Tecnologías de Audio y Vídeo Alta DefiniciónAlta Definición · Alta DefiniciónAlta Definición...

Tecnologías de gAudio y VídeoAlta DefiniciónAlta Definición

David Jiménez BermejoDavid Jiménez BermejoGrupo de Aplicación de Telecomunicaciones Visuales

Escuela Técnica Superior de Ingenieros de TelecomunicaciónUniversidad Politécnica de Madrid

ÍNDICEÍNDICE• Definición ¿Qué es alta definición?• Definición. ¿Qué es alta definición?• HD vs. SD.• Contexto y Evolución Histórica.

Precedentes– Precedentes– 1ª Generación de TVAD– 2ª Generación de TVAD– Hacia una 3ª Generación de TVAD– Ultra-High Definition

Últimas Tecnologías Audiovisuales 2

¿Qué es Alta Definición?¿Qué es Alta Definición?

P Alt D fi i ió (AD) l t• Por Alta Definición (AD) normalmente se entiende cualquier resolución de vídeo superior a la estándar (SD), como las empleadas en PAL y SECAM (625), y NTSC (575).

Sistemas de Producción++

Sistemas de TransmisiónÚltimas Tecnologías Audiovisuales 3




R l ió• Resolución:Nº Píxeles línea x Nº Píxeles columna (=filas)( )• Formato: PsF – Progressive segmented Frame

– P – Picture – Tamaño de Imagen = Nº Líneas– P – Picture – Tamaño de Imagen = N Líneas activas

– s – segmented – Indica el muestreo– s – segmented – Indica el muestreo– F – Frame – Nº Cuadros por segundo

1080 50 1080i25 1080 25 720 50• 1080p50, 1080i25, 1080p25, 720p50, 576i25…




Alta DefiniciónAlta Definición

• Según la norma ITU-R BT.709-5:

“Es un sistema diseñado para observar la imagen a una distancia aproximadamente tres veces superior a su altura de formaaproximadamente tres veces superior a su altura, de forma que el sistema sea virtualmente o casi virtualmente transparente a la calidad de la presentación que habría percibido en la escena o representación original para un observadorescena o representación original para un observador capacitado con agudeza visual normal”.

¡Inmersividad!


Alta DefiniciónAlta Definición


Alta DefiniciónSistemas de Producción

• Parámetros de Adquisición

• Interfaces eléctricos

• Formatos de Almacenamiento• Formatos de Almacenamiento

• Estándares de Distribución


Alta DefiniciónSistemas de Producción


Alta DefiniciónSistemas de TransmisiónSistemas de Transmisión

Difusión de contenidos

DVB sobre DVB → GS / SIP e IP

sobre DVBGSM/UMTS...

Par de cobre Telecomunicaciones

Inalámbricastradicional

Inalámbricas


HD vs SDHD vs. SD

Precisión visual de 1/60º (α = 1’ minuto de arco).NL = Número líneas horizontales.d = Distancia de observaciónH = altura del display

d = (H/ 2NL)/ tg (α/2) = 3437 H / NL

H/ NL

d

576 1080

d = 6 H d =3 H


d = 6 H d =3 H

HD vs SDHD vs. SDHDTV 1080SDTV 576 HDTV 1080SDTV 576

Ángulo de Visión

3H

32º13º

17ºHorizontal

6H

SDTV 576 HDTV 1080

Ángulo de Visión

6H

9º 18º

Ángulo de Visión

Vertical


6H3H

HD vs SDHD vs. SD


HD vs SDHD vs. SD

Academy Ratio / Video [1.33:1]


HD vs SDHD vs. SD

Letterboxed [1.66:1~2.60:1]

Relación de Aspecto Film 1.85:1

Relación de Aspecto

Últimas Tecnologías Audiovisuales 16Film 2.35:1

HD vs SDHD vs. SD

Pan&Scan [1.33:1]


