Consideraciones básicas sobre el ví­deo digital

Os dejo una introducción al ví­deo digital que me ha enviado “Hacedor” de crealotu.com

Consideraciones básicas sobre el video digital

En nuestros dí­as mencionar la palabra digital es algo tan común como dar los buenos dí­as o las gracias. Son muy pocas las esferas que no están penetradas por esta expresión, y quien desee estar a tono con nuestros tiempos no puede permanecer ajeno a este fenómeno. Pero ¿qué entendemos por el término digital?

Digital proviene de dí­gito que significa número. En consecuencia, digital es todo proceso interpretado por números, particularmente los números ceros y unos en los que se basa el código binario con el cual trabaja la mayorí­a de nuestras PC, y en el cual la combinación entre ellos nos brinda una información o una función determinada.

Nuestro propósito no es dar una extensiva y abstracta explicación sobre esta terminologí­a, ni explicar su funcionamiento ni nada parecido, pero si es necesario tomar como punto de partida estas cuestiones para podernos referir a nuestro objetivo principal, que es exponer algunas consideraciones necesarias e imprescindibles en la comprensión del video digital, debido a que muchos de los términos que empleamos cuando hablamos sobre este tema nos resultan extraños, desconocidos y nos llevan a la duda, por lo que al iniciarse uno en esta esfera suele resultar inmensa y desconcertante.

Podemos encontrarnos con personas que hablan sobre este tema con gran dominio y un grado de complejidad igual o superior al que pudiera encontrarse en publicaciones especializadas, también con aquellos que creen saber, pero suelen tener lagunas en algunos de estos puntos. Por otra parte son palabras y aspectos tan especí­ficos que no todos tienen la necesidad de saberlos a profundidad.

Es por esto que en este artí­culo no encontrará lo último, ni el metalenguaje técnico con la ultra explicación que algunos les gusta dar, con lo que queda ante los demás como el gran erudito que solo se entiende él mismo. Es por eso que aquí­, usted que comienza en este fascinante mundo del video digital, encontrará las terminologí­as elementales y los procesos básicos e imprescindibles explicados lo más diáfanamente posible, a fin de que pueda avanzar por sí­ solo en este campo tan complejo.
Retomando el tema; la palabra digital se le añade como apellido a algunas de nuestras actividades u objetos, también existen otras palabras que dependen de la base de funcionamiento del proceso como: mecánica, automática, semiautomática, orgánica, analógica, etc. Con relación a esto pongamos algunos ejemplos.
Hay relojes digitales pero también los hay semiautomáticos o mecánicos. El sonido puede ser digital o analógico. Existen cámaras fotográficas digitales, pero también las hay mecánicas, automáticas o semiautomáticas. Las fotos pueden ser digitales pero también las hay analógicas u orgánicas (como algunos fotógrafos les gusta decir, en realidad para no entrar en el debate sin fin les llamaré “no digitales” y nos ahorramos este problema de las nomenclaturas). El video puede ser analógico y también lo hay digital. Y así­ sucesivamente.
¿En qué radica la diferencia entre lo digital y lo no digital?
Primero que todo, como no analizaremos todos los procesos que no son digitales y menos aún todas las esferas en que este campo se ha expandido, nos concentraremos en a lo que a imagen y video se refiere.
Toda imagen o video que no sea captado por algún dispositivo informático como escaners, tarjetas capturadoras o cámaras digitales, y sea procesada por un ordenador o cualquier otro dispositivo informático no es digital. Por tanto el requisito primordial para que una información (imagen o video) sea digital es que la misma se procese mediante los dí­gitos cero y uno, y luego esta información el ordenador nos las codifique expresándola mediante un color, una forma o un movimiento.
Seamos explí­citos, cuando ampliamos al máximo posible una foto no digital nos percatamos de que está formada por granos, que son su unidad mí­nima.
La concentración y separación de los mismos, así­ como su color y distribución nos conforman una imagen determinada. Y la sumatoria de diferentes variaciones de estas instantáneas o estados de reposos, como igualmente se le puede llamar, conforman el video.
Una imagen digital también posee una unidad mí­nima, pero no es el grano sino que se le llama PIXEL.
 ¿Cuántas veces se utiliza esta palabra y no se tiene clara su definición?
El PIXEL es la unidad mí­nima que integra nuestra pantalla del ordenador o una imagen digital. Este pí­xel, en dependencia de la disposición que tengan los números (ceros y unos) que lo codifican en el ordenador, nos dará un color especí­fico.
Ahora podemos entender cuando nos dicen que un VCD tiene como size (tamaño del cuadro) 320 x 240 pí­xel. Esto significa que tiene 320 pí­xel de ancho y 240 pí­xel de altura.
Si se comprende esto entonces podemos hacer referencia a la resolución. A menudo se abusa de este término utilizándolo en lugar de tamaño del cuadro. Cuidado con esto, no es lo mismo la resolución que el tamaño del cuadro.
EL tamaño del cuadro son las dimensiones fí­sicas que posee el video, esta puede ser pequeña (320 x 240 px), mediana (640 x 480 px), grande (720 x 480 px), alta definición (1280 x 720 px). No por muy grande que sea las dimensiones del video obtendremos mayor calidad en la imagen. Ya que esta depende de otro aspecto.
La resolución especifica la calidad que tiene una imagen. En el mundo informático la resolución se mide en dpi (pí­xel por pulgadas). En una pulgada cuadrada hay una cantidad determinada de pí­xel. Observemos las siguientes imagenes:

