Tema 4.- Soportes de almacenamiento digital en vídeo

Soportes de almacenamiento digital en vídeo
4. Soportes de almacenamiento digital en vídeo
4.1. Introducción
La grabación digital de la señal de video, a diferencia de la grabación analógica, permite
mantener la calidad de la imagen después de procesos repetitivos de grabación reproducción; es
decir, permite la multigeneración. Esta posibilidad de regrabar la señal múltiples veces facilita
en gran medida la generación de efectos multicapa, tanto en el proceso de postproducción de alto
nivel, como en el caso de ligeros retoques en el producto final.
La ventaja de la multigeneración es muy grande pero no es la única, también es muy
importante la posibilidad de introducir sistemas de corrección de errores, que permiten, entre
otras cosas, la cancelación de los frecuentes defectos en las superficies magnéticas o “drop-outs”
de las cintas. Un sistema de corrección de errores adecuado puede llegar a mantener una señal
dentro de unos límites aceptables de calidad, incluso en el caso de que falle alguna de las cabezas
lectoras.
Los sistemas de corrección de errores pueden hacer frente a errores de bit provocados por
ruido electrónico, o también errores de ráfaga debidos a los citados drops, a la suciedad o mal
funcionamiento de alguna de las cabezas, y a defectos en el seguimiento de las pistas; los
también llamados errores de “tracking”
A la hora de decidir la digitalización de la señal de video, así como en la grabación
digital, aparecen dos métodos ya comentados en temas anteriores: podemos considerar el
digitalizar la señal compuesta, o digitalizar cada uno de los componentes por separado.
Actualmente se tiende más a la digitalización en componentes debido a que desaparecen los
efectos de intermodulación, y se permite un procesado discreto de las imágenes más sencillo, que
en el caso del vídeo compuesto. La digitalización del vídeo compuesto puede verse como el
método más sencillo e incluso económico para sistemas situados en un entorno analógico, y en
los que exclusivamente se digitaliza para almacenar. Estos sistemas de grabación en compuesto
se utilizan en aplicaciones concretas, como son la reproducción de espacios publicitarios.
4.2. Corrección de errores en el dominio digital
En este capítulo, se ha incluido un apartado de introducción a la corrección de errores,
debido a que es muy común su utilización en todos los magnetoscopios digitales. El tema de la
corrección de errores en el dominio digital es muy amplio. No obstante, en nuestro caso la idea
es presentar las ideas generales que soportan estas técnicas sin entrar en complejos algoritmos,
ni grandes desarrollos matemáticos.
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Vídeo Digital
Comenzamos este apartado de corrección de errores haciendo alusión a la teoría de la
comunicación planteada por Shanon y Weaver. Según ellos, consideramos “entropía” a la
información útil mínima que permite recuperar un mensaje completo en el receptor. En un canal
ruidoso, como puede ser cualquier canal de comunicación o un sistema de videograbación, un
mensaje excesivamente entrópico corre un gran riesgo de perder información vital. Por ello, se
hace conveniente prevenir dichas pérdidas en base a la introducción de información
complementaria, o redundante.
Un ejemplo muy simple de esto, puede ser el siguiente. Consideramos un emisor que
emite símbolos de dos bits, pero cada vez que se transmite el mensaje 00 a continuación se envía
la combinación 111, y en caso contrario se añade un 0 a la cadena. Así pues los posibles símbolos
a recibir son (00111, 010, 100, 110). En este caso, se está añadiendo una información redundante
con la combinación 111 que trata de proteger al mensaje 00. En el caso en que una interferencia
afectara al mensaje 00, el receptor podría deducir su recepción al recibir el 111.
Este concepto de carga redundante protectora es fundamental tanto en el almacenamiento
como en las comunicaciones. Claro está que la carga redundante también está sometida a ruido
y puede dejar de proteger en un cierto instante. Este hecho, debe tenerse en cuenta en la
configuración de la técnica de corrección de errores. En ocasiones, es útil aplicar sistemas de
corrección de errores cruzados, que se protejan entre sí. Como puede verse, la corrección de
errores se basa en sumar, a la carga útil, una protección redundante. Cuanta más protección
necesitemos, mayor cantidad de redundancia hemos de utilizar.
Dentro de la teoría de tratamiento de errores nos podemos encontrar con tres términos
básicos: “detección”, “corrección”, y “cancelación”. Por un lado, hablamos de “detección”
cuando la redundancia detecta la existencia de un error, pero no realiza ninguna operación para
intentar evitarlo; simplemente avisa. La detección puede realizarse sobre un bit, una palabra o
un símbolo de varios bits. Un segundo caso se da cuando la redundancia protectora detecta
primero el error, y después lo corrige; en ese caso hablamos de “corrección”. Para hacer
corrección se requiere siempre más redundancia que la necesaria para realizar sólo una detección.
El tercer caso se basa en que si la redundancia protectora detecta un error pero no lo puede
corregir, puede tomarse la decisión de eliminar la palabra errónea, y sustituirla por una
interpolación de los valores adyacentes. Entonces, estamos hablando de “cancelación”. La
cancelación es un procedimiento muy usual en la producción televisiva y en el interior de los
magnetoscopios.
Los errores de ráfaga, que son los más típicos en videograbación, afectan a muchos bits
consecutivos. Estos errores pueden producirse de muy diversas maneras entre las que
encontramos los conocidos “drop outs”. Para minimizar sus efectos se utiliza la técnica del
barajado de muestras. Esta técnica consiste en desordenar, por supuesto de forma controlada, las
muestras que se van tomando, evitando así que se almacenen de manera consecutiva. Alterando
el orden de los píxeles, un error de ráfaga localizado en un sector de la cinta no causará una
mancha grande en la imagen sino que tendrá un efecto difuso sobre esta, ya que afectará a píxeles
repartidos por toda la imagen.
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Soportes de almacenamiento digital en vídeo
Figura 1. . Barajado de píxeles ante errores de ráfaga.
Dentro de la detección de errores, es muy común la utilización de bits de paridad, que
simplemente indican si el número de “unos” lógicos de un código es par o impar. Estos bits de
paridad se calculan en transmisión y se envían, comprobándose su valor en recepción. Una
valoración distinta en recepción implica la existencia de al menos un error.
Otro ejemplo de detección de errores es la utilización de “códigos de redundancia cíclica CRC”, utilizados extensivamente en las grabaciones informáticas. Dentro de un paquete de
muestras, que puede abarcar hasta un campo de televisión completo, se calcula un código (el
CRC) mediante un algoritmo matemático. Este código CRC se envía insertado en el propio
paquete de manera que el receptor puede compararlo con los códigos que genera internamente.
En el caso en que exista alguna diferencia entre el CRC recibido y el calculado por el receptor,
se concluirá que existió un error de transmisión dentro del paquete de datos.
Existen otro tipo de métodos con los que no solamente se detectan errores, sino que
también se pueden corregir. Probablemente, el más sencillo de estos es el de verificación de las
sumas o “checksum”. En el siguiente ejemplo se muestra este método de manera sencilla.
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Vídeo Digital
Consideramos como mensaje a transmitir la cadena 7, 4, 5, 12. Para conseguir la carga
redundante del proceso de verificación de sumas, agrupamos estos datos en una matriz
bidimensional y calculamos la carga redundante mediante la suma de filas y columnas para que
dé una cantidad fija, por ejemplo 20. Esto se puede ver en la figura siguiente.
7 4  9  20
5
12  3  20


8
4


20 20
Los símbolos redundantes son 9, 3, 8, 4. Agrupamos la carga útil y la redundante en el
mismo mensaje, quedando 7, 4, 5, 12, 9, 3, 8, 4.
El proceso en caso de error se sigue sin problemas. Supongamos ahora que recibimos la
secuencia 7, 4, 6, 12, 9, 3, 8, 4. Rehaciendo las sumas correspondientes se llega a
7 4  9  20
6
12  3  21


8
4


21 20
A partir de este proceso podemos deducir que existió un error en el tercer dato siendo
realmente su valor 5.
Éste es un ejemplo de los conceptos de “síntoma” y “síndrome” que aparece en la
corrección de errores en transmisiones digitales, y que desarrollaremos a continuación de forma
breve. Denominamos ”síntoma” a cada uno de los indicios de dato correcto o erróneo, que
obtenemos durante el proceso de detección. Asimismo, denominamos “síndrome” al conjunto
de “síntomas” que apuntan directamente al error que se ha producido. En el siguiente ejemplo
se pueden entender mejor estos conceptos.
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Soportes de almacenamiento digital en vídeo
Consideramos que estamos transmitiendo mensajes de 4 bits B1, B2, B3, y B4, y que los
vamos a proteger con tres bits de redundancia R1, R2, R3, de la siguiente manera:
R1 forma paridad par con B1, B2 y B3;
R2 forma paridad par con B2, B3 y B4;
R3 forma paridad par con B1, B3 y B4.
Formar paridad par significa que entre los bits afectados y el bit redundante haya un
número par de 1.
A continuación confeccionamos la siguiente tabla en la que se señalan aquellos bits
originales que afectan a cada uno de los bits redundantes.
Fila R1 (20=1)
B1
B2
B3
x
x
x
x
x
x
x
x
6
7
Fila R1 (21=2)
Fila R1 (22=4)
x
Peso
5
3
B4
R1
R2
R3
x
x
x
1
2
4
A continuación observemos los siguientes mensajes transmitido y recibido
B1
B2
B3
B4
R1
R2
R3
Transmitido
0
1
1
0
0
0
1
Recibido
0
0
1
0
0
0
1
En recepción comprobamos el mensaje (en la tabla se observa que contiene un bit
erróneo), y sacamos las siguientes conclusiones
R1 no da paridad par con B1, B2 y B3. Por tanto síntoma1 => R1 = 1
R2 no da paridad par con B2, B3 y B4. Por tanto síntoma2 => R2 = 1
R3 si da paridad par con B1, B3 y B4. Por tanto síntoma3 => R3 = 0
El apuntamiento del síndrome hacia el error es, en este caso, consecuencia de haberle
otorgado un peso diferente a cada uno de los síntomas:
(R3, R2, R1) = (0, 1, 1) = 3
Este número 3 apunta directamente al bit B2 según el cuadro de la página anterior. La
corrección es automática y consiste simplemente en cambiar el 0 por un 1, para recuperar el
mensaje original con el error corregido.