Pérdida 28% Zoom - Pérdida 46%


Pérdida 46% Zoom - Pérdida 58%


HD vs SDHD vs. SD

• Relación de Aspecto de Píxel (PAR)– HDTV: Par cuadrado– SDTV: Par rectangular

SDTV 625 HDTV 1080 HDTV 720DAR 4/3 16/9 16/9

IAR 702/576 1920/1080 1280/720

PAR (PAR=DAR/IAR)

1.1 1 1


HD vs SDHD vs. SD


HD vs SDHD vs. SD


HD vs SDHD vs. SD

Tecnologías de Visualización


HD vs SDHD vs. SD


HD vs SDHD vs. SD


HD vs SDHD vs. SDWidescreen [1.85:1~2.35:1]


Comparativas de calidadComparativas de calidad


Evolución HistóricaEvolución Histórica

• John Logie Baird realizó la primera• John Logie Baird realizó la primera retransmisión televisiva en 1925.

• En Gran Bretaña la televisión nació con 30En Gran Bretaña la televisión nació con 30 líneas y en 1931 se dio el salto a una resolución de 405 líneasresolución de 405 líneas.

• La empresa difusora era la British Broadcast Corporation (BBC) y los equipos


Broadcast Corporation (BBC) y los equipos eran producidos por los estudios EMI.

Evolución HistóricaEvolución Histórica• El sistema de televisión hacía ya un barrido electrónicoEl sistema de televisión hacía ya un barrido electrónico

del haz en pantalla presentando cada imagen en doscampos con líneas entrelazadas de modo que seevitaba el parpadeo tan molesto en los sistemas deevitaba el parpadeo tan molesto en los sistemas debarrido secuencial.

• Se transmitían 25 imágenes por segundo y 405 líneaspor imagen (405/50/2:1), un número de líneas muysuperior al de los prototipos que se desarrollaronsuperior al de los prototipos que se desarrollaronpreviamente en los cuales el barrido se hacía de unmodo mecánico.

• La BBC declaró orgullosa que era el "primer servicio de televisión de alta definición del mundo"


de televisión de alta definición del mundo .


• En Francia, la televisión nació con 441 líneas y avanzó hasta 819 en 1944, pero se redujo a 625 cuando empezó a retransmitir el segundo canal, France 2, en 1962 y se g , , yintrodujo el color SECAM en 1967.

• Los canales emitían en VHF 14MHz de• Los canales emitían en VHF 14MHz de ancho de banda.S h bí did t id d t• Se había perdido una oportunidad temprana de introducir la alta definición.



L BBC t 405 lí h t• La BBC se mantuvo con 405 líneas hasta que, en 1964, el lanzamiento de BBC2 inició el cambio en el Reino Unido a 625 líneas antes de la introducción delReino Unido a 625 líneas antes de la introducción del color PAL (creado en Alemania) en 1967.

• En toda Europa se han mantenido los sistemas SECAM y PAL, y las 625 líneas. Por el contrario, los y yjaponeses crearon el sistema analógico de alta definición, Muse, en 1984 y, en 2000 ya retransmitían siete canales de HDTVretransmitían siete canales de HDTV.


EVOLUCIÓN HISTÓRICAEVOLUCIÓN HISTÓRICAProyecto EUREKA 95: Consorcio de 22 países con el• Proyecto EUREKA-95: Consorcio de 22 países con el objetivo de impulsar la Televisión de Alta Definición en Europa.

• Presencia española: RTVE, PESA, Retevisión,…

• En la década de los 90 se inicia la evaluación de las capacidades de la Televisión Analógica de Alta D fi i ió di d i di i lDefinición mediante producciones audiovisuales:

– 1990: Copa del Mundo de Fútbol desde Italia1990: Copa del Mundo de Fútbol desde Italia.– 1991: Conferencia de Paz de Oriente Medio en Madrid.– 1992: Olimpiada de Barcelona (Transmitido por Visión 1250) y la

Exposición Universal de SevillaÚltimas Tecnologías Audiovisuales 30

Exposición Universal de Sevilla.