Imagen a 300 dpi

Imagen a 150 dpi

Imagen a 75 dpi

Aquí­ presentamos una misma imagen, todas con igual tamaño, en la primera hay 300px por pulgadas y en la misma medida las siguientes presentan menos pí­xeles. ¿Qué ocurre aquí­? Como ven la primera imagen tiene más nitidez, en consecuencia por tener más pí­xeles, y por tanto mayor resolución lo que permite mayor calidad. Si hacemos un esquema quedarí­a de la siguiente forma:
dpi = resolución = calidad (como se puede apreciar son directamente proporcionales, por lo que mientras mayor se haga un parámetro todos lo demás aumentan en la misma medida.)
Así­ que, resolución no es igual a tamaño. Dos imágenes pueden tener igual tamaño pero diferentes resoluciones.
Si un video que tenga poca resolución lo redimensionamos (aumentamos su tamaño) el ordenador tendrí­a que agregar más pí­xel donde no los hay y afectarí­a la imagen mostrándose los cuadros que la integra. A esto se le llama pixelación.
Del mismo modo la resolución de una fotografí­a no digital depende del tamaño de los granos, lo cual se relaciona con la sensibilidad del material fotosensible que se denomina ASA, solo que el ASA es inversamente proporcional a la resolución, mayor ASA implica mayor tamaño de los granos y en consecuencia menor resolución. Cuando la resolución es muy pequeña ocasiona el efecto de granulado.
¿Cómo podemos ver la resolución en el video?
El video se trabaja en tres campos fundamentalmente: el cine, la televisión y el video digital, cada uno de ellos tiene sus particularidades en cuanto a su funcionamiento. Comencemos por partes.

Cine

El principio de funcionamiento del cine consiste en mostrar una secuencia de imágenes instantáneas que ocasionan un efecto de movimiento. Cada una de estas instantáneas se denomina CUADRO, FRAME o FOTOGRAMA y la resolución se comporta igual que en la fotografí­a no digital.

TV y Video casset

Su funcionamiento está dado por el INTERLINEADO o ENTRELAZADO.

La pantalla de un televisor no funciona como un proyector de cine, que muestra imágenes “de golpe”. Un televisor está dividido en lí­neas horizontales. Estas lí­neas no muestran todas a la vez un mismo fotograma, sino que la imagen comienza a aparecer en las lí­neas superiores y sucesivamente se van rellenando el resto hasta llegar a las lí­neas más inferiores. Un único fotograma no es mostrado “de golpe”, sino de modo secuencial.

Este proceso de actualización de lí­neas es tan rápido que, en principio, a nuestro ojo le pasa desapercibido y lo percibimos todo como un continuo.

Las lí­neas del televisor están divididas en pares e impares. A cada grupo de lí­neas, par o impar, se le llama “campo”.

Así­ tenemos el campo A o superior (Upper o Top en inglés) formado por las lí­neas pares (Even en inglés).

Compare las dos imágenes y observe las diferencias de posición de los elementos que integran la composición.

Y el campo B, inferior o secundario (Lower o Bottom en inglés) formado por las lí­neas impares (Odd en inglés). Primero se actualiza un grupo de lí­neas (campo) y, acto seguido se actualiza el otro. Existen dos normas principales: los televisores con sistemas PAL tienen 625 lí­neas y los que tienen sistema NTSC 525 lí­neas.

Según la norma (NTSC o PAL) en que se trabaje ofrece más prioridad un campo que otro.

