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14 Ene 2015

Formato de la señal de vídeo Ultra HD

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Hace unas semanas escribí un post sobre el origen del 4K y su similitud con la Ultra HD, pero evidentemente, la Ultra HD es mucho más extensa que lo que aparece en estos posts, así que por ello me he propuesto ampliarlo mediante un ebook que pronto anunciaré en este blog. Pero antes de continuar quiero hacer un avance sobre el formato de la señal de vídeo en Ultra HD.

El formato de señal que se utiliza en UHDTV es el que se viene utilizando en sistemas de televisión anteriores, o sea, el formato compuesto por una señal de luminancia y dos señales de color.

En la siguiente tabla se muestran las diferentes resoluciones que están previstas que tengan más uso y los flujos de datos que se generan en cada uno de ellos.

 Formatos UHDTV

                                                            Imagen©tilanotv

Como ya sabemos, la transmisión de la señal de vídeo en las componentes Y, Cb, Cr se utilizó al comienzo de la televisión en color (por ser retrocompatible con la Tv B/N) para reducir el ancho de banda de la señal de vídeo compuesta, además de tener menos problemas con los ruidos externos que una señal en RGB o también porque es menos susceptible de errores en DC.

Este sistema de reducción del ancho de banda de la señal esta basado en el HSV (Sistema Visual Humano), el cual, es más sensible a las variaciones de luminancia (ya que la información espacial de la luminancia se mantiene durante todo el ancho de banda) que a las variaciones de color (cuya información espacial de alta frecuencia, o sea, la información de color no se transmite), por lo que en un sistema YC lo podríamos describir como un sistema en donde las componentes de baja frecuencia de las señales RGB de la entrada se mantienen y los componentes de alta frecuencia disminuyen, circunstancia que hace que podamos decir que las componentes de alta se conviertan en acromáticas.

A parte de esto, otro sistema que se utiliza para reducir el ancho de banda en el formato de la señal es el uso de la función de transferencia no lineal, o como también se denomina corrección de gamma. Como ya sabemos, esta función se empezó a utilizar originalmente para realizar una compensación en la cámara de vídeo de la función de transferencia electro-óptica del Tubo de rayos catódicos, lo que ocurre, es que esta compensación coincide también con la curva de sensibilidad del HVS.

Pero…¿por qué se reduce ancho de banda al aplicar la corrección de gamma? Pues porque si por ejemplo grabamos una imagen (en condiciones normales de iluminación) y no la corregimos en gamma estamos utilizando gran cantidad de bits ( o lo que es lo mismo ancho de banda al fin y al cabo) para dar información sobre zonas muy brillantes de la que el ojo humano no va ser capaz de captar los detalles. Sin embargo, estos bits se podrían utilizar para dar información sobre zonas oscuras a las cuales el ojo humano si es más sensible.

Es cierto no obstante, que existe una similitud entre la inversa de la función de la gamma necesaria para la transmisión de vídeo, con las características propias de un TRC, circunstancia que aprovecharon los ingenieros en los comienzos de la televisión. Por ello, la corrección de gamma se sigue utilizando incluso cuando ya prácticamente no existen TRC’s en el mercado.

Tanto la codificación del color en componentes Y’Cb’Cr’ reduciendo el ancho de banda, como la corrección de la gamma con la conversión no lineal están sometidos a un proceso de la señal no lineal, lo cual conlleva a que si hay procesos ordenados de forma diferente, éstos produzcan a su vez salidas diferentes.

Probablemente, debido a la facilidad para construir la circuitería, los investigadores del primer sistema de televisión a color realizaron la corrección de gamma en primer lugar y a continuación la codificación YC.

No se que te parece la aparición de esta variedad de formatos de televisión con tan alta calidad de la señal, pero si lo prefieres puedes dejar un comentario a continuación.

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