FORMATOS NTSC, PAL, CODECS DE VIDEO, BITRATE Y RESOLUCIÓN
Formatos físicos de grabación en video y audio
Se refiere al dispositivo en el cual se van a guardar las imágenes: cinta magnética, dvd, disco duro, tarjeta de memoria….esto varía según el tipo de cámara que se utilice, en la gama no profesional hasta hace unos años se han utilizado los siguientes formatos: VHS, Betamax, VHSC, Digital8, miniDV, DVD y tarjetas SD.
Las grabaciones primarias se realizaban en analógico, hasta que nació el sistema digital o DV (digital vídeo) se realizaban grabaciones digitales en cintas magnéticas, las cámaras domesticas en mini DV cintas de hasta 180 minutos luego fueron evolucionando a discos duros, minidvd, memorias flash y tarjetas SD.
Definiremos los sistemas de televisión PAL y NTSC:
El sistema de televisión en europa por antonomasia es el denominado PAL, la característica que lo diferencia del NTSC o sistema de televisión americano es la resolución y la frecuencia de los cuadros, en PAL son 25i (25 imágenes por segundo en campos entrelazados) y en NTSC 29i (29 imágenes por segundo en campos entrelazados) además de las resoluciones que son distintas (720×480pixeles en NTSC y 720x576pixeles en PAL) estas resoluciones son en calidad SD o estándar ya en HD las resoluciones en EEUU y en Europa son las mismas 1920×1080 pixeles, con la única diferencia de la frecuencia de cuadros o frames (imágenes por segundo NTSC 29 y en PAL 25).
Estas resoluciones anteriores están así definidas para estándares de emisión y difusión de programas de televisión.
Diferencias de fotogramas por segundo en PAL y NTSC:
indica la cantidad de imágenes o fotogramas que muestra un vídeo por segundo. Valores estándar de FPS: Dibujos animados: 15 fps Cine : 24 fps. TV o vídeo PAL: 25 fps. TV o vídeo NTSC: 29,97 fps.
Características de la señal grabada:
1-Proporción
Es la relación entre la anchura y la altura de la imagen tambien llmada relación de aspecto, 4/3(cuatro tercios, 16/9 (dieciséis novenos)..La cantidad de pixeles que hay en el ancho y alto de la captura.
2-Resolución
La cantidad de píxeles que hay en el ancho y alto de la captura, ejempo en calidad estándar 720×576.
3-Bitrate o flujo de bits
La cantidad de bits de información que se transmite en vídeo. Se mide en bits por segundo (bits/s). también llamado bitrate (BR) pueden establecerse parámetros de bitrate fijos y variables.
Flujo constante o variable de bits: (CBR) y (VBR).
A la hora de utilizar codecs uno de los parámetros configurables del mismo es el Bitrate o flujo de bits, a mas alto flujo mas calidad, este parámetro podemos establecerlo en fijo o variable, dependiendo de lo que nos convenga en cada momento, la codificación con tasa de bits Constante o CBR se utiliza para transmisiones de datos multimedia en canales con ancho de banda pobre, pero no es el más adecuado para el almacenamiento de datos ya que utilizará bits innecesarios en imágenes que no lo necesitan para esto se utiliza el VBR que aplica una cuantificación que va variando si la señal de video/audio lo va necesitando. Un ejemplo de funcionamiento del VBR lo vemos claramente cuando una cámara está fija captando escenas poco iluminadas y casi sin movimientos. El VBR identifica estos momentos y los codifica a poco bitrate sin embargo en las escenas con movimiento subirá para que la calidad sea buena.
4-Códec utilizado
Primero definiremos la palabra códec que viene del enlace de las iniciales de las dos palabras: codificador y decodificador. Cuando nos referimos a vamos a utilizar un códec en concreto, nos referimos a cómo codificar la información multimedia para después poderla decodificar. La elección de un códec establece la forma en que se comprime y descomprime información multimedia, la elección dependerá de la cantidad de información redundante que queramos eliminar, de la calidad que queramos perder y del ancho de banda del canal de transmisión que tengamos, es una decisión que estimaremos según esos parámetros . Cuando hablamos de vamos a comprimir un fichero para que ocupe poco espacio realmente estamos realizando una cuantificación y codificación que lo que hace es eliminar información redundante no importante y no perceptible a primera vista.