EVOLUCIÓN HISTÓRICAEVOLUCIÓN HISTÓRICA

El f t d Alt D fi i ió ló i lt d• El formato de Alta Definición analógico resultado del proyecto EUREKA-95 fue estandarizado por la UIT como BT 709 5 Parte 1 y referenciadola UIT como BT.709-5 Parte 1 y referenciado como 1250/50/2:1.

• De forma paralela Japón y EE.UU. también desarrollaron sus formatos de 1035 y 1125desarrollaron sus formatos de 1035 y 1125 líneas.

• Se había iniciado la carrera hacia la Alta Definición


Definición.

1ª Generación TVAD1ª Generación TVAD





• La Comisión Europea estableció un estándar para HDTV digital sin compresión mediante una directiva en 1986 (HD-MAC).directiva en 1986 (HD MAC).

• Aun así, nunca fue popular entre estaciones transmisoras. Requería que las más grandes q q gestaciones satelitales usaran HD-MAC a partir de ese año.

• El estándar HD-MAC fue abandonado en 1993 desde entonces todos los esfuerzos de la UE y la UER se han enfocado en el sistema DVB (Digital Video Broadcasting), que soporta tanto SDTV como HDTV.


Transición 1ª y 2ª GeneraciónTransición 1ª y 2ª Generación






Alta Definición ¿Es el momento?Alta Definición. ¿Es el momento?

• Lo antes dicho invita al optimismo• Entonces ¿Porqué esa reticencia a dar elEntonces ¿Porqué esa reticencia a dar el

“paso definitivo” a la HD?

Porque partimos de una experienciaPorque partimos de una experiencia traumática: el fracaso estrepitoso de la Alta

Definición Analógica o de 1ª generaciónÚltimas Tecnologías Audiovisuales 38

Definición Analógica o de 1ª generación

Alta Definición Nueva RealidadAlta Definición. Nueva RealidadDEMANDA

El consumo de televisores HD

Ya hay diversos canales HD en Europa (ASTRA HD

OFERTA DE SERVICIOS

CALIDAD

Ready va en aumento

Europa (ASTRA HD, BSkyB HD, etc)

Múltiples productores de contenidos de Los equipos de alta La HD se

IMPULSO DE MERCADO

televisión están adaptando o ya han

adaptado sus equipos para realizar

Los equipos de alta definición para el entorno doméstico aumentan en

encuentra en plena expansión

equipos para realizar una producción por

completo en HD

prestaciones en la misma medida que disminuye su precio

OPORTUNIDAD

DE NEGOCIO


Alta Definición BasesAlta Definición. Bases


Alta Definición DesenlaceAlta Definición. Desenlace

• Pero la situación es radicalmente distinta:

1ª GENERACIÓN 2ª GENERACIÓN1ª GENERACIÓN 2ª GENERACIÓN

PROMOCIÓN DE Í

DEMANDA DE CALIDAD Y TECNOLOGÍA SERVICIOENTIDAD ABSTRACTA REALIDAD CERCANA

INCOMPATIBILIDAD UNIVERSALIDAD

DIMENSIONAMIENTO Y BASE SÓLIDA EN LASDIMENSIONAMIENTO Y RECURSOS DESMEDIDOS

BASE SÓLIDA EN LAS CAPACIDADES DIGITALES


Escenario1G-HD vs HD Hoy

1ª Generación (HD analógica)

Surge laSe trata de

d lSurge la posibilidad de

una nueva TV de mayor calidad

Se desarrolla la tecnología y los

equipos

vender a los proveedores, difusores y usuariosy

Para el usuario, un televisor de CRT con HD: ¡Unos 2 millones de pesetas de principios de los 90!p p p

Escenario actual (HD digital)

Aparecen televisores de mayores prestaciones

cuyos precios son

Los usuarios demandan

contenidos de mayor

El sector reacciona para satisfacer esa

demanda


y pasequibles

ycalidad

demanda

Base TecnológicaBase Tecnológica

Últimas Tecnologías Audiovisuales 43Cadena de Valor – Producción y Distribución de TVAD

EVOLUCIÓN HISTÓRICAEVOLUCIÓN HISTÓRICA


Hacia una 3ª Generación de TVADHacia una 3ª Generación de TVAD






Ultra High DefinitionUltra-High Definition

• Japan Broadcasting Corporation, NHK, ha comenzado a trabajar en un nuevo sistema de TVAD, Super Hi-Vision.

