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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


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


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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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


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


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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Ancho de pista helicoidall Robustez <-> capacidad

Separación entre pistasl Zona de guarda <-> grabación azimutal

Separación entre bloques (GAPs)


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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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


Formatos en desusol D2 (Ampex) y D3 (Panasonic)

l PAL o NTSC compuesto. 8 bitsl Muestreo 4*fsp

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Formatos 4:2:2 con calidad de estudiol D5l Betacam Digitall Betacam SXl D9 / Digital-Sl DVC-Pro50

Característicasl Alta multigneración


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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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


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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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


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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Formatos portátiles y de ENGl DVCAMl (D7) DVC-Pro

Característicasl Portabilidadl Calidad cercana a estudiol Muestreos 4:1:1 y 4:2:0


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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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)


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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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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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


Dimensiones del soportel Discos de 8 o 12 cml Posibilidad doble cara y doble capa

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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


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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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)

http://www.tvcameramen.com/equipment/video_formats

http://www.sel.sony.com/SEL/consumer/dvd/about_feat.html

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