Este documento proporciona una introducción a los conceptos básicos de la videoproducción, incluyendo la diferencia entre video analógico y digital, los sistemas de codificación como NTSC y PAL, los soportes como cinta y DVD, y los formatos de compresión como AVI y MPEG. Explica los elementos clave de la señal de video y el proceso de digitalización de video analógico.

1. Videoproducción
5º semestre LCI
LCMM E. Vladimir Guerrero Cortés
evguerrero@correo.uaa.mx

3. Primera unidad:
Creación Básica de la Imagen

4. Señal de Video
El vídeo es la técnica que engloba la captura, el almacenaje y la
reproducción de imágenes en movimiento. Es un proceso electrónico
que puede ser analógico o digital. La sucesión de imágenes fijas crea
la sensación de movimiento que capta, almacena y reproduce el
vídeo.
La señal de vídeo analógica se produce tras convertir los cambios de
la intensidad de la luz en señales eléctricas. Estas señales son
impresas en materiales fotosensibles como las cintas de vídeo.
Las imágenes fijas del vídeo son conocidas como frames. La
frecuencia a la que son reproducidas estas imágenes se denomina
framerate y viene dado en frames por segundo (fps).

5. Video Analógico
La señal de vídeo analógico se consigue a través del muestreo
periódico de la información que llega a la cámara. Este proceso es
conocido como barrido o scanning. A través de él se obtienen los
datos de luminancia y crominancia.
La luminancia es la señal que dará la información sobre la intensidad
de la luz. La crominancia es la portadora de la información acerca de
los colores del objeto. El sistema de vídeo compuesto es el que tiene
ambas señales. Su calidad es menor ya que las señales se deterioran
con facilidad aunque es el más habitual.
En vídeo analógico la calidad de la señal dependerá de la calidad del
grabador, del soporte y del reproductor. Esta calidad se reducirá en
función del número de veces que sea reproducido.

6. Soportes de Video Analógico
Los diferentes soportes de vídeo analógico son muy similares a los
de audio analógico. Son cintas electromagnéticas protegidas por una
carcasa plástica.
El soporte de vídeo analógico más popular es la cinta VHS. También
han existido soportes como el Betamax, el U-Matic, el Betacam o el
Super 8. La mayor parte de ellos están en desuso.

7. Sistemas de Codificación
En vídeo analógico y en vídeo digital existen dos sistemas o
normas de codificación y transmisión de señal básicos. Surgen
como respuesta a la necesidad de ampliación del sistema de
televisión en blanco y negro al entrar la televisión en color.

8. Sistemas de Codificación
NTSC
El sistema NTSC (siglas de National Televisión System Commitee)
surge alrededor de 1940 con la televisión analógica. Este sistema
transmite 30 imágenes por segundo. Está compuesto por 525 líneas
horizontales aunque sólo 486 son visibles. Cada una de sus líneas tiene
648 píxels. La norma NTSC nos ofrece estas 525 líneas a través de dos
campos entrelazados compuestos de 262,5 líneas.
Su uso está extendido sobretodo en América del Norte, América
Central y Japón. Las televisiones que emiten en NTSC utilizan 6 Mhz
de ancho de banda. De esos 6 Mhz sólo 4,25 son útiles. Con esta
norma el sonido se emite con modulación de frecuencia y su aspecto
de ratio es de 4:3.

9. Sistemas de Codificación
PAL
PAL son las siglas de Phase Alternating Line. Surge en 1963 como
derivado del sistema NTSC usado en América con el fin de
optimizarlo. Su principal avance fue la mejora en cuanto a la señal
de crominancia. Este avance permitió una imagen de más calidad
con lo que se pudieron aumentar las líneas hasta 625. Su tasa de
refresco es de 25 imágenes por segundo.
Es usado en gran parte de Asia, África y Europa y algunos países de
América del sur. Tiene un aspecto de ratio 4:3. Los sistemas PAL y
NTSC son totalmente incompatibles entre sí.

