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Tema 4
Soportes de almacenamiento digital en vídeo
Contenidos
IntroducciónCorrección de erroresGrabación sobre cintaUnidades de disco magnéticoMagnetoscopios híbridosUnidades de disco ópticoBibliografía
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Introducción
MultigeneraciónEfectos multicapaCorrección de erroresl Existencia de ruidol Defectos en la cinta “drops-out”l Errores de seguimiento de pista “tracking”l Defectos en la lectura de las cabezas
Componentes frente a compuesto
Corrección de errores
Concepto de entropíaLa compresión trata de aumentar la entropíaLa redundancia es útil en entornos ruidososMáxima compresión – riesgo de pérdida
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Corrección de errores 2
Alteración de un bit por ruidoRáfagas de bits erróneosConceptosl Detecciónl Correcciónl Cancelación
Corrección de errores 3
Ejemplosl Barajado de muestras
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Corrección de errores 4Ejemplosl Bits de paridadl Cálculo de CRCl Verificación de sumas (Checksum)
7 4 9 205 12 3 20
8 4
20 20
7 4 9 206 12 3 21
8 4
21 20
Corrección de errores 5
Ejemplosl Concepto de síntoma y síndrome
l Sintoma: indicio de dato correcto o erróneol Síndrome: conjunto de síntomas que apuntan
a un errorl Codificación Reed-Solomon
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Corrección de errores 6
Reed-Solomon. Característicasl Algoritmo polinómicol Redundancia pequeñal Corrección controlablel Permite fijar número de detecciones (2T) y
correcciones (T)l Ej: RS(204, 188) detecta 16, corrige 8.
l Suelen utilizarse dos códigos cruzados
Corrección de errores 7
Reed-Solomon. Codificaciónl “Carga”: mensaje a protegerl División por el polinomio generadorl Resto aparece como redundancial Repetición en reproducciónl Las diferencias son síntomas de errorl El síndrome apunta a los bits erróneos
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Codificación de canal
Objetivosl Recuperación del relojl Sincronización de palabrasl Eliminación de bajas frecuencias
Soluciónl Mantenimiento de tasas altas de
transiciones 1-0 y 0-1
Grabación sobre cintaHuella magnétical Pistas helicoidales para audio, vídeo ...l Pistas longitudinales para control ...
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Grabación sobre cinta 2
Características de la información de vídeol Formato de muestreo
l 4:2:2, 4:2:0, 4:1:1l Grabación de la parte activa de las líneasl Existencia o no de compresión
Grabación sobre cinta 3
Características de la información de audiol Bloques sobre pistas helicoidalesl Independencia de canalesl Separación de muestras pares e imparesl Sin compresión
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Grabación sobre cinta 4
Ancho de pista helicoidall Robustez <-> capacidad
Separación entre pistasl Zona de guarda <-> grabación azimutal
Separación entre bloques (GAPs)
Grabación sobre cinta 5
Cabezas longitudinales desplazadasSistemas autotracking y multitrackingPista de audio analógico CUEl Búsqueda a alta velocidad
Pista de controll Bloqueo de servos (cámara lenta, inverso)
Código de tiemposl Absoluto y relativo
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Grabación sobre cinta 6
Función prelectura o “pre-read”l Reproducción grabación simultánea
Interfaces estandarizadosVolcado rápido a soportes no-linealesCompatibilidad ascendenteOtras funcionalidades
Clasificación de magnetoscopios digitales
Características diferenciadorasl Tipo de muestreo
l Profesional 4:2:2.l Factor y método de compresión
l Multigeneraciónl Tiempo de grabación
l Tamaño de pistas y flujo binariol Otras funcionalidades
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Clasificación de magnetoscopios digitales 2
Formatos en desusol D1 (Sony 1986)
l Componentes. 4:2:2. 8 bitsl Sin compresiónl Referencia en calidad, pero poco económico
Clasificación de magnetoscopios digitales 3
Formatos en desusol D2 (Ampex) y D3 (Panasonic)
l PAL o NTSC compuesto. 8 bitsl Muestreo 4*fsp
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Clasificación de magnetoscopios digitales 4
Formatos 4:2:2 con calidad de estudiol D5l Betacam Digitall Betacam SXl D9 / Digital-Sl DVC-Pro50
Característicasl Alta multigneración
Clasificación de magnetoscopios digitales 5
D5 (Panasonic)l Compatible con D3l Muestreo 4:2:2l Resolución 10 bits (4/3) 8 bits (16/9 – 18MHz)l Flujo binario 288 Mb/sl Sin compresiónl 4 canales digitales audio 20 bits 48 kHz + CUEl Capacidad de cintas 127 minutosl Existe versión TVAD con compresión 4:1
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Clasificación de magnetoscopios digitales 6
Betacam Digital (Sony)l Compatible con Betacam SPl Muestreo 4:2:2l Resolución 8 o10 bits (16/9 – 13.5MHz)l Flujo binario 125,58 Mb/sl Compresión 2.3:1. Por campos. DCT 8x8 intrac.
