Formatos Contenedores

Para almacenar los ficheros multimedia es preciso emplear un formato de archivo diseñado para el uso que se quiere dar a los datos, como .doc lo es para textos y .exe para aplicaciones. En los ficheros de medios se emplean los formatos contenedores. Éstos, además del audio y vídeo originales, permiten incluir información adicional como otros idiomas y codificaciones de sonido, subtítulos y otros contenidos. Existen varios contenedores de vídeo y todos permiten usar múltiples códecs. Los más utilizados son:

• AVI: Audio Video Interleave es el estándar más popular para vídeo digital. La versión AVI 2.0 tiene limitaciones, no permite la inclusión de subtítulos ni de capítulos.
• MPEG 1/2/4/7: Moving Picture Experts Group -> agrupación de expertos que han diseñado muchos estándares digitales para audio y vídeo.
  • MPEG-1: fue creado para transmisiones de baja calidad en internet, aunque se usa poco.
  • MPEG-2: se usa en los DVD y en la TDT. Emplea códecs con menor compresión y pérdida de calidad que el anterior, y permite la inclusión de contenidos adicionales.
  • MPEG-4: La versión MPEG-4 es la más extendida y se utiliza para películas ya que tienen una mejor relación compresión-calidad. Los codificadores más comunes son DivX y Xvid.
• Quick Time: Contenedor de los archivos multimedia de equipos Mac de Apple. Su extensión es .mov y permite incluir múltiples códecs, como DivX y MP3.
• OGG: Contenedor de código abierto. Se integra muy bien con muchos códecs populares y, aunque algunos reproductores no lo reconocen de serie, sí pueden leer archivos OGG tras instalar un paquete de filtros como FFDShow. Permite la inclusión de capítulos, audio en VRB y es muy adecuado para streaming.
• Matroska (MKV): Formato de código libre que admite la mayoría de códecs de audio y vídeo y permite incluir varios idiomas, subtítulos y capítulos. Es una de las mejores alternativas para vídeos HD y ya es reconocido por muchos reproductores domésticos.
• ASF Vídeo: Formato de Microsoft creado para la distribución de vídeo bajo demanda. Principalmente emplea los códecs WMA y WMV, aunque la extensión del códec es más usada y no el ASF que antes se utilizaba (WMV).
• Real Vídeo: Formato creado principalmente para la difusión de vídeo y audio en Internet.
• Flash Vídeo: Formato empleado tradicionalmente en las animaciones y los vídeos de webs creadas con la aplicación Flash. Comprime mucho pero con muy baja calidad de imagen y sonido. Se utiliza en algunos de los portales de vídeos más populares como YouTube.

Códecs de Vídeo

Este término se refiere al conjunto de normas que establece cómo están comprimidos los datos de audio y vídeo y cómo se deben descomprimir para su reproducción:

• DV: Es el códec que usan todas las cámaras de vídeo de formato mini DV y sólo comprime el vídeo, el audio se codifica en formato PCM que no tiene ninguna compresión.
• WMV: Windows Media Video. Existen diferentes versiones: WMV7, WMV8 y WMV9, este último con mayor calidad. Permite un amplio abanico de configuraciones de calidad, incluida la alta definición. El audio está basado en WMA.
• MOV: Códec de vídeo del contenedor Quick Time. Se usa sobre todo para streaming por Internet, para vídeos en iTunes Store y para la exportación multimedia en ordenadores de Apple.
• MPEG-4: DivX/Xvid (No lee HD): Ambos son desarrollos de MPEG-4, y se emplean para comprimir vídeos con buena calidad y un tamaño manejable, gracias a la codificación interframe. Son útiles para convertir vídeos extraídos de películas DVD e incluso se pueden usar para comprimir vídeos en alta definición, integrándolos en Matroska o en otro contenedor válido.
• MPEG-4: H.264 (Lee HD): Estándar MPEG-4 AVCHD (Advanced Video Códec High Definition). Se emplea en muchas cámaras de vídeo y en transmisiones vía Internet. Obtiene una gran compresión con pocas pérdidas de calidad.
• OGG Theora (poco uso): Códec intra e interframe similar al MPEG optimizado para streaming de vídeo y que admite varios canales de audio y bitrate variable.
• Matroska Vídeo: Códec de compresión de Matroska. Ofrece una excelente relación compresión-calidad, funciona muy bien en la codificación de vídeos de alta definición y admite múltiples canales de sonido surround.
• Real Vídeo: Se asocia normalmente al contenedor de vídeo Real Media. Con una calidad aceptable, y se usa sobre todo en portales de vídeos en Internet y en plataformas online de streaming.