• Resolución 7680x4320, 16 veces el tamaño de imagen de HDTV, con un sistema de audio de 24 canales, 22:2.







• La adquisición se realiza con cuatro matrices de 8 millones d í l (G1 G2 B R)de píxeles (G1,G2,B,R)

• El método de pixel-offset permite construir la matriz final de 32 millones de píxeles


32 millones de píxeles.


• Video Format Converter + Video Codec + Audio CodecCodec.

• VFC=> 16x1920x1080• Video Codec =>• Video Codec =>

4x3840x2160• Codificación MPEG-2• Codificación MPEG-2

MP@HL o 4:2:2@HL.• 180-600 Mbps.180 600 Mbps.• Vectores de movimiento.






Producción en Alta DefiniciónProducción en Alta DefiniciónCONCEPTO DE PRODUCCIÓN AUDIOVISUALLa aparición de formatos digitales de compresión de vídeo ha provocado un fuerte cambio en la topología de los centros de producción y emisión de TV, tendiendo a la denominada “Full networked digital production”

Red IPStreaming

denominada Full-networked digital production .

Adquisición de imágenes

Radiodifusión

R d IP

Alta velocidadAlmacenamiento en cinta

Servidor de vídeo

Red IP

VTR

Control Edición No Lineal

Sistema de Monitorado


de Calidad

Monitorado

Producción en Alta DefiniciónProducción en Alta Definición• La producción de contenidos en alta definición, p ,

obtiene un acceso más fácil a los mercados internacionales de alta definición.

• Los programas de alta definición pueden ser convertidos en definición estándar de forma muy fácil, manteniendo un nivel de calidad más elevado que si se hubiera realizado en definición estándar Por otro lado lasdefinición estándar. Por otro lado, las producciones de buena calidad pero realizadas en definición estándar también se puedenen definición estándar, también se pueden convertir a alta definición para venderse a nivel internacional.


te ac o a

Producción en Alta DefiniciónProducción en Alta Definición• La Alta Definición presenta ventajas frente al soporte

lí l t t d ió t d iópelícula, tanto en producción como en post-producción. Permite la reducción de costes por las ventajas de trabajo entre las etapas, la rapidez de salida al mercado d l d t l li ió d l “ t l j ” d t lde los productos, la realización del “etanolaje” durante el rodaje, la facilidad de inclusión de efectos durante la post-producción digital y una calidad final cercana al g ycine de 35mm, uno de los objetivos históricos de la televisión.

• La existencia de equipos de producción y post-producción híbridos que trabajan en ambos formatos Alta Definición y estándar y la pujanza del mercado deAlta Definición y estándar, y la pujanza del mercado de Alta Definición con la difusión en soporte DVD, otorgan facilidades para la migración de la producción a Alta Definición


Definición.

Producción en Alta DefiniciónProducción en Alta Definición

Píxel/Línea Estándar Frame Rate

Barrido

720 1280 SMPTE 296M 24 25 30 P i720p 1280 SMPTE 296M 24,25,30, 50,60

Progresivo

1080i 1920 SMPTE 274M 25 30 29’97 Entrelazado1080i 1920 SMPTE 274M 25,30,29 97 Entrelazado

1080p 1920 SMPTE 274M 30,60,50 Progresivo

1080 sF 1920 SMPTE 274M 24,25,30, 29’97

Segmentado

1035i 1920 SMPTE 260M 30,29’97 Entrelazado

Últimas Tecnologías Audiovisuales 581250* 1920 SMPTE 295M 25 Entrelazado

Entorno de Producción. Formatos

• 1920 x 1080 x 60/50i– Estándar de consenso para una amplia implantación recoge

l á t iblalgunos parámetros reconocibles.

