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Soluciones de captura de HD en PC de escritorio

Conozca en este artículo algunos conceptos, sistemas y equipos relacionados con el proceso de captura de video de HD en tiempo real desde una fuente de video hacia el disco duro de un computador. Familiarícese con protocolos, software, hardware para la captura y edición de video HD.

Protocolos y caudales de bits para la captura video de HD
Unos cuantos protocolos son empleados para la captura video de HD. Un protocolo es una combinación de conectores y cableado, y los datos que se transmiten a través de ellos. Estos conectores y cableado pueden transmitir uno o mas caudales de bits de datos de video, dependiendo del protocolo.

HD-SDI
El formato profesional para el video de HD es la interfaz digital serial de alta definición (HD-SDI), también conocido como el SMPTE–292M. El formato HD-SDI emplea el mismo cableado BNC coaxial que el empleado para la definición estándar SDI, y soporta todos los formatos de HD 1080i/p y 720p. El formato HD-SDI es típicamente de 10 bits por canal, sin embargo la mayoría de tarjetas de captura soportan la conversión en tiempo real de 8 bits por canal para la captura de video.

El formato HD-SDI puede proveer una buena calidad con una gran limitante— las soluciones de captura de hoy día producen video no comprimido, las cuales requieren enormes cantidades de espacio de almacenamiento. Muchos fabricantes trabajan en mejorar las soluciones de captura de HD-SDI para los sistemas ejecutándose en ambiente Microsoft Windows. Como un ejemplo, Cineform (del que se habla más adelante en el presente artículo) ha desarrollado un esquema de compresión para la captura de video de HD-SDI el cual se espera que duplique la cantidad de contenido que se puede economizar a una matriz de almacenamiento.

1394
El otro tipo de cable empleado para video de HD es el conector 1394 el cual es un estándar de la industria, también conocido como FireWire o i.LINK. Este conector serial de 400 Mbps es empleado con todos formatos comprimidos de HD. A menudo asociado con el formato de video digital (DV), el formato 1394 es un estándar general de datos que puede transmitir video a la velocidad de transmisión de los datos del formato de DV. Hoy día Windows soporta DV25. El Service Pack 2 de Windows XP, también incluye el soporte de DV50.

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1394 soporta los siguientes estándares de captura de video:

  • HDV. El estándar de captura de video más popular de 1394 es el formato HDV, el cual es un caudal de transporte MPEG-2 para cintas de DV convencionales. Toda vez que el MPEG-2 emplea la compresión ínter tramas, HDV puede proveer una calidad de video razonablemente buena a velocidades mucho menores que los formatos profesionales no comprimidos. JVC ha fabricado las primeras cámaras de HDV, las cuales proveen la Captura de video de HD por US $4000 aproximadamente. Otros reconocidos fabricantes de cámaras también ofrecen cámaras de HDV.
    En tanto que los equipos de HDV de hoy día, tales como las cámaras de HDV de JVC, soportan tanto 480 60p o 720 30p, el HDV por sí mismo soporta los formatos 1080 y otras velocidades estándar de trama. El principal inconveniente de la HDV es la dificultad de lograr la edición con precisión de trama para video con compresión ínter trama. JVC provee un aplicativo de edición limitado para sus cámaras. Sin embargo, emplear herramientas de edición de video tales como Adobe Premiere Pro requiere la transcodificación a un formato de compresión de intratrama solamente, tal como el descrito más adelante en este artículo.
  • DV100 y HDCAM. Hoy día, los formatos DV100 (DVCPRO-HD) y HDCAM son empleados primordialmente con HD-SDI. Sin embargo, dado que ambos formatos son comprimidos sobre la cinta, será mucho más eficiente para las herramientas de edición capturar los caudales de bits comprimidos en lugar de convertir los mismos a video no comprimido empleado HD-SDI.
    Algunas soluciones de edición de DV100 y HDCAM han sido discutidas, pero no existe producto alguno disponible en la fecha en que se escribió este artículo que provea el soporte para las herramientas de edición estándar a un precio inicial razonable. Este tipo de solución será de enorme valor para aquellos usuarios quienes requieren les sea mejorada su capacidad de almacenamiento y desempeño suministrados por los formatos comprimidos.

HD Componente Análoga
La producción de HD profesional casi siempre se logra en forma digital. La HD Componente análoga de hecho existe, pero es empleado casi de manera exclusiva a fin manejar las pantallas de los consumidores, e incluso este modo de empleo ha sido rápidamente reemplazado por el estándar de interfaz digital visual (DVI) de consumidor. Las tarjetas de captura comerciales no soportan HD componente análoga, pero conversores HD-SDI están disponibles. El conversor AJA HD10A se recomienda habitualmente para los efectos. Este incluso soporta el legado de formatos 1035i análogos para la entrada.

Sistemas de edición de video de HD
En tanto que algunos sistemas de edición de video son capaces de capturar video en vivo en formato de Microsoft Windows Media, en la mayoría de los casos, estas herramientas procesan video capturado en un formato intermedio y luego éste es codificado. Este flujo de trabajo le permite el empleo del extraordinario método de codificación de doble pasada, el cual analiza el video capturado durante la primera pasada a través de la herramienta de codificación y comprime el video durante la segunda pasada.

