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GRAN HITO: Desarrollan primer Video Vectorial práctico para HD. Explicado
eliax id: 9866 josé elías en dic 15, 2012 a las 12:10 AM (00:10 horas)
Video Vectorial de la Universidad de BathSi dijera que investigadores de la Universidad de Bath en el Reino Unido han creado el primer CODEC de video vectorial práctico para video de alta definición, es posible que la mayoría de los lectores se queden rascando la cabeza tratando de entender de qué hablo, pero créanme que esta es una gran noticia, por lo que explico a continuación todo el tema, y su importancia...

Primero, empecemos notando algo: ¿Alguna vez se han acercado a ver realmente de cerca una pantalla de un televisor LCD/LED o Plasma? Notarán que la pantalla está compuesta de pequeños puntos a los cuales técnicamente se les llama "pixeles" (más específicamente, un pixel por lo general está compuesto de tres sub-elementos de color rojo, verde y azul, y entre los tres forman un pixel).

Pues así como los televisores están compuestos de pixeles, así mismo son las fotos digitales que tomamos con nuestras cámaras, en donde millones de pixeles describen una imagen. Y si extendemos esto a video, podemos decir que video no es más que miles de fotografías digitales, una detrás de la otra, compuestas por pixeles.

Así que podemos resumir diciendo que por lo general las imágenes digitales que almacenamos, transmitimos y vemos hoy día (y en particular, imágenes de video como nos interesa en este artículo de hoy), están esencialmente compuestas por millones y millones de pixeles.

Sin embargo, esta no es quizás la mejor forma de describir imágenes, debido a que literalmente hay que procesar todos y cado uno de esos pixeles cada vez que tomamos una foto o grabamos o desplegamos un video.

Pero, por décadas siempre ha existido una alternativa a los "gráficos pixelados" como es de lo que les he estado hablando hasta ahora, y esa alternativa se llama "gráficos vectoriales", que como indica el nombre, utiliza vectores en vez de pixeles para describir gráficos.

Gráficos vectoriales han sido utilizados en sistemas electrónicos desde los mismos inicios de la computación, y quizás predatan las imágenes pixeladas, particularmente debido a que las gráficas vectoriales (por motivos que van más allá de este artículo) eran más amigables a entornos de computadoras analógicas de antaño que a computadoras modernas digitales. Incluso, el primer videojuego utilizó gráficos vectoriales y no pixelados.

Pero, ¿qué son gráficos vectoriales?

Pues es una técnica que en vez de especificar punto por punto (es decir, pixel por pixel) cómo se compone una imagen, lo que hace es especificar formas geométricas con lineas, curvas y polígonos (si utilizan programas como AutoCad y Adobe Illustrator en esencia ya trabajan con gráficos vectoriales).

Es decir, en un sistema pixelado, si quiero dibujar un círculo, tengo que ir y especificar cada punto de la pantalla en donde se deben "pintar" pixeles para que entre todos den la impresión de un círculo, lo que implicaría posiblemente tener que especificar entre cientos a hasta miles o millones de puntos por separado.

Pero en un sistema de gráficos vectoriales sería tan sencillo como simplemente almacenar todo eso en una ecuación o fórmula que especifique un círculo, algo así como la fórmula (x-a)2 + (y-b)2 = r2.

En otras palabras, en vez de almacenar en un archivo millones de coordenadas de pixeles, lo único que tendríamos que hacer en un archivo vectorial es almacenar esa sencilla fórmula y listo.

Eso implica unas cuantas cosas interesantes: La primera es que por lo general gráficos vectoriales ocupan mucho menos espacio de almacenamiento, lo que de paso implica que los archivos se pueden descargar mucho más rápidamente por Internet. De paso, esto también implica que es más eficiente procesar estos archivos para desplegarlos, lo que los hace ideal para ambientes móviles de baja potencia, lo que de paso también significa que el procesador móvil trabaja menos lo que implica adicionalmente un menor consumo en la batería.

Y como si fuera poco, un sistema vectorial nos dota de independencia del tamaño y resolución de la pantalla final, lo que significa que podemos siempre tomar ventaja de la más alta resolución disponible para desplegar la mejor imagen posible. En nuestro ejemplo con el círculo por ejemplo, en un sistema pixelado hay que especificar necesariamente de antemano la resolución en pixeles bajo la cual se desea dibujar el círculo, y de ahí en adelante la resolución se mantiene fija, pero un círculo se puede dibujar en cualquier resolución, ya que los pixeles finales de la imagen son deducidos en base a la fórmula matemática de los vectores especificados en ecuaciones.

Pero, si tenemos tantas ventajas con gráficos vectoriales, ¿por qué no son el formato preferido hoy día y seguimos utilizando pixeles?

Pues la respuesta por un lado es que en realidad los gráficos vectoriales ya se utilizan en millones de ambientes que uno rara vez nota, particularmente en videojuegos y en programas de diseño gráfico, pero el problema es que en fotografías y videos hasta hora no era eficiente almacenar imágenes como vectores, por la sencilla razón de que una imagen cualquier no es muy uniforme visualmente entre un pixel y otro, y se requeriría o (1) de tener que almacenar un vector por pixel (que en realidad no ofrecería ninguna ventaja sobre sistemas pixelados, y al contrario, introduciría todo tipo de desventajas), o (2) de tener que hacer unos cálculos inmensamente complejos para deducir el patrón vectorial a partir de las imágenes originales.