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Vídeo Digital
Los algoritmos más eficaces para la corrección de errores tienen por fundamento el
principio de síntoma y síndrome antes señalado. Los objetivos fundamentales que se buscan al
aplicar un procedimiento de corrección de error son los siguientes: por un lado, que la
redundancia protectora sea lo más pequeña posible, con respecto a la carga útil, para no
incrementar mucho el flujo total de transmisión; y por otro, que el algoritmo sea controlable, esto
es que exista una forma sencilla de determinar la corrección deseada en términos de tipo de error,
y de número de bits erróneos a detectar y corregir.
Hasta ahora, los algoritmos polinómicos son los que han dado mejor resultado, y entre
ellos el propuesto por Reed y Solomon. La corrección de errores polinómica se inicia
considerando el mensaje a transmitir como los coeficientes de un polinomio. Por ejemplo el
mensaje 101011 sería el polinomio P(x) = 1x5 + 0x4 + 1x3 + 0x2 + 1x + 1 =
= x5 + x3 + x + 1. El transmisor y el receptor, o en su caso, el codificador de grabación y el
decodificador de reproducción, establecen un polinomio cociente, también llamado polinomio
generador G(x), por el cual se va a dividir la carga útil. El transmisor incluirá como redundancia
los coeficientes del resto de dividir el polinomio P(x) entre G(x). Cuando el mensaje llegue al
receptor, éste dividirá nuevamente la carga útil P(x) por el polinomio generador G(x), y deberá
obtener como resto la redundancia. Si en esta operación existen diferencias, tendremos la certeza
de que se ha producido un error.
Las diferencias que se producen en caso de error son síntomas que dan como resultado
un síndrome que apunta al coeficiente erróneo del polinomio P(x), y lo cambia automáticamente.
La característica más notable de este algoritmo radica en que la carga redundante es muy pequeña
comparada con otros sistemas de detección; ya que el polinomio de resto siempre es de pocos
coeficientes. Otra virtud es que la elección del polinomio G(x) permite fijar el número de bits a
corregir, lo que es función del ruido esperado en el canal. La capacidad de este código para
detectar y corregir errores define que la posibilidad de detectar “2t” errores, implica la posibilidad
de corregir “t”.
Como ejemplo de nomenclatura de este tipo de códigos, un código Reed Solomon con
notación RS(204, 188) expresa que 204 bytes es la carga total del paquete enviado, y que 188 es
la carga útil protegida en este caso por los 16 bytes restantes. La proporción de bytes protegidos
con respecto a bytes redundantes es muy alta. El algoritmo RS elegido asegura la detección de
hasta 16 errores, y la corrección de hasta 8 bytes erróneos en la carga total de 204 bytes.
En el caso de utilizar dos códigos RS cruzados, las posibilidades de corrección aumentan,
pues si el primer código detecta que existe un error pero no puede corregirlo, el segundo código
aumenta enormemente las posibilidades de corregir el error previamente detectado por el primer
código.
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4.3. Codificación de canal
Posteriormente a la codificación para la permitir la corrección de posibles errores, hemos
de volver a codificar el tren de datos con el objetivo de que, en el momento de la decodificación,
sea posible sincronizar las palabras y recuperar el reloj con el que han sido almacenadas. Este
tipo de codificación se denomina codificación de canal.
Todos los códigos de canal tratan de mantener una alta tasa de transiciones entre “1s” y
“0s”, o lo que es lo mismo, romper largos recorridos de bits iguales que pueden hacer
desengancharse al PLL del receptor. Con ello, además se consigue eliminar las componentes de
baja frecuencia en la información grabada, permitiendo una mejora en la capacidad de grabación
de las cintas.
4.4. Grabación magnética sobre cintas
4.4.1. Características
magnetoscopios
de
funcionamiento
de
los
De todos es sobradamente conocida la cinta magnética como soporte de información,
tanto en el dominio analógico como en el digital. Dejando a un lado los aspectos más físicos del
proceso de grabación y reproducción, que quedan lejos del objetivo de esta asignatura, sí nos
interesa conocer la estructura que tiene los datos en dicho soporte. Esta estructura, habitualmente
se denomina huella magnética, y podemos ver un ejemplo representativo en la figura 2. En este
caso se trata de la huella magnética del sistema de grabación Betacam Digital.
En esta figura puede observarse la existencia de dos tipos fundamentales de pistas, unas
longitudinales, en la dirección de la propia cinta, y otras inclinadas que habitualmente se llaman
pistas helicoidales. En todos los formatos de grabación, las pistas helicoidales se utilizan
básicamente para almacenar la información de audio y vídeo, mientras que las pista
longitudinales se reservan para incluir otras informaciones de control del sistema. En este punto
es conveniente puntualizar que existe cierta información de control que reside en las pistas
helicoidales, y que también en la mayoría de los sistemas se incorpora una pista longitudinal que
contiene información de un canal analógico de audio cuya finalidad se tratará posteriormente.
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Vídeo Digital
4.4.1.1. Información de vídeo almacenada
Entre las características de la información de vídeo almacenada, podemos destacar
características comunes a la mayoría de los sistemas y características diferenciadoras. En cuanto
a las características comunes, la más importante es que en todos los sistemas se graba,
exclusivamente, la información de la parte activa de cada línea de las imágenes. Las partes de
sincronismos se consideran información innecesaria, ya que se puede reconstruir en el momento
de la reproducción; en cambio, como elementos diferenciadores de cada sistema podemos hablar
del formato de muestreo, o del método y del factor de compresión utilizados.
Como formatos de muestreo podemos encontrarnos con sistemas 4:2:2, 4:1:1, y 4:2:0. De
estos tres, únicamente se considera técnicamente profesional en primero; los otros dos sobretodo
se utilizan en aplicaciones de periodismo electrónico, que tienen menos requerimientos de
multigeneración, y por lo tanto se penaliza la calidad de las imágenes, en pro de la portabilidad
de los equipos.
En cuanto a los métodos de compresión, nos podemos encontrar sistemas que no
presentan ningún tipo de compresión. Estos tienen como ventaja principal una mayor
multigeneración; puesto que no existirá prácticamente degradación por muchas veces que se
grabe y se reproduzca. A su vez, estos sistemas sin compresión tienen el inconveniente de la
cantidad de datos a almacenar, que se refleja sobretodo en una capacidad de las cintas limitada
en cuanto al tiempo. De hecho, estos sistemas son probablemente los que menos se han
extendido.
El resto de sistemas que utilizan algún tipo de compresión tienen en común el trabajo en
el dominio de la DCT. Gran parte de ellos utilizan exclusivamente una compresión intracuadro,
con el fin de facilitar el acceso no-lineal a cada imagen, en el momento de la edición. Los
sistemas orientados a aplicaciones con requerimientos de calidad y multigeneración altos, utilizan
factores de compresión muy moderados; del orden de 2:1 hasta 3,3:1. Estos factores de
compresión no penalizan en exceso la multigeneración; podemos hablar del orden de 20
multigeneraciones que es más que suficiente para la mayoría de las aplicaciones de edición
multicapa; y en cambio la capacidad de grabación en tiempo de las cintas aumenta
considerablemente. Este tipo de equipos, son los que más se han extendido en el ámbito de los
estudios de televisión. Equipos con menos requerimientos de calidad y multigeneración son los
dedicados al periodismo electrónico. En estos, en los que ya queda limitada la calidad por el
formato de muestreo, se les dota de factores de compresión mayores; del orden de 5:1.
Dentro del ámbito profesional, sólo existe un formato en la actualidad que utiliza
compresión intercuadro. Son los equipos Betacam SX. Estos equipos utilizan el método MPEG-2
con un tamaño de GOP de 2 fotogramas siendo el primero de tipo I y el segundo de tipo B. Con
este procedimiento se consigue un factor de compresión de 10:1 sin mermar en exceso la
capacidad de multigeneración. Obviamente, la posibilidad de acceso no-lineal a fotogramas
independientes será algo más compleja que en los casos anteriores; necesitando la lectura de los
fotogramas I anterior y posterior antes de poder decodificar cada fotograma de tipo B.
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Soportes de almacenamiento digital en vídeo
4.4.1.2. Almacenamiento de audio
Los videograbadores digitales almacenan, junto con la información de vídeo, dos o hasta
cuatro canales digitales de audio. Estos canales de audio se graban en bloques independientes,
uno por canal, en las pistas helicoidales. Hay fabricantes que prefieren situar dichos bloques en
el centro de la pista separando el vídeo en dos bloques, mientras que otros prefieren hacerlo en
un extremo, dejando un bloque de vídeo compacto. Claramente, la grabación en el extremo de
la pista tiene la ventaja de facilitar la edición separada del vídeo respecto del audio. Los
defensores de escribir los bloques de audio en el centro argumentan que el oído es más sensible
a los errores que el ojo, y que el centro de la cinta está más protegido que los extremos en cuanto
a posibles daños.
Dependiendo de los sistemas nos encontramos con audio muestreado con 12, 16 y hasta
20 bits, y con frecuencias de muestreo de 32 a 48 kHz., dependiendo del ancho de banda de audio
que se elija.
Una característica importante a destacar en la grabación de audio en los magnetoscopios
es la ausencia de compresión. Ciertamente, en un sistema en que la cantidad de información de
vídeo que se almacena es tan grande, el comprimir o no la información de audio es un dato
puramente anecdótico en lo que a volumen de datos se refiere; en cambio, el no comprimir
permite prácticamente mantener la calidad sea cual sea la cantidad de procesos que se realicen
sobre él.
