
A esta clase de archivos puede seleccionarse una compresión RLE (Run Length
Encoding) sin pérdida de calidad.
El uso más común de este formato, es generar
imágenes de poco peso y no se aconseja utilizarlo en imágenes recién captadas,
sino en imágenes una vez reducidas a los 24 bits. Se utiliza mucho para crear
fondos para el escritorio de Windows (6 digitalfotored.com)
EPS ENCAPSULATED POSTSCRIPT
Este archivo lo ha desarrollado la compañía Adobe y se pueden
guardar en este formato, tanto mapa de bits como imágenes vectoriales. Es muy utilizado en
la impresión profesional y en otras aplicaciones llegando hasta la impresora de tipo
Postcript.
EPS es adecuado para realizar intercambio de archivos entre
programas de maquetación, tales como page Maker o quarkxpress incluyendo los de dibujo
vectorial (Freehand o corel). Es junto con el formato TIFF, uno de los estándares en el
mundillo de la autoedición.
39
Aunque fue creado por Adobe, una vez se abre el archivo con
Photoshop los datos de la imagen y los gráficos vectoriales que pueda contener el
encapsulado se rasterizan, es decir se convierten a píxeles.
Si se quiere imprimir un archivo EPS directamente, debemos utilizar una impresora
compatible con PostScript. Estos archivos a su vez son más lentos en procesarlos que los
TIFF, pero en los programas de maquetación la visualización se procesa más rápida.
Los datos guardados se encuentran dentro de una cápsula, encapsulados, por lo que si se
quieren modificar, se deben tratar con el programa que los creó (7 digitalfotored.com).
PSD, FORMATO DE ARCHIVO DE PHOTOSHOP
El PSD es un formato nativo de photoshop y permite guardar
todas las presentaciones, retoques, nuevas creaciones realizadas con este programa.
Guarda los archivos con 48 bits de color y permite almacenar todas las capas, canales etc.
que exista en el archivo de imagen. PSD casi no tiene compatibilidad con otros programas,
por lo que se recomienda tener dos archivos: uno en el propio formato nativo (.PSD), y otro
en algún formato compatible con otros programas, como JPGE o TIFF
(8 digitalfotored.com).
PDF, PORTABLE DOCUMENT FORMAT
Este formato lo creó Adobe para poder intercambiar
archivos entre diferentes sistemas operativos. Por ejemplo: un archivo o documento
creado con algún programa de Windows, puede verse en la plataforma Linux o Mac, con
sólo tener el visualizador de PDF, (Acrobat Reader,) disponible gratuitamente en Adobe
y muchos otros sitios. Este formato guarda con toda precisión el diseño del archivo
incluyendo sus fuentes, imágenes y demás gráficos.
40
.PDF, se utiliza cada vez más y es considerado otro formato de los estándares junto con
EPS y TIFF. Se encuentra muy extendido entre la red, en la que encontramos numerosos
archivos con este formato (9 digitalfotored.com).
JPEG Y LA FOTOGRAFÍA DIGITAL
Este formato lo creó The Joint Photographers Experts Group. Es uno de los formatos más
conocidos para la compresión de fotografías digitales. Es uno de los pocos formatos que se
soporta en Internet (Web)
Todas las cámaras digitales y escáneres almacenan las imágenes en formato JPEG, no
obstante y dado que la compresión de este formato afecta a la calidad de imagen, se puede
escoger diferentes niveles de compresión:
A más baja compresión mayor calidad.
A más alta compresión menor calidad.
Cuando se opta por una compresión alta, es para crear archivos que ocupen poco espacio
para la Web o enviarlas por correo electrónico. JPEG es el único formato de archivo, que
puede llegar a comprimir una imagen hasta sólo un 10% de su tamaño original, sin que el
ojo humano pueda percibir diferencias, antes y después del proceso de compresión.
JPEG soporta 24 bits.
Normas a seguir antes de editar un JPEG
Antes de editar una imagen en JPEG, conviene que tengamos en cuenta los siguientes
puntos, para no perder calidad en el archivo:
41
* No guardar imágenes en formato JPEG si se van a modificar.
* Cada vez que abramos un archivo o lo editemos, la imagen sufre una compresión y pérdida
de calidad.
* Antes de editar una imagen en JPG, la guardaremos inicialmente una copia en formato
BMP o TIFF con la máxima profundidad de color (10 digitalfotored.com).
FORMATO DE ARCHIVO GIF
.GIF, es un formato de archivo bastante antiguo. Lo desarrolló Compuserve para su
propia red comercial. Este tipo de archivo se creó con la finalidad de obtener archivos
de tamaño muy pequeños. GIF es muy indicado para guardar imágenes no fotográficas
tales como: logotipos, imágenes de colores planos, dibujos, etc.
El formato GIF guarda imágenes de 8 bits, no 8 bits por cada color RGB, sino que
indexa solo 256 colores cómo máximo.
Para guardar una imagen en formato GIF utilizaremos la opción Guardar para la Web.
Una gran ventaja de este formato, es que podemos realizar transparencias en la paleta
de colores, haciendo que ese color quede invisible.
Este formato permite crear animaciones a través de fotogramas secuenciales
( 11 digitalfotored.com).
42
FORMATO PNG
Considerado un formato para sustituir al famoso .GIF,
debido a que el PNG utiliza sistemas de compresión estándares gratuitos, como el
método ZIP, y permite al mismo tiempo mayor profundidad de color en las imágenes,
llegando hasta los 24 bits de profundidad de color, mientras que el formato GIF solo
recoge 8 Bits.
Su utilizamos PNG, para comprimir imágenes de 24 bits
podremos realizar una interesante compresión sin pérdida alguna de calidad.
Este formato también posee la característica de reconocer los navegadores, pero en el
caso del Internet Explorer, opera a partir de la versión 5.0. Lo único que debemos tener
en cuenta es que si utilizamos este formato para la red, los usuarios que posean
versiones anteriores del Internet Explorer, no podrán visualizarlas. La única diferencia
que estriba entre GIF a PNG, es que en PNG, no permite archivos animados
(12 digitalfotored.com).
FORMATOS DE AUDIO DIGITALES
Antes de nada, hay que saber diferenciar entre “formato
de archivo” y “códec”. El primero es el que debemos tener en cuenta a la hora de elegir
lo que buscamos, o las características que va a tener ese archivo; el “codec”
simplemente codifica y decodifica el archivo a la hora de usarlo.
43
El formato de un archivo depende el “ratio de
compresión” y de la “frecuencia de muestreo” utilizados, lo que nos dará un tamaño y
una calidad concretos, dependiendo de nuestras necesidades (transmisión por la Red,
streaming, correo-e o el simple almacenamiento en un disco duro en casa). El ratio de
compresión es la relación que va a tener el archivo comprimido con el original respecto
al tamaño, una relación directamente proporcional: a mayor ratio mayor compresión.
No debemos confundir la compresión de audio (procesamiento de dinámica en audio
para conseguir más profundidad y presencia de una señal en concreto) con la
compresión de un formato. La frecuencia de muestreo es el número de muestras por
segundo a la hora de pasar una onda de audio de analógico a digital.