10. Sistemas de Codificación
SECAM
SECAM significa Séquentiel Couleur à Mémoire. Es la norma para la
codificación desarrollada y usada en Francia. Es compatible con el
sistema PAL ya que tiene el mismo número de líneas y la misma tasa
de refresco. Se diferencian por su forma de codificar el color.
Es usado, además de en
Francia, en la Unión Soviética,
en algunos países de la
Europa del Este y África.

11. Video digital
El vídeo digital convierte la imagen real captada por la cámara en
lenguaje binario de 1 y 0. La señal eléctrica que recibe la cámara
ya no es plasmada en un soporte electromagnético. En vídeo
digital la información en sistema de bits se puede almacenar en
discos duros o en soportes digitales.

12. Calidad de la imagen digital
Cada imagen del vídeo digital está compuesta de un número concreto de
pixels. Los pixels serán, por tanto, la unidad mínima y determinarán la
calidad de la imagen digital. Éstos tendrán la información del color y de
la disposición de la imagen según su codificación en sistema binario.
La resolución de la imagen del vídeo digital se mide en pixels por
pulgada o dpi (dots per inch). A mayor resolución mayor calidad de
imagen.
Los dispositivos de captura han reducido su tamaño considerablemente
en comparación con las cámaras analógicas. La calidad del dispositivo
digitalizador resulta primordial para obtener una imagen óptima.
La digitalización de vídeo está al alcance de cualquiera y puede
manipularse y editarse de forma no lineal. Los soportes digitales y los
dispositivos de grabación son mucho más baratos y pueden ser de uso
doméstico.

14. Bitrate
El bitrate o flujo de datos es la cantidad de información por
segundo transmitida por una imagen digital.
Ésta imagen será de mayor calidad cuanto mayor sea su bitrate.
El vídeo digital no pierde calidad en función del número de
reproducciones.
Los soportes son más pequeños y manejables que los analógicos
por lo que su almacenaje es más fácil
El bit rate se expresa en kbps

15. De lo análogo a lo digital
Los soportes analógicos pueden ser digitalizados. Así se consigue
conservar las imágenes durante más tiempo sin que se degraden.
Para transformar el vídeo analógico en vídeo digital se necesitan los
siguientes dispositivos:
1.- Un ordenador con un procesador, capacidad en el disco duro y
memoria ram. Cuanta más rápido sea el procesador y mayor la
memoria ram más fácil será la captura y la posterior edición del
vídeo digital. La memoria en el disco duro es
imprescindible para el almacenaje del vídeo
digitalizado.Es muy importante tener
configurado el sistema operativo de modo que
permita capturar vídeo.

16. De lo análogo a lo digital
3.- Una tarjeta de vídeo. Esta permitirá al ordenador reproducir las
imágenes una vez digitalizadas.
4.- Una tarjeta de captura. También son conocidas como
sintonizadoras. Existen varios tipos de tarjetas. Las que sólo
capturan y también sintonizan tv, las que capturan y ofrecen salida
de vídeo y las tarjetas específicas para edición. Los precios entre
unas y otras varían considerablemente y los problemas que pueden
dar también. Algunas tarjetas de vídeo llevan incorporados los
sistemas de captura.

17. De lo análogo a lo digital
5.- Software para captura y edición de vídeo. Son programas
específicos que permiten configurar las distintas opciones de captura
elegidas por el usuario.
El proceso de digitalizar vídeo analógico no está exento de
problemas. Se recomienda tener un buen equipo, con suficiente
potencia y capacidad, correctamente configurado y preparado.
No escatimar en la calidad del software y el hardware minimiza las
dificultades, evita problemas y, si valoramos nuestro tiempo, resulta
rentable.

