Formatos de video y Códecs de compresión/descompresión de video


Actualmente el vídeo se presenta en dos formatos físicos:

  • Cinta magnética con diferentes calidades de imagen (ej: no es igual la calidad de un VHS que la de una cinta miniDV). Actualmente el formato VHS apenas se utiliza, ya que el estándar actual es el DVD.
  • Disco óptico con diferentes calidades de imagen (ej: no es igual un VídeoCD que un DVD; o un DVD frente a un Blu-Ray).

Así mismo los soportes pueden ser analógicos (ej: una cinta de VHS) o digitales (ej: un disco DVD-Video). Por otro lado no hay que confundir el formato (archivo que contiene el vídeo) con el Códecs (algoritmo de compresión usado), por ejemplo:

  • Un vídeo AVI (Archivo contenedor) no tiene por que ser Divx (Códecs).
  • Un vídeo MPG/MPEG (Archivo contenedor) no tiene porque ser un SVCD (Códecs).

Entre los formatos más conocidos están:

Audio Video Interleaved (Audio y Vídeo Intercalado, AVI y AVI 2.0)

Utiliza la extensión *.AVI, es un contenedor de archivos de vídeo y audio desarrollado por Microsoft en 1.992 para su tecnología Video for Windows, que reproduce el vídeo por capas (guardando una capa de vídeo seguida de otra de audio), reproduciendo movimiento a tiempo real y secuencias de audio en Windows, sin necesidad de un equipo especial. Un archivo AVI no es más que un formato de archivo que puede guardar datos en su interior codificados de diversas formas y con la ayuda de diversos códecs (ej: Divx o XviD entre otros) que aplican diversos factores de compresión (incluso existen archivos AVI sin compresión o en modo “RAW” los cuales ocupan mucho más espacio que los formatos comprimidos). Posteriormente AVI fue mejorado mediante las extensiones de formato del grupo OpenDML de la compañía Matrox. Estas extensiones están soportadas por Microsoft, aunque no de manera oficial. Se conocen como AVI 2.0.

Así mismo cabe decir que los Divx y Xvid entre otros códecs pueden almacenarse en un archivo AVI. Actualmente, el formato AVI es un estándar de facto (estándar de hecho que se produce porque se extiende entre los usuarios, no de iure o de derecho que es propuesto por los fabricantes) que ha traspasado el ámbito de los sistemas operativos como Windows a otros dispositivos como por ejemplo: reproductores de DVD/DivX de salón o sobremesa, otros sistemas operativos de ordenadores personales (ej: Linux), Videoconsolas, Teléfonos móviles o Discos duros Multimedia entre otros.

Más información sobre AVI:

Moving Picture Experts Group (MPG o MPEG)

El Moving Picture Experts Group (Grupo de Expertos de Imágenes en Movimiento), abreviado MPEG, es un estándar para compresión de vídeo y audio (su extensión es *.MPG o *.MPEG). Un inconveniente de este sistema es que debido a su alta complejidad necesita apoyarse en hardware específico, lo que se conoce tarjetas descompresoras de MPEG (actualmente este hardware de descompresión se puede encontrar integrado en muchas tarjetas gráficas actuales que actualmente pueden descomprimir video MPEG-2 sin hardware adicional, sin embargo en muchos casos la compresión de MPEG se hace por software ya que una compresora por hardware es mucho más cara). MPEG ha normalizado los siguientes formatos de compresión y normas auxiliares:

  • MPEG-1: Se estableció en 1.991 fue el estándar inicial de compresión de audio y vídeo, se diseñó para introducir vídeo en un CD-ROM. Con una velocidad de transferencia de 1.5 Mbits (hay que tener en cuenta que las unidades eran muy lentas) y con una resolución de 352 x 240 en PAL con 25 fps (ligeramente superior a VHS). La calidad es similar al VHS pero con sonido digital. Se usa para videoconferencias, CD-i, etc. Posteriormente se uso como la norma para CD de vídeo (VCD y sus variantes CVCD o KVCD entre otras), incluye el popular formato de compresión de audio Capa 3 (más conocidos como MP3).
  • MPEG-2: Establecido en 1.994 para ofrecer mejor calidad de vídeo que el MPG-1 pero con mayor ancho de banda (de 3 a 10 Mbits), y proporcionando una resolución mayor de 720 x 486 pixels en PAL con 25 fps. Ofrece compatibilidad con MPEG-1. El formato DVD usa una variante del MPG-2, también lo usa el Super VideoCD (SVCD) o el China Video Disc (CVD).
  • MPEG-3: diseñado originalmente para HDTV (Televisión de Alta Definición), pero como se ha demostrado que MPEG-2 con mayor ancho de banda cumple con este cometido, se ha abandonado a favor del MPEG-2.
  • MPEG-4: expande MPEG-1 para soportar “objetos” audio/vídeo, contenido 3D, codificación de baja velocidad binaria y soporte para gestión de derechos digitales (protección de copyright), es un formato de muy bajo ancho de banda y resolución de 176×144, pensado para videoconferencias sobre internet, etc, consiguiendo una calidad semejante al MPEG-2 pero con mucho menor ancho de banda.
  • MJPEG (Motion-JPEG): Es una versión extendida del algoritmo JPEG (Joint Photographic Experts Group, que diseño un sistema de compresión de fotografías) que comprime imágenes. Básicamente consiste en tratar al vídeo como una secuencia de imágenes (fotografías o fotogramas) estáticas independientes a las que se aplica el proceso de compresión del algoritmo JPEG una y otra vez para cada imagen de la secuencia de vídeo. Existen cuatro modos de operación para el JPEG: secuencial, progresiva, sin pérdida, y jerárquica. Normalmente se utiliza el modo secuencial. La ventaja es que se puede realizar en tiempo real e incluso con poca inversión en hardware. El inconveniente de este sistema es que no se puede considerar como un estándar de vídeo pues ni siquiera incluye la señal de audio. Otro problema es que el índice de compresión no es muy grande. Muchos de los sistemas de compresión de vídeo, tal como el M-JPEG (Motion JPEG ) Cinepak e Indeo, están basados en él.

