Source: http://www.interdic.net/articul6.htm
Timestamp: 2018-12-15 00:34:25+00:00

Document:
INTERDIC INFOGRAFÍA. Volcado a video
(INFOGRAFÍA) VOLCADO A VIDEO
Vamos a tratar aquí las distintas técnicas existentes para volcar a video una animación, pero antes de examinar las posibilidades existentes vamos a aprender un poco sobre el sistema de video que vamos a usar, que generalmente en Europa, es el PAL ( Excepto en Francia, Mónaco, Hungría, Polonia y Rusia que utilizan el SECAM). Este sistema es una evolución del Americano NTSC, su resolución efectiva es de 768x576 pixels a una profundidad de color mínima de 16,4 millones de colores (24 bits). Es un sistema entrelazado ( Fig.1) que construye cada frame (cuadro) con dos campos (fields), cada uno de los cuales tiene la mitad de resolución de un cuadro, y divide un cuadro en dos, mostrando primero las lineas pares y a continuación las impares. Por tanto, la velocidad de barrido de campo es de 50 por segundo mientras que la de cuadro es de 25. Por todo ello nos da una velocidad de variación de movimiento de 50 veces por segundo y un numero de cuadros de resolución total de 25 por segundo.
Es muy importante conocer todos estos parámetros ya que en función de ellos podemos hacer distintos tipos de render para obtener el máximo rendimiento del sistema de video usado.
El parámetro utilizado para definir la resolución en TV es básicamente la linea frente al pixel en video digital, así que aunque volquemos a VHS, Hi8 o Betacam (todos ellos en PAL) debemos conocer la resolución de línea(*) de cada uno de ellos para adecuar nuestro trabajo al formato final. Si el soporte final de nuestro trabajo fuera VHS no haríamos render a 768x576, ya que la resolución de linea de VHS es aproximadamente la mitad, el numero de campos y cuadros es invariable sea cual sea el formato.
Debemos elegir el formato en función del destino final del trabajo, si va ha ser emitido por TV debemos elegir un formato BROADCAST: Betacam SP, B, C o pasar a sistemas digitales como D1 o Betacam Digital. Por ultimo también debemos conocer las distintas formas en que la señal de video es transportada desde la salida de video del ordenador al sistema de grabación. Existen básicamente cuatro sistemas de señal de video y son los mencionados a continuación:
- Video compuesto.- Es una señal única que lleva toda la información de video ( luminancia, crominancia y sincronismos ), es la de más baja calidad ya que al ir todo mezclado se producen interferencias ( moireg ) entre los distintos componentes.
- Y/C.- En este caso la señal de video se separa en dos componentes: Y (luminancia+sincronismos) y C (crominancia), esta sistema es de mayor calidad que el anterior y es incorporado por aparatos tanto domésticos como profesionales.
- YUV.- Es el sistema utilizado en Broadcast por excelencia, en este caso se separa la señal de video en tres componentes y una señal de referencia para sincronizar. Es el sistema usado en casi todos los estudios de video y se le llama "componentes".
- RGB.- Este sistema es normalmente de uso interno entre distintos aparatos. Es el de mayor calidad ya que van separados los tres colores base RGB rojo, verde y azul, ademas de llevar los sincronismos en dos lineas independientes una para el vertical y otra para el horizontal (o ambos sincronismos en la señal G según el sistema) . Este sistema es por ejemplo el usado entre la tarjeta de video y el monitor de nuestro ordenador.
Teniendo en cuenta todos los datos anteriores elaboraremos el render a la resolución adecuada y a 25 cuadros o 50 campos según el sistema de volcado que vayamos a utilizar. Distinguiremos entre dos sistemas principalmente:
Volcado directo.- Es el más usado en la actualidad ya que supone un ahorro de tiempo y de desgaste de los magnetoscopios. Se trata de hacer play de la animación en tiempo real y grabarla sobre la marcha.
Evidentemente es difícil que cualquier ordenador pueda hacer esto con una animación de 768x576 a 25 frames por segundo directamente, ya que esto supondría que es capaz de leer y transferir a la memoria de video mas de 30 Mbytes / s. Por lo que debemos optar por sistemas de compresión de video. El sistema mas económico de transferencia directa desde PC es bien simple, debemos disponer de un equipo con una velocidad de transferencia superior a 1,5 Mbytes/s y una tarjeta de salida de video PAL directa (esto es una tarjeta que nos da salida en PAL de lo que estamos viendo en el monitor) o un convertidor de los que se añaden a la salida de nuestra SVGA. Generaríamos una animación a 320x240 256 colores y 25 frames por segundo en formato .fli o .flc, que es un formato de compresión sin perdida. Haríamos play de esta animación y lo grabaríamos directamente en VHS. Este mismo sistema se puede utilizar con una animación generada o transformada en MPEG si nuestro sistema nos lo permite. Esta es una solución económica pero de baja calidad.