Onda de sonido analógica
Proceso de muestreo
44
En el caso de la calidad CD, la frecuencia de muestreo es
de 44.1 (44.100 muestras por segundo), dado que esta es la que mejor refleja el rango
de frecuencias de un oído joven y sano (de 20Hz a 20KHz.). También conviene utilizar
una frecuencia de muestreo acorde con la naturaleza del sonido que vayamos a grabar,
pues podemos economizar en este aspecto. Por ejemplo, si queremos registrar la voz de
una cantante soprano, no habrá frecuencias relevantes de 10 a 20KHz, por lo tanto un
“sample rate” de 44.1 sería innecesario.
Existen 3 tipos de formatos: sin comprimir (WAV, AIFF
o AU), comprimidos sin pérdida (o también conocidos como “lossless”, WMA, FLAC,
TTA, ATRAC) y comprimidos con pérdida (o “lossy”, como el famoso MP3, AAC…
etc.).
En el caso del formato sin comprimir, en el que no existe
ningún tipo de procesamiento de la señal, el audio que escuchamos es el audio real que
se grabó; por otro lado, el formato comprimido sin pérdida, simplemente es un
aprovechamiento de los silencios y otros factores para que el archivo pese algo menos,
pero sin pérdida de señal o recorte en frecuencias. Y por último, los formatos con
pérdida directamente recortan “frecuencias no audibles” para hacer que el archivo de
audio sea muy liviano.
Personalmente os propongo que escuchéis un audio en
MP3 y otro en WAV para que veáis la enorme diferencia que existe entre ambos
formatos, la pérdida es considerable y para mi gusto un “temazo” en MP3 no tiene nada
que ver con la misma canción en WAV.
Ahora veamos algunas características de algunos formatos
de los formatos más populares:
45
WAV
Si queremos que no se pierda calidad, yo recomiendo el
WAV (o su equivalente en Mac, el formato AIFF), pero ocupan mucho espacio. (Por
eso, en los CDs sólo caben 15-20 canciones en este formato). Un minuto de música en
calidad CD ocupa aproximadamente unos 15 Megas; audio a 44.100 Hz a 16 bits en
estéreo ocupa 172 Kbps, dato nada despreciable, y más si lo que queremos es mover
dicho archivo por Internet. Una canción en formato WAV suele rondar los 45 megas.
Archivos con este formato pondrán a prueba nuestra paciencia en la red. Si fuese de un
ordenador a otro por conexión de área local no habría mucho problema, pero en Internet
la cosa es diferente. La solución será comprimir el archivo o bajarlo de calidad. La
compresión ofrece, obviamente, muchas más garantías.
Éste y otros formatos sin compresión similares, son
“fieles al oído humano” y reproducen lo grabado en todo el espectro audible (20Hz-
20KHz), proporcionando una escucha real y fiel del producto o el archivo de audio en
cuestión (por esto me alegro de que mi reproductor de música del coche solo
reproduzca calidad CD y no MP3), pero el formato WAV no es nada popular en la red
debido a su enorme tamaño.
MP3
Aún así, todo parece indicar que el MP3 es “el mejor
formato”, pero si lo que queréis son unos graves profundos, redondos, y unos agudos
brillantes, o un estéreo con abertura y espacio sonoro, con el MP3 no va a ser posible
conseguirlo, pues se sabe que este formato hace una criba conservando solo frecuencias
comprendidas aproximadamente entre los 200Hz-15KHz…se come por completo las
frecuencias fundamentales de instrumentos como el bajo, el bombo, el charles o el
imprescindible crash de la batería. Con el uso de formatos en MP3 o MP4, archivos que
46
ocupaban 45 megas pasan a ocupar 4 o 5 megas o menos, lo cual hace que el sistema de
distribución por paquetes de Internet y las relaciones y “feedbacks” entre profesionales
del audio sea muchísimo más llevadera y fácil, sacrificando un poco de calidad por
tener unos archivos muchísimo más manejables. El MP3 a 192K es pues del formato
más cómodo y eficiente a la hora de moverlo de un sitio o de un programa a otro. En la
relación “calidad-espacio” es el que mejor resultados da. Mis compañeros de
equipo/grupo y yo, solemos usar este formato para intercambiar preliminares de
mezclas o fragmentos de música, pero jamás se nos ocurriría utilizar este formato a la
hora de distribuir nuestro trabajo. Igualmente, cuando sonorizamos algo y le mandamos
un preliminar al director utilizaremos dicho formato. Pero solo para preliminares, el
producto final se lo damos en mano o por correo en cualquier formato con mayor
calidad, es decir, aunque el producto final siempre será presentado en .wav, todo lo
demás en MP3 a 192Kbps.
MP4
Otro formato bastante importante y que ha tenido un
boom en los últimos años es el MP4. En realidad la calidad de este formato es muy
parecida a la del MP3, pero con un tamaño mucho más reducido. También podemos
encontrar este tipo de compresión en los famosos FLV de Youtube y muchas otras
páginas de Internet. El MP4 es el rey de los formatos de audio en Internet, y
generalmente es el que encontraremos a la hora de reproducir audio en la Web y sobre
todo en smartphones y cualquier otro pequeño dispositivo. Dada su versatilidad y su
extraordinaria compresión es el formato ideal para mover archivos por la Red.
RAX
En el caso de los famosos “streamings” se utiliza casi
47
exclusivamente un formato conocido como RealAudio (RAX), basado en el formato
ACC propiedad de Apple que mejora el rendimiento del MP3 y está destinado
principalmente a reproductores portátiles.
FLAC
Sin embargo si lo único que queremos es preservar
nuestros discos de música favoritos, una de las mejores opciones a elegir es el formato
libre de compresión sin pérdida FLAC (o .FLA). Una canción comprimida mediante
este formato pesa entre el 70% y el 50% que la original (menos que en ZIP), con una
gran calidad y reproducible en la mayoría de los reproductores de los distintos sistemas
operativos (Linux, Microsoft, Apple…etc.). No es una gran reducción, pero eso es
debido a que no elimina información del contenido original. Con la creciente irrupción
de conexiones con mayor ancho de banda, este formato se ha convertido en un o de los
favoritos a la hora de comprar música por Internet y como una de las alternativas al
MP3 para no perder tanta calidad con la reducción de tamaño.
No es que unos sean mejores que otros, todo depende de
lo que queramos hacer con los archivos de audio que vamos a utilizar, la calidad que
estemos buscando o el espacio del que dispongamos para almacenar dichos archivos. Si
queremos enviar por mail algún archivo de audio, o moverlo por la red, la mejor
manera sin duda es en MP3 o MP4, dado que son los formatos que menos espacio
ocupan y por lo tanto los que menos problemas nos va a dar a la hora de enviarlos.
A la hora de elegir un formato de audio en nuestros
proyectos (vídeos, canciones o películas Flash) lo mejor es usar la mejor calidad
posible y luego ya convertiremos la mezcla final o el archivo final al formato que
deseemos para moverlo por la Red. No sería buena idea utilizar archivos de audio en
MP3 y luego pretender que la mezcla final tenga la calidad de un .wav o un .flac. Mi
48
consejo es que utilicéis la mejor calidad posible en vuestra estación de trabajo y, a la
hora de distribuir el producto final, utilicéis el formato que más os guste para moverlo
por Internet (.FLAC, .MP3 -a 192Kbps, mi recomendación-) o .MP4). Si habéis
utilizado una buena calidad en la premezcla y el campo sonoro (el estéreo) es rico y con
matices, al reducir la calidad no desaparecerá por completo y el destinatario podrá
hacerse una idea de cómo sonaría en calidad óptima.
