video2El vídeo es la tecnología de la captación, grabación, procesamiento, almacenamiento, transmisión y reconstrucción por medios electrónicos digitales o analógicos de una secuencia de imágenes que representan escenas en movimiento.

La tecnología de vídeo fue desarrollada por primera vez para los sistemas de televisión, pero ha derivado en muchos formatos para permitir la grabación de vídeo de los consumidores y que además pueda ser visto a través de Internet.

Formatos de vídeo

Formato Analógico

Se trata de visualizar más de 24 imágenes por segundo, para darnos una agradable sensación de movimiento. Cuando trasladamos esto al formato digital, se trataría de visualizar más de 24 imágenes digitales por segundo. Esto implica que si usásemos imágenes con formato tipo BMP, el tamaño del fichero de vídeo digital seria enorme e inmanejable. Así nos vamos a las dos soluciones más utilizadas en la actualidad:

  • Una es la de comprimir las imágenes, pero no solo como una compresión de bits, sino algo más como por ejemplo reduciendo el espectro y solo transmitiendo las diferencias de imagen entre una y la siguiente.
  • Otra es reducir el tamaño de visualización, es decir, si lo queremos ver en una gran pantalla, se necesitará más resolución y por lo tanto transmitir más datos. En el caso de Internet, con velocidades de transmisión reducidas, el tamaño de la visualización acostumbra a ser una porción de la pantalla.

Por otro lado, como el vídeo está formado por imágenes y sonido, cada uno tiene su formato, pero cuando se ha de reproducir, tiene que haber una sincronización en el tiempo de las imágenes y el sonido.

Animación

Es la concatenación de imágenes que se muestran de forma secuencial. En función de como se obtienen las imágenes se distinguen varias técnicas:

  • Sprites, trayectorias y vectores, generalmente se realizan en las herramientas de autor. Un objeto dibujado en pantalla se desplaza por un recorrido.
  • En Celuloide, se emplea en los dibujos animados.
  • En cuadros, se suele emplear en la generación de imágenes por computador. Como ejemplos de formato de animación tenemos el GIF89a, que mantiene los beneficios de GIF, es soportado por la mayoría de navegadores y plataformas. Es repetible (loop) y solamente se carga una vez.

Vídeo Analógico

Se obtienen muestras de forma periódica de la información que llega a la cámara (barrido, scanning). Estándares: NTSC, PAL, SECAM, HDTV.

Vídeo Digital

Tiene como ventajas la robustez de la señal, es posible el acceso aleatorio y no son necesarios los pulsos de sincronismo. La resolución viene determinada por el número de píxeles por línea y el número de líneas por cuadro. El problema con el vídeo digital es el requerimiento de memoria, por lo que son necesarios métodos de compresión. Estándares de vídeo digital: CIRR entrelazado, CIF calidad VHF progresivo, QCIF y ATSC soporta diferentes tipos de barrido.

Conceptos sobre vídeo

Compresión

Se denomina así a cualquiera de los métodos de compresión de imágenes aplicado a cada uno de los fotogramas. Para transformar la información analógica de las imágenes en digital se usan los códec, acrónimo de codificador/descodificador. En muchos casos estos codecs analizan los fotogramas y emplean algoritmos para comprimir sus datos. La compresión puede ser:

  • Temporal, en la que se analiza un fotograma y se guarda la diferencia entre un fotograma y el fotograma anterior.
  • Espacial, en la que se eliminan los datos de los pixels que no cambian en cada fotograma.

Algunos de los estándares de compresión de vídeo:

  • MJPEG, acceso aleatorio, ficheros largos, gran carga computacional.
  • 261, utilizado en videoconferencia.
  • MPEG-1, usado para CD-ROM y vídeo CD.
  • MPEG-2, usado para DVD-ROM y televisión digital.
  • MPEG-4, alta compresión de vídeo pensado para su distribución por Internet.
  • Divx, alta compresión de vídeo y buena calidad, similar a MPEG-4.
  • CINEPAK (Radius), rápido en la descompresión y lento en la compresión.
  • QuickTime 6-pro, de Apple es multiplataforma y corre en Windows y Mac.

Velocidad de transmisión (bitrate)

El bitrate define la cantidad de espacio físico (en bits) que ocupa un segundo de duración de un vídeo. El vídeo tendrá más calidad cuanto mayor sea su bitrate y el archivo que lo contiene tendrá mayor peso. El bitrate puede ser fijo o variable. El bitrate variable consigue mayor calidad de imagen porque recoge más calidad en escenas muy cargadas o con mucho movimiento y ahorra en aquellas más estáticas.

Fotogramas por segundo

Un vídeo resulta de la exposición de imágenes o fotogramas uno detrás de otro. Un parámetro de la calidad del vídeo es el número de fotogramas por segundo que muestra durante su reproducción. Este valor oscila entre 15 y 30. Por ejemplo los vídeos en DVD en Europa exhiben 25 fotogramas por segundo (25 fps).

Proporción o ratio de aspecto

Es la proporción entre la anchura y altura de un vídeo. Cuando se reproduce un vídeo se suele mantener por defecto esta proporción para evitar deformación de las imágenes. Por este motivo cuando se elige la visualización a pantalla completa, aparecen franjas negras arriba y abajo. Es habitual una relación 4:3 para los vídeos domésticos (352 x 288 píxeles, por ejemplo) mientras que en DVD se suele trabajar con rátios de 16:9.

Codificadores (Códecs)

codec-826x442-725052434Todas las aplicaciones que graban vídeo, deben incorporar los codificadores necesarios para los formatos de salida. Así cada aplicación cuando se guarda una grabación, visualizará aquellos formatos de salida que incorpora. Algunas aplicaciones permiten añadir otros codificadores para ampliar la gama de formatos de salida.

Descodificadores (Códecs)

En cuanto a los descodificadores, los requieren todas las aplicaciones que reproducen los vídeos, que están almacenados en formato digital. Así no todos los reproductores permiten el acceso a todos los formatos, aunque hay reproductores que permiten añadir descodificadores una vez instalado el reproductor.

Contenedores

Un formato contenedor es un tipo de formato de archivo que almacena información de vídeo, audio, subtítulos, capítulos, meta-datos e información de sincronización siguiendo un formato preestablecido en su especificación.

Algunos contenedores multimedia son: AVI, MPG, FLV, MOV (Contenedor de QuickTime), ASF (Contenedor de WMV y WMA), Ogg, OGM, RMVB, 3GP y Matroska.

Las pistas de vídeo y audio suelen ir comprimidas, siendo los distintos códecs indicados dentro de cada uno de los contenedores, los encargados de descomprimir la información para su reproducción.

Cuando se crea un contenedor, en primer lugar se produce la codificación de las pistas y posteriormente son “unidas” (multiplexadas) siguiendo un patrón típico de cada formato.

Cuando un archivo debe ser reproducido, en primer lugar actúa un divisor (splitter), el cual conoce el patrón del contenedor, y “separa” (desmultiplexa) las pistas de audio y vídeo. Una vez separadas, cada una de ellas es interpretada por el decodificador y reproducida.

Reproductores

Es la aplicación capaz de reproducir (visualizar) el contenedor. Es pues imprescindible que el reproductor cuente con los decodificadores necesarios para reproducir tanto el vídeo como el audio, ya que de lo contrario la información no puede ser interpretada de forma correcta. Son reproductores VLC Player, Windows Media Player, etc.

Para poder visualizar un vídeo necesitamos tres elementos el contenedor (con el vídeo), el reproductor y el códec.

 

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