18. Tarjetas Gráficas
La tarjeta gráfica es también conocida como tarjeta de vídeo o
placa de vídeo. Es el hardware indispensable para ver las imágenes
del pc en el monitor. Se encarga de convertir las señales eléctricas
procedentes del CPU en información gráfica que se reflejará en la
pantalla.
Las tarjetas de vídeo más simples constan de estos cuatro elementos
fundamentales:

19. Tarjetas Gráficas
1.- El microprocesador gráfico: Es el elemento clave de las tarjetas
gráficas. Su tarea consiste en ordenar y calcular el valor de cada
píxel. Cuanto más potente sea, más rápido actuará y ofrecerá un
mejor rendimiento.
2.- Disipador: Las tarjetas gráficas alcanzan una elevada
temperatura. El disipador se encarga de reducirla para optimizar su
funcionamiento.
3.- Memoria de vídeo: Es la encargada de almacenar la
información que podemos ver a través de la pantalla. Cuanto más
potente sea nuestra tarjeta gráfica más memoria necesitaremos.
4.- RAMDAC: Es el dispositivo conversor de señal digital en
analógica para que pueda ser procesada por el monitor.

20. Modo de video
La calidad y potencia de las tarjetas de vídeo
vienen dadas por su resolución. La resolución
de vídeo es el número de pixels que puede
representar por pantalla. La más común en las
placas de vídeo estándar (VGA) es 640 x 480,
aunque hoy en día ya ha sido ámpliamente
superada.
La cantidad de colores que pueda reproducir la tarjeta determinará
también su calidad. A mayor resolución, mayor número de colores
representables. La combinación de estos dos factores se denomina
"Modo de vídeo".

21. Soportes de video digital
Los vídeos digitales pueden ser almacenados en multitud de
soportes. Los medios físicos más habituales suelen ser ópticos.
Éstos necesitan un reproductor láser para ser leídos y algunos,
poco a poco, van cayendo en desuso.
Los soportes de vídeo digital supusieron un gran avance frente a
los de vídeo analógico. Esto se debe a que el uso, la reproducción
y el paso del tiempo no deterioran la calidad de la imagen.

22. DVD
El Digital Video Disc o Digital Versatil Disc (DVD) es el formato
óptico más extendido. Fue fabricado por primera vez en 1995 y
desarrollado por marcas como Philips, Sony y Panasonic. Los
DVD tienen el mismo tamaño que los CD y se convirtieron en los
sustitutos del VHS.
El DVD necesita un reproductor capaz de decodificar archivos en
formato MPEG-2**. También almacenan el audio acompañante al
vídeo en formato MPEG y pueden contener más de un canal.
Pueden ser de capa simple o de doble capa. Tienen una capacidad
estándar de 4,7 GB. La velocidad de transferencia de los datos de
un DVD viene dada en múltiplos de 1,35 Mbps. Un DVD con una
velocidad 4x transmitirá 5,4 MB/s.
**Moving Pictures Experts Group 2

23. Blu-ray
El Blu-ray Disc tiene un formato idéntico a los CD y DVD. Su
principal diferencia con los DVD es el laser empleado para su
lectura.
Los reproductores Blue Ray usan un laser azul con una longitud de
onda corta.
Esto hace que el soporte tenga una mayor capacidad de almacenaje.
En sus 25 GB de capacidad puede contener hasta 6 horas de vídeo
en alta definición.
También existe el Blu-ray Disc de doble capa.

25. Compresión de Video
La digitalización de vídeo analógico requiere de mucho espacio
donde almacenarlo. La gran cantidad de datos recibidos hace que
sea necesaria su compresión para que los archivos tengan tamaños
razonables.
Para que un vídeo digital resulte fluido necesita alrededor de 25
imágenes por segundo. Si el vídeo no está comprimido estas
imágenes ocuparán 1 Mb, aproximadamente. Si nuestro vídeo
genera una frecuencia de 30 Mbps necesitaremos una capacidad de
1,5 Gb por minuto.

26. Códecs de video digital
Exiten algoritmos de codificación que reducen considerablemente el
tamaño de los archivos de vídeo.
Esto los hace más manejables y fácilmente almacenables. Son los
llamados Códecs.
Su nombre deriva de las palabras compresión y descompresión.
Al igual que en el sonido digital existen formatos de compresión
con pérdida de calidad y sin ella.

