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Upscalers de DVD y video: Realidades y Mitos
eliax id: 4475 josé elías en feb 23, 2008 a las 12:51 AM (00:51 horas)
Hoy les quiero hablar de un tema que muchos mencionan pero pocos entienden, y que creo que será curioso y útil para muchos, en particular para los que desean comprar reproductores de HD-DVD para utilizarlos como reproductores avanzados de DVD, mas que reproductores de HD-DVD (que para los que no han estado al tanto de las noticias en estas semanas, perdió la guerra ante el formato Blu-ray, quien ahora será el sucesor a los DVDs tradicionales, lo que significa reproductores HD-DVD bien baratos).

El tema es upscaling o up-converting, una técnica con la cual se toma una señal de definición estándar y se crea una señal de mas alta definición. Es decir, la posibilidad de tomar un DVD creado para una TV estándar (digamos, de resolución 640x480 pixeles para mantener los datos simples), y de alguna manera convertir la señal para que esta se despliegue en 1080p (es decir, 1,920x,1080 pixeles).

La confusión con el tema de los upscalers es que por un lado unos dicen que "mágicamente" uno toma una señal de baja definición y esta se convierte en alta definición, y otros dicen que eso es imposible ya que lo único que uno logra es ampliar la misma imagen de baja resolución a una pantalla de alta definición.

Pues sucede que ambos bandos tienen la razón, y ambos están equivocados. Lo digo de esta manera porque en conversaciones que he sostenido hay personas que me dicen que sí o que no funcionan, pero entonces me dan las razones equivocadas. Así que expliquemos ahora qué es lo que ocurre.

Lo que ocurre, y lo que pocas personas conocen, es que hay varias formas diferentes de hacer up-scaling, y esta operación, dependiendo en donde ocurra, tiene efectos muy diferentes en la calidad del video.

Lo que la mayor parte de las personas creen que ocurre, es que, por ejemplo, un DVD crea una señal de 640x480 pixeles, y que un dispositivo entonces toma esos 640x480 pixeles, y simplemente los multiplica para crear mas pixeles que quepan en una pantalla mayor. Esto es lo que ocurre dentro de un televisor de alta definición (o cualquier pantalla LCD a la que se le de una señal menor a la que soporta nativamente). Esta forma de upscaling NO produce una mejor señal. Lo único que hace es ampliar la misma imagen, y aplicarle unos cuantos algoritmos para "alisar" los bordes de los pixeles para que estos no aparenten muy "pixelados" cuando sean magnificados. Este "alisamiento" es la razón por la cual cuando uno ve TV de definición estándar en un televisor de alta definición, la imagen a veces aparenta un poco borrosa. En este sentido, lo que dicen que los upscaler no hacen nada mágico, tienen toda la razón.

Sin embargo, hay otro tipo de upscaler que SÍ ofrecen una mejora notable, y esos son los upscalers integrados a nivel de chips en algunos modelos de reproductores de DVD, en muchos reproductores de HD-DVD y Blu-ray (incluyendo el PlayStation 3), y en varios software para ver DVDs en computadoras personales (como PowerDVD y WinDVD).

¿Cómo es que es posible sacar mas resolución de un DVD? Pues sucede que contrario a creencias populares, inclusive de personas bastantes técnicas, el formato MPEG-2 que es utilizado en todos los DVDs, en realidad no almacena "pixeles" (es decir, puntitos equivalentes a los puntitos de tu TV) en el disco. Lo que almacena en realidad son (para mantener la explicación simple) pequeñas fórmulas matemáticas que describen las imágenes del video que uno ve. Estas fórmulas matemáticas describen cosas como el nivel del color, la intensidad del color, la relación de movimiento entre un cuadro y otro, etc.

Desde un punto de vista bien simplista, podemos decir que en vez de el formato MPEG-2 almacenar una imagen de un círculo como un conjunto de pixeles que forman entre todos un círculo, lo que sucede es que lo que se almacena es una ecuación matemática que dice "curva de 3mm con centro en tal coordenada y radio de tal maginutud" (aclaro otra vez, esto no es exactamente lo que sucede, pero sí didácticamente es el concepto a entender).

