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Formato Mini DV

Si nos centramos en los modelos con CCD único, a continuación la señal es dividida en señal de luminancia ( Y ) que representa la imagen en blanco y negro, y crominancia ( C ). Posteriormente se convierte en Y, R-Y y B-Y ( es decir, luminancia, rojo menos luminancia y azul menos luminancia).

Una aclaración sobre el tema de la resolución. Ya hemos comentado que la resolución teórica del estándar es de 720x576 pixels. Esto significa que la parte digital de la cámara (compresor DV, mezclador de imágenes, corrector de errores, etc ) trabaja con imágenes en ese formato : 720x576 x 24 bits. Pero eso no significa que todas las cámaras miniDV del mercado tengan, en la realidad, la misma resolución. Interviene la óptica y el CCD: si son mediocres o con pocos pixels está claro que no se llegará a la máxima resolución. Los fabricantes saben que pocos usuarios se van a poner a medir la resolución. También saben que nuestros televisores son "normales", no son de alta definición. Por ello, en las cámaras de segmento medio-bajo, montan ópticas y CCD que ellos ya saben que no van a conseguir la máxima resolución posible. Pero no hay que preocuparse mucho: cualquier modelo se ve muy bien.

Pero ¿ qué es la resolución ? este tema daría para un apartado entero, pero voy a resumir. Es la capacidad para mostrar detalles pequeños. Se mide en líneas horizontales, es decir, en el número de líneas horizontales perfectamente distinguibles unas de otras sin que se forme un "todo". En la práctica lo que se hace es grabar con la cámara un "poster" o "carta estándar de resolución". Es parecido a la "carta de ajustes". Incluye una serie de líneas concentricas cada vez más juntas. Allá donde nuestra cámara no sea capaz de distinguir una línea de la adyacente, será el límite de resolución expresado en líneas. Pero la resolución no es todo ni muchísimo menos: hay que considerar la pureza de color, el contraste, la saturación, etc, factores tan importantes o más que la resolución "bruta". Sabemos que el sistema PAL de televisión especifica 625 líneas (575 útiles): cuidado, este es el máximo posible teórico, pero está claro que pocas videocámaras o televisores brindan esa resolución ( un TV color de 14.990 pesetas es PAL pero no llega  a las 625 líneas, aún así cumple con el estándar y sus circuitos internos están trabajando con la norma PAL, pero el tubo de imagen es de baja calidad y no es capaz de presentar "625 líneas diferentes"). Todo esto  está simplificado.

Ahora hay que digitalizar esta señal. Dicha señal tendrá componentes analógicos RGB (esto se entiende mejor si pensamos en cámaras con 3 CCD, uno para cada color) . Hay que pasarla a un formato digital suceptible de ser comprimido y almacenado en la cinta. La digitalización la realiza un convertidor analógico/digital ( A/D). Consiste en un chip especializado que toma muestras de la señal a intervalos fijos ( frecuencia de muestreo). A cada muestra se le asigna un valor dependiendo de su amplitud. El número de valores o "escalones" posibles depende del número de bits ( en nuestro caso hay 8 por color primario, con los cuales se pueden definir hasta 256 valores de tonalidad primaria). A continuación se realiza una conversión del espacio RGB al YUV (Y=luminancia, U=R-Y, V=B-Y). La señal de luminancia se muestrea a una frecuencia de 13.5 Mhz, mientras que la R-Y y la B-Y se hace a 3.375 Mhz. Es decir , 4 veces menos, ya que el ojo humano es mucho menos sensible al color. Por tanto la relación es 4:1:1 ( para el sistema PAL, se usa 4:2:0 más difícil del explicar, y peor para realizar múltiples ediciones). En sistemas de vídeo profesionales, como el D-1 sin compresión, se usa una relación 4:2:2 , es decir, el B-Y y el R-Y se muestrean al doble para así obtener una mejor calidad de la señal de color. La relación señal/ruido está entorno a los 54dB ( hay autores que indican 60 dB, depende también de cómo se mida) , incluso mejor que la del estándar (analógico) profesional Betacam SP( 51 dB). Cada uno de los tres componente se cuantifica en 8 bits ( 3x256 valores posibles, 16 millones de colores ). Como ya se ha dicho, la resolución teórica es de 720x576. Al final, tenemos 162 millones de bits por segundo. Es una bestialidad que hay que comprimir de alguna manera.

