S4 formatos imagen y video

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La migración hacia la tecnología digital ha estado acompañada por una evolución de los estándares de video digital para varias aplicaciones. CCIR o IRCC define el estándar para la industria de TV, mientras que VESA los define para la industria de las computadoras.

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S4 formatos imagen y video

  1. 3. Formato de gráficos digitales sin compresión que preserva el 100% de la calidad y la definición.
  2. 4. El formato RAW , cuya traducción literal del inglés al castellano significa crudo , es un formato de archivo digital de imágenes que contiene la totalidad de los datos de la imagen tal y como ha sido captada por el sensor digital de la cámara fotográfica.
  3. 5. El formato de imagenes JPG ó JPEG ( Joint Photographics Expert Group File Interchange Forma t) permite utilizar hasta 16,777,216 colores (24 bits). Es el formato más apropiado para comprimir imágenes fotográficas con gran detalle. Las tasas de compresión son muy superiores a las que se obtienen con el formato GIF.
  4. 6. El formato de imagenes GIF ( Graphic Interchange format ) fue creado por la empresa Compuserve. Utiliza un sistema de compresión sin perdida de información de las imágenes. Se emplean 8 bits de información por cada pixel, con un máximo de 256 colores por imagen. Existen dos variantes GIF87 y GIF89a. GIF87 No permite generar imágenes animadas, fondos transparentes ni el llamado formato entrelazado, que carga la imagen en varias fases, inicialmente una silueta desdibujada, para en ir enfocando progresivamente la imagen hasta su aspecto definitivo. GIF89a El formato gráfico GIF dá la posibilidad de generar imágenes con fondos transparentes e imágenes animadas a partir de varias imágenes estáticas secuenciales.
  5. 7. Formatos de vídeo digital
  6. 8. SD/HD Son las dos siglas que utilizamos en video para definir la calidad de la imagen . SD significa Standard Definition y nos indica que la imagen no podrá superar las 625 o 525 líneas de resolución de video, es decir, los sistemas antiguos como PAL o NTSC . La calidad de la imagen no es mala, es la imagen tradicional que hemos visto siempre en nuestras pantallas y videos, pero se esta volviendo anticuada. HD , corresponde a High Definition y las líneas de información de video van desde 720 hasta 1080, con lo que la calidad de la imagen aumenta y se puede percibir hasta el más mínimo detalle. El sistema SD está en vías de extinción y es muy probable que en unos cinco años su uso sea realmente minoritario y obsoleto.
  7. 13. El formato AVI (Audio Video Interleave) tiene un funcionamiento muy simple, pues almacena la información por capas, guardando una capa de video seguida por una de audio. Sus codecs están desarrollados como controladores para ACM (Audio Compression Manager) y VCM (Video Compression Manager), y también pueden ser usados por algunas otras arquitecturas, incluidas DirectShow y Windows Media.
  8. 14. Codec (Uso principal) Pros Contras Cinepak CD-ROM video Funciona en una gran variedad de máquinas y suele dar una calidad aceptable. No trabaja bien por debajo de los 30 KB/s alargándose la compresión y perdiendo calidad de imagen. Eidos Escape CD-ROM video (4x) Alta calidad de vídeo y compresión rápida. Los data rates elevados requieren ordenadores potentes. Indeo 3.2 CD-ROM video Superior a Cinepak en algunos aspectos, la compresión es algo más rápida No muy eficaz para Web, provoca "artefactos" de color y necesita más CPU que Cinepak Indeo Video Interactive 4, 5 CD-ROM video Muy Buena calidad de imagen y opciones interactivas adicionales. Solo utilizable con procesadores potentes de Pentium en adelante. No utilizable en otras plataformas. Microsoft Run Length Encoding - No tiene una relación compresión/calidad tan buena como Cinepak Microsoft Video 1 - Baja calidad H.261 WWW Basado en estándares de red . calidad de imagen en WWW decente. Normalmente peor que H.263 MJPEG Edición de vídeo Al 100% de calidad la degradación de la imagen es mínima. Necesita mucha potencia de CPU, Las imagines de tamaños grande o alta calidad no corren suavemente sin hardware especial. IMA CD-ROM Pocos requisitos para reproducción. Suele funcionar correctamente. Data rates relativamente elevados.
