Conocer los fundamentos del vídeo digital es importante para generar contenidos audiovisuales de calidad. Estos conceptos básicos influyen en la elección de los recursos necesarios para la creación de cada vídeo, ya que según los requisitos el planteamiento puede ser diferente.

El vídeo digital a diferencia del analógico, representa las imágenes en movimiento gracias a la codificación de datos digitales en lugar de utilizar señales. Entre sus ventajas se incluye la posibilidad de hacer copias del resultado final sin perder calidad, la variedad de soportes para el almacenamiento como DVD, Blu-Ray, memorias y discos sólidos, etc. y sus posibilidades para la edición “no lineal” de la película.

Te contamos cuáles son los aspectos que hay que tener en cuenta para producir, grabar y editar vídeo actualmente. Conocer estos términos y lo que significan resultará muy útil para el planteamiento y la realización de cualquier trabajo de vídeo, allá vamos.

Duración de la película de vídeo

Empezamos por un concepto sencillo, lógicamente la duración de un vídeo depende inicialmente del tiempo de grabación o captura en el caso de una secuencia continua. Pero lo habitual es seleccionar diferentes clips o partes de secuencias de duración más corta para su edición de una forma previamente planificada.

Cuanto más clips y de más duración hay que montar, más larga es la línea de tiempo y más capas será necesario ocupar en los programas de edición. Esto afecta directamente al tamaño y manejabilidad del archivo nativo en el que se edita el vídeo.

Los recursos de hardware guardan una relación directa para trabajar con mayor o menor fluidez, según el tipo de vídeos que se desea producir. Por ello hay que tener en cuenta sobre todo las características de determinados componentes:

  • La cantidad y tipo de memoria en placa del ordenador para almacenar mayores cantidades de información con vídeos de gran duración y muchas capas. También para efectos de postproducción con elementos como partículas para generar efectos visuales.
  • Las posibilidades de la tarjeta gráfica influyen en la manipulación y previsualización de fragmentos de vídeo más complejos en la fase de edición y posproducción. Aunque también pueden contribuir en la fluidez del almacenamiento y hasta en el renderizado según la tecnología empleada.
  • La potencia, núcleos y velocidad del procesador está directamente relacionada con los tiempos de renderizado para generar la película final. Algo muy a tener en cuenta sobre todo en trabajos que requieran mayores exigencias o deban estar mejor elaborados.

Vídeos de mucha duración pueden causar tiempos de renderizado, subida o alojamiento online, y descarga, excesivamente largos, pero reducir estos tiempos depende también de otros factores que veremos a continuación.

Tamaño del marco o frame

Obviamente, entre los fundamentos del vídeo digital, el tamaño del marco tiene un impacto directo en el tamaño del archivo. La cantidad de datos requeridos para crear vídeos de mayor resolución como 2K o 4K puede llegar a ser prohibitiva para muchos equipos, aplicaciones de escritorio y web. El tamaño de fotograma más común hoy en día por la relación de calidad y tiempo de creación, además de por su versatilidad para visualizarlo en diferentes dispositivos o aparatos es el FULL HD, con 1920×1080 píxeles. El tamaño anterior a este es el HD de 1280×720 píxeles, y por encima siguen el QHD o 2K con 2560×1440, y a continuación el UHD o 4K con 3840×2160 píxeles.

Una práctica recomendable es capturar y editar los vídeos a la mayor resolución con la que el equipo u ordenador empleado en la edición sea capaz de trabajar con fluided. Esto permite conservar una mayor calidad y también generar el archivo de salida con resoluciones menores, sobre todo si el resultado está destinado a ser visualizado a través de plataformas online.

Las posibilidades de aumentar el tamaño y la resolución del vídeo aumentan a lo largo del tiempo en la medida en la que los dispositivos y las tecnologías asociadas a las telecomunicaciones mejoran. La evolución en este último aspecto a ido en aumento gracias a las redes 2G, 3G, 4G y más adelante 5G, que permiten visualizar vídeo con cada vez más calidad utilizando conexiones inalámbricas como Wifi o Bluetooth.

