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¿Qué es el vídeo digital?

Gorka J. Palacio. 26 de abril de 2003

 

El vídeo analógico empieza a quedar en la historia de la humanidad. Las cintas de vídeo en formato analógico se venden a precio de saldo, los aparatos de grabación S-VHS y 8mm van desapareciendo de las tiendas, las tiendas de alquiler de vídeo se reciclan a cibers u ofrecen servicios de alquiler de DVDs y juegos para PCs y consolas como única opción de subsistencia, las redacciones de los periódicos están totalmente digitalizadas y trabajan ya en digital... Todo nos presagia la avalancha de formatos digitales, receptores multiplataformas y transmisión digitalizada en el camino ya emprendido hacia la sociedad-red. El siguiente artículo intenta definir el vídeo digital lo más concisamente posible para entender qué significa y cómo se produce.

 

El vídeo digital podría ser definido como el proceso por el cual gracias a un ordenador se produce la digitalización y comprensión en tiempo real de una secuencia de imágenes, reduciendo su tamaño y requisitos para que la transferencia y visionado sean posible. Así pues, los impulsos eléctricos del formato analógico son sustituidos por las cadenas de ceros y unos. Con ello, se logra que los archivos de vídeo perduren en el tiempo siempre en buen estado, damos la oportunidad al usuario de acceso instantáneo a las escenas e incluso no nos limitamos únicamente a vídeo y sonido a la hora de enviar los archivos, ya que también podemos añadir otros formatos de datos.

Las ventajas del vídeo digital son claras y son las que han servido para que la industria electrónica apueste claramente por todos aquellos productos preparados ya para este campo, sean de aplicación en el almacenamiento, en la producción o en la transferencia. Pero el vídeo digital tiene un gran inconveniente: las señales no comprimidas consumen grandes cantidades de almacenamiento y requieren un gran ancho de banda para su transmisión, por lo que los esquemas de compresión en tiempo real de alta proporción son esenciales para su uso efectivo.

La señal digital toma muestras frecuentemente de la señal original, asignando números binarios y comprobando si hay o no cambios. A esas unidades individuales que surgen se les llama bits (dígitos binarios). Recordemos que un grupo de 8 bits forma un byte. De esta forma se pone en marcha todo el proceso de digitalización de las imágenes y el sonido.

La información de video digital se da en una serie de imágenes ó "cuadros". Así, se produce un efecto de movimiento que es realizado a través de cambios pequeños y continuos en los cuadros. Como la velocidad de estas imágenes es de 30 cuadros por segundo,los cambios continuos entre cuadros nos producen en el ojo humano una sensación de movimiento natural. Recordemos que las imágenes de vídeo están compuestas de información en los dominios del espacio y el tiempo. La información en el dominio del espacio se produce en cada cuadro, y la información en el dominio del tiempo es provista por imágenes que cambian en el tiempo. De esta forma los objetos aparentan moverse con suavidad ya que los cambios entre cuadros colindantes son rápidos. En los sistemas de video digital, cada cuadro es muestreado en unidades de pixeles ó elementos de imagen.

En el caso de las imágenes en blanco y negro, el valor de luminancia de cada pixel es cuantificado con ocho bits por pixel. Por el contrario, en las imágenes de color, los tres elementos de la información de luminancia designados como rojo, verde y azul, son cuantificados a ocho bits, con lo que cada pixel mantiene la información de color asociada. De esta forma, la información de vídeo compuesta así tiene una ingente cantidad de información, por lo que para su transmisión o almacenamiento, se requiere de la compresión (o codificación) de la imagen.

Son tres los pasos fundamentales que se dan a la hora de realizar la comprensión de vídeo: preprocesamiento-filtrado, conversión a un formato intermedio y comprensión.

En el primer paso llevamos a cabo el preprocesamiento de las diferentes fuentes de video de entrada (señales de TV, señales de televisión de alta definición HDTV, señales de videograbadoras VHS, BETA, S-VHS, etc.), paso gracias al cual realizamos el filtrado de las señal de entrada para quitar los componentes no útiles y el ruido que pudiera haber. En el segundo paso realizamos la conversión de la señal a un formato intermedio común (CIF). Finalmente, se llega al paso de la comprensión. En este último nivel, las imágenes comprimidas son transmitidas a través de la línea de transmisión digital y se hacen llegar al receptor donde son reconvertidas al formato común CIF y son desplegadas después de haber pasado por la etapa de post-procesamiento. En la compresión de la imagen se va eliminando información redundante, principalmente la información redundante en el dominio del espacio y del tiempo. Esas redundancias en el dominio del tiempo son debidas a todos los pequeños cambios que se producen en los cuadros contiguos y que tienen su causa en el movimiento del objeto captado. Por otro lado, las redundancias en el dominio del tiempo pueden ser eliminadas mediante el método de codificación intercuadros, que también incluye los métodos de compensación/estimación del movimiento, por el cual se da una compensación en el movimiento a través de una estimación del mismo.

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