El Sonido en el Vídeo Digital

Los vídeos obtenidos con una cámara Mini DV graban el sonido en PCM, que ofrece la máxima calidad. Al convertirlos a un códec más manejable, el audio se recodifica, normalmente a MP3, AC3 o AAC, aunque se puedan usar otros formatos. MP3 ofrece una calidad aceptable pero, para películas HD es mejor emplear AC3 o AAC, que permiten usar más canales y ofrecen una fidelidad muy superior, que resulta más adecuada para sonido surround.

Derechos Digitales

Para limitar la copia de archivos multimedia se creó DRM (Digital Rights Managements). Se trata de información integrada en los archivos, que incluye datos acerca del propietario y ciertas limitaciones. Actualmente se emplea en la venta de música y películas en internet y en el alquiler online.

Reproducción

Para poder ver vídeos digitales en un ordenador necesitas una tarjeta gráfica de gama baja, un monitor convencional, un software reproductor de vídeo y todos los códecs de audio y vídeo necesarios.

Códec————————————extensión

Mini DV————————————-.avi

Ogg Theora——————————–.ogg

Windows Media Video 9—————-.wmv

Quick Time——————————–.mov

Mpeg-2————————————.mpg

Mpeg-4————————————divX/Xvid

AVCHD (H.264) ————————-.mp4

Matroska Vídeo————————–.mkv

Real Vídeo———————————.fv

Flash Video——————————-.fl

La Alta Definición

Actualmente existen distintos formatos de vídeo alrededor del mundo. EEUU y Japón mantienen su formato NTSC con una resolución de 538×480 píxeles a 30 fotogramas /seg. en un formato normal de 4/3 y de 720×480 en el formato 16/9. En Europa, tanto el SECAM como el PAL tienen una resolución de 720×576 a 25 fotogramas/seg., tanto en el formato 4/3 como en el formato 16/9.

El formato HD tendrá una aprobación mundial y se mantendrán los mismos estándares. Dentro de la denominada HD existen cuatro posibilidades de configuración atendiendo o bien a la cantidad de píxeles que forman una imagen o a la forma en la que son reproducidos.

Lo más sencillo es entender que van a existir dos resoluciones. Por un lado, la de 1280×720 (921.000 píxeles por escena). Por otro, la denominada Full HD o Alta Definición Verdadera de 1920×1080 (2 Mega Píxeles). La cosa se complica cuando hablamos también de dos formas de reproducir estas resoluciones. Una escena podrá ser reproducida de forma progresiva o entrelazada.

• Forma entrelazada: primero se proyectan las líneas impares y luego las pares. La velocidad de refresco permite “engañar” al ojo y hacerle creer que se están reproduciendo las imágenes completas, aunque solo se reproduzca la mitad de las líneas que componen cada fotograma.
• Forma progresiva: se proyectan simultáneamente todas las líneas de la escena, sin “truco” y con los fotogramas dibujados al completo.

Diferencia entre una Imagen Entrelazada y otra Progresiva

En una escena fija y un monitor de calidad la diferencia es nula. Los problemas aparecen cuando las imágenes muestran mucho movimiento o texturas “muy móviles” como el humo o el agua. En estas situaciones la imagen entrelazada muestra una mínima pérdida de definición, sobre todo en los bordes de cada objeto de la escena. Pérdida mínima, pero existente y perceptible. La misma escena reproducida en progresivo se muestra tal y como ha sido grabada, sin pérdida de calidad alguna. Estos formatos se denominan atendiendo a su resolución en vertical y añadiendo una “p” minúscula en el caso de ser imágenes progresivas o una “i” en el caso de entrelazadas. Así tendremos la resolución más baja 720i y 720p y la superior 1080i y 1080p.

¿Para qué crear formatos distintos al 1080p?