  9. 15. Decodificador de video mas antiguo del mercado, diseñado para apple, y luego desarrollado su adaptación a Windows. QuickTime utiliza archivos de extensión *.mov, que permite capturar una resolución parecida al DVD. La ultima versión desarrollada(versión 6), establece la diferencia radical de la música y el video digital a través de la constitución del nuevo formato MP4 (MPEG-4), y su versión estudio, es un player, codificador, decodificador y un jukebox. Quick Time tiene la caracteristica de Broadcasting y Stream technology para publicar y transmitir en tiempo real videos por internet 
  10. 16. MPEG ( Moving Picture Experts Group ) es un estándar de compresión de audio, video y datos establecido por la Unión Internacional de Telecomunicaciones. Originariamente había 4 tipos diferentes MPEG-1, 2 ,3 y 4 que se diferencian en la calidad y ancho de banda usado. Ofrece tres ventajas : compatibilidad mundial, gran compresión y poca degradación de la imagen. El estándar no especifica cómo se debe hacer la compresión. Los diferentes fabricantes luchan para determinar el mejor algoritmo, manteniendo siempre la compatibilidad. Un cadena MPEG se compone de tres capas: audio, video y una capa a nivel de sistema. Esta última incluye información sobre sincronización, tiempo, calidad , etc.
  11. 17. MPEG-1 : Establecido en 1991, se diseñó para introducir video en un CD-ROM. Por aquel entonces eran lentos, por lo que la velocidad de transferencia quedaba limitada a 1.5 Mbits y la resolución a 352x240. La calidad es similar al VHS. Se usa para videoconferencias, el CD-i, etc. MPEG-2 : Establecido en 1994 para ofrecer mayor calidad con mayor ancho de banda ( típicamente de 3 a 10 Mbits ). Proporciona 720x480 pixeles de resolución, es decir, calidad TV SD. MPEG-3 : Fue una propuesta de estándar para la TV HD, pero se ha demostrado que MPEG-2 con mayor ancho de banda cumple con este cometido. 1080 x 720 px. A 20 Mbits
  12. 18. MPEG-4 : Está en discusión. Se trata de un formato de muy bajo ancho de banda y resolución de 176x144, pensado para videoconferencias sobre internet, etc. Realmente está evolucionando mucho y hay fantásticos codificadores soft que dan una calidad semejante al MPEG-2 pero con mucho menor ancho de banda. Es la última moda. El secreto del MP4 es la compresión en progresive scan que simula una imagen de mayor resolución.
  13. 20. MPEG ( Moving Picture Experts Group ) es un estándar de compresión de audio, video y datos establecido por la Unión Internacional de Telecomunicaciones. Originariamente había 4 tipos diferentes MPEG-1, 2 ,3 y 4 que se diferencian en la calidad y ancho de banda usado. Ofrece tres ventajas : compatibilidad mundial, gran compresión y poca degradación de la imagen. El estándar no especifica cómo se debe hacer la compresión. Los diferentes fabricantes luchan para determinar el mejor algoritmo, manteniendo siempre la compatibilidad. Un cadena MPEG se compone de tres capas: audio, video y una capa a nivel de sistema. Esta última incluye información sobre sincronización, tiempo, calidad , etc.
  14. 23. Blu-ray, también conocido como Blu-ray Disc o BD, es un formato de disco óptico de nueva generación de 12 cm de diámetro (igual que el CD y el DVD) para vídeo de alta definición y almacenamiento de datos de alta densidad. Su capacidad de almacenamiento llega a 25 GB por capa. 4 Capas por Disco 100 GB
  15. 25. El DVD ofreció en su momento una alta calidad, ya que era capaz de dar una resolución de 720x480 (NTSC) o 720x576 (PAL), lo que es ampliamente superado por la capacidad de alta definición ofrecida por el Blu-ray, que es de 1920x1080 (1080p). Este último es el formato utilizado por los estudios para archivar sus producciones, que anteriormente se convertía al formato que se quisiese exportar. Con el cine digital la industria no tendrá que gastar esfuerzo y tiempo en el cambio de resolución de películas, lo que abaratará en menor medida costos.
