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. |