La calidad de una escena es mejor cuanto mayor sea su resolución y siempre mejor en progresivo que en entrelazado, entonces ¿Para qué crear formatos distintos al 1080p? La respuesta está en el tamaño que ocupa el mismo vídeo en cada formato.

Una escena en 1280×720 tiene que dibujar un millón de píxeles en cada fotograma, mientras que en 1920×1080 hay que dibujar dos millones en el mismo tiempo. En cuanto a reproducirlo entrelazado, dado que como cada fotograma sólo se dibujan la mitad de líneas (las impares y luego las pares) hablaríamos que en un 720i se dibujarían la mitad de píxeles por fotograma que en un 720p (tan sólo medio millón).

Una vez comprendido que el problema es el espacio que ocupa cada formato de imagen tenemos que pensar en las limitaciones de los sistemas que las van a reproducir, los soportes que las van a almacenar y los canales de datos que las van a transmitir. Dependiendo de qué imágenes vayamos a disfrutar, las recibiremos en un formato o en otro. Es de esperar que si vamos a ver una película en formato Blu-Ray esta tenga la calidad máxima o Full HD (1080p). Si vamos a jugar con la consola la mayoría de veces es en 1080i o 720p. Si vamos a ver la TV (hay más problemas de flujos de datos) en 720i. Es de esperar que a medida que se mejoren las comunicaciones, se mejore los algoritmos de compresión y se normalice el uso de pantallas con soporte 1080p y las producciones adopten este formato.

Formatos de Emisión

¿720p y 1080i?

En la TV tradicional, las imágenes se envían en formato 576i a 25 cuadros por segundo. Esto quiere decir que 25 veces por segundo se envía una imagen entrelazada con 720×576 píxeles. Como la imagen está entrelazada, debemos separarla en líneas pares e impares obteniendo 2 imágenes consecutivas con una resolución de 720×288 píxeles cada una, que posteriormente serán mostradas por pantalla.

En la TV de Alta definición existen dos formatos de emisión actualmente en uso: 720p50 y 1080i25, identificados por el número que ofrecen de líneas y de cuadros por segundo. 720p50 muestra 50 imágenes progresivas por segundo a una resolución de 1280×720 píxeles. 1080i25 muestra 25 cuadros por segundo entrelazados a una resolución de 1920×1080 píxeles. Al deshacer el entrelazado obtenemos 50 imágenes por segundo a una resolución de 1920×540 píxeles.

Existen variantes de ambos formatos que permiten emitir un menor número de columnas, pero manteniendo el número de filas, el cual es mucho más determinante para mantener la calidad de la imagen. Esta reducción de columnas suele tener como objetivo ahorrar ancho de banda, un bien caro que en ocasiones es además escaso.

La European Broadcasters Union (EBU) recomienda el uso del formato 720p antes que la utilización de 1080i, pues en sus pruebas se ha demostrado que es el que mayor calidad da al usuario medio. Aunque al ser solo una recomendación, no es atacada por todos sus miembros.

Por encima de 720p y 1080i se encontraría el formato 1080p, pero debido a su complejidad y grandes requisitos para su emisión en TV, no se usa a día de hoy para estos fines, quedando relegado a los soportes físicos como los discos Blu-Ray o HD-DVD, los cuales ofrecen la máxima calidad en cuanto a definición de la imagen.

¿MPEG-2 ó MPEG-4?

Una emisión de AD no es de mayor calidad por ser MPEG-4 que por ser MPEG-2, ni viceversa. MPEG-4 tiene la importante ventaja respecto a MPEG-2 de permitir comprimir más las imágenes manteniendo la misma calidad.

¿Qué es el Dividendo Digital?