El dispositivo que realiza la compresión o descompresión se denomina CODEC. El método de compresión se basa en DTC ( discrete cosine transform ) y coeficientes variables. Es un método muy complejo, que no vamos a explicar a fondo, que requiere una potencia de cálculo muy grande ( y todo ello "sobre la marcha"). La compresión es "intraframe" al estilo del M-JPEG. Esto significa que no se obtienen compresiones tan grandes como con el sistema MPEG-2, que utiliza compresión "interframe". La ventaja es que la parada de imagen es mejor y la edición más sencilla y precisa. Un buffer almacena cada uno de los dos campos de que se compone la imagen ( van interpolados, es decir, una imagen se compone de dos campos ). Si hay poca diferencia entre ellos, la imagen se comprime como si fuera un solo campo. Si las diferencias son grandes, se comprimen individualmente. Adiccionalmente, los pixels de un campo se agrupan en matrices de 8x8, que a su vez se agrupan de 4 en 4. Cada juego de cuatro bloques se comprimen de acuerdo a unas tablas de quantización. Dependiendo de nuevo de las necesidades se aplica mayor o menor compresión. El sistema es adaptativo dando mayor detalle a aquellas áreas de la imagen que así lo precisen ( esta es la ventaja sobre el M-JPEG) . Al final, el factor de compresión es de 5:1, quedando 25 Mbits por segundo de información de vídeo con un flujo constante. A este sistema de compresión se le llama DV-25. Es nuestro mundo. Si te quieres enterar a fondo documento de Sony.

Como ya se ha mencionado, este sistema es menos agresivo que el MPEG2 del DVD, brindando una mejor parada de imagen y una edición campo a campo. El sistema MPEG-2 usa compresión interframe, es decir, se compara una campo con el/los siguientes para determinar el grado de compresión a usar. Simplificando mucho, podemos decir que si dos imágenes son similares, simplemente se almacenan las diferencias ( o lo vectores de movimiento). Por tanto, no existe una correlación clara entre una imagen y su campo "original", lo cual dificulta la edición en un ambiente doméstico. Con equipos semi-pro o profesionales no hay problemas ya que decodificando dos cadenas mpeg independietemente y en tiempo real, es posible una edición perfectamente precisa. El MPEG-2 se toma mucho más tiempo para analizar las imágenes y necesita un procesador más potente y memorias adiccionales, con mayor consumo de energía. Todo esto llevó a los fabricantes de cámaras a la necesidad de diseñar un sistema de compresión más simple. Pero teóricamente, el mpeg-2 puede brindar igual o más calidad que el DV-25. Por otra parte, para obtener un M-JPEG equivalente al DV, la relación de compresión debe ser de 3:1.

El audio se graba también digitalmente y en estéreo. Y sin compresión. Podemos elegir entre dos pistas a 16 bits / 48Khz o cuatro pistas a 12 bits / 32Khz. El primer método nos brinda una calidad incluso superior al CD. El segundo posibilita el doblaje y la inserción de bandas sonoras, con una calidad bastante buena. Sería deseable disponer de un control de ganancia de audio ajustable. Las cámaras suelen llevar un Control Automático de Ganancia ( AGC) para ajustar la sensibilidad de los micrófonos a los distintos ambientes. Un aspecto negativo es que el audio no va perfectamente sincronizado con el vídeo. Digamos que a "X" fotogramas no les corresponden exactamente "Y" muestras de sonido. Esto complica un poco la edición a nivel profesional .

Además de audio y vídeo, en la cinta se almacena información de control. Se codifican señales de tiempo, índices y otras necesarias para el modo fotografía. Por fin, toda esta información es almacenada en la cinta. Al final, el flujo de datos es ligeramente superior a 28Mbits/s ( 25 del video + audio + control + etc )

La cassete usada ( mini DV), es aprox. la mitad de tamaño que una de 8 mm. Mide tan sólo 66 x 48 x 12.2 mm. La cinta es de 1/4 " ( 6.35 mm). La composición es completamente nueva con una doble capa de metal evaporado. Lleva un recubrimiento de carbono para darle resistencia y lubricación. Algunas cintas incorporan una memoria donde es posible almacernar información adiccional tales como los parámetros de la imagen ( velocidad, apertura ) e indices temáticos. La cámara debe soportar esta opción.Es una cassete, por tanto hay que seguir todas las precauciones habituales o más. Actualmente se fabrican de 30 y 60 m, pudiendo usarse el modo LP ( no merma la calidad pero no es posible el doblaje de audio) para obtener hasta 90 m de tiempo de grabación. Acaba de salir en Japón una cinta de Panasonic que dura hasta 2 h en modo LP. Parece ser que realmente sólo hay dos fabricantes de cintas : Sony y Panasonic ( JVC pertenece al mismo grupo industrial que Panasonic, asi que ... ).

 

Las salidas. Todas las cámaras disponen de salida de video compuesto y S-Video. Siempre que se pueda se debe usar ésta última ya que brinda mejor calidad de imagen. ( La salida S-Vídeo lleva por separado la luminancia y la crominancia, mientras que la de vídeo compuesto las lleva mezcladas. Esto implica que en nuestro TV deben ser separadas de nuevo con las consiguiente degradación que introducen los filtros de separación empleados ).

