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Compresión de video

Señal de barras de color en monitor de onda.La idea de un esquema de compresión de video es reducir la cantidad de datos que representa digitalmente a la imágen conservando la mejor calidad posible. Inevitablemente ocurrirá en muchos casos una perdida cualitativa bajo la necesidad de sacrificar parate de la información de la imagen para  disminuir el tamaño de los archivos o el ancho de banda necesario para trasmitir la señal. Para lograr esto los diversos esquemas de compresión se aprovechan de defectos en la percepción del ojo humano.

La mayoría de las tecnologías que se utilizan para comprimir video crean bloques de píxeles (con forma cuadrada) que serán comparados de un cuadro de imágen al otro a través del tiempo. La disminución del tamaño del archivo se hará gracias a la información redundante de un cuadro al siguiente que se eliminará a través de algoritmos matemáticos aplicados a la señal digital que permitirán su reconstrucción en el momento en que se reproduzca. Si un video es comprimido en exceso se hace imposible recuperar en su reproducción la calidad original producto de la cantidad de información sobre la imagen que se sacrifico al comprimir. En los formatos que aseguran no tener compresión es de suponer que se puede recuperar una imagen idéntica en calidad a la original pero con archivos mas pequeños o necesidad de menor ancho de banda en su transmisión.

 

Usualmente dos técnicas se utilizan en los sistemas de compresión de video: Intraframe y Interframe. En la primera  el proceso de  compresión se basa en la información   presente dentro del cuadro de imagen mientras la Segunda contempla información en cuadros previos y subsecuentes al que se esta procesando.  El tamaño de la imágen y su relación de aspecto también deben ser considerados cuando se necesita comprimir para reducir el tamaño de los archivos de video. El antiguo estándar NTSC utilizado en los estados unidos especifica  525 líneas útiles por cada cuadro de imagen, pero producto del intervalo vertical en la señal son solamente percibidas por el ojo humano 483 líneas. Esta cantidad de información de imagen es visible en una relación de aspecto de 4:3 (seleccionada por Thomas Edison y luego adoptada en la televisión). Cada línea de la imagen estará compuesta por 644 píxeles, así que si se varia la relación de aspecto incrementando el tamaño de la imagen será mayor la cantidad de píxeles que necesitan ser procesados, almacenados o trasmitidos. Con el desarrollo de la  Televisión Digital la relación de aspecto se define en 16:9 por la preferencia de los televidentes hacia un aspecto mas largo condicionado pro las experiencias visuales en cine a 1.85.

Muchas soluciones para comprimir sacrifican también parte de la información de color en el muestreo digital de la señal. Desde este acercamiento una imagen con muestreo de  4:4:4  (luminancia, color rojo y color azul – el  canal verde se elimina y se recupera con un algoritmo matemático) tendría toda la información de color presente en la original, pero para disminuir el tamaño de los archivos también se han adoptado muestras de  4:2:2 que sacrifican la mitad de la información de color y en casos mas extremos usan  4:1:1 (como en DV) y 4:2:0 lo cual reduce aun mas la calidad. La luminancia es conservada intacta en todos los casos porque en ella residen la mayor parte de los detalles percibidos por nuestra visión. El tema de la compresión es en extremo complejo y como editores toca valorar cuanto sacrificio en la calidad es aceptable dependiendo del proyecto.