27. Compresión inter-frame &
intra-frame
Compresión Intra-frame: Es conocida también como
compresión espacial.
Comprime cada uno de los frames de manera individual sin
tener en cuenta su relación con las imágenes que le rodean.
Se basa en la redundancia espacial y devuelven vídeos con
suficiente calidad.
El formato por compresión Intra-frame más extendido es el
*.avi.

28. Compresión inter-frame &
intra-frame
Compresión Inter-frame: Este tipo de compresión de vídeo se
basa en la similitud temporal entre los distintos cuadros de
imagen o frames.
Es conocida también como compresión temporal.
Los archivos resultantes son de menor tamaño ya que desecha
mucha más información.
El formato por compresión Inter-frame más extendido es el
*.mpeg-2.

29. Video con compresión
Intra-frame
Los vídeos digitales que se comprimen usando el sistema intra-
frame devuelven mucha más calidad que los comprimidos con el
sistema inter-frame. A cambio, su tamaño es mucho mayor.

30. Formato AVI
AVI son las siglas de Audio Video Interleave. Es el formato más
extendido con compresión intra-frame.
Fue desarrollado por Microsoft para su sistema operativo
Windows en 1992.
El *.avi es conocido como un formato contenedor, ya que puede
soportar tanto vídeo como audio en cualquier formato.
El vídeo y el audio están grabados en distintas capas y se van
alternando. Esto es lo que se conoce como "interleave".
Los archivos *.avi pueden contener varias pistas de audio. En el
reproductor de vídeo se seleccionará uno u otro canal.

31. Formato MOV
El formato QuickTime Movie (MOV), creado por Apple en 1991, es
multiplataforma y en sus versiones más recientes permite interactuar
con películas en 3D y realidad virtual.
Contiene las mismas características
que el formato AVI.
Es nativo de la plataforma MAC
(OSX), pero es un formato
multiplataforma.

32. Formatos DV
DV: Son las siglas de Digital Video.
Es un formato estándar de compresión desarrollado por empresas
como Panasonic, Sony y JVC. También es conocido como DVC
(Digital Video Casette). Tiene una resolución de 720 x 480 para
NTSC y 720 x 576 para PAL.
El formato DV tiene una frecuencia de transmisión de datos de 25
Mbps. Las pistas de audio son almacenadas sin comprimir. El
soporte básico de este formato son las cintas de vídeo de ¼ de
pulgada.
Su duración máxima de grabación es de 120 min y su velocidad de
18,81 mm. por segundo.

33. Formatos DV

34. Formatos DV
DVC Pro
Es un tipo de formato desarrollado por Panasonic. Forma parte de
una de las variantes del formato DV y su uso suele ser profesional.
Su resolución es la misma que el formato DV.
La diferencia principal entre ambos formatos es que el DVC Pro
añade una pista de audio longitudinal analógica (llamada cue) y
otra pista de control.
Su soporte básico son las cintas de partículas de metal que duran
más que las DV. Tienen una velocidad de 32,82 mm. por segundo
y una duración máxima de 184 min.

35. Formatos DV
DV Cam
Es la variante del formato DV desarrollada por Sony. Comparte
con su formato originario su resolución. Se diferencia en el ancho
de la pista y en la velocidad de las cintas. Éstas son de partículas
de metal evaporado. Su velocidad de grabación es de 28,21 mm.
por segundo.

36. Video con compresión
Inter-frame
El formato de compresión de vídeo digital más extendido es el
MPEG. Este formato fue desarrollado por el Moving Picture
Experts Group (Grupo de Expertos en Imágenes en Movimiento)
para producir patrones estándar de compresión de vídeo y audio.
El método utilizado para comprimir la imagen se basa en la
similitud de contenidos y utiliza técnicas estadísticas. De esta
manera se consigue una reducción de espacio a cambio de una
cierta degradación de la imagen (pérdida de calidad) que
dependerá de la complejidad de la escena y del algoritmo de
compresión utilizado.
Desde 1988 hasta la actualidad se han normalizado distintos
formatos de compresión:

37. Formatos MPG
MPEG-1:
Es un formato creado para comprimir un vídeo digital lo
suficiente como para caber en un cd-rom.
El audio es comprimido en formato mp3.
Es el formato más extendido en la red y tiene una resolución
limitada a 352 x 240.
Su calidad es similar al vídeo VHS y su velocidad de transmisión
de datos es de 1,3 Mbps.

