Estandares De Video

Estándares de Video

Para la televisión analógica se destacan mayoritariamente dos normas internacionales: NTSC y PAL, que definen principalmente la cantidad de líneas, y por lo tanto la resolución vertical. En cuanto a la resolución horizontal, la misma se encuentra dada por una señal continua analógica por lo que no se habla en este caso de puntos.

NTSC: Se compone de 525 líneas, con una frecuencia de barrido de 30 imágenes por segundo. Estas líneas se muestran en lo que se llama modo entrelazado, es decir que para mostrar una imagen se divide la señal en dos “subpantallas” (campos) de 262 líneas cada uno (pares e impares), enviándose cada uno de ellas 60 veces por segundo (60 Hz), dando como resultado la frecuencia final de 30 imágenes por segundo.

PAL: Similar a NTSC, se compone de 625 líneas en modo entrelazado, pero con una frecuencia de barrido de 25 imágenes por segundo. En este caso, para mostrar una imagen se divide la señal en dos “subpantallas” (campos) de 312 líneas cada uno (pares e impares), enviándose cada uno de ellos 50 veces por segundo (50 Hz), dando como resultado la frecuencia final de 25 imágenes por segundo.

SECAM: Es la tercera norma no tan difundida, que es similar a PAL: 625 líneas 50 Hz (veces por segundo).

EDTV: Esencialmente tiene la definición de SDTV pero con escaneo progresivo: 480p (852x480) o 575p, de ahí que se defina como “enhaceddefinition” en relación al SDTV.

HDTV: Esta norma contempla tres resoluciones, 720p, 1080i y 1080p, y la capacidad de realizar las conversiones entre una y otra. En principio todo equipo definido como HDTV puede reproducir señales 720p y 1080i. Sin embargo hay que tener cuidado porque algunos HDTV tienen menos de 1080 líneas y realizan la conversión.

720p: Presenta 720 líneas de resolución con escaneo progresivo. Cada imagen es mostrada íntegramente (líneas pares e impares) 30 veces por segundo. Esto es equivalente a ver 30 fotos de 1 Megapixel por segundo. Como la definición es proporcional a la cantidad de líneas se puede decir que este estándar provee una mejora en la calidad de un 30% que EDTV (480p), aunque la percepción puede evaluarse como un 20%.

1080i: Presenta 1080 líneas que no son mostradas todas simultáneamente. Las mismas se dividen en pares e impares y son enviadas en forma alternativa una cada 1/60 de Segundo (cada pantalla se compone de 540 líneas de 1920 píxels, primero pares y luego impares). Como para conformar la imagen final de 1080 líneas se requieren dos pantallas, la frecuencia de refresco de la imagen equivalente es de 1/30 segundo.

En la mayoría de los casos el formato entrelazado no muestra inconvenientes, pero para imágenes con movimientos muy rápidos y detalles de alta definición empieza a ser un inconveniente perceptible.

1080i Implica una resolución de fotogramas de 1920 × 1080 o cerca de 2.07 millones de pixeles (mas exactamente, 2.073.600 pixeles), que al ser intercalados corresponden a un equivalente de 1.000.000.

Por ejemplo una pelota de tenis que viaja a 180 km/h, demora 0,5 segundos en cruzar la cancha, por lo que para una pantalla de 42'' la pelota se representará aproximadamente 12 a 15 veces, se decir aparecerá una imagen cada 3 a 4 cm.

1080p: Referido en marketing como "True High-Definition" (Verdadera Alta Definición) o "Full High-Definition" (Completa Alta Definición), consiste en 1080 líneas horizontales que se presentan en forma secuencial (pares e impares se muestran en el barrido de cada pantalla a la frecuencia determinada). El formato implica imágenes de 1920x1080, es decir más de 2.000.000 de puntos.

Un TV LCD 1080p puede reproducir una señal de estas características o solamente convertirlas desde una señal de menor resolución para mostrarlas en formato 1080p.

Los equipos denominados 1080p, son conocidos como 1080p/60, lo que indica que reproduce una pantalla de 1080 líneas 60 veces por segundo (30 pantallas mostradas dos veces por segundo). Esta es la señal estándar de 1920x1080 píxels.

La ventaja principal de disponer 1080p es aprovechar la definición brindada por los reproductores Blu-ray y HD-DVD. Estos reproductores presentan la variante llamada 1080p/24, en la cual se reproduce el comportamiento de las películas de cine de 35 mm de 24 pantallas (fotos) por segundo.

Aún cuando un reproductor no sea HD, la capacidad de poder llevar la señal estándar a 720p o 1080i brinda beneficios en la percepción de detalles y colores respecto de la SDTV.