De una manera similar, toda la información visual de las imágenes que componen un video son calculadas y manipuladas algorítmicamente, y después almacenadas. Es esta la razón, a propósito, que las PCs desde hace poco necesitaban la ayuda de una tarjeta "aceleradora de video" para hacer todos estos cálculos y poder decodificar y/o grabar video en formato MPEG-2, ya que este tipo de cálculos es mucho mas complejo que otros formatos de video que guardan simplemente la información al nivel del pixel.

¿Pero por qué elegir un formato tan complejo? Porque es mucho mas eficiente en cuanto a espacio se refiere. Un video de 2 horas que cabe en un DVD necesitaría cientos de DVDs si se almacenara todo a nivel de pixeles (es decir, sin compresión).

¿A donde vamos con todo esto?, pues sucede que una particularidad del formato MPEG-2 es que permite que uno especifique el grado de compresión del video. Mientras mas lo comprimes, peor la calidad, pero menos espacio ocupa. Este campo de comprimir video es tan extenso, y hay tantas posibilidades, que literalmente hay cientos de empresas en todo el mundo cuyo único negocio es vender software que optimiza la codificación o decodificación de videos en formatos MPEG-2, pues dependiendo de que tan sofisticadas sean las "formulas matemáticas" de compresión, de eso dependerá también la calidad de la imagen y el espacio que ocupa.

Sucede entonces, que en muchas películas codificadas en DVD, en particular en años recientes, los estudios cinematográficos han decidido invertir en comprimir la mejor imagen posible en los DVDs, y para eso han pagado millones de dólares en obtener software que les permita especificar la menos compresión posible, pero obteniendo la mejor calidad posible, y de paso que toda la película quepa en un solo DVD.

Esta tendencia fue impulsada mayoritariamente por James Cameron (el creador y director de películas como Terminator y Titanic), quien con su DVD "Terminator 2, Extreme Edition", empezó la era de DVDs codificados a su mas alto nivel posible.

¿Pero, y qué de los upscalers? Pues sucede, que así como utilizamos fórmulas matemáticas para codificar el video, así mismo también se utilizan otras fórmulas matemáticas para "extraer" video de esas ecuaciones y obtener los pixeles (y sus caráterísticas, como son color, brillantés, etc), que son los que eventualmente son enviados a un pantalla de TV o de PC.

En otras palabras, aun los DVDs de hoy día estén diseñados para pantallas de 848x480 pixeles (formato ancho), lo cierto es que tales DVDs contienen mucha mas información en sus ecuaciones matemáticas, suficiente como extraer aun mas pixeles del DVD. Claro está, que si la fuente original (es decir, la cinta de película, o el archivo digital original de alta definición) ya estaba codificado en 848x480 antes de este ser transferido al DVD, que será poca la calidad que conseguiremos al hacer el upscaler del DVD. Sin embargo, la buena noticia es que casi todos los grandes estudios utilizan una fuente de muy alta resolución para codificar el video en MPEG-2, por lo que casi siempre es posible extraer pixeles adicionales sin deteriorar la imagen significativamente.

Ahora, hay un par de cosas en tener en cuenta. Primero y como ya mencioné, el tema de la fuente original del video antes de ser grabada al DVD. Si esa fuente es de baja resolución, hay poco por hacer al respecto. Y segundo, hay muchísimos decodificadores y upscalers de DVDs, que van desde lo mediocre (que es mejor no hacer ningún upscaler y ver el video original), como los super avanzados (que son destinados a reproductores de DVDs que cuestan cerca de los US$3,000 dólares). A propósito, sí, existen reproductores de DVD que cuestan US$3,000 y mas, pero por lo general no los encuentras en los puntos de compra tradicionales ya que son orientados a los videófilos aficionados a la mejor calidad posible.

¿Cómo saber qué tipo de chip de upscaler mi reproductor tiene? Por lo general el vendedor eso nunca te lo dice, y lo tienes que averiguar con Google o abriendo el reproductor y buscando el chip decodificador, sin embargo, hace un año les hablé en eliax de un reproductor de DVD (de marca OPPO) de menos de US$200 dólares que contiene el mismo chip DCDi de la empresa Faroudja, que es utilizado en reproductores de DVD de miles de dólares.

