Base de conocimiento
Características de los flujos de video
Número de imágenes por segundo
Velocidad de carga de las imágenes: número de imágenes por unidad de tiempo de vídeo, para viejas cámaras mecánicas cargas de seis a ocho imágenes por segundo (fps) o 120 imágenes por segundo o más para las nuevas cámaras profesionales. Los estándares PAL (Europa, Asia, Australia, etc) y SECAM (Francia, Rusia, partes de África, etc) especifican 25 fps, mientras que NTSC (EE.UU., Canadá, Japón, etc) especifica 29,97 fps. El cine es más lento con una velocidad de 24fps, lo que complica un poco el proceso de transferir una película de cine a video. Para lograr la ilusión de una imagen en movimiento, la velocidad mínima de carga de las imágenes es de unas quince imágenes por segundo.
Entrelazado
El vídeo puede ser entrelazado o progresivo. El entrelazado sirve para lograr una buena calidad visual dentro de las limitaciones de un estrecho ancho de banda. El barrido horizontal de las líneas de cada imagen entrelazada están numeradas consecutivamente y divididas en dos campos: el campo impares (campo superior), que consiste en las líneas de los números impares y el campo pares (casilla inferior), que consiste en las líneas de los números pares. NTSC, PAL y SECAM son formatos entrelazados. Las especificaciones abreviadas de la resolución de vídeo a menudo incluyen una i para indicar entrelazado. Por ejemplo, el formato de vídeo PAL es a menudo especificado como 576i50, donde 576 indica la línea vertical de resolución, i indica entrelazado, y el 50 indica 50 campos (la mitad de imágenes) por segundo.
En los sistemas de barrido progresivo, en cada período de refresco se actualizan todas las líneas de exploración. El resultado es una mayor percepción de la resolución y la falta de varios artefactos que pueden formar parte de una imagen estacionaria aparentemente en movimiento o que parpadea. Un procedimiento conocido como desentrelazado puede ser utilizado para transformar el flujo entrelazado, como el analógico, el de DVD, o satélite, para ser procesado por los dispositivos de barrido progresivo, como el que se establece en los televisores TFT, los proyectores y los paneles de plasma. El desentrelazado no puede, sin embargo, producir una calidad de video equivalente al material de barrido progresivo real.
Resolución de vídeo
Comparación de resoluciones de TV
El tamaño de una imagen de vídeo se mide en píxeles para vídeo digital, o en líneas de barrido horizontal y vertical para vídeo analógico. En el dominio digital, (por ej. DVD) la televisión de definición estándar (SDTV) se especifica como 720/704/640 × 480i60 para NTSC y 768/720 × 576i50 para resolución PAL o SECAM. Sin embargo, en el dominio analógico, el número de líneas de barrido sigue siendo constante (486 NTSC/576 PAL), mientras que el número de líneas horizontal varía de acuerdo con la medición de la calidad de la señal: aproximadamente 320 píxeles por línea para calidad VCR, 400 píxeles para las emisiones de televisión, y 720 píxeles para DVD. Se conserva la relación de aspecto por falta de píxeles "cuadrados".
Los nuevos televisores de alta definición (HDTV) son capaces de resoluciones de hasta 1920 × 1080p60, es decir, 1920 píxeles por línea de barrido por 1080 líneas, a 60 fotogramas por segundo. La resolución de vídeo en 3D para vídeo se mide en voxels (elementos de volumen de imagen, que representan un valor en el espacio tridimensional). Por ejemplo, 512 × 512 × 512 voxels, de resolución, se utilizan ahora para video 3D simple, que pueden ser mostrados incluso en algunas PDA.
Relación de aspecto
Comparación de la relación de aspecto de la cinematografía común y la televisión tradicional.
La relación de aspecto describe las dimensiones de las pantallas de vídeo y de los elementos de la imagen. Ejemplos: -La relación de aspecto de una pantalla de la televisión tradicional es 4:3, o 1.33:1. -Los televisores de alta definición utilizan una relación de aspecto de 16:9, o aproximadamente 1.78:1. -La relación de aspecto de un marco completo de película de 35 mm con banda sonora (también conocido como "norma de la Academia") es de alrededor de 2.37:1. Los píxeles en monitores de ordenador suelen ser cuadrados, pero los utilizados en el vídeo digital a menudo no lo son, como los utilizados en PAL y NTSC, variantes del estándar de vídeo CCIR 601, y sus correspondientes formatos panorámicos anamórficos. Por lo tanto, una imagen NTSC DV que es de 720 píxeles por 480 píxeles se muestra con la relación de aspecto de 4:3 (que es el estándar de la televisión tradicional) si los píxeles son "finos", y se muestra con la relación de aspecto de 16:9 (que es el formato panorámico anamórfico ) si los píxeles son "gordos".
Espacio de color y bits por píxel
El número de colores distintos que pueden ser representados por un pixel depende del número de bits por pixel (bpp). Una forma de reducir el número de bits por píxel en vídeo digital se puede realizar por submuestreo de croma (por ejemplo, 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0).
Calidad de vídeo
La calidad de video se puede medir con métricas formales como PSNR o subjetivas con calidad de video usando la observación de expertos. La calidad de video subjetiva de un sistema de procesamiento de video puede ser evaluada como sigue:
- Elige las secuencias de video (el SRC) a usar para la realización del test.
- Elige los ajustes del sistema a evaluar (el HRC).
- Elige un método de prueba para presentar las secuencias de video a los expertos y recopilar su valoración.
- Invita a un número suficiente de expertos, preferiblemente un número no menor de 15.
- Realiza las pruebas.
- Calcula la media para cada HRC basándote en la valoración de los expertos.
Hay muchos métodos de calidad de video subjetiva descritos en la recomendación BT.500. de la ITU-T. Uno de los métodos estandarizados es el Double Stimulus Impairment Scale (DSIS). En este método, cada experto ve una referencia intacta del video seguida de una versión dañada del mismo video. El experto valora entonces el video dañado utilizando una escala que va desde "los daños son imperceptibles" hasta "los daños son muy molestos".
Tasa de bits
La tasa de bits es una medida de la tasa de información contenida en un flujo o secuencia de video. La unidad en la que se mide es bits por segundo (bit/s o bps) o también Megabits por segundo (Mbit/s o Mbps). Una mayor tasa de bits permite mejor calidad de video. Por ejemplo, el VideoCD, con una tasa de bits de cerca de 1Mbps, posee menos calidad que un DVD que tiene una tasa de alrededor de 20Mbps. La VBR (Variable Bit Rate – Tase de Bits Variable) es una estrategia para maximizar la calidad visual del video y minimizar la tasa de bits. En las escenas con movimiento rápido, la tasa variable de bits usa más bits que los que usaría en escenas con movimiento lento pero de duración similar logrando una calidad visual consistente. En los casos de video streaming en tiempo real y sin buffer, cuando el ancho de banda es fijo (por ejemplo en videoconferencia emitida por canales de ancho de banda constante) usamos CBR (Constant Bit Rate – Tasa de Bits Constante).