– Definición estándar relación de aspecto 4:3 y 720 píxeles porDefinición estándar, relación de aspecto 4:3, y 720 píxeles por línea, el paso a una relación de aspecto de 16:9 y el doble de resolución supone:

– 720 x 3/4 x 16/9 x 2 = 1920 píxeles/línea.– 1920 x 9/16 = 1080 líneas (basado en píxeles cuadrados)1920 x 9/16 1080 líneas (basado en píxeles cuadrados).

– Es el formato de mayor uso, con mayor soporte y el elegido

Últimas Tecnologías Audiovisuales 59para deportes.


• 1920 x 1080 x 24/25/30p

– Este formato aparece para dar respuesta a la producción de series de televisión, inicialmente en EE.UU., principal exportador a nivel mundial.

Así pues 1920 x 1080 x 24p constituye una solución– Así pues, 1920 x 1080 x 24p constituye una solución universal que mantiene, por una parte, cierta similaridad con la producción en film, facilitando, por otra parte, los i t bi i t i l l i f tintercambios internacionales y las conversiones a formatos tanto de alta definición como de definición estándar.



1280 x 720 x 60p– En los EE.UU. las cadenas ABC y ESPN transmiten en 720/60P,

d l d d i f ta pesar de que algunas de sus producciones son en formato entrelazado.

– La base de su uso es la no generalidad de monitores de grandes resoluciones (HD Ready e inferiores), y por tanto de tener que convertir a 480 y 768 líneas donde el beneficio de latener que convertir a 480 y 768 líneas, donde el beneficio de la alta definición queda reducido.

– Además del consiguiente ahorro de ancho de banda.

Últimas Tecnologías Audiovisuales 61– El 720p50 no se encuentra estandarizado.

Entornos de Producción.Sistemas de Almacenamiento

• Almacenamiento en cinta: Formatos HDTV

• HDV• DVCPRO HD• HDCAM• HDCAM• D-5 HD• D-6



• 1994: Panasonic• Evolución del D5 de definición estándar.• Cinta de 1/2”.• Formato abierto con resolución máxima

1080x1920.• Submuestreo de color 4:2:2 con 10 bits/m• Codificación basada en DCT, tasa 4,5:1.Codificación basada en DCT, tasa 4,5:1.• Rb max (vídeo) = 276 Mbps• 4 pistas de audio 20 bits/m


• 4 pistas de audio 20 bits/m.


• 1995: Philips y Toshiba• SMPTE 226M, SMPTE 276M y SMPTE 277M.• Cinta de 3/4”.Cinta de 3/4 .• Formato abierto con resolución máxima

1080x1920.080 9 0• Submuestreo de color 4:2:2 con 8 bits/m.• Único magnetoscopio sin compresiónÚnico magnetoscopio sin compresión.• Rb max (vídeo) = 995 Mbps• 10/12 pistas de audio 20/24 bits/m


• 10/12 pistas de audio 20/24 bits/m


• 1997: Sony1997: Sony• Primera versión basada en SMPTE 240M y

SMPTE 260M (1035i)SMPTE 260M (1035i).• Cinta de 1/2”• Resolución 1080 submuestreado a 1440x1080.• Submuestreo 3:1:1 con 8 bits/m.• Rb max (vídeo) = 140 Mbps• 4 pistas de audio 20 bits/m


• 4 pistas de audio 20 bits/m


• 2000: Panasonic• Evolución de DV25 y DVCPRO50• Cinta ¼”• Cinta ¼ .• Resolución 1080 submuestreo a 1280 x

1080.• Resolución 720 submuestreo a 960 x 720• Submuestreo color 4:2:2 con 8 bits/m.

Rb (vídeo) = 100 Mb/sÚltimas Tecnologías Audiovisuales 66

• Rb (vídeo) = 100 Mb/s


• Nuevos magnetoscopios con soporte en memoria• Nuevos magnetoscopios con soporte en memoria de estado sólido.T l í P2 l i t SD M• Tecnología P2: almacenamiento en SD Memory.

• Compatibilidad con Slot PC card (Type II), transferencia MXF.