También hay que tener en cuenta el tema de la
distribución. Vivimos en un mundo de libre mercado y es prácticamente imposible
estandarizar todo a tres únicos formatos. A las empresas les interesa que haya una
diferenciación. Por eso, por lo general Windows tiende a un formato (WMA), Apple a
otro (ACC), Sony (ATRAC)….etc.
A continuación os dejo una tabla de formatos de audio
para que podáis echar un rápido vistazo y decidir cuál es el formato que os interesa o
más se ajusta a vuestras necesidades:
Resulta un poco incómodo todo este tema de los formatos
y te puede llegar a parecer un laberinto, pero a medida que se trabaja con ellos y uno
empieza a familiarizarse, acabas por apreciarlos, pues cada uno tiene unas
características y unas funciones específicas dentro de la producción/procesamiento de
cualquier tipo de audiovisual y cuanto más herramientas específicas tengamos a nuestra
disposición, tanto mejor.
Formato Descripción
Formatos sin compresión
WAV Formato propio de Windows
AU Formato de UNIX ( Linux )
AIFF Formtao propio de Mac OS
Formatos comprimidos
Formatos “lossy” (con pérdida)
MPEG-1Audio Layer
Se considera el estándar de audio digital. Relación de
49
3(mp3) compresión de 10:1 patentado.
MP3PRO (mp3)
Evolución del mp3. La mitad de peso en un mp3 normal con la misma calidad.
ACC
Mejora el rendimiento del MP3. Propiedad de Apple. Reproducible en dispositivos portátiles.
ACC+ Evolución del ACC. Mejora su calidad.
OGG
Formato libre. Mejora la calidad de un MP3 del mismo tamaño.
MPC
Ofrece una mejor calidad de audio a altas relaciones de datos (Kbps). Soporte portátil nulo.
WMA
Competencia de Microsoft para el MP3. Calidad muy parecida a éste.
RealAudio (RAX)
Formato casi exclusivo para el streaming. Basado en el formato ACC.
AC3
Propio de los dvd. Permite varios canales de audio (5.1 y 7.1).
ATRAC3 (Atrac)
Formato exclusivo de Sony para sus reproductores.
Formatos sin pérdida
flac
Reduce entre un 30% y un 50% el tamaño de un archivo de audio manteniendo intacta la calidad.
Monkey´s Alcanza grandes
50
(desarrolloweb.com).
FORMATOS DE VÍDEO
(Publicado el 19/04/2012 por Jordi Giménez )
De todos es sabido el gran auge que vive el vídeo y su
distribución en la red. Muchas veces nos preguntamos qué formato utilizar para
codificar nuestro vídeo debido al gran número de formatos contenedores que existen y,
por si fuera poco, después deberemos elegir el formato de compresión (códec). La
elección no siempre es fácil.
Siempre deberemos tener en cuenta el medio y el uso que se le dará al vídeo. Por
ejemplo, si lo que queremos es crear un vídeo para distribuir por la red, deberemos
escoger un formato (contenedor) y un formato de compresión (códec) determinado para
que el vídeo no tenga mucho peso. Si por el contrario, queremos almacenar el vídeo en
local en nuestro ordenador y lo que queremos es priorizar la calidad, pues deberemos
Audio (ape) relaciones de datos (hasta 700kbps) conservando intacta la calidad.
Apple Lossless (alac)
Creado especialmente para el Ipod.
Shorten (shn)
Similar al flac, pero usa menos recursos para su reproducción.
WavPack
Híbrido entre lossy y lossless, pequeño tamaño pero excelente calidad.
51
escoger otro formato (contenedor) y otro formato de compresión (códec) que,
evidentemente, creará un vídeo más pesado y que no sería recomendado para distribuir
por la red o para insertar embedido en una aplicación web.
Con este artículo quiero despejar todas esas dudas y para ello os voy a presentar un
listado de los diferentes formatos contenedores y diferentes formatos de compresión
(codecs) con sus respectivas definiciones.
PRINCIPALES FORMATOS CONTENEDORES DE VÍDEO:
AVI
El formato avi permite almacenar simultáneamente un flujo de datos de vídeo y varios
flujos de audio.
Para que todos los flujos puedan ser reproducidos simultáneamente es necesario que se
almacenen de manera entrelazada. De esta manera, cada fragmento de archivo tiene
suficiente información como para reproducir unos pocos fotogramas junto con el
sonido correspondiente.
Los archivos AVI se dividen en fragmentos bien diferenciados denominados chunks.
Cada chunk tiene asociado un identificador denominado etiqueta FourCC. El primer
fragmento se denomina cabecera y su papel es describir meta-información respecto al
archivo, por ejemplo, las dimensiones de la imagen y la velocidad en fotogramas por
segundo. El segundo chunk contiene los flujos entrelazados de audio y vídeo.
Opcionalmente, puede existir un tercer chunk que actúa a modo de índice para el resto
de chunks.
Codecs más utilizados:
▪ Cinepack
52
▪ Indeo 3.2; 5.1
▪ RLE
▪ XviD
▪ x264
▪ Mpeg1
▪ WMV
▪ H263
▪ Huffyuv
▪ FFV1
▪ LCL
▪ DivX
▪
ASF
Es otro de los formatos de Windows. De forma idéntica al Real System (.rm) nos
permite comprimir vídeo con un escaso tamaño de archivo, y al mismo tiempo
conseguir un vídeo de alta calidad.
Soporta la mayoría de codecs que soporta el formato AVI.
WMV
Es un nombre genérico que se da al conjunto de algoritmos de compresión ubicados en
el set propietario de tecnologías de vídeo desarrolladas por Microsoft, que forma parte
del framework Windows Media.
WMV no se construye sólo con tecnología interna de Microsoft. Desde la versión 7
(WMV1), Microsoft ha utilizado su propia versión no estandarizada de MPEG-4. El
vídeo a menudo se combina con sonido en formato Windows Media Audio.
El vídeo WMV se empaqueta normalmente en algún contenedor multimedia, como
53
pueden ser AVI o ASF. Los ficheros resultantes reciben la extensión .avi si el
contenedor es de este tipo, .wmv si es un fichero de sólo vídeo (.wma sería el
equivalente para sonido) o .asf si se trata de un contenedor ASF, con contenido de
audio y vídeo.
El códec que más se recomienda es el Windows Media Vídeo 9.
MOV
Es un tipo de formato ESTANDAR, y funciona como un contenedor. La principal
ventaja frente al famoso AVI, es que este formato internamente separa los datos que
maneja y esto facilita el proceso de edición. Por contrario, su desventaja es que al estar
desarrollado bajo otra plataforma (Apple) requiere la instalación del reproductor
QuickTime, para poder visionarlo en sistemas operativos Windows, que como ya
sabemos acaparan a gran parte de usuarios.
Los codecs recomendados para este formato son:
• Sorenson Vídeo
• Sorenson Vídeo 3
•
RMVB – Real media
Se trata del primer software dedicado en exclusiva para la web. Gracias a él se puede
comprimir vídeo con un pequeño tamaño en bytes. Su principal característica es su alta
calidad de compresión.