Como es lógico, todas tienen también salida estéreo de audio ( nivel de "linea"). Si se quiere conectar unos cascos para monitorizar el sonido hay que acoplar un amplificador (algunos modelos llevan una salida específica para auriculares)

Hoy en día casi todas llevan también la salida digital DV ( llamada también i-Link, Firewire o IEEE1394 ). Permite transferir las imágenes a un ordenador sin merma alguna de calidad.

También todas incluyen la interface LANC o JLIP ( específica de JVC) para controlar las funciones de la cámara a través de un equipo de edición externo ( ya sea un PC o un equipo específico ). Si se usa la interface DV no es necesario usar la LANC/JLIP ya que la DV también permite el control de la cámara. Podemos decir que tanto la LANC o la JLIP son una entrada/salida serie RS232 pero con niveles de tensión TTL ( 0, 5 voltíos ) y no con los habituales del RS232 ( 12 v aprox. ). Por tanto se suele necesitar una pequeña caja que adapta los niveles.

 

 

La entrada de micrófono. Todas tienen entrada de micrófono, muy útil para solucionar el problema de las cámaras más pequeñas que captan su propio ruido de los motores. Normalmente es necesario conectar un micrófono con alimentación propia ( con una pequeña batería). ! Cuidado !. Esta entrada no suele ser muy propicia para grabaciones de música, etc. Es decir, están exclusivamente pensadas para conectar micrófonos. El problema es el Control Automático de Ganancia ( AGC) que va a tender a comprimir la música y a meter ruido en los pasajes más débiles. Además, tiene una alta sensibilidad, por lo que hay que intercalar un divisor resistivo. Lo ideal sería poder desactivar el AGC, cosa posible en algunos modelos, creo. Algún modelo ( Sony VX2000 y otros ) tienen un conmutador que permite seleccionar entre entrada de micro o "nivel de línea". Cuidado, la nueva generación de cámaras no suele tener la entrada de micrófono en la cámara, si no en la "estación de anclaje". Unos pocos modelos (normalmente de Sony) incluyen esta entrada en la zapata de flash "inteligente". Esto permite acoplar un micrófono "inteligente" ( y caro ... ) que ajusta su sensibilidad en función del uso del zoom óptico que hagamos.

De entrada de vídeo hay que olvidarse salvo modelos de alta gama, no les interesa ponerla. No les costaría en fábrica poner un chip convertidor A/D. El problema viene de la posibilidad de grabar con alta calidad de la imagen y de la oposición de la industria del vídeo y del cine por posibles problemas de piratería, etc. También hay un problema de aranceles comunitarios. Los aparatos con capacidad de grabar tienen un arancel especial. Además hay un cupo, por tanto si las cámaras se las considera "magnetoscopios" están comiendose parte del cupo de que dispone cada fabricante japonés.

En cuanto a la entrada DV, el problema está , de nuevo, en un arancel especial que pone la CEE a los aparatos "grabadores de fuentes externas". OJO, pues en la publicidad de las páginas web americanas hablan de "entrada-salida DV". En Europa, sólo salida.

Todas tienen un visor ( viewfinder ) y , la mayoría una pequeña pantalla en color. La tecnología suele ser LCD / TFT de alta resolución. Es importante que sea de la mayor resolución posible ya que de lo contrario será difícil enfocar y ajustar la exposición correctamente. Los visores suelen ser de 0.5" y existen varios modelos : de 113.000, 160.000 o de 180.000. En cuanto a pantallas hay una mayor variedad. Realmente, no son gran cosa y hay que fijarse tanto en el número de pixels como en el ángulo de visión posible.

Casi todos los modelos emplean baterias de Li-ion ( litio ión). Es la última tecnología en este campo, con muchas ventajas sobre las anteriores :

- Alta capacidad y bajo peso/volumen. Triplican en rendimiento a las de Ni-MH.

- No efecto memoria. Se pueden recargar en cualquier momento, no siendo necesaria su descarga total previa.

La tarjeta de memoria flash es la última moda: permiten trabajar en "modo foto real" tal como lo hacen las cámaras de fotos digitales. La foto es almacenada no tiene la calidad de aquellas, pero se dejan hacer.

 Los interesados en profundizar deben seguir estos link :

 http://www.adamwilt.com/DV.html

http//:www.adaptec.com/technology/standars/1394formats1.html 

http://www.adamwilt.com/DV.html

DV data in the AVI video file" Microsoft

En esta página de Sony hay un informe muy bueno sobre el formato DVCAM, muchas de las secciones son aplicables al miniDV.

Estos dos formatos y el miniDV se están usando ya en cadenas comerciales de USA tal como el Discovery Channel y la CNN. Es ya normal su uso en situaciones comprometidas donde una cámara miniDV tipo "espía" pasa casi desapercibida. Ultimamente empleadas en tipo de reportajes e informativos de la mayoría de las cadenas. No es calidad broadcast pero cumplen. 

 

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Actualizada
24/noviembre/2021

 
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