• 8GB: 8 minutos (1080) y 16 minutos (720p).( ) y ( )• AG-HVX200 HD, Varicam (1280 x 720p).• Próxima generación 32 GB


• Próxima generación 32 GB.


• 2004: Sony y JVC2004: Sony y JVC• Cinta miniDV ¼”

S t d l 4 2 2 8 bit /• Sumuestreo de color 4:2:2 con 8 bits/m• Codificación MPEG-2 MP@H1440• 1080: 1440 x 1080, Rb= 25Mbps y GOP = 15.• 720: 1280 x 720, Rb= 19Mbps y GOP = 6.720: 1280 x 720, Rb 19Mbps y GOP 6.• GY-HD100E (Panasonic), HVR-Z1U (Sony)

www ProHD netÚltimas Tecnologías Audiovisuales 68

• www.ProHD.net


Frecuencia Algoritmo Tipo de Bitrate Profundidad Ancho Canales Muestreo muestreo compresión exploración (Mbps) de color de cinta de audio de audio

D5 - HD 4:2:2 DCT

intraframe Progresiva / entrelazada

235 10 bits 1/2 “ 4 48 KHz / 20 bits

D6 4:2:2Progresiva /

1260 8 bits 19 mm 10 1248 KHz /

D6 4:2:2 --entrelazada

1260 8 bits 19 mm 10 -1220-24 bits

DVCPRO HD 4:2:2 DCT

intraframe Progresiva / entrelazada

100 8 bits 1/4 “ 8 48 KHz / 16 bits

HDCAM 4:2:2DCT Progresiva /

144 8 bits 1/2 “ 448 KHz /

HDCAM 4:2:2 intraframe entrelazada

144 8 bits 1/2 4 20 bits

HDCAM SR 4:4:4 MPEG-4 SP intraframe

Progresiva / entrelazada

440 10 / 12 bits 1/2 “ 12 48 KHz / 24 bits

HDV 4:2:0 MPEG-2Progresiva /

19 - 25 8 bits 1/4 “ 2 - 448 KHz /

HDV 4:2:0 MPEG 2entrelazada

19 25 8 bits 1/4 2 416-12 bits

ProHD 4:2:0 MPEG-2 Progresiva 19 -25 8 bits 1/4 “ 2 - 4 48 KHz /

16-12 bits

XDCAM HD 4:2:0 MPEG-2 Entrelazada18, 25 ó 35

8 bitsSoporte

di2 - 4

48 KHz / 16 12 bitó 35 disco 16-12 bits

D9 - HD 4:2:2 DCT

intraframe Entrelazada / Progresiva

100 8 bits 1/2 “ 8 48 KHz / 16 bits

AVCHD 4:2:0 MPEG-4

AVCProgresiva / entrela ada

24 8 bits DVD de

8 cm2

48 KHz / 16 bits


AVC entrelazada 8 cm 16 bits

Estándares de DistribuciónEstándares de Distribución


Estándares de DistribuciónEstándares de DistribuciónMPEG-2: Perfiles y niveles para alta definición H-1440 y HLy p y



MPEG 4/AVC• MPEG-4/AVC• Julio 2001: MPEG abre un “Call for Proposal” CfP para la

tecnologia “Advanced Video Coding” (AVC) que gana H.26L.• Diciembre 2001: después de 11 años el ITU-T y el ISO se vuelven

a unir conformando el “Joint Video Team” (JVT) para el desarrollo de un nuevo estandar basado en H.26L..M 2003 l ti i b l H 264 (ITU T)• Mayo 2003: los respectivos organismos aprueban el H.264 (ITU-T) y el MPEG-4 parte 10 (ISO MPEG-4 AVC) como estándares genéricos de codificación de vídeo.

