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Vídeo Digital
teleco.uclm.es/asignaturas/vd/
RedC@mpus
Ángel Belenguer
[email protected]
Despacho: 2.15
Extensión: 4846
0. Presentación
n
n
n
n
n
Objetivos
Temario
Prácticas
Evaluación
Introducción
1
0.1. Objetivos (1)
n
n
n
n
Analizar los procesos de digitalización
aplicados a la señal de vídeo.
Aplicar los conceptos fundamentales del
tratamiento digital de señales, al caso
concreto del procesamiento de imágenes
Comprender los procedimientos técnicos de
producción en televisión digital
Conocer las características de transmisión
de la información digital de vídeo
0.1. Objetivos (2)
n
n
n
n
n
n
n
Analizar los factores que hacen posible, mediante compresión, la
reducción del flujo binario necesario para la información de video
Valorar en que grado afectan los algoritmos de compresión a la
calidad de las imágenes y a la multigeneración
Entender la forma en que se estructura la información en los
interfaces digitales entre equipos de producción
Comprender los procesos básicos necesarios para el el
almacenamiento digital de vídeo sobre diferentes soportes
Evaluar las características de funcionamiento más importantes
de los distintos soportes de almacenamiento digital de video
Conocer la terminología técnica utilizada e n entornos de edición
no lineal de video
Analizar la estructura y el funcionamiento de un centro de
producción de televisión digital
2
0.2. Temario
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Procesamiento de imágenes digitales
Muestreo y recuperación de imágenes en el
dominio de la frecuencia
Televisión digital a nivel de estudio:
Codificación
Compresión de la información de video
Interfaces de comunicación para la
televisión digital
Soportes de almacenamiento digital de video
Procesos avanzados de televisión digital
0.2.1. Procesamiento de
imágenes digitales
n
n
n
Operaciones con imágenes digitales
Tratamiento digital de señales
unidimensionales
Aplicación de las técnicas unidimensionales al
tratamiento de imágenes
3
0.2.2. Muestreo y recuperación
de imágenes en la frecuencia
n
n
Muestreo de señales analógicas
unidimensionales
Introducción al muestreo bidimensional
n
n
n
n
Estructura de muestreo ortogonal
Estructura de muestreo no ortogonal
Recuperación de imágenes digitales
Aplicación del diezmado y la
interpolación a imágenes digitales
0.2.3. Televisión digital a nivel de
estudio: Codificación
n
n
n
n
Introducción
Digitalización de la televisión convencional:
Recomendación UIT-R BT.601
Digitalización de la televisión de alta
definición: Recomendación UIT-R BT.709
Conclusiones
4
0.2.4. Compresión de la información
de video
n
n
n
n
La redundancia en la información de
vídeo
Métodos de compresión por
transformación: la DCT
Estándares de compresión
Aplicaciones de la compresión de video
0.2.5. Interfaces de comunicación
para la televisión digital
n
n
n
n
n
n
Introducción
Interfaces de comunicación para televisión mejorada
en el nivel 4:2:2: recomendación UIT-R BT.656
Interfaces de comunicación para televisión mejorada
en el nivel 4:4:4: recomendación UIT-R BT.799
Interfaces de comunicación para televisión de alta
definición: recomendación UIT-R BT.1120
Otros interfaces utilizados en video digital
Conclusiones
5
0.2.6. Soportes de
almacenamiento digital en video
n
n
n
n
n
n
n
Corrección de errores en el dominio digital
Codificación de canal
Grabación magnética sobre cintas
Unidades de disco magnético para vídeo
digital
Magnetoscopios híbridos
Estructura de las unidades de disco óptico
Unidades de disco magneto-ópticas para
video digital
0.2.7. Procesos avanzados en
Televisión digital
n
n
n
n
n
n
n
Introducción
Medidas de calidad de la imagen digital
Conceptos básicos de edición no-lineal
El centro de producción digital de televisión
Introducción a la difusión de la televisión
digital: interactividad
Transmisión de vídeo por internet
Conclusiones
6
0.3. Bibliografía Básica
n
n
n
n
n
n
n
Bethencourt, T. Televisión Digital. Ed: I.G. Afanias Colección
Beta. Temas audiovisuales – 2001.
Watkinson, J. Vídeo Digital. Paraninfo – 1996.
