El formato DV y los diferentes aspectos.

 Características del formato.

Las imágenes de video se capturan mediante una cámara y las cámaras graban en el formato específico de su fabricante. Además algunas cámaras de alto rango pueden grabar en más de un formato.

De entre los diferentes formatos de captura para cámara de video disponibles vamos a centrarnos en el formato DV.    El formato Digital Video (DV) es un estándar de vídeo de gama doméstica, industrial y broadcast.  Fue creado en 1996 como un estándar internacional según la norma IEC 61834, que define el códec y el tipo de cinta. Fue desarrollado como formato digital de vídeo para un entorno industrial, pero su excelente relación calidad-precio provocó que se haya convertido en el formato predominante en el vídeo doméstico y que hayan surgido versiones profesionales, DVCAM y DVCPRO.  Fue el primer formato de grabación en vídeo digital  que se registraba en cintas DV y MiniDV. Utiliza como protocolo de transmisión de datos el IEEE 1394 o Firewire. Su aparición supuso el abaratamiento de costes y el consumo masivo de este medio a nivel doméstico, lo que se ha denominado “democratización del vídeo”.
 Es un formato SD. SD significa Standard Definition y nos indica que la imagen no podrá superar las 625 o 525 líneas de información de señal de video, es decir, los sistemas DV-PAL o DV-NTSC.  Frente a HD, que significa High Definition y en el que las líneas de información de video van desde 720 hasta 1080.

El DV es un sistema de vídeo digital por componentes que utiliza una frecuencia de muestreo 4:2:0 en PAL y 4:1:1 en NTSC. Para la compresión de vídeo, DV usa el algoritmo DCT con una compresión intraframe y un ratio 5:1. DV es conocido como DV25 porque el flujo de datos resultante es de 25 Mb/s. Una resolución de 720x576. Profundidad de color de 8 bits.

El formato DV graba audio PCM sin compresión. Tiene dos configuraciones posibles de audio. Una permite grabar 2 canales de audio a 48 KHz y 16 bit, y la otra posibilidad 4 canales a 32 KHz y 12 bit.

Existe un formato tipo DV50, el Digital-S, basado en este estándar pero que graba en cinta de media pulgada. Su popularidad ha provocado incluso que sea base comercial para un formato barato de alta definición, el HDV, que solo comparte el tipo de cinta. Como hemos indicado, dentro del formato universal de DV, Sony y Panasonic crearon sus propios sistemas: DVCAM y DVCPRO-25 respectivamente. La resolución y el flujo de datos es la misma, pero difieren en dos pequeñas cosas que los hacen incompatibles:

- DVCAM graba audio y video multiplexados - en una sólo señal las dos informaciones- y lo hace en las cintas con un ancho de pista o “track” un poco superior. Por esa razón, una cinta que normalmente permite 60 minutos en DV, sólo almacena unos 40 en DVCAM. La misma cantidad de información, por tanto la misma calidad.

- La diferencia técnica esencial del DVCPRO ( con un flujo de datos de 25 Mb/s para distinguirlo del hermano mayor de 50 Mb/s) es que el muestreo es 4:1:1, en vez de4:2:0, como es común en PAL.

DV presenta diferentes formatos.

Las cámaras de video digital presentan la posibilidad de cambio de tamaño de imagen. Así, por ejemplo la cámara Panasonic AG-HVX200E nos ofrece esta posibilidad cuando grabemos en DV-PAL: Cuando grabe en el modo 576i podrá cambiar el tamaño (relación de aspecto) de las imágenes que grabe. Para ello, seleccione el ajuste ASPECT CONV de la pantalla CAMERA SETUP del menú de configuración. Nos ofrece tres formatos:

NORMAL. Las imágenes se graban con la relación de aspecto normal 4:3.

LETTER BOX. Las imágenes se graban con una relación de aspecto de 16:9.

Las imágenes grabadas con esta relación de aspecto se muestran con una franja negra en la parte superior e inferior.

SQUEEZE. Las imágenes grabadas se comprimen por los lados y se visualizan con una relación de aspecto de 16:9 en los televisores de pantalla ancha compatibles.

 

Estas mismas relaciones de aspecto serán las que observaremos también en el visor de la cámara y en la pantalla LCD . Para cambiarlas seleccionaremos  la relación de aspecto en el ajuste DISPLAY ASPECT de la pantalla DISPLAY SETUP del menú de configuración.

Los softwares de edición presentan diferentes ajustes. Premier nos ofrece un formato DV-24, DV-NTSC y DV-PAL. Cada uno de ellos con dos proporciones de aspecto de pantalla: Standard y Widescreen; y cada uno de estos con dos opciones de grabación de audio.

También encontramos unas relaciones de aspecto similares a la hora de exportar nuestro proyecto.