La calidad de ese modelo de OPPO (cuidado con sus modelos mas baratos que no contienen el chip DCDi de Faroudja, aunque ellos mencionan en su página web cuáles lo traen), es sencillamente asombrosa, y eso lo comprobé yo empíricamente con pruebas que hice personalmente, consistiendo de un reproductor OPPO, un reproductor de alto precio de Samsung, otro de Sony, y dos televisores, un televisor Panasonic EDTV, y uno Sony con 1080p.

La película que probamos fue el Episodio 3 de La Guerra de las Galaxias (uno de los DVDs mejor codificados del mercado), y lo único que puedo decir es que la diferencia es del cielo a la tierra. Antes de hacer la prueba nos imaginábamos que íbamos a tener que acercarnos y medir bien para notar la diferencia, pero al hacer "play" en la película, la diferencia es totalmente obvia a simple vista, aun por personas que no saben nada de video.

Ahora, sabiendo todo esto que he escrito, les tengo una advertencia importantísima: Si tienes un reproductor de DVD que hace upscaling, y deseas obtener la mejor calidad posible, es super importante de que apagues la funcionalidad de upscaling de la TV, y que configures a tu reproductor de DVD para que produzca una señal en la resolución nativa de tu televisor, o en la resolución que mas se le acerque. De no hacer esto no solo no verás una imagen mejorada, sino que es hasta posible que veas una imagen degradada.

Escribo nativa de esa manera porque muchas personas tienen televisores que dicen "HDTV-capable" o "HDTV-compatible" y en realidad son televisores con definición estándar pero que pueden down-convert (es decir, disminuir el tamaño de señales para que quepan en su resolución mas limitada). Así mismo hoy día venden televisores que dicen claramente en la caja "720p" o "1080i" o "1080p", pero que en realidad lo que tienen son resoluciones aproximadas.

Por ejemplo, las únicas dos resoluciones en el estándar de alta definición hoy día son 720p y 1080i/1080p. La primera se refiere a una resolución de 1,280x720 pixeles, y la segunda a una resolución de 1,920x1,080 pixeles.

Aun así, los fabricantes le venden a los consumidores ignorantes televisores que dicen que tienen una resolución de 720p, cuando nativamente el panel de la pantalla tiene una resolución de 1,024x768.

Es por esto que a la hora de comprar, es recomendable que uno pregunte o averigüe con el manual o por Internet, la resolución "nativa" del televisor (en inglés por lo general le dicen "Native Resolution"), para saber que en realidad estás comprando un televisor de alta definición. Lo mínimo debe ser 720p (1,280x720), pero lo aconsejable es 1080i o 1080p (la diferencia entre la "i" y la "p" es una tecnicalidad importante, pero podemos resumir diciendo que la "p" es mejor y es la recomendable tener).

Volviendo al tema, entonces si tu TV soporta nativamente 720p, entonces configura a tu DVD para que lance una señal de 720p, de tal manera que el televisor detecte que le están enviando una señal "nativa" y no trate de aumentar o disminuir el tamaño de la imagen. En otras palabras, dejemos que sea el DVD el que haga el upscaler desde la señal "matemática" original del DVD, y de paso con esto efectivamente desactivamos la función del upscaler de la TV, conservando aun mas la calidad original de la imagen. Haz algo similar si tu TV es de 1080i/p, o hasta si es de resolución estándar (a veces llamado "480" o "480i", aunque si tu TV soporta 480p, actívalo que te dará una imagen mas "sólida" libre de parpadeos. Nota que si tienes un televisor de formato ancho que dice "EDTV", eso significa que es posible que soporte 480p.

Pues ahí lo tienen. Creía que iba a escribir unas pocas lineas y terminé escribiendo una guía completa. Solo espero que esto sea de utilidad a alguien... :)

Actualización: En los comentarios abajo explico en mas detalle el tema de la "i" versus la "p" ("interlaced scan" vs "progressive scan")

autor: josé elías

Comentarios

  • Mil gracias Eliax...intentare aplicar la informacion que nos proporcionaste antes de comprar el HD player y la Television

    Saludos desde Kentucky, USA

    Sergio A.