Para conseguir un resultado de superior calidad debemos recurrir a una tarjeta de salida PAL con compresión M-JPEG (Motion-Jpeg) como la FPS60 o la Video Machine ambas de la marca FAST. Este dispositivo nos permite transformar nuestra animación en una secuencia de JPEG (sistema de alta compresión con perdida de calidad) que la misma tarjeta comprime y descomprime por hardware. Estas tarjetas nos permiten ajustar el ratio de compresión, con lo que conseguiremos que la animación ocupe entre 1:4 y 1:100 del tamaño que tendría sin compresión, por tanto, podemos disminuir en esta proporción la velocidad de transferencia necesitada, lo que nos permite hacer play directamente desde una disco duro rápido a una compresión del orden de 1:10 a una resolución de 768x576 a 25 cuadros por segundo y con una profundidad de color de 24 bits. Esto nos proporcionara una calidad suficiente para sistemas de video profesional como el U-MATIC de alta banda. Las perdidas de calidad son directamente proporcionales al ratio de compresión, es decir, mas compresión = menos calidad. Para conseguir una calidad Broadcast (para emitir en TV) debemos usar un ratio del orden de 1:5 o inferior, por lo que deberemos usar una tarjeta M-JPEG con DPR, esto es un sistema que proporciona a la tarjeta directamente un sistema de almacenamiento de alta velocidad. Normalmente se trata de uno o varios discos duros SCSI de alta velocidad de transferencia que son de uso exclusivo para la tarjeta M-JPEG ya que se conectan a esta directamente, en muchos casos estos sistema permiten trabajar con compresión 0, es decir, sin perdida alguna de calidad. Existen tarjetas de este tipo dotadas de lineas de control de magnetoscopios lo que nos permite efectuar toda la operación desde el ordenador. También podemos agregar al ordenador una tarjeta controladora de magnetoscopios si la M-JPEG no incorpora esta característica. De todas maneras en esta técnica de volcado directo se puede controlar manualmente el magnetoscopio sin que esto suela dar problemas.
Volcado frame a frame.- Este es el sistema tradicional, es mucho mas lento y caro pero al no usar normalmente compresión proporciona una calidad optima. En este caso se necesita una tarjeta controladora de magnetoscopios Betacam, ya que solo estos nos permiten una edición frame a frame y algunos campo a campo. Ademas debemos tener una tarjeta con salida PAL de framebuffer preferentemente con salida YUV.
Podemos proceder de dos maneras: Generar el render completo y posteriormente hacer el volcado frame a frame al magnetoscopio, o bien, hacer el render y el volcado simultáneamente. De esta manera el ordenador conectado al magnetoscopio, ira generando el render y volcando cada cuadro conforme este se haya generado. Este sistema tiene la ventaja de que no es necesario almacenar la animación ya que esta se va grabando conforme va siendo generada. Sin embargo, esta ultima solución es arriesgada y la que consume mas tiempo, ya que si se produce un error de grabación es posible que tengamos que generar la animación de nuevo. El principal motivo de que este sistema sea el mas lento es puramente mecánico, ya que para grabar frame a frame el magnetoscopio debe hacer un pre-roll (rebobinado para sincronizar) de tres segundos como mínimo en cada operación. Esto junto al tiempo de grabación y al post-roll supone normalmente un mínimo de 6 segundos por frame. Por tanto, para una animación de 10 segundos, es decir, 250 frames el tiempo mínimo de grabación seria de 250x6= 1.500 segundos, media hora aproximadamente. Si a esto añadimos el tiempo de render de cada frame y si este fuera de 60 s. estaríamos hablando de un mínimo de 4 horas cada 10 segundos de animación.
Existe la posibilidad en algunos magnetoscopios de volcar campo a campo en lugar de frame a frame. Para esto debemos generar el render por campos, esto nos da mas calidad tanto de anti-aliasing como de suavidad de movimiento.
Ajustes y Recomendaciones. Independientemente del sistema de volcado elegido vamos a enumerar aquí una serie de conceptos y recomendaciones muy importantes. Gran parte de ellos solo aplicables a sistemas Broadcast.