 Proporción de aspecto de pantalla o  Aspect Ratio.

La relación de aspecto se expresa como la relación del ancho con el alto de la pantalla de vídeo. Podemos elegir entre una relación de aspecto de 4:3 y de 16:9. La relación de aspecto de 4:3 ó 1.33:1es similar a la "pantalla completa" de una televisión estándar 1.37:1, mientras que la relación de aspecto de 16:9 ó 1.78:1 se corresponde con el formato de pantalla panorámica.

Los formatos de video HD (tanto el 720 como el 1080) tienen une relación de aspecto nativo de pantalla ancha, 1.78:1, conocida como 16:9.

Los formatos SD y la televisión analógica tienen una ratio de aspecto nativo de 4:3 o de 1,33:1.

Desde los inicios del cine, ya se definió la proporción 4:3 como estándar para la proyección de imágenes en movimiento. A partir de entonces fue la proporción usada en cine y la proporción usada al crearse las primeras emisiones de TV.
Fueron precisamente esas emisiones de TV las detonantes de la aparición de los formatos panorámicos, antecesores de nuestro 16:9. Cuando en los años 50 la TV se convirtió en el anfitrión del ocio de los estadounidense y más adelante del resto del mundo, el cine, que empezaba a flaquear en espectadores, tuvo que echar mano de nuevas armas para recuperar su sitio.
Surgieron los formatos panorámicos, más amplios más espectaculares, con proporciones 1.85, 2.35 (anamórfico-Cinemascope), formatos como el Vistavisión, etc

Pero ninguno de estos exitosos formatos tenía aún las proporciones 16:9.

Siguiendo en este contexto histórico, en los años 80, cuando se empezaron a definirse las bases de la entonces TV del futuro, la HDTV, se decidió cambiar el aspect ratio a otro más similar al cinematográfico:16:9. 

Las  distintas relaciones de aspecto que hemos visto dentro del formato DV tienen una razón de ser que se comprende adoptando la debida perspectiva histórica. En el momento actual, existen dos grandes sistemas de televisión: NTSC y PAL. Ambos coexistieron con el SECAM ahora asimilado al PAL.

La gran diferencia entre ambos sistemas viene fundamentalmente por do datos: la resolución y la frecuencia de imágenes por segundo, que varían haciéndolos incompatibles. En Europa trabajamos en PAL.

Allá a finales de los 80, cuando se empezó a compatibilizar la tecnología analógica y digital, los creadores de hardware se vieron en la necesidad de traducir esa sucesión de líneas discretas de la TV analógica en pixels, para manejarlas en los sistemas digitales.
Esto supuso una tarea complicada, debido a que las líneas que conforman una imagen de vídeo analógico no tienen correspondencia lógica con la matriz de pixels cuadrados, que idealmente, componen un frame digital.

Asi constatamos que el tamaño del fotograma para el sistema DV-PAL tanto STANDARD como WIDESCREEN es de 720h 576v.Por tanto tiene la misma resolución. Sin embargo presentan proporciones o relaciones de aspecto distintas distintas 4:3 para Standard y 16:9 para Widescreen.

Por tanto la TV Stándard (SDTV), tanto en PAL como en NTSC, tiene por definición proporciones 4:3 Pero, a pesar de ello, podemos visualizar imágenes en 16:9, sin aumentar ni un pixel la resolución de la imagen. Esto es gracias al Pixel Aspect Ratio, el comodín que encontraron los ingenieros de vídeo para cambiar las proporciones de la imagen sin variar su resolución, aunque esto traerá problemas en edición.

En vídeo digital se utilizan dos tipos de proporciones de aspecto: proporciones de aspecto de píxeles y proporciones de aspecto de pantalla (también denominadas proporciones de aspecto de fotogramas). Aunque están relacionadas, describen propiedades distintas. La proporción de aspecto de píxeles describe las dimensiones de píxeles dentro de la pantalla, mientras que la proporción de aspecto de pantalla detalla la relación de las dimensiones de pantalla.

La mayoría de los formatos de video digital usan píxeles cuadrados, aunque otros formatos más antiguos, como DV y HDV, no los utilizan. Así en  DV-PAL Standard encontramos un PAR  -Pixel Aspect Ratio- de 1,0940. En DV-PAL WIDESCREEN un PAR de 1,4857. Algo similar ocurre en DV-NSTC con distintas cifras. Es decir, rectangulares frente al pixel cuadrado.

 

¿Por qué se usan los pixels rectangulares? La razón principal es porque existen dos sistemas de televisión  o viceversa. Hay pixeles rectangulares porque existen dos sistemas de televisión . Como dijimos, hay unas razones históricas.