Durante el proceso de transcodificación es generalmente cuando la resolución pierde mayor calidad. La transmisión de velocidad de múltiples bits basada en el ancho de banda de los usuarios permite obtener una resolución adaptable, más alta o más baja, según los requerimientos. Para mencionar el formato a menudo se toma como referencia la altura del marco en píxeles, como por ejemplo 1080p (la “p” de vídeo progresivo) para el vídeo en Full HD, que realmente hace referencia a los 1920×1080 píxeles

Relación de aspecto

Se trata de la relación de proporcionalidad entre la anchura y la altura del vídeo. Las relaciones de aspecto más comunmente utilizadas en vídeo digital son 4:3 (4 partes de ancho y 3 de alto), 16: 9 (16 partes de ancho y 9 de alto), y 16:10 (16 partes de ancho y 10 de alto).

  • 4:3 (1.33: 1): Está actualmente en desuso, ya que la industria favorece los formatos panorámicos.
  • 16:9 (1.78: 1): Es por regla general el más utilizada para casi todos los contenidosde vídeo, también en TV de pantalla ancha y alta definición desde que irrumpió el HDTV.

En el primer caso de 4:3 los píxeles son totalmente cuadrados, mientras que en el 16:9 y 16:10 puede existir cierta deformación adaptada a la proporcionalidad rectangular. Es importante tenerlo en cuenta sobre todo en procesos de trascodificación de vídeos de una dimensión a otra.

Cuadros por segundo

Uno de los fundamentos del vídeo digital más importante es que la velocidad de cuadro se mide en número de fotogramas por segundo (fps). Dicho de otra manera, los cuadros por segundo o fps, representan la cantidad de fotogramas o imágenes estáticas por segundo de vídeo.

El vídeo estándar de calidad para TV utiliza una velocidad determinada de fotogramas por segundo para crear el efecto de movimiento suave. Para la Web, una velocidad de fotogramas de 15 o incluso 10 fps puede llegar a ser suficiente según el caso.

Para el primer plano de un personaje y otros casos en los que el sujeto tenga poca movilidad en la escena, estas las tasas de fotogramas más bajos pueden ser satisfactorias. Las transmisiones comerciales en Internet las utilizaban hasta hace poco para favorecer la fluidez del vídeo con anchos de banda muy ajustados.

Normalmente, la televisión de América del Norte, Centro América y Sur América se acoge al sistema NTSC, cuya normativa impone 29.97 fps. La televisión y el vídeo en Europa y Asia lo hace en PAL, que son 25 fps.

La calidad del vídeo

Muchas aplicaciones de edición de vídeo permiten establecer la calidad general de la imagen. El grado en que los algoritmos de compresión validan o descartan los datos está determinado por la configuración que se aplique y la calidad necesaria para cada tipo de trabajo.

Una compresión bastante alta da como resultado una calidad media o baja, pero puede ser apropiada para la entrega en la web. Frecuencia de fotogramas y calidad son conceptos que a menudo tienen una relación muy directa entre sí.

Determinar la combinación adecuada depende de los medios de difusión y de los objetivos a cumplir, como en el caso de los vídeos corporativos. También hay que considerar los dispositivos en los que se vaya a visualizar el trabajo de forma preferente.

Profundidad de color en bits

El tamaño del vídeo se ve afectado también por la cantidad y variedad de colores representados en los píxeles de cada fotograma. Disminuir su número estableciendo una profundidad de color que cambie de 24 a 8 bits reducirá drásticamente el tamaño del archivo de vídeo, sobre todo en las piezas de contenido o clips con imágenes fijas.

Buscar el equilibrio en este aspecto es vital, ya que por supuesto, también se sacrifica la calidad de la imagen en las partes de la película con mayores dosis de acción o movimiento. Un aspecto a considerar entre los fundamentos del vídeo digital.