  16. 26. Blu-ray HD DVD HD-VMD DVD Capacidad 23,3/25/27 GB (capa simple) 46,6/50/54 GB (capa doble) 15 GB (capa simple) 30 GB (capa doble) 19 GB (cuatro capas) 24 GB (cinco capas) 4,7 GB (capa simple) 8,5GB (capa doble) Longitud de onda del rayo láser 405 nm 405 nm 650 nm 650 nm Tasa de transferencia datos 36,0 / 54,0 Mbps 36,55 Mbps 40,0 Mbps 11,1 / 10,1 Mbps Formatos soportados MPEG-2, MPEG-4 AVC, VC-1 MPEG-2, VC-1 (basado en WMV ), H.264/MPEG-4 AVC MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 AVC, VC-1 MPEG-1, MPEG-2 Resistencia a rayas y suciedad Sí No No No Resolución máxima de vídeo soportada 1080p 1080p 1080p 480p/576p
  17. 27. Los códecs de compresión de audio soportados por Blu-ray son LPCM (sin compresión), DTS , Dolby Digital , Dolby True HD y DTS-HD Master Audio LPCM DTS Dolby Digital THX DTS-HD Tasa de transferencia 27 Mbps 1536 Kbps 640 Kbps 18 Mbps 18 Mbps (HD DVD) 24,5 Mbps (Blu-ray) Canales discretos 8 12 6 8 + DD THX Dual Cuantificación 24b 24b 24b 24b 24b Frecuencia de muestreo 192 KHz 48 KHz 48 KHz 192 KHz 192 KHz
  18. 28. La migración hacia la tecnología digital ha estado acompañada por una evolución de los estándares de video digital para varias aplicaciones. CCIR o IRCC define el estándar para la industria de TV, mientras que VESA los define para la industria de las computadoras. Comité Consultivo Internacional de Radiocomunicaciones - (International Radiocom Consultative Committee). Video Electronics Standards Association La señal de video digital necesita un gran ancho de banda, por ejemplo, una señal de video de 720x480 a un SampleRate de 30 Hz; y una resolución de 24 bits, necesita aproximadamente 250 Mbps por segundo.
  19. 29. Por lo tanto La compresión de datos consiste en la reducción del volumen de información tratable que permite procesar, transmitir, editar y grabar imágenes o video digital de alta resolución, No se deben confundir los formatos Digitales con los perfiles o estándares de compresión. Existen 2 grandes grupos de perfiles de compresión y estos están regidos en base a la resolución de la imagen, la profundidad de color, la tasa de transferencia, y el bit rate.
  20. 30. RGB       Este formato es el equivalente a un .wav en audio o un .bmp en fotografía, es decir, capturamos con el 100% de calidad y sin compresión alguna. Las siglas RGB provienen del inglés, Red (rojo), Green (verde) y Blue (azul) haciendo referencia a la característica del ojo humano de percibir tan sólo estos tres colores básicos y, el resto de la gama de color, se crea a partir de la combinación de estos tres. Aunque con este formato obtenemos la máxima calidad, los altos requerimientos de espacio y de ancho de banda para no perder cuadros (frames) en la captura harán que lo desestimemos en la mayor parte de las ocasiones.     Cuando nos referimos al formato RGB se suele especificar también la profundidad de color, que se expresa en bits. Así, al decir RGB24 indicamos que el vídeo tiene una profundidad de color de 24bits (16.777.216 colores) Los valores posibles son RGB32, RGB24, RGB16 y RGB8 etc.