  • 1080p = 1,920x1,080 progressive scan method (mejor)
    1080i = 1,920x1,080 interlaced scan method

    FUENTE: http://en.wikipedia.org/wiki/High-definition_television

    The lower-case "i" appended to the numbers denotes interlaced; the lower-case "p" denotes progressive. The interlaced scanning method, the 1,080 lines of resolution are divided into two, the first 540 lines are painted on a frame, the second 540 lines are painted on a second frame, reducing the bandwidth. The progressive scanning method simultaneously displays all 1,080 lines of resolution at 60 frames per second, on a greater bandwidth.

    • La razón que no expliqué la diferencia entre la "i" y la "p" es porque el artículo ya estaba bastante largo, pero ya que José Polanco lo menciona en los comentarios, voy a explicarlo a continuación para los curisos que le gusten estos temas.

      La "i" y la "p" significan "interlazado" y "progresivo" respectivamente, y es algo heredado desde los primeros tiempos de la invención de la televisión NTSC (y luego en PAL y otros formatos).

      Sucede que en los primeros días de la TV, la tecnología no estaba lo suficientemente avanzada como para uno poder desplegar las aproximadamente 480 lineas verticales de la señal de TV (NTSC) de una manera óptima. Así que los ingenieros se ingenieron una solución bien interesante, que en esos tiempos resolvía el problema.

      En vez de "dibujar" las 480 lineas, una después de la otra, es decir, la linea 1, la 2, la 3, etc, hasta llegar a la 480, lo que hicieron fue dibujar solo las lineas impares primero, y después las pares. De modo que dibujaban la linea 1, después la 3, después la 5, etc, hasta llegar a la linea 479. Después regresaban y dibujan las lineas 2, la 4, la 6, etc, hasta llegar a la 480.

      Este truco funcionada debido a que los primeros televisores desplegaban los puntitos de luz que formaban la imagen con un material fosforescente que duraba mucho tiempo en la pantalla, lo que significaba que si uno dibujaba las lineas impares, y pasaba un poquititito de tiempo (específicamente, una treintava parte de un segundo), que los puntitos de las lineas impares aun estaban "encendidos" en la pantalla para cuando se empezara y terminara de dibujar las lineas pares, creando asi la ilusión en el cerebro de que toda la pantalla se dibujaba a la vez.

      La gran ventaja de esto es que permitía dibujar un campo de imagen completo con solo la mitad del "ancho de banda" necesario, pero a un costo...

      Esto, aunque una solución genial, introdujo ciertos problemas. Por ejemplo, con escenas que tienen mucho movimiento, es posible que la imagen dibujada por las lineas impares no estuvieran sincronizadas por la imagen representada por las lineas pares, lo que crea un efecto extraño cuando hay mucho movimiento (esto se hacía mas evidente cuando uno hacía "pausa" en un video casero y notaba mucho "temblor" en la imagen).

      Otro problema es que a muchas personas le molestaba en los ojos, en particular con televisores mas modernos en donde los puntos fosforecentes no duraban tanto en la pantalla, y por tanto se notaba mas el cambio entre las lineas verticales y horizontales. Este es el origen del famoso "parpadeo" de la TV, en relación a un monitor de PC (hay otra razón del parpadeo, llamado el "refresh rate", pero ese es otro tema fuera de este, lo menciono por los técnicos que saben del tema y que puedan estar leyendo esto).

      A este tipo de imagen del cual hemos hablado se llama "interlazado" (porque la lineas se interlazan unas con otras), y de ahí viene la "i".

      Sin embargo, un problema mayor es que esto es incompatible con la forma en que los equipos digitales forman imágenes, ya que estos empiezan desde arriba, dibujando la linea 1, después la 2, la 3, etc, todas secuancialmente (o "progresivamente") hasta llegar a la linea 480 (o mas). De este método de formar imágenes proviene la "p".