Cuantificación. Zig-zag. Huffman.l 4 canales digitales audio 20 bits 48 kHz + CUEl Capacidad de cintas 40 min, 124 min
Clasificación de magnetoscopios digitales 7
Betacam SX (Sony)l Compatible con Betacam SPl Muestreo 4:2:2, 10 bitsl Flujo binario 18 Mb/sl Compresión 10:1. MPEG-2 - 4:2:2P@ML GOP(IB)l 4 canales digitales audio 16 bits 48 kHzl Capacidad de cintas 60 min, 194 minl Transferencia a alta velocidad de audio y video 4xl Incorporación de discos duros
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Clasificación de magnetoscopios digitales 8
D9 / Digital-S (JVC)l Compatible con SuperVHSl Muestreo 4:2:2, 8 bitsl Flujo binario 50 Mb/sl Compresión 3,3:1. Intracuadro. DCT 8x8.
Macrobloques. Superbloques. Barajado de datosl 2 canales digitales audio 16 bits 48 kHz + 2 CUEl Capacidad de cintas 104 minl Corrección de errores Reed - Solomon
Clasificación de magnetoscopios digitales 9
DVC-Pro50 (Panasonic)l Compatible con DVC-Prol Muestreo 4:2:2, 8 bitsl Flujo binario 50 Mb/sl Compresión 3,3:1. Intracuadro. DCT 8x8.
Huffman.l 4 canales digitales audio 16 bits 48 kHz + CUEl Capacidad de cintas 92 minl Compatible con DV y DVCAM
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Clasificación de magnetoscopios digitales 10
Formatos portátiles y de ENGl DVCAMl (D7) DVC-Pro
Característicasl Portabilidadl Calidad cercana a estudiol Muestreos 4:1:1 y 4:2:0
Clasificación de magnetoscopios digitales 11
DVCAM (Sony)l Compatible con DVl Muestreo 4:2:0 (625 lin), 4:1:1 (525 lin). 8 bitsl Flujo binario 25 Mb/sl Compresión 5:1. Intracuadro. DCT 8x8.
Macrobloques. Superbloques. Barajado de datos.l 2 canales digitales de audio 16 bits a 48 kHz ó
4 canales digitales de 12bits a 32 kHzl Capacidad de cintas 40 min 184 min
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Clasificación de magnetoscopios digitales 12
DVC-Pro (Panasonic)l Compatible con DV y DVCAMl Muestreo 4:1:1. 8 bitsl Flujo binario 25 Mb/sl Compresión 5:1. Intracuadro. DCT 8x8.