El códec en definitiva es una herramienta que codifica el video/audio mediante algoritmos que lo convierten en información digital o bits, utilizando el proceso de compresión y descompresión del video/audio esta herramienta consigue disminuir considerablemente el tamaño de los ficheros siendo más fácil el almacenamiento de los mismos, hoy es imprescindible utilizar un codec ya que las señales a comprimir vienen en alta calidad y su almacenamiento seria un problema por el volumen de datos a almacenar en nativo. Esta claro que lo mejor es que el material que grabas en formato original se pudiera almacenar así, pero seria una gran inversión en GB y estructura informática, imagínate una hora de contenido grabado con una cámara en alta definición, esto equivale a unos 425Gb siendo muy complicado para tenerlo almacenado y si se quiere transmitir a otros medios, que hardware necesitaríamos? por eso es muy importante la elección del Codec .
Existen muchos tipos de códec y dependiendo de lo que vayamos a realizar elegiremos uno u otro, dependiendo si vamos a editar, transmitir por internet…..
La codificación no es suficiente para la reproducción de los ficheros, es necesario encapsularla en contenedores.
Algunos codecs a la hora de comprimir pierden información y otros menos. Los podemos dividir en los que no tienen perdida de calidad y los que sí tienen perdidas de calidad pero ahorran en peso.
A la hora de decantarse por un códec hay que valorar entre peso y calidad del fichero final, hay codecs con muy baja perdida Lossless y los lossy que tienen perdidas.
Un ejemplo en audio, cuando reproducimos un fichero MP3 (Mpeg Audio LayerIII) notamos una perdida de calidad que se palpa fácilmente, el mismo fichero lo reproducimos con el códec FLAC (Free Lossless Audio Codec) y notamos que el audio es perfecto y sin perdidas.
En vídeo ocurre lo mismo dependiendo de para que queramos el fichero si es para WEB, para proyectarlo en un cine o para otro menester seleccionaremos uno u otro códec.
Los formatos de vídeo:
MPEG (Moving Picture Experts Group)
De los algoritmos de compresión es el formato más utilizado, es el que ha establecido y homologado la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) Ellos diferenciaron cuatro tipos, MPEG-1, 2, 3 y 4. Estos parámetros técnicos los han utilizado s fabricantes de reproductores para sacar al ámbito domestico y profesional equipos que sean capaces de leer y reproducir los datos y que se vean con la mayor calidad posible.
En el ámbito profesional para las retransmisiones se optimiza mucho la compresión para que la trama de vídeo no pesee mucho y llegua a todos los destinos sin tirones.
¿Qué son los Contenedores en archivos media?
Vamos a definir que es un contenedor en el sector multimedia, realmente es la norma que establece cómo se ordena el contenido de un archivo multimedia, este contenido suele estar compuesto por información de vídeo, audio y texto.
Ejemplo vamos a reproducir un fichero que nos hemos bajado de una serie de Netflix, abrimos ese archivo y automáticamente se nos activa un reproductor y empieza la sesión, observaremos que la serie tiene: vídeo, audio, subtítulos, autor, duración, etc, por eso se guardan todos los elementos de audio, video, metadatos etc dentro del mismo fichero, ¡es cuestión de orden!
El cómo se ordena el contenido dentro del archivo es la normativa del contenedor.
Estos son los contenedores que normalmente utilizamos son: AVI, DIVX, Flash video, Matroska, MPEG, MP4, OGG, QUICKTIME, MXF y WEBM. Los archivos que están dentro de los contenedores adquieren parte del nombre del mismo contenedor lo veremos en las terminaciones (después del punto) algunos contenedores y las terminaciones de los nombres de sus ficheros: Contenedor AVI= .avi, DIVX=divx, Matroska=.mkv,.mka,.mks,.mk3d FLASH VIDEO=.flv,f4v, MP4=.mp4, MPEG=.mpg,.mpeg, OGG=.ogg, QUICKTIME=.mov, .qt, MXF=.mxf, WEBM=.webm.
Las aplicaciones que entienden el lenguaje de estos contenedores son los llamados reproductores multimedia, hay muchos reproductores para este cometido, normalmente cada contenedor tiene una aplicación específica que suele llevar el nombre del contenedor.