El códec utilizado es el Real vídeo 9
FLV
Es un formato de archivo propietario usado para transmitir vídeo sobre internet usando
54
Adobe Flash Player (anteriormente conocido como Macromedia Flash Player), desde la
versión 6 a la 10. Los contenidos FLV pueden ser incrustados dentro de archivos SWF.
Entre los sitios más notables que utilizan el formato FLV se encuentran YouTube,
Vimeo, Reuters.com, Yahoo! Vídeo y MySpace.
Flash Vídeo puede ser visto en la mayoría de los sistemas operativos, mediante Adobe
Flash Player, el plugin extensamente disponible para navegadores web, o de otros
programas de terceros como MPlayer, VLC media player, o cualquier reproductor que
use filtros DirectShow (tales como Media Player Classic, Windows Media Player, y
Windows Media Center) cuando el filtro ffdshow está instalado.
Los archivos FLV contienen bit streams de vídeo que son una variante del estándar
H.263, bajo el nombre de Sorenson Spark. Flash Player 8 y las nuevas versiones
soportan la reproducción de vídeo On2 TrueMotion VP6. On2 VP6 puede proveer más
alta calidad visual que Sorenson Spark, especialmente cuando se usa un bit rate menor.
Por otro lado es computacionalmente más complejo y por lo tanto puede tener
problemas al utilizarse en sistemas con configuraciones antiguas.
El archivo FLV soporta dos nuevas versiones del llamado códec “screenshare” que es
un formato de codificación diseñado para screencasts. Ambos formatos están basados
en mapas de bits y pueden tener pérdida al reducir la profundidad de color y están
comprimidos usando zlib. La segunda versión es reproducible en el Flash Player 8 o
superior.
El soporte para codificar archivo FLV es proporcionado por una herramienta de
codificación incluida en Adobe Flash CSx, las herramientas de codificación Flix de
On2, Sorenson Squeeze, FFmpeg y otras herramientas de terceros.
MPEG
El MPEG (Moving Picture Experts Group – Grupo de Expertos en Imagenes en
55
Movimiento) utiliza codecs (codificadores-decodificadores) de compresión con bajas
pérdidas, usando codecs de transformación.
MPEG ha normalizado los siguientes formatos de compresión y normas auxiliares:
• MPEG-1: estándar inicial de compresión de audio y vídeo. Usado después
como la norma para CD de vídeo, incluye el popular formato de compresión de
audio Capa 3 (MP3).
• MPEG-2: normas para audio y vídeo para difusión de calidad de televisión.
Utilizado para servicios de TV por satélite como DirecTV (Cadena
estadounidense de televisión vía satélite de difusión directa), señales de
televisión digital por cable y (con ligeras modificaciones) para los discos de
vídeo DVD.
• MPEG-3: diseñado originalmente para HDTV (Televisión de Alta Definición),
pero abandonado posteriormente en favor de MPEG-2.
• MPEG-4: expande MPEG-1 para soportar “objetos” audio/vídeo, contenido 3D,
codificación de baja velocidad binaria y soporte para gestión de derechos
digitales (protección de copyright).
• MPEG-7: sistema formal para la descripción de contenido multimedia
• MPEG-21: MPEG describe esta norma futura como un “marco multimedia”.
MP4 (MPEG-4 Parte 14)
Especificado como parte del estándar internacional MPEG-4 de ISO/IEC. Se utiliza
para almacenar los formatos audiovisuales especificados por ISO/IEC y el grupo
MPEG (Moving Picture Experts Group) al igual que otros formatos audiovisuales
disponibles. Se utiliza típicamente para almacenar datos en archivos para ordenadores,
para transmitir flujos audiovisuales y, probablemente, en muchas otras formas.
MPEG-4 es una serie de codecs y estándares internacionales de vídeo, audio y datos
creado especialmente para la web. Está formado por una serie algoritmos de
56
compresión que codifica datos, audio, y vídeo optimizando su calidad de
almacenamiento, codificación y distribución en redes. Con las cámaras de hoy, se
integra, captura y codifica en una sola acción, lo que optimiza la potencialidad del
usuario para emitir.
Los codecs más recomendados para mp4 son:
Mpeg 4
XviD
X264
MKV (Matroska)
Es un contenedor de archivo informático estándar de código abierto, un archivo
informático que puede contener un número ilimitado de vídeo, audio, imagen o pistas
de subtítulos dentro de un sólo archivo. Su intención es la de servir como un formato
universal para el almacenamiento de contenidos multimedia comunes, como películas o
programas de televisión.
Los principales codecs recomendados para este contenedor son:
• Mpeg 4
• XviD
• X264
• VP3
OGM
Es un contenedor multimedia cuya función es contener el audio (normalmente en
formato Vorbis), el vídeo (usualmente DivX o Xvid) y subtítulos.
Fue desarrollado por Tobias Waldvogel debido a que él quería usar el formato de audio
“Ogg Vorbis” junto con vídeo MPEG-4 en un AVI, pero era prácticamente imposible
obtener sincronización debido a la arquitectura del AVI, por lo que en vez de insertar el
audio Vorbis en un AVI, decidió insertar el vídeo en un Ogg modificado y así surgió el
57
OGM.
Los principales codecs que utiliza son:
• VP3 / Theora
• Mpeg 4
• XviD
3GP
Formato de archivos usado por teléfonos móviles para almacenar información de
medios múltiples(audio y vídeo). Este formato de archivo, creado por 3GPP (3rd
Generation Partnership Project), es una versión simplificada del “ISO 14496-1 Media
Format”, que es similar al formato de Quicktime. 3GP guarda vídeo como MPEG-4 o
H.263. El audio es almacenado en los formatos AMR-NB o AAC-LC.
Los principales codecs que soporta son:
• H263
• Mpeg 4
PRINCIPALES FORMATOS DE COMPRESIÓN DE VÍDEO
(CODECS):
Cinepack
El códec compresor usado es “Cinepak códec by Radius” y su fabricante “Radius
Corp”, permite una compresión para Color y otra para Blanco&Negro, la profundidad
de color es determinada por “millones de colores”. Las dimensiones son de
720*576pixeles, y un flujo de vídeo de 25 frames (fotogramas) por segundo. Sólo se
exporta el vídeo, NO audio.
La compresión de este códec puede variar según el parámetro Quality (la calidad)
58
especificado, pues en este caso podemos especificar el nivel de calidad 100%, el
máximo.
Otros de los aspectos configurables es el “Data Rate” mediante el cual podemos limitar
el flujo de datos para un determinado numero de K/seg. En un segundo apartado, con la
opción “Recomprimir” y un valor “siempre-always” forzaremos que se recompriman
todos los frames incluso los que se encuentran dentro del flujo de datos especificado,
en cambio si el valor es “Mantener el flujo de datos” sólo se recomprimen los frames
que se encuentran por encima de ese flujo de datos.
Figura 1. Características del códec Cinepack
Indeo
v.3.2
Flujo de vídeo de 25 frames (fotogramas) por segundo. Sólo se exporta el vídeo, NO
audio. Y por ultimo las dimensiones son de 352*288pixeles, y esto es una de las
principales diferencias frente al códec anterior “Cinepak”, puesto que en Indeo 3.2
como máximo sólo podemos usar las dimensiones del VCD (352*288 PAL, 320*240
NTSC).
