Contenido
- Macrobloqueo
- Aliasing
- Peinar / Entrelazar Artefactos
- Sin errores, sin estrés: su guía paso a paso para crear software que cambie su vida sin destruir su vida
- Conclusión
Fuente: Beror / Dreamstime.com
Para llevar:
La compresión de video a veces puede provocar anormalidades visuales conocidas como artefactos, que se pueden evitar con los parámetros establecidos correctamente en la tubería de codificación.
Todos los medios visuales están comprimidos. El propósito de un medio electrónico es almacenar información en un formato empaquetable. La calidad, la claridad y la fidelidad del video digital dependen de una serie de factores que generalmente surgen como resultado de la compresión. La velocidad de transmisión, el tamaño del archivo, la calidad de la fuente y la complejidad de la fuente desempeñan papeles vitales en la compresión de video, al igual que los dispositivos de hardware utilizados para capturar, almacenar y mostrar datos de medios audiovisuales. Los artefactos de video generalmente se refieren a aberraciones en las salidas procesadas de señal, y en el video digital, pueden distraer y, en casos extremos, pueden destruir una transmisión completa. No obstante, existen por una razón, y la comprensión de las características únicas de diferentes artefactos ayuda a los técnicos e ingenieros de video a identificar las debilidades en la cadena de codificación. Estos son algunos de los artefactos más comunes en el video digital moderno. (Para obtener más información sobre la calidad de video, consulte Crepúsculo de los píxeles: cambio del enfoque a gráficos vectoriales).
Macrobloqueo
Un macrobloque es una unidad de procesamiento de imágenes en varios formatos de video ampliamente utilizados, como H.264 y MPEG-2. El procesamiento de macrobloques involucra ecuaciones matemáticas que toman imágenes submuestreadas en color y, a través de una serie de transformaciones, las cuantifican en datos codificados. Existe en aras de la eficiencia de codificación, pero puede dar lugar a artefactos de video que se conocen como errores de macrobloqueo. Las características visuales de los artefactos de macrobloqueo a menudo son similares a las de las imágenes altamente pixeladas, pero con grupos de píxeles en forma de caja más claramente definidos que se parecen un poco a piezas de rompecabezas extraviadas en el marco.
Por lo general, el macrobloqueo se puede atribuir a cualquiera o a todos los siguientes factores: velocidad de transferencia de datos, interrupción de la señal y rendimiento del procesamiento de video. Los servicios de transmisión por cable, satélite e Internet son especialmente vulnerables al macrobloqueo, ya que su infraestructura de transmisión multicanal a menudo requiere una compresión de video excesiva. Sin embargo, es posible que los artefactos ocurran también en un flujo de señal menos congestionado (aunque no es tan común). Y aunque el macrobloqueo sigue siendo un artefacto de video común, la codificación de video de alta eficiencia (HEVC) lo está eliminando gradualmente, y utiliza alternativas innovadoras a los procesos de macrobloque.
Aliasing
El aliasing describe el proceso o efecto de los datos procesados por la señal reconstruidos en una salida comprometida. Afecta principalmente a segmentos de medios espaciales y temporales que incluyen patrones complejos y repetitivos, y generalmente puede atribuirse a tasas de muestreo insuficientes. Si una fuente no se muestrea a la velocidad adecuada y se produce un alias, puede producir un extraño efecto de arrastre en los patrones dentro del marco. La apariencia visual del alias depende de la naturaleza de la fuente, pero una de sus manifestaciones más comunes se parece a lo que comúnmente se conoce como un patrón de muaré.
Para imaginar este fenómeno, imagine dos rejillas idénticas apiladas una encima de la otra. Si está alineado correctamente, apenas notará que hay dos y no solo uno. Pero si gira la rejilla superior, aunque sea un poco, las rejillas ya no se alinearán. Ahora, las filas y columnas desalineadas crean distorsión donde antes había un patrón simple y uniforme, creando patrones de desplazamiento que tienden a ondularse. Otra analogía para el alias podría ser radios de bicicleta en una rueda giratoria. Cuando se filma y cuando gira lo suficientemente rápido, a veces parece que los radios giran en la dirección inversa de su giro real. Esto se debe a que la frecuencia de muestreo del dispositivo de captura no está muestreando lo suficientemente rápido como para representar con precisión la velocidad de rotación de la rueda, creando un patrón visual (o alias) diferente en su lugar.
Peinar / Entrelazar Artefactos
Antes de que se desarrollara el video progresivo moderno, se entrelazó el modo de escaneo de video de transmisión dominante, que todavía tiene un uso limitado en la actualidad. Para el video NTSC, eso inicialmente significaba 525 líneas de video escaneadas alternativamente por cuadro a aproximadamente 30 cuadros por segundo. Con las líneas impares escaneadas primero y las líneas pares después, cada grupo (llamado "campo") formaba la mitad de un cuadro. Como los campos se entrelazan entre sí, cada campo tiene una apariencia de peine. Y cuando se interrumpe la sincronización o el patrón del escaneo de campo (generalmente por medio de la conversión de la velocidad de fotogramas) aparecen en la imagen artefactos de peinado que pueden ser muy sutiles o muy molestos.
Los dos formatos prominentes en la historia temprana de la tecnología de películas fueron el cine y el video, los cuales tenían velocidades de cuadro estándar que diferían entre sí. Como se indicó anteriormente, 30 cuadros por segundo solían ser más o menos el estándar para video y televisión (en las regiones que admitían video NTSC), mientras que la película generalmente se filmaba y proyectaba a 24 cuadros por segundo. Esto causó una discrepancia en cuanto a lo que se haría con la diferencia de seis cuadros cuando un formato se transfirió al otro (un proceso conocido como "telecine" o "telecine inverso"). Para hacer frente a esto, los ajustes de sincronización complejos (llamados "patrones desplegables") se estandarizaron para ajustar las velocidades de cuadros con la menor pérdida de calidad notable posible. (Para obtener más información sobre las velocidades de fotogramas, consulte Tecnología de video: Cambio de enfoque de alta resolución a alta velocidad de fotogramas).
Estos patrones omiten o repiten campos para compensar la diferencia de frecuencia entre los medios de entrada y salida, lo que naturalmente produce artefactos similares a peines de los cuadros parciales o campos residuales. Estos artefactos son más notables en partes del marco que representan el movimiento, y a menudo se ven como líneas horizontales detrás de cualquier movimiento. Hay filtros de peinado que pueden remediar los artefactos entrelazados hasta cierto punto.
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Conclusión
La ciencia de la compresión de video evoluciona todos los días y se está volviendo cada vez más eficiente. Pero mientras exista una amplia gama de códecs, esquemas de compresión y formatos de video, también habrá artefactos que ocurran en la conversión entre ellos. La nueva tecnología de video generará nuevas formas de pérdida de calidad en los procesos de transcodificación, así como nuevas soluciones para abordarlos.