Los archivos con terminaciones tipo Quicktime =.mov o .qt su player se lla llama quicktime player, y así con cada un de los contenedores
Cómo reproductor estándar que reproduzca casi todo tipo de contenedores tenemos el VLC que lo reproduce casi todo además de ser gratuito.
El MPEG-1
Se homologó por la UIT en el año 1991, los fabricantes de players lo utilizaron para meter video en el soporte de CD la velocidad de transferencia era de 1.5Mb/s y la resolución a 352 x 240 píxeles calidad parecida a la del antiguo VHS se utiliza para transmisión de video de baja calidad por ejemplo las videoconferencias aunque la aparición de nuevos formatos lo han dejado atrás.
El MPEG-2
Lo Homologó la UIT en 1994 subiendo a más calidad y mayor ancho de banda de (3 a 10Mb/s). Ya consigue una resolución de 720 x 486 píxeles equivalente a la de emisión de televisión llamada calidad estándar SD y Además ofrece compatibilidad con MPEG-1. Este formato muy utilizado para comprimir información a video DVD.
EL MPEG-3
Es el formato más utilizado en audio. su capacidad de compresión es lo que le ha dado tanto éxito. Ignora la información que corresponde a los sonidos que no son audibles en nuestro rango auditivo, eliminando así espacio “irrelevante”. Se puede llegar a reducir entre un 75 y 95% del tamaño original.
El MPEG-4
Continuamente en desarrollo. es un formato que utiliza bajo ancho de banda con una resolución de (176 x 144 píxeles), pensado para videoconferencias sobre Internet, etc. Ha evolucionad ya fantásticos codificadores de software que dan una calidad igual o mayor que el MPEG-2 pero con menor ancho de banda. Se ha establecido como extandar por su relación calidad-ancho de banda .En la actualidad ha desbancado al MPEG-2. Aunque la demanda de ancho de banda era bastante alta hace un tiempo, ahora es una cantidad razonable (hasta 10 Mb/s) los formatos podemos mencionar dos que son los más comunes: el MOV y el AVI (junto su versión AVI 2.0)
EL MPEG-5
Es un método para la compresión digital de audio y vídeo. Fue introducido a finales de 2020 y designado como un estándar para un grupo de formatos de codificación de audio, video y las tecnologías relacionadas acordadas por la ISO / IEC Moving Picture Experts Group (MPEG). Los usos de MPEG-5 incluyen la compresión de datos de audiovisuales para la web, (streaming) y distribución de archivos, y difusión de aplicaciones de televisión.
EL MPEG-6
Será el sucesor del proceso del High Efficiency Video Codec (HEVC, también conocido como ITU H.265). El proceso de estandarización para el sucesor de HEVC comenzó oficialmente en octubre de 2017 En el IBC 2018 se mostró una versión del códec un 40% más eficiente que HEVC, El 6 de julio de 2020, el Instituto Fraunhofer Heinrich Hertz anunció la finalización del estándar. Versatile Video Coding (VVC) es un proceso de compresión de video desarrollado por JVET (el equipo combinado de expertos en video de MPEG y VCEG). También se lo denomina Future Video Codec (FVC) o ITU H.266.
El formato MOV
El formato MOV, basado en el formato MPEG-4, caracterizado por ser un contenedor y no un códec. MOV, es el estándar para la visualización de imágenes compatible tanto para PC como para Macintosh. Según el algoritmo de compresión puede alcanzar calidades profesionales.
El formato AVI
(Audio Video Interleave) AVI es un contenedor de video y audio que fue lanzado por Microsoft en 1992 para usar en computadoras.
Contiene un flujo de video y varios de audio se pueden utilizar varios codecs que muy conocidos como: DivX, Xvid o Motion JPEG en video y AC3 o MP3 para el audio.
Los archivos AVI están optimizados para su visualización en todos los players en caso de que no se vea habría que instalar el códec necesario en Windows.
Contiene un flujo de video y varios de audio se pueden utilizar varios codecs que muy conocidos como: DivX, Xvid o Motion JPEG en video y AC3 o MP3 para el audio.
Los archivos AVI están optimizados para su visualización en todos los players en caso de que no se vea habría que instalar el códec necesario en Windows.