Más información sobre MPEG:

Microsoft Windows Media Video

Windows Media Video es una propuesta de Microsoft que funciona con Windows Media Player (WMP) desde la versión 6.2 en adelante. Las extensiones de este tipo de contenidos son las *.asf *.wmv o incluso *.avi para el video y .wma para el audio. Este formato permite la utilización de la Gestión de Derechos Digitales (DRM).

Más información:

Real Video

Es un formato propuesto por Real (su extensión más común es *.RM). Requiere su propio reproductor que es Real Player (actualmente se ha cambiado por Real One) y para hacer streaming requiere del Real Server. Real tiene tres versiones de sus productos una versión simple (lo que es el reproductor multimedia), limitada y una profesional.

Más información:

Apple Quicktime

Es un formato multimedia desarrollado por Apple (sus extensiones más frecuentes son *.MOV y *.QT), que consiste en un conjunto de bibliotecas y un reproductor multimedia (QuickTime player). En su versión 6 (la ultima versión es la 7) es compatible con el estándar MPEG-4. A QuickTime se le denomina “La Navaja Suiza de Edición de Video”, por ello Apple ha decidido incluir las nuevas tecnologías MPEG-4 de Vídeo de alta definición, además de todo esto Apple anuncio la salida de un nuevo Códec llamado H.264 o conocido También como AVC (Advanced Video Coding) o Codificación de Video Avanzada que Permite Contenidos más nítidos que son superiores al estándar de DVD, DivX y demás formatos de alta calidad actuales.

Actualmente se encuentra disponible para muchos sistemas operativos aparte de Mac OS (Macintosh); como Windows o Unix/Linux. Existe una versión Pro que añade diversas funcionalidades como la Edición de Video y Codificación a variados Formatos como AVI, MOV, MP4.

Más información:

OGG/OGM

Es un contenedor multimedia (como lo es AVI por ejemplo) no un códec en sí mismo, su función es contener el audio, normalmente en formato Vorbis, el vídeo (generalmente DivX o XviD) y subtítulos, fue desarrollado por Tobias Waldvogel, su extension es *.OGM.

OGM es una extensión del contenedor Ogg, diseñado como alternativa al AVI, proporcionando la habilidad de contener prácticamente cualquier códec de vídeo y audio en el contenedor Ogg y otras mejoras que el AVI no posee.

El formato de OGM y OGG es el mismo, la principal diferencia es el primer identificador en cada stream. OGM utiliza varios identificadores de formatos estandarizados, audio, vídeo y texto, para poder identificar códecs desconocidos más fácilmente en directshow (y otros frameworks).

Mas información:

    Wikipedia

Matroska

Es un nuevo formato de video que ocupa menos que OGM y AVI, se caracteriza por ser abierto y gratuito, su extensión es *.MKV.

Más información:

3GP (3rd Generation Partnership: Tercera Generación de Asociación)

3GP, es un formato de archivos usado por teléfonos móviles para almacenar archivos multimedia (audio y vídeo). Este formato de archivo es similar al formato de Quicktime. 3GP guarda vídeo como MPEG-4 o H.263. El audio es almacenado en los formatos AMR-NB o AAC-LC. Por norma general tiene una calidad de imagen bastante baja (apta para un telefono movil, pero no para un monitor o TV).

RatDVD

Es un formato de compresión para DVDs que permite meter un DVD-9 en un de 1,x Gb conservando la calidad, menús, extras,… del DVD original; su extensión es *.ratDVD

Más información:

Códecs más conocidos

No comprimido: No es habitual procesar vídeo no comprimido, debido al enorme ancho de banda necesario y a la cantidad de datos que se deben mover. De esta forma el vídeo ocupa mucho más espacio que en un formato comprimido.

DV: Es un Códecs usado en cámaras MiniDV y capturas vídeo (entre otros dispositivos) mediante el firewire, una vez terminada la captura el archivo resultante puede ser comprimido en otro formato (ej: DVD o MPG-2). Hay que tener en cuenta que este Códecs de vídeo ocupa bastante espacio en disco, dos horas de video DV con calidad similar a la del DVD, ronda cerca de los 15Gbytes, destacar que este códec solo comprime el vídeo, el audio lo trata sin comprimir.