Goodman, R. Digital HDTN Systems. Ed: Prompt Publications. 2001
Gonzalez, R. Woods, R. Tratamiento digital de imágenes. Ed;
Addison-Wesley – 1996
Watkinson, J. El Arte del Video Digital. IORTV – 1992.
Martín Marcos, A. Compresión de imágenes. Norma JPEG. Ed:
Ciencia 3. 1999
Martín Marcos, A. Televisión Digital. Norma MPEG-2 (video).
Ed: Ciencia 3. 1998
0.4. Prácticas (1)
n
n
Obtención de imágenes y secuencias
Tratamiento de imágenes (MATLAB)
n
n
n
n
Procesamiento de imágenes
Compresión
Estudio dirigido
Búsquedas de información
7
0.4. Prácticas (2)
n
n
n
n
n
n
Captura de imágenes y secuencias
Procesamiento digital de imágenes:
operadores puntuales
Procesamiento digital de imágenes:
operadores locales
Procesamiento digital de imágenes:
operadores globales
Procesamiento digital de imágenes:
diezmado e interpolación
Codificación de la televisión digital
0.4. Prácticas (3)
n
n
n
n
n
Potencial de compresión de la DCT en
imágenes estáticas
Compensación de movimiento y compresión
intercuadro
Interfaces de comunicación a nivel de estudio
Capacidades de almacenamiento digital en
cintas y en discos
Conceptos avanzados en video digital
8
0.5. Evaluación
n
Examen final (70%)
n
n
n
n
30% relacionado con prácticas
Mínimo para hacer media 5 puntos
Mínima nota en ejercicios de prácticas
1,5p.
Prácticas (30%)
n
Obligatorias
0.6. Introducción a la
digitalización de la señal de vídeo
n
n
n
n
Digitalización
Ventajas
Evolución
Aplicaciones
9
0.6.1. Digitalización de la
señal de vídeo
n
n
n
Variedad de sistemas analógicos
Necesidad de normalización
Principios fundamentales
n
n
n
n
Muestreo
Compresión
Conex. Telecomunicación–Informática
Dificultad: Transición analógico / digital
0.6.1.1. Digitalización señal
compuesta vs. en componentes
n
Digitalización de la señal compuesta
10
0.6.1.1. Digitalización señal
compuesta vs. en componentes
n
Digitalización de la señal por
componentes
0.6.1.2. Necesidad de compresión
n
Gran cantidad de información digital de
vídeo
n
n
n
Gran ancho de banda en transmisión
Alta capacidad para grabación
La compresión reduce la cantidad de
información
n
Posible pérdida de calidad
11
0.6.2. Ventajas y potencialidades
del vídeo digital
n
La implantación de nuevas tecnologías
persigue varios objetivos
n
n
n
n
Economía
Eficacia y productividad
Solución de problemas
Nuevas aplicaciones
0.6.2. Ventajas y potencialidades
del vídeo digital
n
Inmunidad al ruido
n
n
n
Posibilidad de regeneración
Criterios de calidad menos rigurosos
Desaparición de derivas
12
0.6.2. Ventajas y potencialidades
del vídeo digital
n
Facilidad de memoria
n
n
n
Memoria informática
Visualización a distintas velocidades
Efectos digitales
n
n
Cambios de tamaño
Edición digital
n
Giros, rotaciones, deformaciones, explosión
0.6.2. Ventajas y potencialidades
del vídeo digital
n
Cambios de formato
n
n
Síntesis de imágenes
n
n
n
Cambio de frecuencia de muestreo
Escenografía virtual
Animación 3D
Prestaciones hardware
n
Programabilidad, velocidad, tamaño...
13
0.6.2. Ventajas y potencialidades
del vídeo digital
n
Transmisión por redes estándar
n
n
Introducción de nuevos servicios
n
n
Compresión según capacidad del canal
Telefonía, internet, servicios de pago
Sonido HI-FI y multilengua
n
Como información adosada
0.6.3. Evolución histórica
n
1980.- Nivel de producción
n
n
1983.- Recomendaciones UIT
n
n
n
n
Correctores de base de tiempo
Convertidores de normas
Edición no-lineal
1990.- Difusión satélite y cable
n
n
Tituladoras
Televisión de alta definición
2011.- Difusión terrena
14
0.6.4. Aplicaciones del vídeo
digital
n
n
n
n
n
n
n
Producción de programas
Transmisión de imágenes
Servicios multimedia
Seguridad
Tele-educación
Comercio electrónico
Medida
15