      Como pueden ver, es evidente que "p" es mucho mejor que "i", sin embargo, ¿por qué aun en la era digital existe el estándar 1080i y no solo 1080p? Por la misma razón que en aquella época: Formar una imagen en resolución 1080i toma solo la mitad del ancho de banda (y espacio de almacenamiento) que una imagen pura de 1080p.

      Es tanto así que el formato 1080p nunca fue ponderado como estándar en sí, sino que fue mas bien el mercado mismo que vio su potencial y poco a poco muchos fabricantes fueron adoptándolos, siendo Sony, con su PlayStation 3, quien verdaderamente impulsó su uso en el mundo de consumidores. En otras palabras, el estándar 1080p no fue un estándar de comité, sino que "de-facto" (por-defecto) debido a la adopción voluntaria de la industria y los consumidores.

      Noten ahora algo importante: Es posible convertir una señal interlazada a una progresiva. Esto se hace con un "frame buffer", que no es nada mas que una pantalla "virtual" (que el usuario no ve, pues está "escondida" dentro del televisor o monitor), sobre la cual se dibujan tanta las lineas impares como las pares, y cuando ya se tiene una imagen completa, esta se copia a la pantalla "real" de manera progresiva.

      Esto tiene la ventaja de que produce una imagen mas "sólida" sin "temblores", sin embargo aun mantiene las imperfecciones de movimiento de los dos campos (pares e impares) que conforman la imagen completa.

      Entonces, la única manera de obtener una señal verdaderamente estable y libre de los desperfectos del sistema "interlazado", es si la imagen original se graba con cámaras que graben toda la imagen a la vez de manera progresiva, y esta imagen progresiva se grabe o transmita hasta el televisor, también en manera progresiva. Hoy día las dos mejores maneras de obtener este resultado es con consolas de video-juegos que soporten "p" en sus salidas de video, y con los discos Blu-ray de 1080p (casi todos lo son).

      En nota final, noten que la resolución 720p solo viene en modo "p", y no en "í". Así mismo, aunque la resolución estándar de TV es 480i, es posible obtener 480p (como lo hace el Nintendo Wii si lo habilitas en su menú de configuración, y tu TV lo soporta). Así mismo noten que aunque menciono mucho el número "480" durante todo el artículo, que en países en donde utilicen el sistema "PAL", que la única diferencia es que deben subsitutir el 480 por 525 lineas (hay otras difererencias, pero fuera de la discusión de este artículo).

      • Cuanta sapiencia en un solo hombre, mil gracias.

        Arriba el HD-DVD!!!!!!

  • Aprendi mas con este post, que con unmanual de 500 hojas, gracias. Solo falto creo yo, tu humilde opinion de cual seria hoy en dia uno(s) de los reproductores de dvd a comprar (marcas/modelos)

    • En cuanto a DVD, la mejor imagen la obtendrás del OPPO (el cual menciono en el artículo, con un enlace, y cuesta menos de US$200). Su control remoto es el peor de todos, pero la imagen que produce solo se puede conseguir con reproductores de DVD de US$3,000 dólares. Asegúrate de conectarlo con HDMI para la mejor imagen posible.

      • Buenas tardes, una pregunta, yo tengo una pantalla full HD y tengo Sky la verdad la imagen es muy, pero muy mala, en realidad se ve mejor en una Tv concencional de cinescopio que el la de LCD y la pregunta es. Existe algún aparato que le pueda conectar al decodificador de Sky para que escale la imagen y pueda verla con mejor resolución o definición en la pantalla de LCD o no?

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"Adoro este Blog, lo conocí hace unos días y no puedo parar de leerlo. Soy de Argentina, tengo 24 años y aunque soy artista (Compositor de música y dibujante) tengo una mente con muchas ansias de aprender cosas nuevas todo el tiempo. Me fascina la astronomía y la filosofía. Supongo que tanto como yo, debes pasar horas preguntandote que joraca es todo esto que nos rodea!!! jajaja

De todo lo que me perdí estos años por no leer este blog.
"

por "Lean Pascazzi" en mar 10, 2013


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