La compresión de este códec puede variar según el parámetro Quality (la calidad)
especificado, pues en este caso podemos especificar el nivel de calidad 100%, el
máximo.
Otros de los aspectos es el “Data Rate” mediante el cual podemos limitar el flujo de
datos para un determinado numero de K/seg.
El movimiento se aprecia fluido, pero en su imagen se forman “manchas”, algunas
distorsiones pixeladas, macrobloques. Una peculiaridad de este códec es su
59
imposibilidad de trabajar con un vídeo que sea más alto que ancho. Indeo 3.2 no se
adapta bien a bajas velocidades con lo que su uso en Internet queda descartado. El
hecho de que este códec este tan limitado a una dimensión máxima puede convertirse
en una desventaja ante ciertos proyectos.
El tamaño resultante del fichero es aun algo grande 2,56MB (pero mucho menor que en
el caso del códec Cinepak) y el tiempo de renderizado ha sido aproximadamente de un
segundo por cada segundo de vídeo. Comparado con Cinepak requiere mucho menos
tiempo de render, pero durante la reproducción (Inde3.2) requiere mas carga de la CPU
Figura 2. Características del códec Indeo v.3.2
v.5.1
La profundidad de color es determinada por “millones de colores”. Un flujo de vídeo
de 25 frames (fotogramas) por segundo. Sólo se exporta el vídeo, NO audio. Las
dimensiones son de 720*576pixeles, esto es una de las principales diferencias frente al
códec anterior “Indeo 3.2”, puesto que Indeo 5.1 si permite usar estas dimensiones
mayores para el ancho y el alto del vídeo resultante. La compresión de este códec
puede variar según el parámetro Quality (la calidad) especificado, pues en este caso
podemos especificar el nivel de calidad 100%, el máximo.
Otros de los aspectos configurables es el “Data Rate” mediante el cual podemos limitar
el flujo de datos para un determinado numero de K/seg.
Aunque Indeo 3.2 usa un frame clave por cada 4 frames y el Indeo 5.1 usa un frame
clave por cada 15 frames, el resultado de este último es mucho mejor. Puesto que Indeo
5.1 presenta una definición de imagen ALTA y sin manchas como ocurría en Indeo 3.2.
Lógicamente el fichero pesa más que el Inde 3.2 pero esto es debido principalmente a
60
sus mayores dimensiones. Frente a Cinepak y bajo los mismos parámetros en cuanto a
dimensión (ancho*alto), calidad, y profundidad de color, Indeo 5.1 presenta una
calidad superior a Cinepak, en este caso la imagen se ve definida y no se aprecian con
tanto detalle los píxeles y macrobloques, el movimiento es muy fluido y parece tener
una mejor capacidad de estimación, se adapta muy bien a cambios de escena. Por otro
lado el peso del fichero es prácticamente el doble menor, y el tiempo de render es de la
mitad que el empleado por Cinepak. Indeo5.1 se adapta bastante bien tanto a
velocidades altas como bajas.
Figura 3. Características del códec Indeo v.5.1
RLE
Códec compresor usado es “Microsoft RLE” y su fabricante “Microsoft”, la
profundidad máxima es de 256 colores. Un flujo de vídeo de 25 frames (fotogramas)
por segundo. Sólo se exporta el vídeo, NO audio. Las dimensiones son de
720*576pixeles.
La compresión de este códec puede variar según el parámetro Quality (la calidad)
especificado, pues en este caso podemos especificar el nivel de calidad 100%, el
máximo. Este códec permite que podamos especificar un número de fotogramas
CLAVE (keyframe) cada tantos fotogramas.
El RLE no soporta ninguna configuración extra como en los casos de codecs tratados
anteriormente. La fluidez de movimiento es bastante baja, junto con alguna falta de
predicción en los objetos que van a aparecer, se aprecian macrobloques. Aunque el
principal problema de este códec es que esta diseñado mas para un tipo de vídeo donde
las imágenes sean gráficos de color plano con una paleta no mayor a 256 colores, y no
61
fotografías donde no existan degradados y una amplitud de color mucho mayor.
Su velocidad de renderizado es alta 39seg, pero el peso de fichero es el mayor de todos
los codecs tratados hasta ahora. La conclusión es que este tipo de códec seria el menos
recomendable para un vídeo con cierto movimiento (como es el caso) y con una
profundidad de color amplia.
Figura 4. Características del códec RLE
XviD
Está basado en el estándar MPEG-4 ASP. Su calidad y eficiencia lo han convertido en
uno de los codecs más populares. El códec Xvid hace posible comprimir una película
completa con una calidad cercana a la de la fuente original para que ocupe tan sólo 700
MB
Las películas codificadas en Xvid ofrecen vídeos de alta calidad en archivos de tamaño
reducido, además de llevar menos tiempo su compresión que en MPEG-2 debido a un
algoritmo de compresión más avanzado.
Características Principales:
• Uso de B-frames, o fotogramas bidireccionales, que almacenan entre dos
fotogramas, uno anterior y otro posterior, su compresión suele ser superior a los
cuadros llave (keyframes) y p-frames.
• Quarter pixel (Q-pel), se trabaja con una precisión doble en los vectores de
movimiento de los bloques en la compensación del movimiento, es más útil en
resoluciones bajas.
• Global motion compensation (GMC) o compensación global de movimiento,
62
que entra en juego en giros de cámara y zoom, consiste en almacenar los
vectores de movimiento de forma global (en relación a unos pocos) y
consiguiendo hacer que muchos valgan 0, reduciendo su tamaño.
• Entrelazado, ideal para imágenes entrelazadas como la televisión, ya que
mejora mucho la compresión y el resultado final en estos casos, ya que si se
comprime una señal entrelazada como si no lo fuera, las líneas horizontales
adyacentes, serán muy diferentes en escenas de movimiento, reduciendo la
redundancia espacial, que es uno de los pilares de la compresión de vídeo.
• Cuantización adaptativa, es una innovación psicovisual de Xvid, en ella se
emplean diferentes matrices de cuantización por cada macrobloque,
comprimiendo más fuerte aquéllos que son muy claros o muy oscuros, ya que
son menos notables por el ojo que en los de tonalidad media.
• Pueden usarse matrices de cuantización MPEG, H.263 y también
personalizadas. MPEG, ofrece imágenes más nítidas, con gran detalle, ideal
para altas tasas de bits (por ejemplo en ripeos a 2 CDs). H.263 ofrece imágenes
más suavizadas, permite disimular la formación de bloques cuando se necesita
usar bajas tasas de bits, esto también se traduce en una imagen más borrosa y de
menor detalle. Las matrices personalizadas permiten adaptarlo a elección del
usuario, pero sólo son recomendables para usuarios avanzados.
• Un detalle importante es que GMC y Q-pel no suelen estar soportados por los
reproductores de DVD con MPEG-4 más antiguos y la compresión en general,
no es soportada por DVDs que no admitan MPEG-4 ASP, ya que es un formato
de este tipo.