• Objetivos:– 1. Definir un estándar que duplicara la eficiencia de los estándares

existentes (MPEG-2 H 263+ y MPEG-4 ASP)existentes (MPEG 2, H.263+ y MPEG 4 ASP)– 2. Sintaxis simple que limitara el número de opciones o perfiles. .– 3. Mejora en la adaptabilidad a los distintos entornos de red, diseñando

dos capas independientes: “Video Coding Layer” y “Network Ad t ti L ”


Adaptation Layer”


D fi 3 P fil• Define 3 Perfiles:– Baseline: Todas las herramientas excepto: modo entrelazado, B

Slices, Predicción ponderada, CABAC, partición de datos, Slices p pSI y SP. Conversacional.

– Main: añade al Baseline modo entrelazado,– Slices B predicción ponderada y CABAC DifusiónSlices B, predicción ponderada y CABAC. Difusión.– Extended: todas las herramientas excepto el CABAC (SI, SP

Slices, partición de datos). Streaming.E 2004 b t i l tá d• En 2004 se aprueban unas extensiones al estándar denominadas “Fidelity Range Extensions”:– High Profile (HP): 4:2:0, 8 bits/m para HDTV.High Profile (HP): 4:2:0, 8 bits/m para HDTV.– High 10 (Hi10P): 4:2:0 10 bits/m.– High 4:2:2 (H422P): 4:2:2, 10 bits/m.

Hi h 4 4 4 (H444P) 4 4 4 h t 12 bit /Últimas Tecnologías Audiovisuales 73

– High 4:4:4 (H444P): 4:4:4 hasta 12 bits/m.




• Eficiencia de codificación: AVC/H.264 versus MPEG-2

• “Report of the formal Verification Tests on AVC/H 264 v3”AVC/H.264 v3 .

• Se verifica la mayor eficiencia de codificación de AVC frente a MPEG-2.

• Las claves se detallan a continuación:• Las claves se detallan a continuación:


Estándares de DistribuciónEstándares de Distribución• 1) Compensación de Movimiento1) Compensación de Movimiento• AVC/H.264 usa bloques de dimensión y forma

variable frente a los bloques 16x16 de MPEG-2. De aquí se puede obtener hasta una ganancia de hasta un 15%.

• La precisión de los vectores de movimiento es• La precisión de los vectores de movimiento es mayor en AVC/H.264: se llega a un ¼ de píxel frente al ½ píxel en MPEG-2. De aquí se puede ½ p q pobtener hasta una ganancia de hasta un 20%.

• AVC/H.264 permite usar hasta 5 cuadros para ti l i i t f t l 2 destimar el movimiento frente a los 2 cuadros

usados en MPEG-2. Ganancia entre un 5 y 10%


10%.

Estándares de DistribuciónEstándares de Distribución• 2) Reducción de la Redundancia Espacial) p• AVC/H.264 emplea una transformada entera

(frente a la DCT de MPEG-2), que reduce los ( ) qerrores de redondeo.

• 3) Cuantificación)• AVC/H.264 permite trabajar con un mayor

número de niveles de cuantificación: 52 frente a los 31 usados en MPEG-2.

• 4) Codificación Entrópica) p• AVC/H.264 usa técnicas de codificación

complejas que mejoran la eficiencia de la VLC Últimas Tecnologías Audiovisuales 77

j jen MPEG-2.


• 5) Filtro De-blocking• AVC/H.264 usa un filtro adaptativo que trata de p q

reducir el efecto de bloque de gran influencia en la degradación de la calidad visual en MPEG-2.g

• The higher efficiency of AVC/H.264 – defined as the bitrate reduction achievable whilethe bitrate reduction achievable while maintaining the same subjective picture quality –is paid for in terms of increased complexity inis paid for in terms of increased complexity in both the encoder and the decoder.



• La tabla muestra una aproximación a las cifras del incremento de complejidad del p jdecodificador AVC.