Otro detalle a tener en cuenta en la grabación de audio es, lo habitual de almacenar
separadamente las muestras pares y las muestras impares. Esto se hace con fines de corrección
de errores de ráfaga. Un bloque de muestras pares, por ejemplo, marcado como erróneo por los
sistemas de corrección de errores, puede ser sustituido, de forma rápida, por interpolaciones del
bloque de muestras impares.
4.4.1.3. Características generales de funcionamiento
Independientemente de los procesamientos que intervienen en las señales de audio y
vídeo, lo que hace físicamente incompatibles unos sistemas con otros son las características
físicas de las pistas: su anchura, su inclinación, y otros detalles de este estilo.
La decisión del ancho de pista a utilizar dependerá, por una parte, de la capacidad de la
cinta que se requiera en cada aplicación, y por otra, de la robustez necesaria a la hora de la
lectura. Hay que tener en cuenta que en el ámbito profesional, muchas veces las cintas pasan de
unos equipos a otros, y en ellos puede haber ligeras diferencias entre las cabezas. En todos los
casos hemos de conseguir una lectura correcta, a pesar de estas diferencias; por ello es
conveniente establecer un margen de seguridad apropiado que permita asegurar un
funcionamiento correcto sea cual sea el equipo de reproducción. Un ancho de pista muy pequeño
puede requerir a veces sistemas de corrección de errores más potentes, debido a que se produce
un incremento en la probabilidad de error.
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Vídeo Digital
Por otra parte, es necesario asegurar que las cabezas lean exclusivamente la información
que reside en cada pista sin que existan interferencias con las pistas adyacentes. Para ello, se han
puesto en práctica dos técnicas. La primera y más antigua consiste en dejar un espacio libre, o
“espacio de guarda” entre cada dos pistas; de manera que la cabeza no pueda llegar a leer en
ningún caso información de las pistas contiguas. El segundo método es más elaborado, pero es
el que se ha impuesto en la actualidad. Consiste en establecer una inclinación diferente de las
cabezas de lectura y escritura, en las pistas pares respecto de las impares. Así, cada pista debe
leerse con una inclinación diferente del cabezal, llegando la información de pistas contiguas muy
atenuada respecto de la información de la pista actual. La inclinación de cada cabeza debe
proporcionar una lectura óptima para la pista actual y muy defectuosa para las pistas adyacentes.
A este método se le denomina “grabación azimutal”.
Con el fin de poder editar libre e independientemente la información de audio en cada uno
de sus canales, y la información de video sobre la pista helicoidal, todos los sectores de audio y
vídeo están físicamente separados en cada pista. En las pistas, se reservan zonas de guarda
llamadas “GAP”, separando cada uno de los bloques de datos. Con esto se evita que las cabezas,
a la hora de reproducir, y sobretodo a la hora de grabar, no se salgan fuera del espacio asignado
como consecuencia de un leve error de posicionamiento.
Las pistas helicoidales se graban mediante cabezas móviles que giran en un tambor a altas
revoluciones, y las pistas longitudinales se generan a partir de cabezales estáticos. Como es
lógico, ambos tipos de cabezas, móviles y estáticas se encuentran desplazadas longitudinalmente
a lo largo del recorrido de la cinta. Esto hace que la información de un mismo instante de tiempo
en las distintas pistas quede desplazada en el espacio.
Para conseguir una buena lectura de las pistas helicoidales es necesario que las cabezas
de lectura pasen justamente por el centro de ellas. Esto implica que se debe evitar cualquier
posible desfase entre el movimiento de la cinta y el del tambor de cabezas. Los magnetoscopios
antiguos incorporaban un sistema manual de control de “seguimiento”, o también llamado
“tracking” con el que se actuaba sobre este desfase. Todavía en algunos magnetoscopios
domésticos, cuando una cinta se ve con mala calidad puede arreglarse ajustando este mando. En
cambio, en los equipos actuales, y más aún en los profesionales, puesto que sería un derroche
tener un técnico reajustando controles de “tracking”, se han desarrollado sistemas de seguimiento
automático de pistas.
Actualmente se han desarrollado dos tipos de sistemas de seguimiento: el sistema
“autotracking” y el sistema “multitracking”. En el sistema “autotracking” se graba, en un sector
de la pista helicoidal, una señal piloto cuyos parámetros se utilizan en reproducción para situar
correctamente las cabezas. Si estas señales piloto no dan la amplitud correcta estamos ante un
error de seguimiento, y el propio sistema actúa sobre la velocidad de la cinta para corregirlo. El
sistema “multitracking” en cambio se basa en disponer varios cabezales lectores paralelos y
ligeramente desplazados, de manera que en cada momento, se asegura que al menos uno de ellos
siempre está correctamente situado. Aquél cabezal que simplemente reciba un mayor nivel de
señal será el mejor situado, y la información válida se extraerá de él.
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Soportes de almacenamiento digital en vídeo
Las pistas longitudinales, en general, contienen información de control del sistema. De
entre ellas, en la mayoría de los sistemas se dispone una pista longitudinal de audio analógico
denominada “CUE”. Generalmente, esta pista no se utiliza en el modo de reproducción normal,
ya que su nivel de calidad es ostensiblemente menor que el de las señales grabadas digitalmente;
sin embargo, posibilitan monitorizar el audio en una operación de búsqueda a alta velocidad, ya
que la mayoría de los formatos no tienen previsto el uso de los canales digitales de audio a una
velocidad distinta de “play”.
En la pista longitudinal de control aparecen una serie de impulsos que sirven de referencia
a los servomecanismos del equipo. Estos impulsos pueden indicar el principio de un campo, de
un cuadro, etc. Esto permite la visualización del material en camara lenta o a velocidad inversa.
Finalmente, en la pista de códigos de tiempo, que también es longitudinal se graban
multiplexados dos códigos de tiempo independientes, que son los que nos aparecerán en el panel
de visualización. Este doble código permite tener una referencia absoluta desde el principio de
la cinta, y una referencia relativa desde el principio de la secuencia actual.
4.4.1.4. Otras funcionalidades
Todas las características vistas hasta el momento corresponden a detalles relacionados
con el funcionamiento normal de un magnetoscopio. Son datos sobre la información de audio y
video que se almacena, y peculiaridades sobre la forma en que se almacenan permitiendo su
acceso fácilmente, y en ausencia de errores. En este apartado, se verá otro tipo de particularidades
que dotan a los equipos de funcionalidades diferentes.
Una de las funciones que incorporan la mayoría de los sistemas en algún equipo
comercial es la llamada “función de prelectura” o “preread”. Esta función de prelectura es muy
útil, como ahora veremos, en la producción de efectos multicapa en secuencias de vídeo.
La postproducción de imágenes dentro de entornos totalmente digitales, abre nuevas
posibilidades para la creatividad artística. El copiado de imágenes de un magnetoscopio a otro
ya no sufre pérdidas perceptibles, y por tanto, es posible hacer montajes y efectos capa sobre
capa, que requieren múltiples generaciones. La acumulación de varias capas consecutivas de
efectos (incrustaciones con “keys”, titulaciones, etc.) se conoce como “multilayering” o
“procesado multicapa”. Estos procesos son posibles, gracias al procesado digital, dentro del
número de generaciones posibles del sistema de grabación utilizado. Por supuesto, esto es cierto
siempre y cuando la señal de vídeo sea procesada siempre en el dominio digital, sin ninguna
conversión a analógico por medio.
Dado que lo que interesa en un trabajo de multilayering complejo es conservar la
grabación final y no las intermedias; y como casi siempre se trata de añadir efectos u objetos
sobre la misma imagen de fondo, será ideal poder leer de la cinta la capa anterior y grabar
directamente la imagen procesada directamente sobre la misma pista. De esto se trata con la
función “preread” o “prelectura” de los magnetoscopios digitales. Esta función se consigue
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Vídeo Digital
situando la cabeza de grabación retrasada en el tambor respecto de la cabeza de reproducción,
de manera que cuando pasa la cabeza de grabación por una pista, ésta ya ha sido leída por la
cabeza lectora, y ha dado tiempo para procesarla.
Otra posibilidad que contemplan todos los sistemas es la existencia de distintos interfaces
de transmisión digitales y analógicos, que permiten la integración de estos en entornos de edición
no-lineal. Por una parte, encontramos interfaces de datos que permiten la transmisión de las
imágenes y el sonido desde, y hacia otros equipos del estudio; y por otra parte, encontramos
interfaces de control que sirven para enviar comandos, o recibir información de estado del
equipo. Desgraciadamente, cada fabricante ha desarrollado sus propios interfaces característicos,
dejando los interfaces digitales estandarizados como el SDI, como una opción menos económica.
Esto supone muchas veces, que salvo que invirtamos dinero extra en desarrollar un estudio
completamente estandarizado, una vez que se diseña un estudio, para cualquier ampliación o
actualización que se quiera realizar, tengamos que contar en exclusiva con mismo fabricante que
nos proporcionó los equipos actuales.
Muchos sistemas permiten grabar y reproducir los datos de las cintas sin errores a
velocidades mayores de la reproducción normal. Esto permite la transmisión o el volcado a
soportes no-lineales, como discos duros, tres o cuatro veces más rápido de lo habitual; lo que
reduce el tiempo de elaboración de las ediciones. En algún caso, los discos duros para edición
no lineal están incluso, incorporados dentro del propio magnetoscopio.
Es habitual que los equipos de grabación de cinta sean compatibles con los miembros
menores de la misma familia. Incluso con sistemas analógicos, facilitando la migración desde el
dominio analógico al digital.