X264 / h264
X264 Es la implementación libre del standard H264. H264 es un códec con licencia de
Apple. En un principio los dos codecs tienen las mismas características:
63
El uso inicial del MPEG-4 AVC estuvo enfocado hacia el vídeo de baja calidad para
vídeoconferencia y aplicaciones por Internet, basado en 8 bits/muestra y con un
muestreo ortogonal de 4:2:0. Esto no daba salida al uso de este códec en ambientes
profesionales que exigen resoluciones más elevadas, necesitan más de 8 bits/muestra y
un muestreo de 4:4:4 o 4:2:2, funciones para la mezcla de escenas, tasas binarias más
elevadas, poder representar algunas partes de vídeo sin perdidas y utilizar el sistema de
color por componentes RGB. Por este motivo surgió la necesidad de programar unas
extensiones que soportasen esta demanda. Tras un año de trabajo intenso surgieron las
“extensiones de gama de fidelidad”(FRExt) que incluían:
• Soporte para un tamaño de transformada adaptativo.
• Soporte para una cuantificación con matrices escaladas.
• Soporte para una representación eficiente sin pérdidas de regiones específicas.
• Este conjunto de extensiones denominadas de “perfil alto” son:
• La extensión High que soporta 4:2:0 hasta 8 bits/muestra
• La extensión High-10 que soporta 4:2:0 hasta 10 bits/muestra
• La extensión High 4:2:2 que soporta hasta 4:2:2 y 10 bits/muestra
• La extensión High 4:4:4 que soporta hasta 4:4:4 y 12 bits/muestra y la
codificación de regiones sin pérdidas.
MPEG 1
Su principal objetivo es alcanzar un flujo de transmisión de datos constante de 1,5
Mbits/s (flujo de un CD-ROM de simple velocidad) del cual, 1.15 Mbits/s son para el
vídeo y los 350 Kbits/s restantes son para el sonido (estéreo) y para datos auxiliares.
La compresión de vídeo utiliza los mismos principios que JPEG con pérdidas, a la que
se le añaden nuevas técnicas que, juntas, forman el MPEG-1, que permiten reducir
considerablemente la cantidad de información necesaria para la transmisión de
imágenes sucesivas muy correlacionadas temporalmente.
64
Estas técnicas, llamadas de “predicción con compensación de movimiento”, consisten
en reducir, con un mínimo de información adicional, la mayoría de las imágenes
precedentes (incluso las que le siguen).
Tratándose de imágenes en movimiento o animadas, la descompresión deberá poder
hacerse en “tiempo real” durante la reproducción. Por otro lado, la necesidad de un
tiempo de sincronización y de una respuesta de acceso aleatorio a una secuencia no
demasiado largos (0.5 segundos máximo) limita el número de imágenes que pueden
depender de la misma primera imagen a diez o doce para un sistema de 25 imágenes
por segundo.
MPEG-1 se considera como un vídeo solamente progresivo (no entrelazado), que
alcanza un bitrate de 1.5 Mbps. La entrada de vídeo es usualmente convertida primero
al formato estándar de entrada MPEG SIF (Standard Input Format). El espacio de color
adoptado es Y- Cr- Cb según la recomendación CCIR 601. En el MPEG-1 SIF el canal
de luminancia es de 352 pixeles x 240 líneas y 30 cuadros/segundo.
Los componentes de luminancia y crominancia son representados por 8 bit/pixel, y el
componente de crominancia es submuestreado por 2 en ambas direcciones tanto
vertical como horizontal. Mientras tanto los parámetros de vídeo, los cuales son el
tamaño de la imagen y la razón temporal, se pueden especificar, y por lo tanto son
arbitrarios.
El siguiente conjunto de consideraciones contiene los parámetros específicos que
ayudan a la implementación del hardware.
• Máximo número de pixeles/línea: 720
• Máximo número de líneas/imágenes: 576
• Máximo número de imágenes/seg: 30
• Máximo número de macrobloques/imagen: 396
• Máximo número de macrobloques/seg: 9900
65
• Máximo bitrate: 1.86 Mbits/seg
• Máximo tamaño del buffer del decodificador: 376832 bits
MPEG 2
Puede describirse como una ” caja de herramientas” de compresión más compleja que
MPEG-1, por lo tanto, también puede ser considerada como una unidad superior: en
efecto, toma todas las herramientas anteriores y le añade otras. Además, la norma prevé
la compatibilidad ascendente, lo que significa que un decodificador MPEG-2 deberá
decodificar trenes binarios elementales de la norma MPEG-1.
PERFILES Y NIVELES MPEG-2
MPEG-2 se puede utilizar en un vasto rango de aplicaciones, requiriendo diferentes
grados de complejidad y desempeño.
Para un propósito practico el estándar MPEG-2 es dividido en perfiles y cada perfil es
subdividido en niveles (Ver la Figura 5). Un perfil es básicamente el grado de
complejidad esperada en la codificación, mientras que un nivel describe el tamaño de la
imagen, la resolución de esta o la velocidad de transferencia de bits usada en ese perfil.
En principio, hay 24 combinaciones posibles, pero no todas están definidas. Un
codificador MPEG cuando entrega un perfil y un nivel determinado, debe además ser
capaz de decodificarlo a perfiles y niveles inferiores.
Figura 5. Niveles y perfiles de MPEG-2
66
Un perfil simple no soporta una codificación bidireccional y de este modo sólo genera
imágenes I y P. Esto reduce la tasa de compresión simplificando el codificador y el
decodificador; permitiendo un sencillo hardware. Un perfil simple solamente está
definido en el nivel main (principal) como (SP@ML). El perfil main (principal)
corresponde actualmente al mejor compromiso entre calidad/tasa de compresión,
utilizando los tres tipos de imágenes (I, P y B), a costa de un codificador y
decodificador, más complejos.
Los perfiles escalables (código jerárquico) están previstos para operaciones posteriores
y permitirán transmitir una imagen básica (base layer) en términos de resolución
espacial (spatially scalable profile) o de cuantificación (SNR scalable profile), así como
información suplementaria independiente (enhanced layer) que permite mejorar sus
características, por ejemplo para transmitir la misma emisión en definición estándar y
HD (High Definition), o permitir una recepción con calidad aceptable en caso de
recepción difícil y de calidad óptima en buenas condiciones (por ejemplo, para la
televisión digital terrestre).
• El perfil high (alto) soporta tanto el SNR y la escalabilidad espacial como
también la opción de muestreado 4:2:2.
• El perfil 4:2:2 se ha desarrollado para proveer compatibilidad con los equipos
de producción digital de televisión existentes. Este perfil admite trabajar con
4:2:2 sin requerir una complejidad adicional si se usa en el perfil high. Por
ejemplo, un decodificador HP@ML debe soportar escalabilidad SNR que no es
requerida en la producción de televisión digital. El perfil 4:2:2 tiene la misma
libertad de escoger su estructura de GOP como en otros perfiles, pero en la
práctica este usa comúnmente GOPs cortos de edición sencilla. La operación
4:2:2 requiere una mayor velocidad en la transmisión del bit que una operación
4:2:0, y el uso de pequeños GOPs requiere también de mayores velocidades de
67
transferencia de bits para proporcionar calidad en sus imágenes.
• El nivel low (bajo) corresponde a la resolución SIF utilizada en el MPEG-1.
• El nivel main (principal) corresponde a la resolución 4:2:0 “normal” (de hasta
720 pixeles x 576 líneas).