Es fundamental en TVs LCD de 1080p asegurarse de la calidad de los procesadores para convertir señales de menor definición en 1080p.

http://elegirelectronica.com/estandares_video.html

Codificacion de Video

La codificación de video sirve para convertir señales de video analógico a señales de video digital. La mayoría de codificadores comprimen la información para que pueda ser almacenada o transmitida ocupando el mínimo espacio posible. Para conseguirlo se aprovecha que las secuencias de video tienen redundancia en las dimensiones espacial y temporal. Por lo tanto, eliminando dicha información redundante se consigue codificar la información de manera más óptima.

http://es.wikipedia.org/wiki/Codificador_de_video

Paquetizacion de video

Las secuencias (ElementaryStreams) son paquetizadas en unidades llamadas PES (PacketizedElementaryStreams), consistentes en un cabezal y hasta 8 kbytes de datos de secuencia. Estos PES a su vez, son paquetizados en pequeños paquetes, de 184 bytes, los que, junto a un cabezal de 4 bytes (totalizando 188 bytes) conforman el “MPEG TransportStream” (MTS) y pueden ser transmitidos por diversos medios.

En redes IP, el transporte del video se realiza mediante los protocolos RTP y RTCP. El RFC 2250 establece los procedimientos para transportar video MPEG-1 y MPEG-2 sobre RTP. Varios paquetes MTS de 188 bytes pueden ser transportados en un único paquete RTP, para mejorar la eficiencia. Esto se puede observar en la siguiente figura, donde se muestra un paquete RTP con 7 paquetes MTS (ISO 13818), cada uno de ellos de 188 bytes. A su vez, cada paquete MTS contiene un cabezal de 4 bytes y 184 bytes de “contenido”, con el video codificado en MPEG-2, como se ve en la segunda figura.

envío del video paquetizado dentro de RTP tiene varias ventajas :

• El envío de video sobre dentro del protoclo RTP está estandarizado en el RFC 2250 y por el grupo DVB-IP [24], lo que asegura mejor interoperabilidad.

• El protocolo RTP utiliza el protocolo RTCP para como realimentación de la calidad. No hay mecanismos similares estandarizados sin se envía los MTS directamente sobre UDP

• RTP contiene nativamente información de reloj, que puede ser utilizado por el destino para decodificar apropiadamente los flujos multimedia.

• Muchos equipos de redes pueden darle prioridad al protocolo RTP frente a otros protocolos, gestionando de esta manera la QoS (Calidad de Servicio). Esto no es así si los MTS se encapsulan directamente debajo de UDP.

http://iie.fing.edu.uy/ense/asign/ccu/material/docs/Voz%20Video%20y%20Telefonia%20sobre%20IP.pdf

Ancho de banda

Los sistemas de vigilancia IP hoy en día utilizan cada vez más recursos de las redes TCP/IP para enviar video de un punto a otro (por ejemplo, de una Cámara IP a un sistema de Gestión de Video típicamente en una computadora personal o un servidor dedicado) Las redes de IP son un medio atractivo para transportar video porque por un cable pueden llevar el video de muchas cámaras. Estas redes también sirven un propósito multi-funcional porque el mismo cable puede llevar video así como audio, señales de alarma, señales de relevo, órdenes de PTZ, y los datos de serie. Con POE (PowerOver Ethernet), el cable puede llevar también la electricidad a la cámara. Esto simplifica mucho la cantidad de cables que se requirió anteriormente. Sin embargo, la red TCP/IP es limitada por la cantidad de tráfico que puede llevar – conocido como ancho de banda, que es medida (bps). La siguiente tabla muestra las tres clases de redes de Ethernet de estrella-topología de uso corriente hoy.

El Video sobre IP consume una cantidad grande de ancho de banda. Una cámara quizás consuma entre 100 kbps y 2 Mbps – se compara con el audio, que típicamente consume sólo 80 kbps. Los factores que afectan consumo de ancho de banda son descriptos en la siguiente tabla.

Si usted se queda sin ancho de banda en su red, comenzará a experimentar lo Siguiente:

- Fallas de Video (por ejemplo; la falta de claridad aumentada)

- Algunos cuadros pueden ser dejados de capturar al azar

- La resolución video puede dejar caer de 4CIF a 2CIF haciendo que la imagen sea menos clara aún

- El video se puede congelar enteramente y puede perder la conexión temporalmente

Calidad de video en redes IP

La transmisión de video y multimedia sobre redes de datos enfrenta problemáticas específicas en lo que respecta a la calidad percibida por los

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