Velocidad de datos (tasa de bits)

Esta es la velocidad a la que se deben transferir los datos para que el vídeo se reproduzca sin interrupciones. La velocidad de datos (también llamada “velocidad de bits” o “bit rate”) para una película se mide en kilobytes por segundo (K/seg o Kbps). Se puede calcular dividiendo el tamaño del archivo (en K) por la duración de la película (en segundos). Por ejemplo, un fragmento de vídeo altamente comprimido de 1900K (1.9 MB) y 40 segundos de duración tiene una velocidad de datos de 47.5K/seg.

Para los medios de transmisión en particular, la velocidad de datos de un archivo pueder ser más importante que su tamaño total. Esto se debe al hecho de que el ancho de banda disponible para la entrega puede ser limitado, particularmente a través de una conexión de acceso telefónico o inalámbrica.

El vídeo digital no sería posible sin métodos para comprimir la gran cantidad de datos necesarios para describir el sonido y las imágenes con sus sucesivos cuadros. Los archivos de vídeo se pueden comprimir de varias maneras. Comprender estas opciones conlleva tomar mejores decisiones para optimizar los archivos de vídeo. Por supuesto cuanto mayor sea la velocidad de bits de un vídeo, mayor será su calidad.

“Sin pérdida” versus “con pérdida” en la compresión

La compresión puede ser “sin pérdida”, lo que significa que la imagen no pierde información y el archivo final renderizado es idéntico al original. Algo importante en los fundamentos del vídeo digital.

La mayoría de los esquemas de compresión usan formas de compresión con pérdida. La pérdida de compresión sacrifica algunos datos del archivo para lograr tasas de compresión mucho más altas.

Los esquemas de compresión con pérdida, como MPEG, usan algoritmos complicados que manejan y filtran datos para el sonido y los detalles de la imagen, y que no son discernibles para el oído o el ojo humano. El archivo descomprimido tiene un carácter extremadamente similar al original, pero no es idéntico. Esto es similar a la forma en que JPEG maneja las imágenes fijas.

Compresión espacial versus temporal

El el proceso de compresión de vídeo hay que diferenciar otros dos conceptos importantes:

  • La compresión espacial (o intra-frame) tiene lugar en cada fotograma individual del vídeo, comprimiendo la información del píxel como si fuera una imagen fija.
  • La compresión temporal (o inter-frame) ocurre en una serie de cuadros o marcos, y aprovecha las áreas de la imagen que permanecen sin cambios de cuadro a cuadro, arrojando datos para píxeles repetidos.

Esta compresión temporal se basa en la colocación de fotogramas clave intercalados en toda la secuencia de fotogramas. Y estos cuadros clave se usan como maestros, contra los cuales se comparan los siguientes cuadros (llamados cuadros delta). Se recomienda colocar un cuadro clave una vez por segundo; por lo tanto, si tiene una velocidad de fotogramas de 15 fps, la frecuencia de fotogramas clave se configura una vez cada 15 fotogramas.

Los vídeos sin mucho movimiento, como los primeros planos comentados anteriormente, aprovechan al máximo la compresión temporal. Mientras que de nuevo, los vídeos con mucha acción o movimientos, se comprimen de manera menos eficiente. Esto es algo muy a tener en cuenta a la hora de planificar por ejemplo vídeos de producto y otros de carácter comercial.

Códecs de vídeo

Existen variedad de códecs (algoritmos de compresión/descompresión) que se pueden usar para comprimir archivos de vídeo y obtener diferentes resultados, incluyendo los destinados a su visualización en la Web. Muchos de estos códecs se pueden aplicar a varios formatos de archivo diferentes.

La información sobre cada cuadro individual se reduce al almacenar solo las diferencias entre un cuadro y el siguiente. Debido a que la mayoría de los vídeos cambian poco de un cuadro a otro, los códecs permiten altas tasas de compresión, lo que da como resultado tamaños de archivo más pequeños.

