Recomendación uit-r bt. 1201 Imágenes de muy alta resolución


Capacidad de grabación estimada de los magnetoscopios en el año 2000



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Capacidad de grabación estimada de los magnetoscopios en el año 2000

Jerarquía HRI


en tiempo real(1)

Velocidad binaria


de la señal original

Tipo de casete



Imágenes en movimiento
(h)

Imágenes fijas
(número
de páginas)




(Gbit/s)




Relación de compresión

Relación
de compresión










1/60

1/30

1/4

1/10

HRI-0

2 millones de pixels



2,5

8 mm

VHS


8

27


4

14


0,5

2


3  105

1  106



HRI-1

8 millones de pixels



10

8 mm

VHS


2

7


1

3


0,1

0,5


7  104

3  105



HRI-2

19 millones de pixels



40

8 mm

VHS


0,5

2


0,2

0,9


0,03

0,11


2  104

6  104



HRI-3

33 millones de pixels



72

8 mm

VHS


0,3

1,0


0,1

0,5


0,02

0,06


1  104

3  104



(1) Véase el Cuadro 9 para la definición de jerarquía en tiempo real.

3.4.2 Discos


La tendencia tecnológica, a juzgar por los discos actuales, sugiere que hasta el año 2000 cabría esperar un aumento de 4 a 9 veces de la capacidad de grabación en comparación con la actual. El Cuadro 6 indica la capacidad de grabación de cada tamaño de disco existente actualmente en el mercado.
CUADRO 6

Capacidad de grabación posible en el año 2000

Medio de almacenamiento

Tamaño
(mm)

Capacidad de grabación
(Mbytes)

MD

64

600-1 350

CD-ROM

120

2 720-6 120

LD

300

18 200-41 000

Para grabar las señales HRI en tiempo real se considera indispensable aplicar algún tipo de algoritmo de compresión a las señales de entrada. El Cuadro 7 muestra la capacidad de grabación estimada de cada formato de disco considerado.

CUADRO 7

Capacidad de grabación estimada de los discos vídeo en el año 2000











Imágenes en movimiento
(h)

Imágenes fijas (número
de páginas)

Jerarquía HRI
en tiempo real(1)

Velocidad binaria
de la señal original
(Gbit/s)

Medio de almacenamiento

Relación de compresión

Relación de compresión










1/60

1/30

1/4

1/10

HRI-0

2 millones de pixels



2,5

MD
CD-ROM
LD

0,06

0,3


1,7

0,03

0,1


0,8

0,02


0,1

2  103
9  103
6  104

HRI-1

8 millones de pixels



10

MD
CD-ROM
LD

0,01

0,06


0,4

0,01

0,03


0,2

0,03



5  102
2  103
2  104

HRI-2

19 millones de pixels



40

MD
CD-ROM
LD

0,02


0,1

0,01


0,05

0,01



1  102
6  102
4  103

HRI-3

33 millones de pixels



72

MD
CD-ROM
LD

0,01


0,06

0,03





7  10
3  102
2  103

El Cuadro 7 muestra que la capacidad de grabación prevista representa una mejora tecnológica de 9 veces en comparación con el nivel actual. En este Cuadro se observa que, para las imágenes en movimiento, una relación de compresión de 1/30 en HRI‑1 y HRI‑2 reduciría demasiado el tiempo de grabación, mientras que una rotación de compresión de 1/60 arrojará un tiempo de grabación cercano al del LD actual con grabación analógica.


3.5 Tecnología de codificación y tratamiento de imágenes


Las imágenes de ultradefinición de las señales HRI en tiempo real conllevan una enorme cantidad de información. Para mantener una elevada calidad de imagen con una reducción efectiva y económica de la velocidad binaria hasta el punto correspondiente a las características de la transmisión y de los medios de almacenamiento, es esencial elaborar un algoritmo de alta eficacia y una tecnología de procesamiento de la señal más rápida para la codificación y decodificación. En esta sección se analiza la posibilidad de establecer un algoritmo de codificación para señales HRI en tiempo real de acuerdo con los estudios de la tecnología de codificación efectuados por el UIT‑T, la Organización Internacional de Normalización (ISO)/Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) y otras organiza­ciones de normalización.