Si profundizamos en los listados de prestaciones de los catálogos, podemos encontrar
otras funciones como el reforzamiento de las componentes de alta frecuencia para compensar
errores de múltiples conversiones D/A y A/D. Podemos encontrar también sistemas de
interpolación y diezmado para comprimir o expandir secuencias de audio y vídeo. Incluso se
ofrece hardware adicional para corregir el tono de la señal de audio, y mantener dicho tono a
diferentes velocidades. Otra posibilidad factible es la corrección el ángulo de croma en +/- 15º.
Con ello, por ejemplo se podría corregir una grabación tomada con un balance de blancos
incorrecto.
4.4.2. Clasificación de los magnetoscopios digitales según sus
características.
Ante la necesidad de almacenar información audiovisual en cinta magnética, y a falta de
un estándar común, cada fabricante ha tratado de resolver los problemas que se plantean según
su criterio. En parte esta disparidad de criterios, y en parte las batallas comerciales, han dado
lugar a una multitud de sistemas con prestaciones semejantes, pero cada uno de ellos con
distintas características que los diferencian, e incluso que los hacen incompatibles entre sí. En
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Soportes de almacenamiento digital en vídeo
este apartado se realizará un recorrido por los sistemas más extendidos tratando de exponer sus
ventajas y sus inconvenientes.
En el momento de la clasificación, las características más importantes en las que nos
podemos basar son: en primer lugar, el tipo de muestreo utilizado en la información de video;
en segundo lugar, la existencia o no de compresión, su factor y método utilizado; en tercero, la
duración de las cintas; y finalmente, algunas otras funcionalidades que nos pueden hacer
decidirnos por uno, u otro sistema.
En cuanto al tipo de muestreo, el formato de partida es el 4:2:2, que es el que se considera
realmente profesional. Puede observarse que ninguno de los sistemas enunciados en este capítulo
contemplan un formato 4:4:4. Hemos de tener en cuenta que el uso de un formato 4:4:4 se
justifica, casi en exclusiva, para operaciones de croma-key. Estas operaciones se suelen realizar
directamente a partir de la señal que llega de la cámara, y su almacenamiento suele realizarse con
el fondo ya sustituido; por lo que un muestreo 4:2:2 es suficiente para almacenar la información
con toda la calidad necesaria.
A partir de ahí, formatos como el 4:1:1 y 4:2:0 se utilizan, como sabemos para
aplicaciones de periodismo electrónico. Para estas aplicaciones, es más importante reducir el
peso y el consumo de los equipos, que el obtener una imagen con alta multigeneración.
Aunque algunos sistemas de videograbación no incluyen mecanismos de compresión de
la información, una gran mayoría sí opta por dichos mecanismos. Con ello, se aumenta la
capacidad en tiempo de las cintas, sin penalizar sus características físicas de peso, volumen etc.
La compresión, dependiendo del método utilizado, y del factor conseguido, afecta más o menos
a la calidad, y lo que es más importante, a la multigeneración. El método utilizado está basado
en todos los casos en la DCT con algunas peculiaridades que los diferencian. En cuanto al factor
de compresión, diferentes aplicaciones utilizan distintos factores con el fin de ajustar la calidad
a las necesidades de multigeneración de cada aplicación.
Tipo de muestreo y factor de compresión configuran el flujo binario en cada caso. Este
flujo binario, dependiendo de las características físicas de las cintas, y del método de grabación,
determina la capacidad de almacenamiento en tiempo de cada sistema.
Además de todos estos parámetros fundamentales, otras características técnicas, u otras
prestaciones de los equipos, nos pueden hacer decidir por un sistema u otro. No sólo hay que
atender a las prestaciones técnicas de un equipo concreto, sino también, su compatibilidad con
otros equipos, como cámaras o estaciones no-lineales; las características de estos elementos, y
como se ha visto en anteriores ocasiones, su integración en todo el entorno en el que se utilizará.
En los apartados siguientes se puede encontrar una clasificación de los videograbadores
en cinta magnética. En primer lugar, aparecen algunos sistemas de los más antiguos y que
prácticamente han dejado de usarse. En segundo lugar, se presentan aquellos sistemas que
utilizando un formato de muestreo 4:2:2 se pueden considerar como realmente profesionales. Los
siguientes son formatos orientados a aplicaciones de periodismo electrónico, con niveles de
13
Vídeo Digital
multigeneración más limitados. Se tratan también los formatos domésticos, con exigencias muy
pequeñas aunque ofreciendo una calidad importante. Y finalmente, se abordarán otros sistemas
más específicos y con una clasificación más compleja.
4.4.2.1. Formatos en desuso.
4.4.2.1.1. Formato D1
Fue el primer formato digital práctico introducido por Sony en 1986. A pesar de ser en
la actualidad una referencia en cuanto a calidad, es demasiado caro de comprar y utilizar; y por
ello ha sido reemplazado por otros formatos posteriores más eficientes.
Se trata de un formato digital en componentes que utiliza muestreo 4:2:2 sin compresión.
La resolución que utiliza son 8 bits. Según estas características, el flujo binario que necesita es
de 166 Mb/s.
En el formato D1 sólo se define el formato de las pistas sobre la cinta dejando parámetros
como la elección del número de cabezas, la velocidad de la cinta, o el ángulo del tambor con las
cabezas a los fabricantes de los productos; de forma que magnetoscopios mecánicamente
diferentes deben producir cintas idénticamente grabadas.
El ancho de pista que se propone es de 15 micras; existiendo una separación entre ellas,
o zona de guarda, de 30 micras. Cada campo en PAL se graba en 6 pistas a 50 líneas por pista.
Cada pista se divide en cuatro sectores de video y cada sector en 10 bloques de datos que
contienen además de la información de vídeo, códigos para detección y cancelación de errores.
Sólo se graban de la línea 11 a la 310 y de la 324 a la 623, quedando 12 líneas y media por
campo sin grabar.
En cuanto al audio, el sistema D1 contempla 4 canales digitales de audio con 20 bits de
resolución y una frecuencia de muestreo de 48 kHz. El audio no se comprime y como vimos es
una constante en todos los sistemas.
Como parámetros accesorios, la velocidad de la cinta es de 286,875 mm/s. La inclinación
de las pistas es de 5º aproximadamente y el tiempo máximo de grabación es de 94 minutos. A
continuación se muestra la huella magnética de este sistema y una tabla resumen de los datos
importantes.
14
Soportes de almacenamiento digital en vídeo
Figura 2. . Huella magnética del sistema D1.
D1
Video
Audio
Otros
Muestreo
4:2:2
Resolución
8 bits
Compresión
No
Canales
digitales
4
Frecuencia
muestreo
48 kHz
Compresión
No
CUE
Sí
Flujo binario
166
Mb/s
Tiempo de
grabación
94 min
Resolución
20 bits
4.4.2.1.2. Formatos D2 y D3
Estos son formatos obtenidos de digitalizar la señal PAL o NTSC compuesta. La
resolución con que se muestrea es de 8 bits, y la frecuencia de muestreo, por ser una señal
compuesta, debe conservar la información de fase de la subportadora de color; por ello se utiliza
una frecuencia de 4 veces la subportadora de color. Esto en el caso del sistema PAL implica
17,7MHz. Para el audio, contiene 4 canales digitales de audio a 48 kb/s.
El sistema D2 fue desarrollado por AMPEX al mismo tiempo que el D1 y se introdujo
como totalmente transparente para video compuesto. Este formato es muy utilizado para spots
publicatarios y noticias.
La compresión utilizada tiene un factor de 2:1 lo que implica un flujo binario de 115
Mb/s, dando en total una duración máxima de las cintas de 221 minutos. El ancho de pista es de
39 micras con grabación azimutal de +/- 15º. De esta manera no se necesitan bandas de guarda
lo que incrementa la densidad de grabación de los datos, pero obliga a tener un número par de
15
Vídeo Digital
cabezas.
El sistema D3 fue desarrollado por Panasonic y tiene un funcionamiento similar a D2
pero con una mayor densidad en la grabación lo que le permite grabar en cintas de media
pulgada.
Estos formatos PAL digitalizados conservan, como es lógico, el problema de la
intermodulación entre la señal de luminancia y la de crominancia
Figura 3. . Huella magnética del sistema D2.
D2
Video
Audio
Otros
16
Muestreo
componentes
Resolución
8 bits
Compresión
2:1
Canales
digitales
4
Frecuencia
muestreo
48 kHz
Resolución
20 bits
Compresión
No
CUE
No
Flujo binario
115
Mb/s
Tiempo de
grabación
221 minutos
Soportes de almacenamiento digital en vídeo
4.4.2.2. Formatos 4:2:2 con calidad de estudio
4.4.2.2.1. Formato D5
El formato D5 fue desarrollado por Panasonic como sucesor del D3; por eso utiliza el
mismo tipo de cinta, y en algunos equipos es incluso compatible con éste.
La señal que se almacena en la cinta está digitalizada en componentes con el tipo de
muestreo 4:2:2. El sistema permite grabar con resolución de 10 bits para formato 4/3 y con
frecuencia de muestreo 13,5 MHz; o de 8 bits para el formato 16/9 con frecuencia de muestreo
de 18 MHz.
Este formato no utiliza compresión con lo que resulta un flujo binario de 288 Mb/s. Este
flujo binario lo almacena en pistas de 18 micras de ancho, necesitando para cada campo 16 pistas
helicoidales.
Para el audio, D5 utiliza 4 canales digitales de 20 bits a 48 kHz sin compresión, y uno
analógico CUE. Se dispone de un interfaz AES/EBU para los canales de audio e interfaces
digitales y analógicos de video tanto en serie como en paralelo. La señal digital de vídeo puede
llevar incorporada la señal de audio y los códigos de tiempo; aunque estas señales también
pueden tomarse de interfaces independientes.
Además de los interfaces de información, se incorporan entradas de control mediante
puestos RS-232C o RS-422A. Los sistemas de altas prestaciones incorporan además sistemas de
autochequeo controlables desde estos conectores.
