• Lectores y grabadores de DVD, (Digital Versátil Disc)
• Receptores y adaptadores de DTV y HDTV, (Digital TV, High Definition TV)
• Canales codificados en la televisión por Cable
• Grabadores digitales de video DV, (Digital Video)
• Procesadores para video-teléfono tipo ISDN, (Integrated Services Digital Network: Red Digital de Servicios Integrados)
• Procesadores de video en PC (Personal Computer)

Al difundirse una tecnología nueva, resulta imprescindible proceder a una normalización internacional para poder emplearla en todo el mundo por igual y para evitar la creación de tecnologías competitivas que son generalmente incompatibles entre sí aún cuando no ofrezcan diferencias fundamentales en cuanto a métodos usados y resultados obtenidos.

La historia técnica está llena de casos de esta índole y sólo citaremos los casos más resonantes de los últimos cien años. En 1923 Kodak había introducido la película de 16 mm para filmaciones caseras, pero el mercado exigía un formato más reducido, deseo que trató de satisfacer Pathé con un formato de 9,5 mm, si bien más tarde se usó el formato de 16 mm partido por la mitad, a 8 mm, y el formato de 9,5 mm desapareció al popularizarse el otro formato.

Al salir casi en forma simultánea Sony con un formato de Videotape de 12,5 mm, el Betamax, (ver Figura 1) y JVC con otro casete del mismo formato de 12,5 mm, pero con dimensiones diferentes, el VHS, (ver Figura 2) el mercado quedaba dividido, durante años, entre adeptos al Beta y al VHS. Recién hace relativamente pocos años Sony también empezó a fabricar equipos y casetes VHS, con lo cual el mercado quedó unificado para bien del usuario. Al iniciarse la producción de discos DVD también hubo propuestas diferentes, pero felizmente se pudo compatibilizar todas las propuestas y el consorcio del DVD salió al mercado con una norma única en todo el mundo.

Existen muchos otros ejemplos en electricidad y electrónica que demuestran las dificultades que se producen cuando las normas de equipos o servicios son diferentes, como la tensión de la red eléctrica de 110 y 220 volt, su frecuencia de 50 o 60 Hz, las normas analógicas de TVColor NTSC, PAL y SECAM que obligan a producir equipos multinorma para uso universal, con el encarecimiento de los equipos individuales. También la Televisión Digital DTV produce la división en sistemas aprobados en Estados Unidos (ATSC = Advanced Television System Committee) y en Europa (DVB = Digital Video Broadcast), ambos digitales y similares, pero no idénticos. De este último caso nos ocuparemos, en forma más detallada, más adelante.

En general, podemos afirmar que una norma no es necesariamente la mejor solución. Sin embargo, generalmente se trata de lograr un compromiso entre varios factores como la flexibilidad de diseño, la complejidad de su implementación y la eficiencia del equipo producido en la práctica.

Se suele seguir un proceso lógico en el cual se establece en primer término los:

En el caso concreto de la codificación necesaria para señales de video, en su aspecto de digitalización se establecieron los siguientes parámetros:

Para establecer una relación matemática, útil para la síntesis de la señal digital, es necesario efectuar un análisis de la señal analógica que le da origen. Se encuentra entonces que las secuencias de video contienen una significativa cantidad de redundancia estadística y subjetiva, dentro y entre cuadros.

El rendimiento de las técnicas de Compresión de Video depende de la cantidad de redundancia contenida en la imagen, así como de la técnica de compresión usada.

En los esquemas de compresión usados en la práctica, se busca el compromiso entre un alto grado de compresión con suficiente calidad y una complejidad de implementación aceptable y realizable en forma confiable. Se distinguen en la práctica dos grupos de codificación, una sin pérdidas y otra con pérdidas.

En los métodos sin pérdida, se reducen los datos de la imagen o de la señal de video para el almacenaje o la transmisión de tal manera que se mantiene la calidad de la imagen. En este caso la calidad de la imagen decodificada debe ser idéntica a la calidad de la imagen previa a la codificación. Este sistema es reversible.

En los métodos con pérdida se trabaja generalmente con una tasa de bits predeterminada que es inferior a la requerida para una codificación sin pérdida. Se usa esta señal también para almacenaje o transmisión, pero este sistema no es reversible.

En la Figura 3 vemos algunos ejemplos de Técnicas usadas para ambos métodos, el reversible y el no-reversible. En el modo reversible se destacan los siguientes:

En el modo no-reversible se destacan los siguientes:

Muchos de los métodos mencionados más arriba son usados en las diferentes manifestaciones de la TV digital, del DVD y de la grabación digital de video en cinta magnética DV, como así también en las computadoras multimedia y en videogames de avanzada, tanto en los mismos juegos como en las consolas que permiten ejecutarlos. Mencionamos como típico el X-Box, el más reciente juego de Microsoft, uno de cuyos personajes se observa en la figura 4.

Para establecer modelos de codificación debemos tomar en cuenta que todas las técnicas normalizadas de codificación son, en principio, estadísticas por naturaleza.

Las secuencias de video generalmente contienen redundancias estadísticas tanto en las dimensiones espaciales como temporales.

A su vez, la propiedad estadística básica sobre la cual se basan las técnicas de compresión es la correlación Inter-elementos, incluyendo la correlación del movimiento traslatorio entre cuadros consecutivos. En algunas circunstancias, por ejemplo en cambios de video, la correlación temporal entre cuadros próximos, es pequeña o mínima. En este caso, las técnicas de codificación intraframe son apropiados para explorar la correlación espacial del dato.

En cambio, en los casos donde la correlación entre cuadros próximos o adyacentes es alta, por ejemplo dos cuadros con contenido similar o idéntico, es deseable utilizar técnicas de codificación interframe utilizando la predicción temporal. En la Figura 5 vemos el caso típico de una similitud muy importante entre dos cuadros próximos. En el cuadro 1 de dicha figura existen dos objetos principales, el fondo y el vehículo del frente. Ambos objetos se repiten exactamente en el cuadro 2, teniendo como diferencia únicamente el traslado del vehículo, producido por un tercer factor, un vector de movimiento. En este caso es factible usar como información de video para ambos cuadros las mismas señales.

Sólo se agrega en el cuadro 2 el mencionado vector de movimiento. Con este método hipotético de compresión se reduce la cantidad de información necesaria a apenas un poco más que la mitad de la necesaria para reproducir las mismas escenas sin compresión.