Desde el comienzo de las emisiones de televisión a principios del segundo cuarto del pasado siglo XX, la televisión analógica ha utilizado parte de la banda de frecuencias de VHF (47 a 230 MHz) y parte de la banda de UHF (470 a 862 MHz) para su emisión. Con la llegada de las tecnologías digitales, así como de nuevos sistemas de compresión de información, el espectro radioeléctrico utilizado para la difusión de un canal de televisión con tecnología analógica permite, con estas nuevas tecnologías, la transmisión de hasta 6 programas. En la práctica, esto significa que lo que antes se transmitía en seis canales radioeléctricos, mediante la utilización de la tecnología digital puede ser emitido ahora en un único canal radioeléctrico. Este ahorro de un bien tan escaso y valioso como es el espectro radioeléctrico, además de significar una gestión más eficiente del mismo, supone que con la implantación de la televisión digital terrestre y el cese de las emisiones de televisión analógica, aun incrementando el número de programas emitidos significativamente, incluso en un 100%, permite la liberación de espectro. Este espectro que no es necesario utilizar, en la práctica puede aplicarse bien para la emisión de nuevos programas de televisión en ámbitos diversos (nacional o regional) o bien para su uso por parte de otros servicios (DVB-H, telefonía móvil, etc.). Este excedente de espectro radioeléctrico es lo que se denomina Dividendo Digital.

TV por Satélite

La Televisión Digital vía Satélite es el resultado de la aplicación de la tecnología digital a la señal de televisión, para luego transmitirla a una amplia zona geográfica por medio de satélites de comunicaciones, en contraste con la televisión terrestre, cuyas ondas no salen de la atmósfera, o la televisión por cable, basada en la transmisión a través de redes de fibra óptica y cable coaxial.

La transmisión de Televisión Digital vía Satélite se divide en dos tramos claramente diferenciados: El enlace ascendente o uplink, mediante el cual el centro emisor envía las señales de televisión al satélite utilizando grandes antenas parabólicas (de 9 a 12 metros de diámetro). Y el enlace descendente, o downlink, por medio del cual el satélite retransmite la señal de televisión recibida hacia su zona de cobertura sobre la superficie de la tierra, utilizando una banda de frecuencias diferente a la del enlace ascendente, para evitar interferencias. Para recibir la Televisión Digital vía satélite en su hogar es necesario disponer de una antena parabólica correctamente orientada al satélite de comunicaciones correspondiente, un dispositivo de selección de bandas y amplificación denominado LNB y de un sintonizador de canales digitales (para canales «en abierto») o un decodificador (para canales pertenecientes a alguna plataforma de pago). El estándar utilizado en España para la transmisión de Televisión Digital vía satélite, al igual que en el resto de países de la Unión Europea, es el DVB-S y DVB-S2 (Digital Video Broadcasting–Satellite). El estándar para la transmisión de televisión digital por satélite DVB-S parte de la trama de transporte proporcionada por el MPEG-2, introduciendo distintas capas de protección a la señal para adecuarla a las características del canal por el que debe transmitirse. Tanto DVB-S como DVB-S2 utiliza la modulación QPSK. Las principales ventajas de DVB-S2 son una eficacia un 30% mayor que con DVB-S, una mayor gama de aplicaciones tanto para uso doméstico como profesional, técnicas como la adaptación de codificación para maximizar el valor de uso de los recursos del satélite y retrocompatibilidad hacia la generación anterior, DVB-S. Debido a las altas prestaciones que disfruta el sistema DVB-S2, puede ser una herramienta útil en las siguientes aplicaciones diseñadas para este sistema como servicios de radiodifusión, servicios interactivos, tv digital y otras aplicaciones profesionales.

TV por Cable

La Televisión Digital por Cable es el resultado de la aplicación de la tecnología digital a la señal de televisión, para luego distribuirla por medio de redes híbridas de fibra óptica y cable coaxial. Junto con la señal de Televisión Digital, a través de estas redes se proporcionan otros servicios como radio, telefonía fija y acceso a Internet.

Las redes utilizadas en la distribución de este tipo de servicios se dividen en cuatro secciones:

• Cabecera.
• Red troncal.
• Red de distribución.
• Red de acometida hacia los abonados.

Para recibir el servicio de Televisión Digital por Cable, será necesario contactar con un operador de cable que, siempre que el domicilio del solicitante se encuentre dentro de su zona de cobertura, se encargará de instalar la acometida desde la red de distribución hasta el domicilio del abonado, proporcionándole adicionalmente un equipo sintonizador externo que habrá que conectar a televisor, por medio del cual podrá acceder a los canales contratados, a los servicios de pago por visión y a otros servicios interactivos. El estándar utilizado en España para la transmisión de Televisión Digital por Cable, al igual que en el resto de países de la Unión Europea, es el DVB-C (Digital Video Broadcasting – Cable). DVB-C utiliza una modulación QAM, la señal es robusta frente al ruido, la emisión es inmune a la interferencia y los retardos son mínimos pero el hecho de que la difusión sea mediante cable, hace que la implantación de DVB-C sea complicada y de alto coste económico, y que la cobertura se limite a las redes que hay desplegadas.