Panasonic desarrolló una versión del sistema D5 para alta definición. Este utiliza una
compresión de 4:1 para acomodar, en las mismas cintas el flujo binario de 1,2 Gb/s de la TVAD
pudiendo funcionar con 1080 líneas entrelazadas o progresivas.
Uno de los inconvenientes que se achacan a este sistema es que utiliza un sistema
mecánico muy complicado y que necesita abundantes ajustes a la hora, por ejemplo, de cambiar
los cabezales.
17
Vídeo Digital
D5
Video
Audio
Otros
Muestreo
4:2:2
Resolución
8 o 10 bits
Compresión
No
Frecuencia
muestreo
13,5 MHz con 10 bits
18 MHz con 8 bits
Canales
digitales
4
Frecuencia
muestreo
48 kHz
Compresión
No
CUE
Sí
Flujo binario
288
Mb/s
Tiempo de
grabación
127 min
Resolución
20 bits
4.4.2.2.2. Formato Betacam Digital
Este formato fue introducido por Sony en 1993. Utiliza cintas Betacam y es totalmente
compatible en reproducción (no en grabación) con el sistema analógico Betacam SP, que está
muy extendido, para aprovechar todo el material existente, y permitir la migración progresiva de
analógico a digital.
El sistema graba la señal de video en componentes, digitalizada en formato 4:2:2 según
la recomendación 601, y con una resolución de 8 o 10 bits. Este sistema permite los formatos 4/3
y 16/9; este último con frecuencia de muestreo de 13,5 MHz.
Este formato sí utiliza un método de compresión; es el denominado por el propio
fabricante como BRR - Bit Rate Reduction. El factor de compresión que se utiliza es 2,3:1, que
por ser muy moderado permite una alta multigeneración
El método BRR consiste en una compresión intracuadro que se realiza por campos, para
evitar perturbaciones en el movimiento. A cada campo se le aplica por separado la DCT en
bloques 8x8, la cuantificación ponderada de los coeficientes, la lectura en zig zag al estilo JPEG,
la codificación de longitud variable (Huffman) y la codificación de longitud de recorridos.
En cuanto a la información de audio, se almacenan hasta 4 canales digitales con
frecuencia de muestreo 48 kHz. y 20 bits de resolución. Estos canales son editables de forma
independiente. Como estamos acostumbrados, en los canales digitales de audio no se utiliza
compresión. Se añade también el típico canal CUE, para realizar búsquedas a alta velocidad
tomando como referencia el audio, puesto que éste se escucha sincronizado en modo búsqueda.
Todas estas características implican un flujo binario de 125'58 Mb/s. Este flujo binario
se acomoda en pistas de un ancho de 26 micras. La grabación se realiza girando las cabezas en
azimut +/-15º para evitar diafonías entre pistas adyacentes. Además de las pistas helicoidales, la
18
Soportes de almacenamiento digital en vídeo
cinta contiene pistas longitudinales para albergar códigos de tiempos, datos de control y la señal
CUE. El tiempo de grabación que se puede conseguir llega hasta 40 minutos en las cintas
pequeñas, y 124 en cintas de carcasa grande.
Además del sistema de autotracking en lectura, se incorpora un sistema de autotracking
en grabación. Éste se consigue mediante unas señales piloto grabadas en cada pista que permite
que la cabeza grabadora se sitúe exactamente en el centro de la pista cuando va a empezar a
grabar.
Junto con los sistemas de seguimiento automático de pista que minimizan la probabilidad
de error de lectura, se dispone de un sistema de corrección de errores para recuperación
matemática de datos perdidos; y en el caso de pérdidas de largas ráfagas de datos, se incluye un
sistema de cancelación de errores mediante interpolación. Con estos dos sistemas se garantiza
la recuperación de “drops” de hasta 0,81 mm de cinta.
Los equipos Betacam Digital incluyen gran cantidad de interfaces de conexión, analógicos
y digitales, compuestos y en componentes, con el fin de integrar el sistema en cualquier entorno
de trabajo. Además de interfaces los de información, los equipos disponen de accesos a los
controles y al sistema de autodiagnóstico mediante una línea RS-232.
Dentro de las prestaciones adicionales, podemos contar con señales de test tales como
barras de color, rampas, señal de test SDI, y un tono de audio de 1kHz. Los equipos de este
sistema han sido diseñados optimizando los costes de mantenimiento, con sistemas de autoajuste
y limpieza automática de cabezales, que permiten el funcionamiento prolongado de los equipos.
Otras funciones con las que se cuenta son: la función de pre-lectura, en la que el cabezal
de grabación se sitúa retrasado respecto del de lectura, permitiendo grabar en la misma pista que
Figura 4. . Huella magnética del sistema Betacam Digital.
19
Vídeo Digital
se está visualizando. También se permite grabar temporizando con los sincronismos de una señal
entrante diferente de la señal de sincronismo del estudio, y posteriormente reproducir de forma
síncrona con los sincronismos del estudio.
Betacam Digital
Video
Audio
Otros
Muestreo
4:2:2
Resolución
8 o 10 bits
Compresión
2,3:1 intracuadro basada en DCT
Formatos
4/3, 16/9
13,5 MHz
Canales
digitales
4
Frecuencia
muestreo
48 kHz
Resolución
20 bits
Compresión
No
CUE
Sí
Flujo binario
125
Mb/s
Tiempo de
grabación
40 - 124 min
4.4.2.2.3. Formato Betacam SX
Este formato también procede del fabricante Sony, y también es compatible en
reproducción con el analógico Betacam SP. Éste utiliza un formato de muestreo 4:2:2 con una
resolución de 10 bits. Algunos equipos permiten conmutar entre formatos 4/3 y 16/9 dentro de
la misma frecuencia de muestreo.
Como método de compresión, es el único de los aquí expuestos que utiliza compresión
intercuadro. Utiliza para ello el método MPEG-2 dentro del perfil 4:2:2 y el nivel principal. Este
sistema utiliza un GOP de tamaño 2, codificando imágenes de tipo I y B exclusivamente. Con
ello consigue un factor de compresión de 10:1 con una alta calidad en la respuesta, necesitando
un flujo binario de 18 Mb/s
El sistema incorpora 4 canales de audio digitales de 16 bits muestreados a 48 kHz. Como
en casos anteriores la información de audio no se comprime.
Los datos de audio y video se graban por bloques en las pistas helicoidales, que tienen
un ancho de 32 micras. Estas pistas disponen de espacios de guarda “GAPs” para editar
separadamente el video, y cada uno de los canales de audio. Utiliza grabación azimutal, con un
azimut de las cabezas +/- 15º para evitar diafonías entre las pistas contiguas. Además de las pistas
helicoidales, se incluyen otras pistas longitudinales de control de tracking, código de tiempos y
una pista auxiliar. La capacidad de las cintas pequeñas es de 60 minutos y el de la cinta grande
es de 194 minutos
20
Soportes de almacenamiento digital en vídeo
En lugar del sistema autotracking que incorporan otros sistemas, el SX introduce la
nomenclatura “multitracking” disponiendo varias cabezas por pista ligeramente desplazadas a
fin de leer las pistas si errores de tracking. Esto permite cambiar las cabezas sin necesidad de
ajustes, además de una alta calidad en modo avance y retroceso rápido.
Los equipos cuentan con interfaces digitales que permiten la comunicación con estaciones
lineales y no-lineales externas. En el caso de transmisión a un soporte no lineal, el magnetoscopio
es capaz de transmitir el audio y el video a una velocidad 4x. Algunas versiones incluyen discos
duros en la misma unidad, llegando al concepto de magnetoscopios híbridos.
En este sistema, se ha conseguido hacer compatible el uso de las cintas analógicas
Betacam SP, rentabilizando las inversiones y los stocks realizados, con un sistema rudimentario
de edición no lineal, ya que se permite el trabajo con estas, y su grabación digital en el disco duro
en tiempo real.
Betacam SX
Video
Audio
Otros
Muestreo
4:2:2
Resolución
10 bits
Compresión
10:1 MPEG-2. Perfil 4:2:2 y Nivel principal GOP = 2
Canales
digitales
4
Frecuencia
muestreo
48 kHz
Compresión
No
CUE
No
Flujo binario
18
Mb/s
Tiempo de
grabación
60 - 194 min
Resolución
16 bits
4.4.2.2.4. Formato D9 (Digital-S)
El sistema Digital-S fue desarrollado por JVC y es un formato compatible con el SuperVHS, del cual puede reproducir sus cintas. Utiliza un tipo de muestreo 4:2:2 con una resolución
de 8 bits.
Este sistema utiliza un método de compresión basado en la DCT, llegando a un factor de
compresión de 3,3:1. Para la aplicación de la DCT, divide la imagen en bloques de 8x8 píxeles.
Cada bloque de salida de la DCT se clasifica según cuatro niveles de detalle donde el nivel 0
significa poco detalle, y por lo tanto pocos componentes de alta frecuencia, y un nivel 3 significa
mucho detalle, es decir muchos coeficientes de alta frecuencia. Esta clasificación en niveles la
utiliza para aplicar un mayor redondeo en el nivel 0 que en el 3.
21
Vídeo Digital
Las matrices de cuantificación que se utilizan tienen cuatro zonas de frecuencias de forma
que cada una se cuantifica con un factor diferente. Posterior a la cuantificación se realiza la
lectura en zig-zag, y la codificación Huffman.
En este formato también se utiliza el concepto de macrobloque, pero no para la
compensación de movimiento, sino como unidad mínima de corrección de errores, utilizándose
el método de corrección Reed-Solomon. Cada macrobloque está compuesto por cuatro bloques
de luminancia y dos de crominancia Y-R e Y-B.