Macrobloques. Superbloques. Barajado de datos.l 2 canales digitales de audio 16 bits a 48 kHzl Capacidad de cintas 63 min 123 minl Pérdida de calidad al pasar de/a DVCAM (625 lin)
Clasificación de magnetoscopios digitales 13
Formatos domésticosl DV-DVC (Varios)
l Formatos 4:2:0 o 4:1:1. 8 bits.l Flujo binario 25 Mb/sl Compresión 5:1. Intracuadro. DCT 8x8.l 2 can. audio dig. 16 bits a 48 kHz. ó 4x 12 bits a 32 kHz.l Capacidad de cintas 60 min 210 min. (Modo LP x 1,5)
l Digital-8 (Sony)l Igual a DV pero en cinta Hi8 más económica
l D-VHS (JVC)l Almacenamiento de la información de TV terrestrel Capacidad 3,5 horas (TVAD), 7h (TV Dig), 49 h (LP)
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Clasificación de magnetoscopios digitales 14
Otros formatosl D6 (Toshiba)
l TVAD en componentes.l Sin compresión.l Capacidad de cintas 64 min
l DVC-Pro HD (Panasonic)l TVAD 60 Hz Muestreo 4:2:0l Compresión 6,7:1. Basada en DCTl 4 canales audio digital de 16 bits a 48 kHzl Capacidad 46 minutos
Grabación en disco magnético
Acceso aleatorio y no-linealVentajasl Sin pérdidas de tiempo por búsquedal Edición en base a puntos de inserción
modificablesl Indexación de ficheros por nombre
Limitacionesl Necesidad de transferencia desde cintal Capacidad limitada a pocas horasl Elevado precio por minuto y relativa fragilidad
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Magnetoscopios híbridos
Introducido por Sony en algunos equipos SXContiene unidad de cinta y disco duroGrabación y reproducción simultáneaTransferencias entre cinta y disco a 4xCapacidad de disco interno 90 minutosPosibilidad de discos externos SCSI hasta 6hInterfaces con plataformas lineales y no-linealesControl desde panel y desde editor externo
Magnetoscopios híbridos 2
Edición con el Betacam SXl Modo “Master”
l Grabación conjunta de audio y vídeo en ficherol No es posible editarl Hasta 256 ficheros con distintas duraciones
l Modo “Index”l Búsqueda por los ficheros
l Modo “Program”l Inserción de datos de ediciónl Compuesto por secciones de ficheros ”master”.
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Unidades de disco óptico (DVD)
Vídeol Formatos 4/3 y 16/9 en muestreo 4:2:0l Compresión MPEG-2. Aprox. 15:1
l Constant Bit Ratel Mejor calidad con mayor flujo de datos
l Variable Bit Ratel Flujo binario dependiente del contenido de imágenesl Optimización de la capacidad de almacenamientol Flujos entre 4.7 y 10 Mb/s.
Unidades de disco óptico (DVD) 2
Audiol Formatos multicanal (PCM, Dolby Digital...)l Alta calidad. Cine en casa con 5 víasl Hasta 8 canales diferentes de audio
l Diferentes idiomasl Fondos musicales ...
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Unidades de disco óptico (DVD) 2
Audiol Formatos multicanal (PCM, Dolby Digital...)l Alta calidad. Cine en casa con 5 víasl Hasta 8 canales diferentes de audio
l Diferentes idiomasl Fondos musicales ...
Subtítulosl Hasta 32 canales
Unidades de disco óptico (DVD) 3
Dimensiones del soportel Discos de 8 o 12 cml Posibilidad doble cara y doble capa
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Unidades de disco óptico (DVD) 4
Dimensiones del soportel Discos de 8 o 12 cml Posibilidad doble cara y doble capa
817224:159.421
48.5122:154.711
Tiempo (h)Capacidad (GB)
Nº CarasNº Capas
Unidades de disco óptico (DVD) 5
Tipos de soportesl DVD-Rom. Grabadol DVD-R. Grabable una vezl DVD-Ram. Grabaciones múltiplesl DVD-Audio. Formatos MPEG-Audio, Dolby
Digital, PCMl DVD-Vídeo. MPEG-2
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Unidades de disco óptico (DVD) 6
Proteccionesl Distribución por zonasl Anticopia con clave de seguridad.
CSS-Content Scrambling System
Bibliografía Vídeo recording formatsl http://www.tvcameramen.com/equipment/video_formats
About DVDl http://www.sel.sony.com/SEL/consumer/dvd/about_feat.html
Rodriguez Vazquez, JL. “Vídeo Digital”. SP-EUITT-UPM (1996)Watkinson, J. “Vídeo Digital” Paraninfo (1996)Watkinson, J. “El arte del Vídeo Digital” IORTV (1990)