Estándares de DistribuciónRelación complejidad-eficiencia MPEG-2 vs AVC

ity

MPEG-2complexityAlgorithm progress

me

qual

i

MPEG4 all

MPEG 2 all features

implemented

e fo

r sam

MPEG-4 part 2

MPEG4 all features

implemented

implemented

Dat

a ra

t

First real time implementation

H264 / MPEG-4 AVC2nd phase features, double

pass etcÚltimas Tecnologías Audiovisuales 80From Ken McCann, DVB-AVC group

pass etc Time



Estándares de Distribución Expectativas de nivel de compresión

Matthew Goldman. Director of Technology Tandberg Television. A Comparisson


Matthew Goldman. Director of Technology Tandberg Television. A Comparisson of MPEG-2 Video, MPEG-4 AVC and SMPTE VC-1

Estándares de DistribuciónMedidas de Calidad

T. Wedi and Y. Kashiwagi. Subjetive quality evaluation of H.264/AVC FRExt for HD movie content. Joint Video Team document JVT-L033, julio 2004.


Estándares de DistribuciónEstándares de Distribución• Hasta Marzo 2004 fue un sistema propietario de

Microsoft.• SMPTE inició su estandarización como VC-9.• “Proposed SMPTE Standard for Television: VC-9

compressed video Bit-stream format and decoding Process”.

• Renombrado como VC-1, status de Final Committe Draft.

• Windows Media 9 es una implementación software de VC-1.

• No se puede licenciar en la actualidad por estar Últimas Tecnologías Audiovisuales 84

pendiente de patentes.

Estándares de DistribuciónEstándares de Distribución• Define 3 perfiles:

– Simple: Aplicaciones de baja complejidad. Objetivo: bajas tasas binarias para Internet y telefonía móvil. Típico: Aplicaciones de media informáticas.

– Main: Aplicaciones de internet de tasa binaria altaa: streaming, IPTV y VoD.

– Advanced: Broadcast, TV, HDTV y DVD. Es el único perfil que acepta contenidos entrelazados Además incluye los elementosentrelazados. Además, incluye los elementos sintácticos para “trasmitirse” en encapsuladores genéricos como MPEG-2 Transport or


genéricos como MPEG-2 Transport or Programme Streams (ISO/IEC 13818-2).




Ot difi d d íd ti ió• Otro codificador de vídeo en competición es Dirac.

• Dirac usa wavelets, compensación de movimiento y codificación aritmética y ha y ysido desarrollada por la BBC R&D como herramienta de investigación.e a e ta de est gac ó

• Una versión experimental Open Source escrita en C++escrita en C++.

• http://sourceforge.net/projects/dirac.Últimas Tecnologías Audiovisuales 87



Estándares de Distribución Expectativas de nivel de compresión

“Use of the ITU-T Recommendation H.264 (MPEG-4/AVC) video source-coding

Últimas Tecnologías Audiovisuales 89method to transport HDTV programme material”.

• El sello “HD Ready” ha sido consensuado por la práctica totalidad de• El sello HD Ready ha sido consensuado por la práctica totalidad de la industria audiovisual y validado por el sector. Sus especificaciones técnicas son:

– Display – La resolución mínima nativa del display debe ser 720 líneas en formato panorámico.

– Interfaz de vídeo - El display debe recibir HDTV mediante:• Componentes analógicos Y, Pb, Pr.• HDMI ó DVI

– Los formatos de vídeo en HD soportados:• 1280x720 @ 50/60Hz progresivo (“720p”),• 1920x1080 @ 50/60Hz entrelazado (“1080i”)1920x1080 @ 50/60Hz entrelazado ( 1080i )

– Las conexiones HDMI ó DVI deben soportar protección de contenidos DHCP


p

El sello “HD TV” se centra en dispositivos con capacidad• El sello “HD TV” se centra en dispositivos con capacidad integrada de recepción de alta definición para señales digitales de televisión DVB tanto por satélite, como por

bl t tcable o terrestre.

• Cumple los requisitos de los monitores “HD Ready”Cumple los requisitos de los monitores HD Ready .

• Y además es capaz de recibir, decodificar y mostrar señal d l d fi i ióde alta definición

• ¡Cuidado con los receptores “HD Ready” con sintonizador• ¡Cuidado con los receptores HD Ready con sintonizador de TDT integrado: pueden NO ser capaces de decodificarseñal HD!


Date post:	18-Jul-2020
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