Para el audio, el sistema contempla dos canales digitales de audio en formato PCM con
resolución de 16 bits, y frecuencia de muestreo de 48 kHz. Además se incluyen dos pistas
longitudinales de audio analógicas CUE, por compatibilidad con el sistema S-VHS. La cinta
también incorpora dos pistas longitudinales más que son una pista de código de tiempos y otra
de datos de control.
Toda esta información da como resultado un flujo binario de 50 Mb/s que se almacena
en pistas helicoidales de 20 micras de ancho con grabación azimutal, utilizando un azimut de +/15º para evitar diafonía entre pistas. Las pistas helicoidales tienen un ángulo sobre la cinta de
5,96º, y la velocidad de la cinta es de 57,8 mm/s obteniendose un tiempo de grabación 104
minutos.
Rivaliza con formatos mucho más caros como el Betacam Digital en términos de calidad
de imagen, ya que utiliza una compresión muy baja con un formato 4:2:2. Incorpora también la
función “pre-lectura”, lo que le permite ediciones “A/B roll” sólo con dos vídeos. También
incorpora un interfaz, llamado DIF, de datos comprimidos para transmisión de audio y video
entre equipos digital-S.
Figura 5. . Huella magnética del sistema DigitalS.
22
Soportes de almacenamiento digital en vídeo
D9, Digital-S
Video
Audio
Otros
Muestreo
4:2:2
Resolución
8 bits
Compresión
3,3:1 Intracuadro basada en DCT y codif. Huffman
Canales
digitales
4
Frecuencia
muestreo
48 kHz
Compresión
No
CUE
2 compatibles con S-VHS
Flujo binario
50
Mb/s
Tiempo de
grabación
104 min
Resolución
16 bits
4.4.2.2.5. Formato DVC-Pro50
El sistema DVC-Pro50 fue desarrollado por Panasonic en 1997, y es una variante del
DVC-Pro que duplica la velocidad de la cinta con el fin de aceptar mucho mayor flujo binario.
Aunque el formato DVC-Pro utilice un formato de muestreo 4:1:1, los equipos DVC-Pro50 son
capaces de reproducir DVC-Pro. Este sistema además es compatible con el sistema DV y
DVCAM en reproducción.
El tipo de muestreo de la señal de video que utiliza es el 4:2:2, con resolución de 8 bits.
Al flujo binario resultante del muestreo se le aplica una compresión intracuadro de factor 3,3:1,
basada en la DCT, y en los códigos Huffman.
Por otra parte, se almacenan cuatro canales digitales de audio con resolución de 16 bits,
y con una frecuencia de muestreo de 48 kHz, junto con la información de video. A estos hay que
añadirle además, un canal de audio analógico CUE, almacenado en una pista longitudinal.
Toda esta información requiere un flujo binario de 50 Mb/s, que se almacena en las pistas
helicoidales. Éstas tienen un ancho de 18 micras, y utilizan la grabación azimutal, que permite
no tener espacio de guarda entre pistas. La velocidad de la cinta es de 67,7 mm/s., consiguiendose
un tiempo máximo de grabación 92 minutos.
El formato utiliza el sistema automático de seguimiento de pistas o autotracking mediante
señales piloto que se graban en las pistas helicoidales.
23
Vídeo Digital
Figura 6. . Huella magnética del formato DVC-Pro50.
DVC-Pro50
Video
Audio
Otros
Muestreo
4:2:2
Resolución
8 bits
Compresión
3,3:1. Intercuadro basada en DCT y Huffman
Canales
digitales
4
Frecuencia
muestreo
48 kHz
Compresión
No
CUE
Sí
Flujo binario
50
Mb/s
Tiempo de
grabación
92 min
Resolución
16 bits
4.4.2.3. Formatos portátiles y de periodismo electrónico
Como se ha repetido ya muchas veces en apartados anteriores, las características más
importantes de los equipos para aplicaciones de periodismo electrónico son el peso de los
equipos, su consumo de energía, y su volumen; penalizando, aunque mínimamente, la calidad
de las imágenes y la multigeneración.
4.4.2.3.1. Formato DVCAM
El sistema DVCAM es una variación de Sony del formato DV, que se comentará más
adelante, y con el cual es compatible. Este formato podemos situarlo a la altura del DVC-Pro
pero tiene algunas ventajas en cuanto a los sistemas de 625 líneas. En este sistema se aumenta
la velocidad de la cinta y el ancho de pista respecto al sistema DV, pero no tanto como en el caso
de DVC-Pro.
24
Soportes de almacenamiento digital en vídeo
Figura 7. . Huella magnética del sistema DVCAM.
Este sistema utiliza un formato de muestreo diferente para sistemas de 625 líneas y de 525
líneas. Para los sistemas de 625 líneas utiliza un muestreo del tipo 4:2:0; y para sistemas de 525
líneas, un formato 4:1:1. La resolución utilizada es en ambos casos de 8 bits. El hecho de utilizar
dos tipos de muestreo diferentes según el sistema utilizado, se debe a que en cada caso se
consigue una mejor calidad subjetiva. En el caso de 625 líneas se recomienda el sistema 4:2:0
que da un aspecto a las imágenes de más calidad, debido a que utiliza la mitad de muestras de
crominancia en vertical y en horizontal respecto de la luminancia. Este tipo de muestreo, para
sistemas de 525 líneas da un resultado peor, ya que la cantidad de líneas horizontales es
ostensiblemente menor (100 líneas menos que PAL). Para sistemas de 525 líneas se recomienda
el tipo 4:1:1 que aunque muestra una resolución cuatro veces menor en horizontal, en vertical
cuenta con toda la definición.
El tipo de compresión utilizada es intracuadro, alcanzando un factor de compresión de
5:1. El método consiste en dividir las imágenes en bloques de tamaño 8x8 y aplicarles la DCT.
Para aprovechar al máximo la compresión, antes de la grabación se realiza un barajado de los
bloques mezclando aquellos que tienen mucho detalle con otros que no tienen tanto, de manera
que se consigue un flujo de datos constante.
La compresión se realiza por cuadros, o por campos, de forma adaptativa según el
movimiento de la escena. Posteriormente a la cuantificación y a la lectura en zig-zag, se realiza
una codificación de longitud variable tipo Huffman.
Para el audio, el sistema es capaz de almacenar dos pistas de audio digital muestreadas
a 48 kHz, y con 16 bits de resolución; o 4 pistas con 12 bits de resolución y con una frecuencia
de muestreo de 32 kHz.
Toda esta información implica un flujo binario de 25 Mb/s que se almacena en las pistas
helicoidales. Éstas forman un ángulo de 9º con el borde de la cinta, y tienen una anchura de 15
micras. Se utiliza una grabación azimutal con 10º de azimut para evitar interferencias entre las
25
Vídeo Digital
pistas. La velocidad de la cinta es de 28,193 mm/s lo que permite almacenar hasta 184 minutos
de imágenes en la cinta grande y 40 minutos en la cinta pequeña.
Los equipos incorporan un sistema de autotracking mediante tres señales piloto que se
graban alternativamente en las pistas helicoidales.
DVCAM
Video
Audio
Otros
Muestreo
4:2:0 PAL
4:1:1 NTSC
Compresión
5:1. Intercuadro basada en DCT y Huffman
Canales
digitales
2
Compresión
No
CUE
Flujo binario
25
Mb/s
Tiempo de
grabación
4
Frecuencia
muestreo
Resolución
48 kHz
Resolución
32 kHz
8 bits
16 bits
12 Bits
40 - 184 min
4.4.2.3.2. Formato D7 (DVC-Pro)
DVC-Pro es otra variante del sistema DV diseñada, en este caso, por Panasonic. Este
formato ofrece compatibilidad con todos los formatos de grabación DV pudiendo reproducir
también DVCAM y DVCPRO50. Solo necesita adaptador para la cinta miniDV. La mayor
diferencia con el DV es el doblar la velocidad de la cinta, lo que permite una mayor tolerancia
a los “drops”.
Este sistema utiliza un tipo de muestreo 4:1:1, tanto para sistemas de 525, como de 625
líneas, obteniendose, en este último caso, una calidad subjetiva algo menor que en el sistema
DVCAM. La resolución de los píxeles es de 8 bits.
Para el almacenamiento del video se utiliza compresión intracuadro por cuadros, y no por
campos. El factor de compresión al que se llega es de 5:1 teniendo como base la DCT. Los
píxeles de luminancia se agrupan en bloques 8x8 para aplicarles la DCT, excepto en la parte final
de las señales de diferencia de color que los bloques son de 4 columnas por 16 filas. Antes de la
grabación se realiza un barajado de los bloques mezclando aquellos que tienen mucho detalle con
otros que no tienen tanto de manera que se consiga un flujo de datos constante.
Este sistema almacena, junto con el vídeo, dos canales de audio digitales de 16 bits de
resolución, con una frecuencia de muestreo de 48 kHz. Además se incluye una pista analógica
de audio CUE longitudinal, que permite incorporar un tercer canal de audio de referencia, y
facilita la selección de los puntos de entrada y salida para editar. Otras pistas longitudinales que
26
Soportes de almacenamiento digital en vídeo
pueden apreciarse en la huella magnética son la pista de código de tiempo, y la pista de control
que mejora la respuesta de los servos
Con esta información se requiere un flujo binario de 25 Mb/s que se guarda en pistas de
18 micras de ancho, con una inclinación respecto del borde de la cinta de 20,03º. La velocidad
de la cinta es de 33,85 mm/s; y esto permite unos tiempos de grabación de 63 minutos para cinta
pequeña de cámara, y 123 minutos para cinta grande en magnetoscopios de estudio.
Estos equipos incorporan diversos interfaces de entrada y salida para vídeo compuesto,
y en componentes. Para audio digital, está disponible un interfaz AES/EBU, y puede disponerse
de un interfaz SDI para vídeo como una opción. Estos equipos también son capaces de leer a
velocidad 4x restecto del play, lo que significa una aceleración en el paso de información a
estaciones no lineales.