  21. 31.     YUV       Una característica del ojo humano, es que es más sensible a la luminosidad (cantidad de luz por pixel) que al color. Si centramos la compresión en el color preservando la luminosidad, conseguiremos un primer paso en la reducción del tamaño de la captura sin afectar demasiado la calidad. "Y" hace referencia a la luminosidad, mientras que "U" y "V"  a la crominancia, o color. Este sistema de compresión suele venir por defecto en un buen número de tarjetas capturadoras sin necesidad de instalar ningún códec (Ver Capturadoras con chips Brooktree/Conexant BT8x8 ) y la mayor parte de los códecs de compresión también lo utilizan como base para compresiones mayores.     Hay una gran variedad de formatos YUV, algunos presentan diferencias muy sutiles y otras más importantes. El principal aspecto a tener en cuenta cuando comprimimos en YUV es el "subsampling“
  22. 32.     Subsampling       El "Subsampling" (submuestreo) consiste en reducir la información de color preservando intacta la luminosidad.     - 4:4:4 mantiene intacta tanto la información de la luminosidad (primer "4") como la del color (los otros dos "4"'s) -4:2:2 reduce el muestreo del color a la mitad  -4:1:1 reduce el muestreo de color a la cuarta parte    - 4:2:0 elimina uno de los valores de color dejando el otro valor en la mitad.      (Los valores empleados en la compresión JPG y MPEG son 4:1:1 y 4:2:0)    
  23. 33.     Formatos YUV más comunes       - YUV2 : Es el más utilizado y equivale al 4:2:2. Se obtiene la luminosidad de cada píxel y el color de cada dos. Se obtiene una calidad muy cercana a la RGB24 con una compresión bastante buena.     - YUV8 : Se elimina por completo la información de color dejando tan sólo la luminosidad. Es la famosa escala de grises de 8 bits por píxel y 256 tonos.         - YUV9 : La luminosidad se toma de cada píxel, mientras que para el color se obtiene un valor medio de un matriz de 3x3 píxels     - BTYUV : Es equivalente a 4:1:1. La luminosidad de cada píxel se conserva. Para el color, se agrupan 4 píxeles por cada línea y se obtiene la media.     - YUV12 : Este formato es muy empleado en compresión MPEG y explica el porqué de la frecuente pixelación con flujos de datos bajos, ya que se obtiene un valor medio de luminosidad y color por cada matriz de 2x2 píxeles     Hay muchas, muchas más variedades y en numerosas ocasiones un mismo tipo de YUV recibe nombres distintos. De hecho,  la compresión YUV puede llamarse YCC, YCbCr, YPbPr o YIQ atendiendo a diversas consideraciones en el tratamiento del color.
  24. 34. Formatos de compresión multimedios Compresión de video ISO / IEC / MPEG : MPEG-1 | MPEG-2 | MPEG-4 | MPEG-4/AVC | ITU-T : H.261 | H.262 | H.263 | H.264 | SMPTE : VC-1 Otros: AVS | Dirac | Indeo | MJPEG | RealVideo | Theora | VP7 | WMV Compresión de audio ISO / IEC / MPEG : MPEG-1 Audio Layer 3 (MP3) | MPEG-1 Audio Layer 2 (MP2) | AAC | HE-AAC ITU-T : G.711 | G.722 | G.722.1 | G.722.2 | G.723 | G.723.1 | G.726 | G.728 | G.729 | G.729.1 | G.729a Otros: AC3 | ATRAC | FLAC | iLBC | Monkey's Audio | Musepack | RealAudio | SHN | Speex | Vorbis | WavPack | WMA Compresión de imágenes ISO / IEC / ITU-T : JPEG | JPEG 2000 | JPEG-LS | JBIG | JBIG2 Otros: BMP | GIF | ILBM | PCX | PNG | TGA | TIFF | WMP Contenedor multimedios 3GP | ASF | AVI | FLV | Matroska | MP4 | MXF | NUT | Ogg | Ogg Media | QuickTime | RealMedia Solo audio: AIFF | AU | WAV

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