El Cuadro 8 muestra la magnitud de la contribución, con respecto al grado de reducción de la velocidad binaria total obtenida, de cada tecnología funcional o cada elemento de algoritmo dis­ponible en la actualidad.

CUADRO 8

Eficacia de la compresión de cada elemento del algoritmo


Compresión en el dominio de la frecuencia: Transformada de coseno discreta

Compresión en el dominio del tiempo: Compensación de movimiento

Compresión en función de las características estadísticas de los datos:
Codificación de longitud variable


5-10

2-3


1,3-1,5

Relación de compresión medida

15-30

El Cuadro 9 muestra la relación de compresión requerida para la transmisión de cada imagen HRI en tiempo real.

CUADRO 9

Relación de compresión requerida para la transmisión


Jerarquía de la imagen

H. 26X/
MPEG-2

HRI-0
en tiempo real

HRI-1
en tiempo real

HRI-2
en tiempo real

HRI-3
en tiempo real

Número de pixels efectivos

720  483

1 920  1 080

3 840  2 160

5 760  3 240

7 680  4 320

Relación de frecuencia de muestreo

4:2:2

4:2:2

4:2:2

4:4:4

4:4:4

Gradación (diferencia de color, luminancia) (bits)

8

10

10

12

12

Frecuencia cuadros/s

30

60

60

60

60

Velocidad binaria de la señal de origen (Gbit/s)

0,216

2,5

10

40

72

Relación de transmisión (Mbit/s)

5-10

60-80

100-150

150-600

150-600

Relación de compresión

20-40

30-40

70-100

70-270

120-480

El valor marginal de la relación de compresión para el cual los espectadores rara vez percibirán una degradación de la calidad de la imagen después de la distribución secundaria será de 15 a 30, como se ve en el Cuadro 9. Será posible una reducción adicional de las velocidades binarias utilizando las características de la sensibilidad visual humana o un filtrado. Por tanto, se considera posible obtener una calidad de distribución secundaria con compresiones de hasta 1/25 a 1/50. Sin embargo, en lo atinente a la calidad de imagen en el nivel de contribución, una relación de compresión cercana a 1/6 sería el límite.

En el caso del nivel más elevado de la jerarquía, es necesaria una relación de compresión de 300 a 500. Para obtener este nivel de compresión se requieren nuevas soluciones. Una posible solución sería la codificación basada en el conoci­miento, que aún se encuentra en la etapa de investigación.

El Cuadro 10 resume la disponibilidad, en términos de tiempo, de los dispositivos fundamentales que se requieren para el tratamiento de las señales HRI en tiempo real.

Los elementos considerados en las líneas correspondientes al codificador y decodificador del Cuadro 10 se basan en la realización mediante un solo chip. Puede ser posible también elaborar soportes físicos de múltiples chips con configuraciones de procesamiento paralelas. Este método hace más sencilla la realización del soporte físico.

CUADRO 10



Dispositivos de tratamiento de señales HRI en tiempo real y su disponibilidad

Elemento en estudio

HRI-0 en tiempo real

HRI-1 en tiempo real

HRI-2 en tiempo real

HRI-3 en tiempo real

Convertidor A/D

Producción masiva posible
en 1994 ó 1995

Puede ser posible
Realización prevista alrededor de 1997

Difícil con la tecnología actual
Se requieren nuevas soluciones

Se requieren nuevas soluciones

Convertidor D/A

Producción masiva posible

Nivel de producción experimental
Sin problemas

Puede ser posible
Realización prevista alrededor de 1997

Puede ser posible
Realización prevista alrededor de 2000

Frecuencia de muestreo máxima requerida

150 MHz aproximadamente

500 MHz aproximadamente

1,2 GHz aproximadamente

2,0 GHz aproximadamente

Capacidad de la memoria de cuadro (por cuadro)