El sistema también dispone de mecanismo autotracking.
Figura 8. . Huella magnética del sistema DVC-Pro.
DVC-Pro
Video
Audio
Otros
Muestreo
4:1:1
Resolución
Compresión
5:1. Intercuadro basada en DCT y Huffman
Canales
digitales
2
Frecuencia
muestreo
Compresión
No
CUE
Flujo binario
25
Mb/s
Tiempo de
grabación
48 kHz
Resolución
8 bits
16 bits
63 - 123 min
En cuanto a la calidad de las imágenes, tanto DV como DVCPRO y DVCAM tiene
calidades cercanas a la calidad de estudio. Para periodismo electrónico y usos similares la calidad
es ciertamente suficiente, especialmente considerando que la postproducción típica que se aplica,
27
Vídeo Digital
se hace en el dominio digital, que no degrada en exceso la calidad. La compresión es
suficientemente pequeña como para mantener alejados a los artefactos, salvo en escenas muy
complejas.
Los defectos de los formatos 4:2:0 y 4:1:1 sólo son visibles en procesamientos como el
croma-key. El formato 4:1:1 muestrea las señales de diferencia de color a la cuarta parte de
frecuencia que la luminancia. El 4:2:0, muestrea las señales de diferencia de color a la mitad que
la de luminancia pero en líneas alternadas, una sí y otra no. En los dos casos se obtiene el mismo
flujo total de datos, pero el muestreo 4:2:0 ofrece una resolución de color aparente mejor para
el sistema PAL.
En el mundo NTSC, las tres variantes de DV utilizan un muestreo 4:1:1. En las
aplicaciones PAL los formatos DV y DVCAM utilizan 4:2:0, mientras que DVC-Pro sigue
utilizando 4:1:1. Esto tiene un problema: si se graba una secuencia entre PAL DVC-Pro y otro
de los formatos, se consigue una calidad peor que cualquiera de los dos anteriores. Se obtiene una
imagen muestreada a 4:1:0 donde las resoluciones de color verticales y horizontales son la mitad
que en el formato 4:2:2.
4.4.2.4. Formatos domésticos
4.4.2.4.1. Formatos DV, DVC
El formato DV tiene características muy similares a los DVC-Pro y DVCAM, y se está
afianzando como formato digital doméstico. Éste fue desarrollado por varias marcas como Sony,
Philips, Thomson, Hitachi, Panasonic y otros.
Este sistema utiliza un tipo de muestreo 4:2:0 para 625 líneas, y 4:1:1 para 525 líneas; y
ofrece una resolución de 8 bits por píxel. Utiliza compresión por campos o por cuadro,
dependiendo del contenido de las imágenes. Es el codificador el que decide de manera adaptativa
si comprime cada campo por separado, o conjuntamente en un mismo bloque. El factor de
compresión que se consigue es de 5:1.
Para el audio, se dispone de dos canales de audio digitales de 16 bits por muestra a 48
kHz de frecuencia de muestreo, o 4 canales de 12 bits a 32 kHz en codificación PCM. El flujo
binario que maneja este sistema es de 25 Mb/s. Con una velocidad de cinta de 18,8 mm/s, el
tiempo máximo de grabación es de 60 minutos en la cinta pequeña, y hasta 210 minutos en cinta
grande. Por otra parte, el desarrollo del modo LP reduce el tamaño de las pistas a 6,67 micras y
multiplica el tiempo de grabación en 1,5 veces.
28
Soportes de almacenamiento digital en vídeo
DV
Video
Audio
Otros
Muestreo
4:2:0 PAL
4:1:1 NTSC
Compresión
5:1. Intercuadro basada en DCT y Huffman
Canales
digitales
2
Compresión
No
CUE
Flujo binario
25
Mb/s
Tiempo de
grabación
4
Frecuencia
muestreo
Resolución
48 kHz
Resolución
32 kHz
8 bits
16 bits
12 Bits
60 - 210 min
4.4.2.4.2. Formato Digital8
Este sistema ha sido introducido recientemente por Sony y graba igual que el DV en todos
los sentidos; la única diferencia es que para ello utiliza la cinta Hi8 que es más económica, y
puede reproducir cintas Hi8 y 8mm analógicas.
4.4.2.4.3. Formato D-VHS
Este es un nuevo formato de JVC, que intenta almacenar en el futuro la señal difundida
directamente en su formato comprimido. En particular, estos sistemas no tienen entradas ni
salidas convencionales de video. Únicamente decodifican la señal recibida directamente de la
antena, y la almacenan.
Los equipos de este sistema poseen un interfaz digital IEEE 1394, de la misma manera
que otros equipos DV.
La cinta de más larga duración puede almacenar hasta 44,4 GB de datos. El tiempo de
grabación depende del modo utilizado; oscilando entre 3,5 horas de HDTV a 49 horas a 2 Mb/s
del modo LP. En modo normal graba 7 horas de vídeo a 19,4 Mb/s.
29
Vídeo Digital
4.4.2.5. Otros formatos
4.4.2.5.1. Formato D6
Es un formato de alta definición en componentes desarrollado por Toshiba, que almacena
600 GB de datos en una cinta de 64 minutos. Parece ser que su utilización no se ha extendido
mucho, pero los resultados de demostraciones son muy buenos. No utiliza compresión, y la
velocidad de la cinta es de 16 cm/s.
4.4.2.5.2. Formato DVCPRO-HD
Este formato ha sido desarrollado en 1998 por Panasonic, para la televisión de alta
definición de Estados Unidos, con formatos de 1080 líneas, y una frecuencia de campos de 59,94
Hz. Utiliza un muestreo del tipo 4:2:0 con resolución de 8 bits. Como es un formato de alta
definición, utiliza como frecuencias de muestreo de luminancia 74 MHz, y de crominancia 37
MHz. Este sistema utiliza un método de compresión intracuadro basado en la DCT de bloques
8x8. El factor de compresión utilizado es de 6,7:1.
Se dispone de 4 canales de audio digitales con resolución de 16 bits a 48 KHz de
frecuencia de muestreo, y una pista analógica CUE.
Con un flujo binario de 100 Mb/s, la velocidad de la cinta es de 135,28 mm/s llegándose
a un tiempo de grabación de hasta 46 minutos.
4.5. Unidades de disco magnético para vídeo digital
El concepto no-lineal en video aparece cuando es posible digitalizar una imagen y
grabarla, independientemente, en un soporte de acceso aleatorio como lo es un disco duro. En
esencia, consiste en poder acceder para grabar y visualizar un fotograma, sin tener que pasar por
los demás y de un modo instantáneo.
En las grabaciones sobre cinta magnética, las imágenes se graban una detrás de la otra,
lo que significa que para poder visualizar la primera que se grabó, debemos rebobinar todos los
metros de cinta posteriores, como ocurre en una película cinematográfica. La grabación digital
sobre disco duro permite posicionar instantáneamente uno de sus múltiples cabezales de lectura
sobre el principio de la imagen sin pasar por las demás.
Como ventajas del acceso no-lineal podemos destacar la posibilidad de acceso directo.
No hay pérdidas de tiempo en la búsqueda de los puntos de edición, ni de secuencias de
imágenes. Este tiempo supone en las ediciones lineales casi un 30% del total del montaje. Por
otra parte, el montaje no se hace grabando ni borrando imágenes, sino insertando puntos de
30
Soportes de almacenamiento digital en vídeo
entrada y de salida de cada fragmento. De esta manera, resulta inmediato deshacer ediciones, y
efectuar cambios posteriores. La posibilidad de guardar las secuencias en ficheros de disco
permite introducir indexación por medio de comentarios.
La grabación en disco también tiene sus inconvenientes. En primer lugar, debido a que
la adquisición y el archivo de imágenes sigue siendo en cinta, hay que perder tiempo en el
copiado de la cinta al disco, y en algunos casos es necesario también un proceso de
descompresión y compresión. Por otra parte, la capacidad de almacenamiento en disco duro está
limitada a algunos minutos de imágenes y sonido por unidad de disco, y su peso es bastante
superior. En el momento presente, el archivo (entendido como almacenaje) de imágenes en disco
es todavía impensable, dado el elevado precio por minuto, y la relativa fragilidad de los discos.
Los discos son bastante robustos pero frente a caídas, golpes etc. su robustez no es comparable
con la de las cintas.
En esta guerra de cintas contra discos, Sony ha propuesto, en la familia SX, un equipo
híbrido que tratan de sacar las ventajas de los dos sistemas. La edición lineal de las cintas, y las
posibilidades no-lineales de los discos, con transferencias entre cinta y disco de hasta 4x, con la
mínima pérdida de calidad.
La aplicación básica de la grabación de vídeo en disco magnético está en las plataformas
de edición no-lineal, también llamadas estaciones digitales abiertas. Una plataforma de edición
no-lineal es un sistema de video no lineal, que no edita con cintas, sino sobre disco duro. En una
plataforma de este tipo, tanto el audio como el video se digitalizan y se almacenan en uno o
varios discos duros. El acceso a la imagen deseada se hace instantáneamente durante el montaje.
Una plataforma de edición no-lineal, se compone de un ordenador con su interfaz gráfico,
un monitor de video, y un magnetoscopio grabador-reproductor para los copiados hacia, y desde
la cinta. En las estaciones digitales abiertas, los equipos periféricos, que hacen efectos digitales,
mezclas de video y de audio, y los controladores de edición desaparecen, y se integran en el
mismo ordenador que acepta una gran cantidad de configuraciones por software.
Estos sistemas son buenos para edición off-line, pero para una edición en tiempo real, la
potencia necesaria es muy alta, y por tanto, excesivamente cara.