El ajuste mas básico es el de gamma, en primer lugar debemos ajustar este parámetro en nuestro monitor. Esto nos garantiza que las imágenes que vemos en el se corresponderán exactamente con los ajustes de iluminación y materiales que hallamos elegido, ya que básicamente este parámetro afecta al contraste de las imágenes generadas. En el caso de que cambiemos de monitor debemos repetir el ajuste. El segundo paso es ajustar la gamma de salida, es decir, la que corresponde al aparato final en el que se verán las imágenes, este valor es de 2,2 que es el correspondiente al T.R.C. (pantalla) de la televisión.
Otro ajuste muy importante es el de nivel de negro y de luminancia/luma (blancos), para este ajuste debemos de disponer de un monitor de forma de onda o hacerlo en un estudio de video previamente a la generación del render. Aunque existen tarjetas de salida PAL en el mercado que incorporan un monitor de este tipo por software, normalmente esto no es así. Este ajuste es fundamental, ya que la gran mayoría de tarjetas PAL son capaces de salir del rango de niveles de video optimo tanto superior (exceso de luminancia) , como inferior (nivel de negro demasiado bajo) . De igual manera, los niveles de color que nos proporcionan las tarjetas de salida PAL pueden ser superiores a los óptimos por tanto debemos ajustar las cantidades de color (croma) máximos que podemos utilizar para evitar superar los limites (exceso de saturación). Para este ajuste necesitaremos un vectorscopio.
Estos ajustes se realizaran normalmente a través de el programa de render utilizado. En el caso del ajuste de Gamma el programa debe incluir esta opción. En los ajustes de Negro, Luma y Croma en muchos casos deberemos hacer un ajuste "manual", es decir, tomar nota de los niveles de iluminación y color máximos y no sobrepasarlos al elaborar materiales o al iluminar.
Señal de Referencia ( Genlock ).- En los estudios de video se utiliza una señal de referencia con objeto de sincronizar todos los dispositivos de la cadena de video. En el caso de que nuestra tarjeta tenga señal de referencia debemos configurarla como "referencia externa". Si no es así, debemos aislar el magnetoscopio de la señal de referencia local. bien físicamente (retirando el cable del aparato) o por configuración si el modelo lo permite. Otra opción seria que nuestra tarjeta generase la señal de referencia y conectar esta directamente al magnetoscopio. Modo de grabación ( assemble / inserto ).- En general el sistema de grabacion/edicion sera el de inserto, el cual se utiliza en una cinta en la que previamente se han grabado las pistas de control (cinta pistada). Con estas recomendaciones y con el pequeño glosario que tenéis a continuación terminamos esta visión general de una de las partes mas importante de la infografia: el volcado a video, o dicho de otra manera, el registro magnético de las imágenes generadas por ordenador. Si bien, sera objeto de otro articulo el uso de los formatos digitales que poco a poco se van imponiendo en todos los estudios de video. ==================================================================== ASTERISCO (*) en realidad existen mas parámetros como la relación señal-ruido, detalle o el ancho de banda, pero salvo casos excepcionales con la resolución de linea tendremos suficiente. ====================================================================
Luma / luminancia: Información de niveles de luz en la señal de video.
Croma / crominancia: Información de color en la señal de video.
Gamma: Alinealidad en la respuesta (salida) de un dispositivo (normalmente un CRT), en relación a la señal de entrada.
Magnetoscopio: Dispositivo que reproduce imágenes grabadas en cinta magnética. Comúnmente video.
Recorder: Magnetoscopio que permite grabar.
PAL: Phase Alternation Line. Sistema de televisión usado mayoritariamente en Europa.
Player: Magnetoscopio que únicamente permite reproducir.
TCR /CRT: Cathode Ray Tube. Tubo de Rayos Catódicos. Comúnmente pantalla.
Broadcast: Conjunto de especificaciones de calidad de la señal y dispositivos de video.
DPR: Digital Player/Recorder. Grabador/Reproductor Digital.
Assemble: Sistema de edición en cinta magnética en el que se va grabando señal y pistas de control a continuación de la ultima grabación.
Insert: Sistema de edición en cinta magnética que es capaz de grabar señal en cualquier parte de la cinta que contenga
Saturación: Cantidad de color.
Pistado: Operación en la que se graba en cinta magnética las pistas de control, como el codigo de tiempo, necesarias para su posterior uso.
Sincronismos: Señales que indican a los dispositivos de video cuando empieza y acaba una linea (horizontal), o un cuadro (vertical).
© Copyright -YASABES.COM. 1996/2008

References: resolución 
 resolución 
 resolución 
 resolución 
 resolución 
 resolución 
 resolución 
 resolución 
 resolución