38. Formatos MPG
MPEG-2
Este estándar fue creado en 1992 y está dedicado a la televisión
digital.
Ofrece una calidad de imagen muy alta. Su velocidad de
transmisión de datos oscila entre los 1.3 y los 10 Mbps. La
resolución mayor alcanzada es de 1920 x 1152.
Puede tener hasta 5 canales de audio. También es utilizado en los
DVD de vídeo.
MPEG-3
No llegó a buen término debido a su similitud con el MPEG-2.

39. Formatos MPG
MPEG-4
Es utilizado para codificar los datos multimedia. Resulta muy
apropiado para los contenidos web. Ofrece muy buena calidad con
una compresión mucho mayor que otros formatos. Los Códecs más
utilizados con este formato son los DivX. Su resolución es de 176 x
144 pixels.
Existen otros formatos MPEG como el MPEG-7 o el MPEG-21
que aún están en desarrollo y que configurarán nuevos estándar.

40. Formatos MPG
H.264 o MPEG-4 parte 10
Es una norma que define un códec de vídeo de alta compresión,
desarrollada conjuntamente por el ITU-T Video Coding Experts
Group (VCEG) y el ISO/IEC Moving Picture Experts Group
(MPEG).
La intención del proyecto H.264/AVC fue la de crear un estándar
capaz de proporcionar una buena calidad de imagen con tasas
binarias notablemente inferiores a los estándares previos
(MPEG-2, H.263 o MPEG-4 parte 2), además de no incrementar
la complejidad de su diseño.

41. Grabación de Video Digital
Para grabar vídeo digital necesitamos un dispositivo capaz de
capturar imágenes de forma contínua. El sistema de grabación más
extendido es la videocámara.
Las cámaras de vídeo digitales tienen el mismo sistema de captura
que las cámaras de fotos digitales.

42. Consejos a la hora de adquirir
una cámara digital
A la hora de adquirir una cámara de video digital, tendremos en
cuenta una serie de factores primordiales:
1.- El sensor: El sensor de imagen es un chip electrónico fotosensible.
Capta la luz y la codifica a través del sistema de bits en una señal
eléctrica.
Está compuesto por filas y columnas que conforman pequeñas
celdas.
Cada una de esas celdas equivale a un pixel. El tamaño y la calidad
del sensor determinan la calidad y tamaño de la imagen.
Existen varios tipos de sensores como el CCD o el CMOS.

43. Consejos a la hora de adquirir
una cámara digital
2.- El formato: Las cámaras pueden tener un formato de grabación
estándar o grabar en alta definición (HD o High Definition).
El formato estándar va cayendo poco a poco en desuso. Tiene una
dimensión aproximada de 720 x 440 con un ratio de 4:3. El HD
graba a 1280 x 780 y con una proporción de 16:9.
También pueden tener un formato full HD que es la máxima
resolución posible. Su tamaño es de 1920 x 1080 pixels.

44. Consejos a la hora de adquirir
una cámara digital
3.- El sistema de grabación: Las cámaras digitales que graban en
cintas tienden a desaparecer. Las cámaras de vídeo actuales suelen
incorporar un disco duro para almacenar las imágenes. También
existen cámaras que graban en tarjetas de memoria, en pendrives o
en soportes como los dvd y mini-dvd.
En la actualidad se puede grabar vídeo con otros tipos de aparatos
que lleven un sistema de grabación incorporado. Los ejemplos más
comunes son algunos teléfonos móviles o cámaras de fotos. Éstas
últimas han alcanzado una calidad de imagen igual o superior a la
que ofrecen muchas videocámaras.

46. Videoproducción
5º semestre LCI
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