31
Vídeo Digital
4.6. Magnetoscopios híbridos
Como se introdujo en el apartado anterior, Sony lanzó al mercado un equipo Betacam SX
introduciendo la idea de los magnetoscopios híbridos. Estos magnetoscopios híbridos incorporan
un sistema de cinta en formato digital, y un sistema de discos duros en la misma unidad. Con ello
se hace posible volcar la información de la cinta a los discos y viceversa a velocidades 4x, y
también permiten reproducir una cinta y grabar en los discos simultáneamente.
La capacidad máxima de almacenamiento en el disco duro interno es de 90 minutos pero
incorporan un interfaz SCSI para conectar discos duros externos, que amplían la capacidad de
almacenamiento hasta 6 horas.
Los discos internos facilitan la edición no lineal, tanto desde el panel como desde un
editor externo. Estos equipos incorporan además interfaces con plataformas lineales y nolineales, tanto para transmisión de datos, como para el control. De esta manera, los
magnetoscopios híbridos pueden ser controlados como reproductores desde editores lineales
convencionales, para reproducir tanto desde cinta como desde disco. Además pueden ser
controlados desde un editor no-lineal integrándose en sistemas no-lineales sin dificultades.
Existen dos modos de edición con los magnetoscopios híbridos: en el modo “simple edit”
el video y el audio de todas las escenas se mantienen juntos a lo largo de todo el programa
edición. Los mismos puntos de edición son para audio y video, grabándose ambos en el mismo
fichero. En este modo es posible, utilizando los discos duros internos, grabar una fuente mientras
se está editando o reproduciendo un programa. La edición en este modo es equivalente al modo
“assemble” de edición lineal, ya que no es posible editar separadamente audio y video.
En el modo “full-edit”, el video y el audio se graban en ficheros separados, pudiendose
editar de manera independiente, el video y el audio, o los diferentes canales de audio entre sí. En
este modo, no es posible la reproducción simultánea de un programa mientras se graba una
fuente, salvo que se conecten discos externos. La edición en este modo puede corresponderse al
modo “insert” en edición lineal, ya que es posible introducir marcas de IN y OUT diferentes para
video y audio.
En el disco duro, los datos de audio y de video se administran en modo el “master”. En
este modo, al igual que en el modo de edición “simple edit”, se graban conjuntamente el audio
y el vídeo, y no es posible editar. Pueden realizarse hasta 256 grabaciones de diferentes
duraciones. Los ficheros master pueden visionarse con la función “index”, saltando de fichero
en fichero.
La edición en el disco duro incorporado se puede realizar desde el propio videograbador,
o desde otro magnetoscopio externo. En cualquiera de los casos, la edición se debe realizar en
modo “program”. En el modo “program”, se insertan los datos de edición, que determinan la
secuencia en la cual será reproducida la información de video y audio grabada en el disco. La
secuencia editada se denomina “program”, y se compone de secciones de los ficheros “master”
seleccionados.
32
Soportes de almacenamiento digital en vídeo
4.7. Estructura de las unidades de disco óptico
El formato digital de disco óptico más común es el DVD (Digital Video Disk, Digital
Versatile Disk). Este formato aparece en 1995, y es desarrollado por un fórum de fabricantes
entre los que encontramos a Sony, Philips, Panasonic, etc.
4.7.1. Descripción técnica básica
Este formato admite formatos de imagen de 4/3 y 16/9 con un tipo de muestreo 4:2:0. Se
utiliza el método de compresión MPEG-2 llegando a un factor de compresión de 15:1
aproximadamente.
El formato de los DVD permite utilizar dos formas de compresión y almacenamiento que
son el modo “constant bit rate” y el modo “variable bit rate”. En el modo “constant bit rate” se
fija un ratio constante de transferencia que se aplicará al vídeo. Cuanto más alto sea este ratio
(necesidad de mayor velocidad binária), mejor calidad tendrá la imagen resultante, pero al aplicar
una velocidad binaria constante la posibilidad de obtener una mayor duración del DVD
desaparece.
El modo “variable bit rate” permite fijar ratios mínimo y máximo de transferencia, que
se desean aplicar al vídeo. De esta manera, se optimiza al máximo la capacidad de
almacenamiento de un disco DVD, puesto que aplica automáticamente factores más altos de
transferencia a aquellas escenas que por su contenido más lo necesitan, ahorrando información
en aquellas que, por su carácter estático, no requieren niveles altos de transferencia. En este caso,
se llega a un máximo de transferencia de 10 Mb/s y un promedio de 4,7 Mb/s.
Para el sonido, el DVD está preparado para soportar sonido multicanal. Se utilizan
formatos de audio PCM u otros formatos multicanal, determinando inicialmente un nivel de
calidad constante para toda la transferencia. El estándar DVD admite formatos Dolby AC-3,
Dolby Digital 5.1, o DTS, proporcionando un excelente sonido.
Una película puede ofrecerse con hasta ocho líneas de datos de Dolby Digital, o bien ocho
líneas de audio digital PCM, el utilizado en los CDs de audio, permitiendose de esta manera
ediciones en varios idiomas de una misma película, inserción de fondos musicales, sonido real,
comentarios, versiones para audiencia invidente, etc.
Además del audio y del vídeo, se dispone de hasta 32 canales para subtítulos
seleccionables en el acto.
33
Vídeo Digital
DVD
Video
Audio
Otros
Muestreo
4:2:0
Compresión
15:1. MPEG-2
Canales
digitales
5 vías
Compresión
No
Flujo binario
4,7 a 10
Mb/s
8 canales
Resolución
8 bits
Resolución
16 bits
Frecuencia
muestreo
48 kHz
Tiempo de
grabación
135 minutos DVD - 5
8 horas DVD - 18
4.7.2. Parámetros físicos de los discos
En cuanto al soporte de información, se trata de discos de 8 o 12 cm de diámetro, aunque
los más habituales son de 12, y 1,2 mm de espesor. Su alta capacidad se consigue creando pistas
muy estrechas, y posibilitando la lectura de doble capa, y doble cara.
Figura 9. . Espaciamiento de la información en un CD y un DVD.
Este soporte está diseñado para permitir hasta dos superficies de lectura / escritura por
cara, y hasta dos caras, consiguiendo las capacidades que aparecen en la siguiente tabla.
34
Soportes de almacenamiento digital en vídeo
Tamaño (cm)
Nº Capas
Nº Caras
Capacidad
(GB)
Tiempo (h)
12
1
1
4.7
2:15
12
2
1
8.5
4
12
1
2
9.4
4:15
12
2
2
17
8
En las figuras inferiores aparecen los cuatro tipos de soporte y su forma de lectura.
La lectura se realiza en espiral, y en el caso de soportes de doble capa, se comienza a leer
siempre por la capa más externa. La primera capa se lee desde dentro hacia afuera. Para el caso
en que el disco tenga una segunda capa, existen dos configuraciones: en la configuración
paralela, la segunda capa se lee también desde adentro hacia afuera; y en la configuración en
oposición se lee desde afuera hacia adentro.
Existen varios tipos de formatos según su utilidad, y según las posibilidades de grabación
y borrado. El DVD-Rom es un formato que se entrega ya grabado, y que no tiene posibilidad de
borrado ni regrabación. Los DVD-R vienen en blanco, y son grabables una sola vez. Los DVDRam, y los DVD-RW son regrabables cuantas veces se quiera; ambos formatos regrabables son
incompatibles entre sí; detalle que es importante tener en cuenta. Finalmente, según su utilidad
35
Vídeo Digital
podemos encontrar “DVD-Audio”, que incluye formatos como PCM, Dolby Digital, MPEG
audio, DTS, y “DVD-Video”, que es el que hemos analizado hasta ahora, y que utiliza MPEG-2
para almacenar la información de vídeo.
Los reproductores domésticos, como medida antipiratería están programados
permanentemente con un código que identifica la zona, permitiendo solamente la reproducción
de discos de esa zona.
En la siguiente figura se muestran las distintas zonas establecidas:
Zona 1: Norte América
Zona 2: Europa, Japón, Sudáfrica, Israel, Líbano y Medio-Este
Zona 3: Corea
Zona 4: Sudamérica y Australia
Zona 5: Rusia, países del Noroeste y Africa.
Zona 6: China
Además, también como protección contra copias, se utiliza un sistema de encriptación;
el CSS: (Content Scrambling System), que codifica el DVD con una clave de seguridad.
4.8. Unidades magneto-ópticas para vídeo digital
Entre las unidades magneto-ópticas que se utilizan para la grabación de vídeo digital,
encontramos los discos magneto-ópticos, y los nombrados DVD regrabables. Las características
de los discos magneto-ópticos en cuanto a su utilización son semejantes a los discos magnéticos;
y las características de los DVD-Regrabables podemos compararlas con los DVD sencillos. En
este aspecto, sólo nos quedaría por ver como se produce la grabación y la lectura en estos
soportes.
El almacenamiento en soportes magneto-ópticos se basa en la característica que tienen
algunos materiales de ser magnetizables exclusivamente a partir de una determinada temperatura
denominada su “temperatura de Curie”. Las unidades de grabación utilizan un rayo láser para
calentar la superficie sensible, y un campo magnético para imantar la zona calentada. La
orientación magnética de los elementos de estos soportes afectan a la polarización de la luz del
36
Soportes de almacenamiento digital en vídeo
rayo láser durante la lectura, que es menos potente que el de escritura para no borrar los datos.
Un receptor sensible a la polarización de la luz será capaz de separar la información de los unos
y los ceros.
37
Vídeo Digital
4.9. Bibliografía
Video recording formats
http://www.tvcameramen.com/equipment/video_formats.htm
About DVD
http://www.sel.sony.com/SEL/consumer/dvd/about_feat.html
DVD disk format
http://www.disctronics.co.uk/tecnology/dvdintro/dvd_formats.htm
Rodríguez Vazquez, J.L. “Vídeo Digital”. SP- EUITT-UPM (1996).
Watkinson, John. “Vídeo digital” Paraninfo (1996)
Watkinson, John. “El arte del vídeo digital” IOTRV (1990)
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