• El nivel high-1440 (alto-1440) está destinado a la HDTV (de hasta 1440
pixeles x 1152 líneas).
• El nivel high (alto) está optimizado para la HDTV (de hasta 1920 pixeles x
1152 líneas).
Según el compromiso de calidad/flujo de bits perseguido y la naturaleza de las
imágenes, el flujo de bits estará comprendido entre los 4 Mbits/s (calidad equivalente a
la de una imagen codificada en PAL o SECAM) y los 9 Mbits/s (calidad próxima a la
de una imagen de estudio CC1R-601).
Todo el proceso de codificación de las imágenes animadas descrito en el capítulo
anterior para MPEG-1 se aplica a MPEG-2 (MP@ML.
La principal novedad con respecto a MEPG-1, además de los perfiles y niveles,
provienen del tratamiento de las imágenes entrelazadas.
MPEG 4
Las propiedades principales que presenta MPEG-4 son por tanto: alta compresión,
acceso universal y manipulación interactiva del contenido audiovisual. Estas
propiedades se concretan en las siguientes funcionalidades según la norma:
• Escalabilidad basada en el contenido: Los diferentes objetos de los que se
compone la escena presentan diferentes características de escalabilidad espacial
y/o temporal que podrán ser adquiridos por sistemas decodificadores de
diferente complejidad.
• Manipulación basada en el contenido y edición del tren de bits: La norma
implementará esta función para que se pueda realizar edición sin transcodificar
68
la escena completa, permitiendo la edición de objetos independientemente.
Herramientas de acceso a datos multimedia basados en el contenido: Esta
característica permite indexar, buscar, cargar, etc. datos, proporcionando una
base para la interactividad cara al usuario.
• Codificación híbrida sintética y natural: Se incluyen algoritmos eficientes de
codificación e integración de escenas sintéticas y naturales audiovisuales.
• Codificación de trenes de datos concurrentes: Se prevé la habilidad de codificar
múltiples vistas de una escena con una sincronización eficiente, y
aprovechamiento de la redundancia, como por ejemplo en el caso de
transmisión de escenas de vídeo 3D.
• Eficiencia mejorada de la codificación: La norma MPEG-4 implementa
algoritmos que explotan las características particulares de cada objeto
multimedia y de la escena, para codificar y transmitir con calidad en medios de
ancho de banda reducido.
• Robustez en medios propensos a errores: La norma se pretende sea útil en gran
variedad de medios de comunicaciones y de almacenamiento, incluso en
comunicaciones móviles donde las tasas de error son elevadas. El estándar
implementa técnicas para reducir los errores.
• Acceso temporal aleatorio: Dentro de los rangos temporales propios de cada
sistema se permitirá el acceso aleatorio a diferentes objetos y partes de la
escena.
De forma similar a lo que ocurre en MPEG-2, la norma MPEG-4 pretende definir
niveles y perfiles para cada conjunto de requerimientos, de modo que se pueda contar
con una serie estándar de implementaciones a utilizar que permita la
intercambiabilidad.
El flujo de datos MPEG-4 se compone de varios canales y de varios objetos
69
audiovisuales que son independizados en el demultiplexor. Uno de los canales contiene
información de base de la escena y la disposición de los objetos en ella, y los restantes
contienen información de los objetos que son pasados a sus decodificadores
correspondientes. El compositor se encarga entonces de coordinar los objetos y
presentarlos según su orden y según la interacción del usuario.
Figura 6. Tabla resumen de los códecs mpeg
H263
Es un nuevo estándar para vídeo-conferencia de baja capacidad de transmisión (lo que
permite incluso servicios de este tipos en redes telefónicas tradicionales).
Huffyuv
Este códec es realmente sencillo y efectivo, de gran calidad y una buena compresión.
Ofrece dos tipos de compresión, sin pérdida (RGB) o con una mínima pérdida de color
(YUV2). En cada uno de los apartados tenemos tres opciones.”Best” ofrece la mejor
compresión y “Fast” una compresión más rápida para equipos menos potentes. La
opción restante se queda a medio camino entre rapidez y compresión. Para poder usar
la compresión YUV2 deberemos seleccionar “Convert to YUV2″ (convertir a YUV2)
en el menú RGB
Capturando con RGB en la opción “Best”, se pueden capturar unos 50 minutos de
vídeo, mientras que con YUV2, también en la opción “Best” se pueden capturar unos
65 minutos. A continuación te ofrezco una pequeña captura:
70
Figura 7. Captura de pantalla de captura con RGB en la opción "Best"
FFV1
También llamado “FF vídeo códec 1”, es un codificador y un decodificador de vídeo
que emplea una compresión lossless (sin pérdidas) relativamente alta e intra-frame.
Utiliza como opción métodos de codificación (Codificación de Golomb y codificación
aritmética) proporcionada por la librería open-source libavcódec.
FFV1 realiza la codificación y decodifica cada frame del vídeo independientemente.
DIVX
Es un códec de compresión de vídeo. Los Codecs de compresión de DivX, son un
hackeo de los Codecs de compresión de MPEG4 de Microsoft, modificados para
permitir resoluciones mas altas y comprimir el audio con otro Códec que no sea el
formato de audio WMA de Microsoft. La única desventaja del DivX con respecto a
MPEG4, es que no es Streaming Vídeo (no se puede ver mientras se baja, o a trozos,
debido a que es un fichero .AVI, y los .AVI’s no se pueden ver hasta que estén
completos. Su mayor ventaja consiste en que es el formato ideal para comprimir un
DVD en un CD sin perder mucha calidad. El DivX actualmente no permite el
Streaming vídeo.
Pero sobre todo la razón por la cual el DivX es tan conocido es por su alta capacidad de
compresión ya que puedes convertir un archivo “.vob” (Formato de DVD) usando el
DivX códec en un archivo “.AVI” que ocupe entre 8-10 veces menos que el original
“.vob” y con una pérdida de calidad mínima
El DivX está representando en el vídeo lo que el MP3 ha representado en el audio, una
forma de poder cacharrear e intercambiar información sin intermediarios. Actualmente
es posible con un simple ordenador comprado en el último año, copiar al disco duro un
DVD y comprimirlo por medio del códec DivX hasta que ocupe el tamaño de un CD.
71
La calidad obtenida es similar a la VHS en sonido estereo.
El único problema es el tiempo que tarda el proceso en ejecutarse. Con los
procesadores más modernos unas 6 horas y con los Celerones y K6-2 unas 20 horas.
Eso si una vez realizado el paso DVD a CD, el proceso de replicado es ….. imparable.
También se necesita un espacio mínimo libre de al menos 8Gigas en el disco duro.
Microsoft sacó un códec que intentaba superar los estandares MPEG-1 y MPEG-2 que
denominó MPEG-4V2, este Códec fue crakeado y mejorado para crear el CÓDEC
DIVX.
Hay que dejar bien claro que DIVX y MPEG 4 no es lo mismo; el DIVX es un códec
basado en MPEG 4 pero eso no quiere decir que sean el mismo formato de compresión.
Sorenson
Este códec se basa en la codificacion vectorial. La profundidad de color es determinado
por “millones de colores”. Un flujo de vídeo de 25 frames (fotogramas) por segundo.