DivX: Actualmente es uno de los códecs más usados (esta basado en MPEG-4) ya que permite una gran calidad de imagen con una buena compresión de vídeo, usa la extensión *.AVI como archivo contenedor del vídeo, permitiendo pasar una película de DVD a un CD con una calidad de vídeo más que aceptable. Sin embargo presenta una “pega” este códecs es de pago, lo comercializa DivxNetworks, a causa de esto han salido otros estándares libres como 3IVX o Xvid. Así mismo hasta hace muy poco este códecs solo era compatible con los ordenadores ya que los DVDs de sobremesa no reconocian este formato.

Más información sobre DivX:

XviD: es un formato de video MPEG-4, similar al DivX (de DivxNetworks) pero con la diferencia que su código es abierto y gratuito, mientras que Divx es de pago, por lo que esta ganando seguidores rápidamente.

Más información:

H.264, o MPEG-4 parte 10 ó H.264/MPEG-4 AVC: Es un códec digital de alta compresión estándar escrito por el ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) junto con el ISO/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) como producto del esfuerzo de colaboración colectivo conocido como Joint Video Team (JVT). El estándar ITU-T H.264 y el estándar ISO/IEC MPEG-4 part 10 (formalmente ISO/IEC 14496-10) son técnicamente idénticos, y la tecnología es conocida también como AVC (Codificación de Vídeo Avanzada). En ocasiones se también se denomina “códec JVT”, en referencia a la organización que lo desarrollo.

La intención del proyecto H.264/AVC fue crear un estándar que sea capaz de proveer de una buena calidad de imagen con bitrates substancialmente menores (p.ej. la mitad o menos) que los estándares previos (p.ej. el MPEG-2, H.263 o MPEG-4 parte 2). Este estándar se desarrollo con varios objetivos:

  1. No incrementar la complejidad de su implementación.
  2. Ser relativamente barato, ya que si es demasiado caro no seria fácil de implantar.
  3. Ser flexible para utilizarlo en una gran variedad de aplicaciones (p.ej. para altos y bajos bitrates o resoluciones de imagen) y para trabajar correctamente en una gran variedad de redes y sistemas.

Más información:

Para poder visualizar los archivos multimedia ya sean de vídeo o audio es necesario tener los Códecs adecuados, generalmente se pueden conseguir Pack de Códecs que integran en un mismo instalador una gran cantidad de ellos como por ejemplo:

  • El K-Lite Codepack.
  • El Codepack de Elisoft (la ultima versión es la 14, pero hace tiempo que no se actualiza).

4 comentarios

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  3. Hola!

    Tengo una gran duda, si puedo pedir que me den una película en la mejor calidad y usabilidad para poder codificarla para múltiples dispositios…¿tu qué pedirías? MPEG1 o MPEG2?
    Y con qué características??
    Gracias!

  4. Hola María de entrada descartaría MPG1 (Resolución VideoCD (VCD) que tiene una calidad similar al video VHS y su resolución de imagen en PAL es de 352 x 240 en PAL con 25 fps.

    Por otro lado MPG2 puede ser de varios tipos:

    * CVD (China Video Disc): Su resolucion es de 352 x 576 píxeles en PAL con 25 fps.>
    * SVCD (Super VideoCD): Su resolucion es de 480 x 576 píxeles en PAL con 25 FPS.
    * DVD: Su resolución es de 720 x 576 píxeles en PAL con 25 FPS, aunque existen otras resoluciones menores como:
    – 704 x 576 píxeles.
    – 352 x 576 píxeles (Resolución CVD).
    – 352 x 288 píxeles (Resolución similar a VCD).

    Si la fuente de origen tiene buena calidad (Ej: Es un DVD lo ideal sería tener una copia del mismo en DVD), sin embargo si el original es de baja calidad (Ej: Video VHS antiguo, seguramente con una resolución VCD deberia verse “bien”, ya que a mayor tamaño de imagen hay una mayor interpolación de píxeles (El programa de codificación “inventa” los píxeles que faltan en función de los pixiles que hay próximos al de referencia) y por tanto es más probable que la calidad final de la imagen este más “falseada”.

    En cuanto a mayor compatiblidad los formatos más compatibles con los DVD domésticos de salón (Sin tener en cuenta Blu Ray y HD-DVD que son fuentes de Alta Definición 720p (1366 x 768 píxeles) o 1080p (1.920 x 1.080 píxeles) y que para ser visualizados correctamente necesitan una television de Alta Definición) son:

    * El estándar VideoCD pero tiene peor calidad de imagen ya que su resolución (Tamaño de imagen) es más pequeño.
    * El estándar DVD Video es el de mayor calidad y compatibilidad (Usando discos DVD-R (Muchos reproductores DVD domésticos de salón no son compatibles con DVD+R).
    * El estandar Divx no lo consideraría a tener en cuenta ya que muchos reproductores DVD domésticos de salón no son compatibles con dicho Codec por lo que su compatibilidad es relativa.

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