Los paquetes de software de edición de vídeo, ofrecen a menudo entre sus características una larga lista de códecs, que suelen disponer entre las opciones de determinados módulos o listas de compresores. Aquí nos enfocamos en aquellos que son más relevantes para vídeos destinados a la entrega en la web.

Algunos códecs más comunes y mejor reputados por su relación de compresión y calidad a lo largo del tiempo son H.264 (también conocido como MPEG-4/AVC, el estándar), On2 VP6 (no tan bueno), y Sorenson Media Spark H.263. Como referencia, comentar que la compresión H.264 suele ser de 4 a 1 (4>1), ¿una reducción considerable verdad?.

Codificar / transcodificar

Los archivos de vídeo maestros creados con equipos de captura o producción de vídeo como cámaras digitales para su posterior edición, a menudo son demasiado grandes. Si no están en el formato adecuado para enviarlos a canales online u otros destinos, deberán sufrir una transformación:

  • La codificación de un archivo de vídeo o audio va desde un formato sin comprimir (por ejemplo, WAV), a un formato de flujo de bits codificado con pérdida (por ejemplo, MP4).
  • La transcodificación de un archivo va de un formato con pérdida a otro también con pérdida, pero con un algoritmo diferente (por ejemplo, de formato FLV a MP4). También puede tener el mismo formato, pero diferente resolución, velocidad de bits, etc…

Para convertir el vídeo digital al formato y especificaciones adecuados para la reproducción en diferentes pantallas, los archivos de vídeo pueden estar codificados o transcodificados. Tanto en el proceso de codificación como en el de transcodificación, el objetivo es comprimir el vídeo para lograr un tamaño y peso de archivo más eficiente, normalmente óptimo para la entrega en la web y en dispositivos móviles.

Formatos de archivos de vídeo

Similar a un archivo ZIP, un formato de archivo de vídeo determina cómo otros archivos y códecs están contenidos en el archivo padre. Se trata de un archivo de contenedor, elemento imprescindible a tener en cuenta entre los fundamentos del vídeo digital.
Un archivo de vídeo contenedor generalmente contiene varias pistas, una pista de vídeo (sin audio) y una o más pistas de audio (sin vídeo), que están interrelacionadas y sincronizadas.

El formato de archivo de vídeo determina cómo se organizan estas diferentes pistas de datos y metadatos. Algunos ejemplos de formatos de archivos de vídeo son MPEG, MOV, MXF, WMV y AVI.

Reproductor de vídeo (código / decodificación)

Volvemos al desempeño del codec, y es que el formato de archivo solo no ayuda a determinar cómo se entrega o codifica el vídeo. El códec de vídeo es el que describe el algoritmo por el cual un vídeo está codificado.

Aquí entra en juego el software reproductor de vídeo, que decodifica el vídeo interpretando su códec, y luego muestra una serie de imágenes o marcos en la pantalla. Tal y como comentamos anteriormente, los códecs minimizan la cantidad de información que requieren los archivos de vídeo para ser almacenados, facilitando la tarea de carga del reproductor.

Conclusiones

Conocer los fundamentos del vídeo digital es importante para establecer un planteamiento antes de realizar cualquier proyecto audiovisual. Gracias a ello podremos definir mejor los ingredientes que necesitamos para facilitar la grabación, edición y postproducción de las imágenes.

Desde luego, no es lo mismo crear un vídeo de un sujeto estático con un fondo de color plano, que hacerlo con el mismo sujeto en movimiento y efectos de luz o degradados. La dificultad y calidad necesaria para mantener la calidad y el detalle en todos los fotogramas será muy diferente.

El tratamiento óptimo de las imágenes de vídeo para obtener el mejor resultado dentro de un ámbito profesional, requiere disponer de conocimientos, práctica y variedad de recursos de hardware y software.

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