En el paso de la TV analógica al TV digital, es  aquí donde históricamente nace la decisión de ajustar la equivalencia de las 625 líneas horizontales de la señal PAL a los actuales 576 pixels, y las 525 del NTSC a 480 pixels, pero añadiendo un matiz, esos pixels no serían cuadrados, si no rectangulares. En el caso de sistema PAL, el PIXEL ASPECT RATIO se definió con proporción 59:54 (1,09), mientras que en NTSC quedó en 10:11 (0,9), frente al ideal 1:1 del pixel cuadrado digital.

PAL: 625 LÍNEAS—-576 PIXELS HORIZONTALES—–59:54 PAR (1,0940)

NTSC: 525 LÍNEAS—480 PIXELS HORIZONTALES—-10:11 PAR (0,909)

El por qué de estas proporciones, ya es algo más complicado de explicar, pero el caso es que esa decisión sigue trayendo problemas y desajustes al mundo de la edición de vídeo.

Respuesta a la pregunta

Los formatos SD y la televisión analógica tienen una ratio de aspecto nativo de 4:3 o de 1,33:1.Pero, a pesar de ello, podemos visualizar imágenes en 16:9, sin aumentar ni un pixel la resolución de la imagen. Esto es gracias, como hemos señalado, al Pixel Aspect Ratio, el comodín de los ingenieros de vídeo para cambiar las proporciones de la imagen sin variar su resolución (y para hacer sufrir un poco a los editores de vídeo).

A la hora de configurar nuestro proyecto de vídeo (en este caso nos centraremos sólo en proyectos SD y no HD) tenemos que tener claro el Aspect Ratio final.

Si vamos a trabajar en 4:3 y el material del que disponemos también está rodado en ese formato, hay poco más que decir. Configuraremos la línea de tiempo con esa proporción. Según el software, nos podemos encontrar distintas nomenclaturas, pero lo normal es que aparezca nombrado como D1/DV PAL o D1/DV NTSC.

Si vamos a trabajar en un proyecto que será distribuido en DVD PAL 16:9, puede ser un poco más complejo (recordemos que estamos hablando de un proyecto SD y no HD).

En el software de edición, elegiremos DV PAL Widescreen 16:9, que utilizaría un PAR 1,42
Configuramos la línea de tiempo con la proporción correcta (habitualmente D1/DV widescreen ), que será de nuevo un proyecto de 720×576 pixels en PAL o 720×480 en NTSC, pero con un PAR algo más alargado, en concreto alrededor de 1,42. Es decir conseguiremos las proporciones de aspecto de pantalla recurriendo al Pixel Aspect Ratio.

El formato de grabación en la cámara sería 576i, que como hemos indicado nos ofrece tres posibilidades de cambio de tamaño de imagen: stándard, letter box y esqueeze .Descartamos el tamaño de imagen STANDARD que nos ofrece la cámara.

Con la segunda opción  tendríamos la proporción adecuada pero tenemos un condicionante: las imágenes han de ocupar toda la pantalla, sin bandas negras, en un televisor LCD 16:9, con lo cual descartamos el tamaño LETTER BOX.

Por tanto, el material procedente de cámara, deberá de estar grabado, a ser posible, en 16:9 reales.
No nos sirve grabar en 16:9  tapando con dos bandas negras la parte inferior y superior de la pantalla, perdiendo por consiguiente toda esa resolución y registrando sólo información en la banda central de la imagen, aunque que coincida con un Aspect Ratio de 16:9.

Hemos de grabar en 16:9 capturando información en el total del fotograma. Como hemos dicho, tanto los formatos PAL como NTSC tienen un tamaño estándar que no es en absoluto panorámico… así que ¿cómo se consigue meter una imagen de 16:9 en un cuadro con proporciones 4:3? Pues,  recurriendo al socorrido sistema del Pixel Aspect Ratio. Por eso una imagen grabada en formato panorámico aparece “estrechada” si no se visualiza con su correcto PAR. Es algo similar a lo que se denomina sistema “anamórfico” en cine.
Al introducir imágenes de este tipo en nuestra línea de tiempo configurada correctamente, automáticamente se estirarán en horizontal y las veremos correctamente.

Es decir elegiremos en la cámara el tamaño de imagen SQUEEZE, que grabaría comprimiendo las imágenes por los lados, al utilizar un PAR 1,09 y que se visualizarían con una relación de aspecto 16:9 en un LCD del mismo formato a pantalla completa

Una vez que todo se ve perfectamente panorámico en nuestra línea, llega la hora de hacer la copia master. Aquí hay que tener de nuevo cuidado con las configuraciones del software y advertir siempre en el render final, que se trata de una imagen 16:9.
De esta manera, si hacemos un MPEG2 para un DVD, el reproductor reconocerá que se trata de un 16:9 y automáticamente estirará la imagen y, si lo estamos viendo en una TV 4:3, creará las pertinentes bandas negras arriba y abajo.