Producción masiva posible
Sin problemas
40 Mbits

Nivel de producción experimental
Sin problemas
165 Mbits

Puede ser posible
Realización prevista alrededor de 2000
670 Mbits

Puede ser posible
Realización prevista alrededor de 2003
1,2 Gbits

Procesamiento mediante LSI e integración

Posible 0,5 m

Puede ser posible
0,35 m
En fase de producción experimental

Puede ser posible
0,25 m
Realización prevista alrededor de 2000

Puede ser posible
0,15 m
Realización prevista alrededor de 2003

Lógica del codificador

LSI
(1 chip )

DSP
(1 chip )


6 millones de transistores

Posible
Puede ser posible (como chip VLSI de aplicación especial)



12 millones de transistores

Posible. (Se requiere una nueva arquitectura)

Casi imposible.
Se requieren nuevas soluciones


30 millones de transistores

Casi imposible


Se requieren nuevas soluciones

Se requieren nuevas soluciones



100 millones de transistores

Se requieren nuevas soluciones


Se requieren nuevas soluciones

Lógica del decodificador

LSI
(1 chip)

DSP
(1 chip )


2 millones de transistores

Posible
Puede ser posible (como chip VLSI de aplicación especial)



5 millones de transistores

Puede ser posible


Puede ser posible (como chip VLSI de aplicación especial)

12 millones de transistores

Puede ser posible. (Se requiere


una nueva arquitectura)

Casi imposible


Se requieren nuevas soluciones

30 millones de transistores

Casi imposible


Se requieren nuevas soluciones

Se requieren nuevas soluciones



LSI: Circuito con integración a gran escala
DSP: Procesador de señales digitales


4 Parámetros


CUADRO 11

Conjunto de parámetros de las imágenes de muy alta resolución

Parámetro

Valores

Formato de la pantalla

4:3 y/o 16:9 son los tamaños básicos, pero también se pueden adoptar otros valores teniendo en cuenta diversas aplicaciones

Resolución espacial

Teniendo en cuenta la compatibilidad del computador, es preferible 1 920  1 080 y/o su múltiplo entero en las pantallas 16:9 para obtener un pixel cuadrado

Resolución temporal

Con respecto al sistema de exploración, se debe adoptar la exploración progresiva pues presenta caracteres y figuras con franjas laterales y permite también una codificación de imagen más sencilla que los sistemas de exploración entrelazada. Cabe señalar que una resolución espacial mayor requiere generalmente una resolución temporal mayor. Durante cierto tiempo será adecuado un sistema de 60 cuadros/s aproximadamente con exploración progresiva

Gradación

Para imágenes en movimiento es esencial 8 bits, y para imágenes fijas 10 bits. Puede ser necesaria una gradación de 12 bits para atender a manipulaciones de señales complejas como la composición de imágenes, edición vídeo y usos secundarios

Colorimetría

Al parecer la colorimetría descrita en la Recomendación UIT‑R BT.709 será adecuada durante algún tiempo, pero podría ser necesario un nuevo método que permita obtener una gama de reproducción de colores más amplia



* La Comisión de Estudio 6 de Radiocomunicaciones efectuó modificaciones de redacción en esta Reco­mendación en 2002 de conformidad con la Resolución UIT-R 44.

: dms pubrec -> itu-r -> rec
rec -> Template br rec 2005. dot
rec -> Recomendación uit-r f. 1703 Objetivos de disponibilidad para enlaces inalámbricos fijos digitales reales utilizados en las conexiones ficticias de referencia y trayectos ficticios de referencia de 27 500 km
rec -> Template br rec 2005. dot
rec -> Sm. 852 Sensibilidad de los receptores radioeléctricos para la clase de emisión f3e
rec -> Recomendación uit-r bt. 1197-1 Sistema de transmisión de televisión pal de pantalla ancha mejorada
rec -> Recomendación uit-r bt. 813 Métodos de evaluación de la calidad de la imagen en relación con las degradaciones debidas a la codificación digital de las señales de televisión
rec -> Is. 1140 Procedimientos de prueba utilizados en las medidas de las características de los receptores aeronáuticos que sirven para determinar la compatibilidad entre el servicio de radiodifusión sonora en la banda de unos 87-108 mhz y los
rec -> Template br rec 2005. dot


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