Sólo se exporta el vídeo, NO audio. Las dimensiones son de 720*576pixeles.
La compresión puede variar según el parámetro Quality (la calidad) especificado, pues
en este caso podemos especificar el nivel de calidad 100%, el máximo. Otros de los
aspectos configurables es el “Data Rate” mediante el cual podemos limitar el flujo de
datos para un determinado numero de K/seg.
Este códec esta muy recomendado para tasas de transmisión muy bajas. El resultado
final es bastante parecido en cuanto a calidad al dado por el códec Indeo 5.1, el único
de los examinados hasta ahora, capaz de hacerle sombra. Sorenson presenta una calidad
visual muy alta, con un movimiento absolutamente fluido, cierta capacidad de
predicción y sin descarados macrobloques. De todas formas el fichero codificado con
Sorenson es 4 megas superior y ha tardado algunos segundos más que en el caso de la
codificación con Indeo 5.1. La ventaja que plantea este códec frente al Indeo, son las
que derivan a mi parecer de las bondades del formato MOV.
72
Figura 8. Características del códec Sorenson
Quicktime (sorenson Video 3)
La profundidad de color es determinado por 24bits. Un flujo de video de 12 frames
(fotogramas) por segundo, que como observamos es inferior a los 15fps del wmv. Solo
se exporta el video, NO audio. Las dimensiones son de 400*300pixeles. Y el bitrate
(flujo de bits) se ha establecido a 188kbps.
En cuanto al “Píxel Aspect Ratio” (proporción de píxel), se encarga de establecer la
proporción de los pixeles individuales. Al ser un video para ver en un medio como
Internet y bajo una plataforma de ordenador, seria aceptable la selección de “Square
Píxels” (píxel cuadrado).
El video resultante presenta una calidad realmente ALTA, a pesar de emplear menos
fotogramas por segundo que el formato wmv, la fluidez de movimiento es muy buena.
El tiempo de render ha sido extraordinariamente pequeño pero no todo lo que reluce es
oro pues el peso final del fichero ha sido de algo más de 5 megas. Algo que para un
medio como Internet representaría un serio problema para algunos usuarios con
conexiones bajas. Por ultimo, otro de sus principales problemas es la necesidad de un
reproductor QuickTime .
Figura 9. Características del códec Quicktime (Sorenson 3)
Real Video 9
La profundidad de color es determinado por 24bits. Un flujo de vídeo de 12 frames
(fotogramas) por segundo, que como observamos es inferior a los 15fps del wmv. Sólo
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se exporta el vídeo, NO audio. Las dimensiones son de 400*300pixeles. Y el bitrate
(flujo de bits) se ha establecido a 188kbps.
En cuanto al “Píxel Aspect Ratio” (proporción de píxel), se encarga de establecer la
proporción de los pixeles individuales. Al ser un vídeo para ver en un medio como
Internet y bajo una plataforma de ordenador, seria aceptable la selección de “Square
Píxels” (píxel cuadrado).
El vídeo resultante presenta una calidad realmente ALTA, a pesar de emplear menos
fotogramas por segundo que el formato wmv, la fluidez de movimiento es muy buena.
El tiempo de render ha sido extraordinariamente pequeño pero no todo lo que reluce es
oro pues el peso final del fichero ha sido de algo más de 5 megas. Algo que para un
medio como Internet representaría un serio problema para algunos usuarios con
conexiones bajas. Por ultimo, otro de sus principales problemas es la necesidad de un
reproductor QuickTime .
Figura 10. Características del códec Real Video 9
Windows media Video 9
Una de las características de este códec, es su propiedad de escalabilidad, y el hecho de
que partiendo de distintas tecnologías de compresión pueda definirse la tasa final de
bits que se desea obtener.
La calidad de la imagen del fichero obtenido wmv es media-alta. Sin embargo su
reproducción no es validad para Winamp. Sin embargo en otros programas como
NeroShowtime (de la suiteNero) y MediaSourcePlayer (de creative) si se reproduce
con normalidad. Y como no, su reproducción es óptima bajo el Windows Media
Player.
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Puedo concluir que WMV es un formato muy bueno para el streaming, puesto que
permite la descarga y reproducción simultanea del vídeo, estando alojado tanto en un
servidor streaming como en un servidor convencional. El peso obtenido en el fichero
de vídeo es muy bueno para un medio como Internet (con sus limitaciones) y el tiempo
de render es muy bueno (en este caso no llego al medio minuto). Su principal
desventaja es que no deja de ser un formato propietaria, con lo que necesitaremos de un
reproductor concreto o bien de una serie de librerías y completos que sean capaces de
ejecutar su reproducción.
Figura 11. Características del códec Windows Media Video 9
Theora / VP3
Theora es un códec de vídeo de propósito general con bajo consumo de CPU. Esta
basado en el códec de vídeo VP3.
Características:
• Compensación de movimiento basada-en-bloque
• Bit rate variable de forma-libre (VBR)
• Tamaño de bloque mínimo de 8×8
• Codificación flexible de la entropía
• Formatos de submuestreo de croma 4:2:0, 4:2:2, y 4:4:4
• 8 bits por pixel por color de canal
• Múltiples cuadros (frames) de referencia
• Cuadros intra (I-frames en MPEG), cuadros inter (P-frames en MPEG), pero no
B-frames (en MPEG4 ASP, AVC)
• Tecnologías ya usadas por Vorbis
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• Permite transcodificación desde VP3 sin pérdidas
MJPEG
Básicamente consiste en tratar al vídeo como una secuencia de imágenes estáticas
independientes y su compresión y descompresión mediante el algoritmo JPEG, para
luego, recomponer la imagen de vídeo. Esto se puede realizar en tiempo real e incluso
con una inversión en hardware para la codificación y descodificación mucho más
económica, sin embargo, no se puede considerar realmente como un estándar de vídeo,
pues ni siquiera incluye la señal de audio. De ésta manera se consigue un fichero
fácilmente editable, aunque al no conseguir los índices de compresión del MPEG,
exige que el ordenador con el que se trabaje tenga un sistema de almacenamiento con
transferencias sostenidas muy superiores que cuando se trabaja con MPEG.
Técnicamente la única limitación en cuanto a resolución e imágenes por segundo está
dada, precisamente, por este sistema de almacenamiento. En la práctica es factible
conseguir la calidad SVHS gracias a este sistema, por lo que se pueden realizar trabajos
semi-profesionales de una manera sorprendentemente sencilla y rápida. Sin embargo,
dadas las enormes facilidades para trabajar con MJPEG, se sigue empleando el sistema
en el caso de que esta calidad sea insuficiente. De esta manera, se emplea para la
edición off-line de películas en calidad broadcast. Los brutos, que normalmente están
en Betacam o Digital, se copian a U-Matic o VHS con los que se trabaja para la
creación del montaje, que aunque con resoluciones menores, son sufientes para la
maqueta. Una vez editado obtenemos una película con la que realizar el montaje
definitivo con las cintas originales en una sala de post-producción (socialnetblog.com).
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BIBLIOGRAFÍA
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Formatos de imágenes
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Computacionales e Ing. en Software de diferentes Instituciones Educativas como el Instituto
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Jordi Giménez 19/04/2012 (socialnetblog), (FORMATOS DE VIDEO)
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video/#comment-4488