La mayoría de sistemas de edición de video emplean tanto formatos de archivos AVI o MOV. El formato que se emplee dependerá de los formatos soportados por la herramienta de codificación. Por ejemplo, la serie 9 de codificadores de Microsoft Windows Media no soportan los archivos de fuentes MOV, más sin embargo otras herramientas de codificación tales como Canopus ProCoder y Discreet cleaner XL de hecho si soportan este formato.

En 2004, un número de nuevos productos estaban disponibles para la autoría de video de HD sobre Windows. Los siguientes parágrafos describen dos soluciones más económicas de edición de video de alta calidad que emplean Adobe Premiere Pro, una herramienta de edición de HD no lineal (NLE) la cual puede exportar directamente a Windows Media 9 Series.

La estación de trabajo BOXX con una tarjeta de captura Bluefish
BOXX suministró la primera estación de trabajo para la edición de video de 1080i/p no comprimidos para el Adobe Premiere Pro. La estación de trabajo BOXX combina un computador preconfigurado, una tarjeta de captura Bluefish 4:4:4, manejadores conforme las necesidades del cliente, y almacenamiento RAID. Esta estación de trabajo habitualmente emplea procesadores duales Intel Xeon de 3.06 GHz. La matriz de almacenamiento está compuesta por 10 discos ATA en paralelo RAID3 de 250 GB, suministrando aproximadamente 2 TB de almacenamiento en línea.

El ancho de banda requerido para el video no comprimido de HD es tan grande que la operación de rendering deberá permitir la edición desde cualquier medio de “cuts-only” o superior, para hacer posible los efectos en tiempo real.

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CineForm
En tanto que el video de HD a menudo es considerado como una solución profesional de elevado costo, soluciones de consumo para video de HD basadas en formato de HDV ahora están disponibles. Al igual que el formato DV para definición estándar de video, el Formato de HDV provee calidad suficientemente buena empleando un flujo de trabajo basado en FireWire a un precio mínimo razonable. Como se describe previamente en este artículo, el formato de HDV emplea caudal de transportes y compresión ínter tramas MPEG-2. En tanto que Adobe Premiere Pro y Adobe After Effects puede importar archivos fuente MPEG-2 con el filtro correcto DirectShow instalado, MPEG-2 no suministra el desempeño necesario a fin de editar efectos en tiempo real y con precisión de trama.

Cineform ofrece los siguientes productos para la conversión de contenido HDV en archivos AVI con compresión sin pérdidas a simple vista:

  • Connect HD. Connect HD, también conocido como HDLink, es un software de captura y transcodificación de HDV que se puede correr como una aplicación autosoportada o integrada con otras aplicaciones de edición de video de HD. Connect HD no provee efectos en tiempo real; este provee transcodificación y es ideal para su uso con aplicaciones que no corren en tiempo real tales como Adobe After Effects.
    El flujo de trabajo Connect HD es simple. Connect HD captura el caudal MPEG-2 desde una cinta y los transcodifica hacia el CineForm mediante un codificadores libre de perdidas visuales 4:2:2 en un Archivo AVI. La conversión se da lugar mientras que la aplicación está capturando el video. En un computador con una procesador rápido, el archivo AVI está disponible tan pronto como la aplicación complete el proceso de captura. El archivo AVI está disponible inmediatamente en una estación de trabajo profesional que ejecuta la conversión en tiempo real. Usted puede luego usar este archivo AVI en cualquier aplicación basada en Windows con capacidad de leer archivo AVIs, tales como un Reproductor Windows Media o Adobe After Effects.
  • Aspecto HD y efectos y transiciones HD RT. Para aquellos usuarios Adobe Premiere Pro, CineForm también les ofrece aspecto HD. Este software permite la edición en tiempo real de contenido de video de HD multicaudal en ambos formatos 720 y 1080. El mismo incluye todas las características del Connect HD, a la vez que provee una nueva pipeline de rendering que soporta un conjunto robusto de efectos y transiciones en tiempo real desde el Adobe Premiere Pro. Si bien el desempeño en tiempo real se logra para los efectos y transiciones suministrados dentro del CineForm (otros codificadores trabajan, pero requieren de rendering), un conjunto muy completo es suministrado.
    Típicamente, HDV, al igual que DV, es un formato de captura de video, y la entrega final del video de HD se hace en un formato. Sin embargo, las herramientas del CineForm también instalan configuraciones preestablecidas para el Codificador Adobe Media el cual puede convertir el video capturado en caudales de bits MPEG-2 compatibles con los caudales de bits de HDV/DVHS de las líneas de tiempo de Adobe Premiere Pro y Adobe After Effects. Dado que la calidad del video producida mediante este proceso es relativamente buena, se debe tener presente que este proceso no está exento de pérdidas.
  • Prospect HD. Prospect HD es una nueva variedad del Aspecto HD que provee rendering y desempeño de edición para el video de HD. La principal diferencia entre Prospect HD y Aspecto HD consiste en que Prospect HD provee el soporte de captura directamente desde las tarjetas de captura de nivel profesional mediante su interfaz HD-SDI. El codificador empelado en el Prospect HD es una versión de 10 bits del codificador 4:2:2 empleado en productos predecesores. Este codificadores logran aproximadamente compresión 10:1 en un formato visualmente sin pérdidas que no solo soporta el rendering y la edición de HD RT sino que reduce significativamente los costos de almacenamiento.

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