TV por ADSL

La Televisión Digital por ADSL es el resultado de la aplicación de la tecnología digital a la señal de televisión, para luego transmitirla por medio de protocolos asimétricos (xDSL) hasta llegar al hogar de usuario final por medio de su línea telefónica. De esta forma, al igual que ocurre con el cable, se configuran los denominados servicios «triple play» con la convergencia de los servicios de voz, multimedia o entretenimiento (televisión), y acceso a Internet. El ADSL (Bucle de Abonado Digital Asimétrico) es una técnica de transmisión de banda ancha que, aplicada sobre los bucles de abonado de la red telefónica, permite la transmisión sobre ellos de datos a alta velocidad. Para ello, se utilizan frecuencias más altas que las empleadas en el servicio telefónico para de este modo no interferir con ellas, permitiendo así el uso simultáneo del bucle para el servicio telefónico y para la transmisión de datos. La asimetría que caracteriza a los sistemas ADSL estriba en que ofrecen una mayor capacidad de transmisión en el llamado «sentido descendente», esto es, de la red de telecomunicaciones hacia el usuario, que en «sentido ascendente», es decir, del usuario hacia la red. Esto los hace especialmente apropiados para aplicaciones exigentes en ancho de banda de descarga, como el acceso a Internet basado en web, donde el volumen de información recibida por los usuarios es notablemente mayor al de los comandos de control generados en la navegación.

Como principal factor diferenciador frente al resto de tecnologías de acceso a la Televisión Digital, cabe resaltar el fuerte componente interactivo de este tipo de servicios, que en su mayoría son «a la carta» (Vídeo on Demand, VoD), esto es, el usuario final puede elegir el contenido que quiere ver en el momento que decida.

TV por Móvil

La Televisión Digital en Movilidad puede ser definida como aquel servicio de difusión de televisión con tecnología digital que se presta utilizando como soporte ondas radioeléctricas, terrestres o por satélite, y cuya señal es recibida en dispositivos o equipos móviles o portátiles (teléfono móvil, ordenador portátil, PDA, etc). Este servicio, como en la propia definición propuesta se establece, se presta a través de ondas radioeléctricas, que pueden ser ondas terrestres o por satélite.

A su vez, en la Televisión Digital en Movilidad se pueden diferenciar dos modalidades:

• Unicast. Se establece un canal exclusivo (comunicación punto a punto) entre la estación base y el usuario. Esta modalidad sólo puede ser utilizada por un limitado número de usuarios de manera simultánea, tantos como canales exclusivos de comunicación puedan establecerse entre la estación base y los usuarios. Es la modalidad que vienen utilizando los operadores de telefonía móvil.
• Broadcast (TDT móvil). Consiste en un auténtico servicio de difusión, ya que se establece una comunicación punto (estación emisora) – multipunto (dispositivos móviles), sin limitación en el número de usuarios que acceden al servicio de manera simultánea.

La segunda modalidad es la que más similitudes tiene con el servicio de Televisión Digital proporcionado por el resto de tecnologías (terrestre, cable, satélite, ADSL).

Entre las diferentes tecnologías de difusión de televisión sobre el móvil podemos distinguir las siguientes:

• Televisión por DVB-H, asociada a una red de difusión de televisión.
• Televisión por DVB-H sobre IP, asociada a una red de difusión de televisión.
• Televisión por UMTS, asociada a una red de telefonía móvil.

En el caso de la difusión de la señal de televisión por DVB-H, el contenido audiovisual se difunde directamente a un terminal con capacidad de recepción de la señal televisiva, sin que intervenga el operador de comunicaciones móviles. El concesionario de TDT tiene acceso al contenido mediante acuerdos o alianzas con proveedores de contenidos o mediante producciones propias.