Mientras mayor es el número de lí­neas mayor es la resolución de la imagen, esto depende de la cámara que se utilice, el soporte (el tipo de cinta) y el tipo de televisor que monitorea la señal.

Video Digital

El funcionamiento de este es escaneo progresivo (scan progressive) muy similar al del cine solo con la diferencia que se visualiza en el monitor de un ordenador

Cuando se reproduce un ví­deo entrelazado en un monitor de ordenador lo vemos con rayas debido a que se suman los dos campos para mostrar el ví­deo con la resolución completa a menos que la composición sea estática y al no haber cambios la percibimos correcta.

Frame del video original .AVI

¿Cómo se mide la resolución en un video digital?

La resolución de un video digital se determina por el flujo de datos (bit rate), es decir la cantidad de información por segundo (kbits por segundo) que se lee del archivo de video al reproducirlo. Es muy usual que se tienda a confundir KByte (KB) con Kbit (Kb). Un byte es un “octeto” de bits, es decir, cada 8 bits tenemos un byte. Un kbits por segundo (Kb/s) equivale a 125 byte por segundo (KB/s). Este es un factor determinante en la calidad del video. A mayor flujo de datos mayor calidad de imagen, independientemente del tamaño (size) del archivo.

Frame del video comprimido .mpeg (4000 Kb/s)

El flujo de datos puede ser constante y variable y las caracterí­sticas de cada influyen a la hora de comprimir los archivos.

El flujo de Datos Constante (CBR – Constant Bit Rate) no es recomendable cuando el video tiene escenas de mucho movimiento y disminuye la calidad del video porque aunque los fotogramas sean muy diferentes el flujo de datos es constante, pero en cambio permite una mayor compresión. El flujo de Datos Variable (VBR – Variable Bit Rate) si consigue buena calidad en videos de mucho movimiento pero el tamaño final del video puede ser mucho mayor que utilizando CBR.

Frame del video comprimido .mpeg (40 Kb/s)

Otro aspecto que es común a los tres medios que hemos estado tratando es la velocidad del fotograma (framerate), que se mide en FPS (Frames per second) o CPS (cuadros por segundo).

El ví­deo no es una serie de imágenes continuas, sino una “secuencia de imágenes instantáneas”. El ojo tiene una propiedad llamada persistencia retiniana, de modo que cuando vemos una secuencia de imágenes que cambia rápidamente, las imágenes se superponen en nuestra retina unas sobre otras dando la sensación de continuidad y movimiento.

¿Cuántos cuadros por segundo se necesitan para crear esa sensación de continuidad?

En dependencia del medio en que se vaya a presentar el producto:

En dependencia del medio en que se vaya a presentar el producto:
– Animaciones para Internet: 12 fps
– Dibujos animados y videos para Internet: 15 fps – Cine: 24 fps – Televisión PAL: 25 fps, que en realidad son 50 campos entrelazados, o semi-imágenes, por segundo – Televisión NTSC: 29’97 fps, que en realidad son 60 campos entrelazados, o semi-imágenes, por segundo Aspecto de video (Aspect ratio)

Comprende las proporciones que tienen los televisores. Lo importante de comprender este aspecto es que sepa que modificando estas propiedades usted puede ocasionar deformaciones en el video.

Los televisores actuales son, o bien 4:3 o bien 16:9. Esto se interpreta de la siguiente manera. Si dividimos el televisor en cuadrados iguales, tendrí­a 4 de largo por 3 de alto igual ocurre con un televisor 16:9, tendrí­a 16 de largo por 9 de altura. Esta relación de aspecto de ví­deo sucede en los videos analógicos (no digital) que se forman a partir de lí­neas horizontales.

El ví­deo digital procedente de videocámaras DV tiene su propia relación de aspecto, pero al estar formado por pí­xeles y no por lí­neas da lugar a pí­xeles no cuadrados. Es decir, su proporción NO es 1:1, no son cuadrados.

En el caso de DV NTSC, la orientación de los pí­xeles es vertical dando lugar a una relación de 0.9 y en el ví­deo DV PAL los pí­xeles se orientan horizontalmente dando una relación de aspecto de 1.067.

En el momento de trabajar con ví­deo DV o analógicos ten presente estas proporciones par evitar deformaciones.

Espero que este artí­culo le haya sido de gran utilidad y ayuda para comprender sobre los elementos más comunes que el mundo del video digital nos ofrece.

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Escribí esto el 20/05/2007

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