Así que habiendo dicho todo eso, llegamos a la noticia de hoy...

Un grupo de científicos de la Universidad de Bath ha logrado crear una técnica que permite aplicar procesamiento vectorial de forma eficiente y práctica (pues antes se habían creado sistemas similares pero que no eran eficientes y/o prácticos) para video.

Según sus inventores, su tecnología funciona tan bien que ya quieren incorporarla en todo tipo de programas profesionales a todo nivel de la cadena de producción de video.

Esto es una tremenda noticia porque significa que gran parte de las ventajas que ya mencioné sobre vectores, nos llegarán a mediano plazo a consumidores, lo que de paso significará que podamos reproducir el mismo archivo de video de manera óptima y con la mejor calidad posible tanto en un celular de pequeña pantalla, como en televisores futuros con resoluciones de 8K para consumidores, sin necesidad de reprocesar o convertir el video original.

Sería como comprar un DVD una sola vez, y después poder reproducir ese "DVD" tanto en un televisor de 1080p hoy día, como en uno de 4K o 8K mañana, y en todo momento con el más óptimo detalle de la imagen (asumiendo que la fuente de la imagen tenga el suficiente detalle, obviamente).

Esta noticia a propósito llega justo días antes de un artículo que tenía planeado sobre la necesidad de definir un CODEC (codificador-descodificador) independiente de resolución de video, por lo que con esta noticia no solo me evité escribir ese artículo, sino alegrarme al ver que esto llegará a consumidores mucho antes de lo que muchos imaginábamos... :)

enlace a un video de demostración (formato Quicktime - quizás quieran salvarlo antes de verlo, y noten que es un video pre-grabado en formato pixelado, ya que no existe un reproductor para ver el video original en formato vectorial)

página oficial del proyecto

fuente oficial

Actualización: Video en formato YouTube a continuación (enlace YouTube)...


autor: josé elías

Comentarios

  • Pues no entiendo, es fácil poniendo de ejemplo un círculo o cualquier otra figura geométrica. Pero cuando hablamos de personas y paisajes complejos, como los dibujarán los vectores ?

    • Supongo que con una camara que grabe en un formato vectorial, suena bastante interesante todo esto, espero verlo en la practica pronto!

      • JorgeD,

        Por definición, una cámara no puede captar de forma nativa una imagen vectorial de una escena (ya que lo que llega a un sensor no es más que una serie de fotones en paralelo). Sin embargo, lo que sí puede hacer es *convertir* la imagen ya capturada a una vectorial en tiempo real, para así no tener que hacer esa conversión en post-producción.

    • Johna,

      Precisamente de eso se trata: Este grupo de investigadores encontró la forma (propietaria, que asumo patentarán) de dibujar paisajes complejos y personas a partir de vectores.

      Si hubiese sido tan obvio antes ya otros lo hubiesen hecho antes que ellos. En cuanto a los detalles, no explican cómo lo lograron por el momento (por razones que podemos todos entender).

      Sin embargo, nota que al menos teóricamente, cualquier cosa puede ser representada por vectores, ya que si ponderas un poco llegarás a la conclusión que es posible también combinar vectores unos con otros para formar formas complejas.

  • Tengo varias dudas esta tecnología permitiría crear modelos 3d a partir de puntos y vectores? ejemplo hago un vídeo de 360° al rededor de un objeto y como me genera puntos y lineas se podría usar como referencia para crear modelos 3d y si es HD serian detallados.?

    Se podrían hacer una especie de planos topográficos a partir de vídeos? evidente mente en este caso si se tratara un terreno llano o escarpado sin arboles o vegetación.

    La verdad la relación del vídeo que nos dejas con la explicación del DVD me confunde

    • cristian,

      No, no confundas el vectorizar video en 2D con vectorizar una escena en 3D, son dos cosas totalmente diferentes.

      Esta técnica vectoriza en relación a las imágenes que percibimos y las formas que estas se representan en 2D, y no entiende absolutamente nada sobre perspectiva o el volumen geométrico de los objetos.

      Ojo, eso no significa que ambas técnicas pudieran mezclarse en un futuro, pero es importante entender que son dos cosas muy diferentes.

      • el amigo cristian acaba de proponer una idea que puede ser el futuro del cine, peliculas en 3d no solo visual si no tambien a nivel espacial, osea por ejemplo podrias elegir random de angulos de camara y nunca ver la misma pelicula con los mismos angulos de toma, genial!

  • Me parece muy interesante el artículo, gracias Elias.
    Si también se pudiese aplicar esta técnica en videojuegos y aplicaciones de diseño 3d sería maravilloso.

    • En video-juegos se aplica desde hace décadas. Desde juegos como Space War hasta el clásico Tempest, y desde Asteroids hasta el asombroso Another World: http://en.wikipedia.org/wiki/Another_World_(video_game)

      Y en cuanto a diseño 3D, en realidad en el 99% de los casos inicias con vectores, y solo en el paso final (para renderizar en pantalla) se utilizan pixeles, aunque con esto ahora será posible renderizar en vectores también :)

      • Perdón, me expresé mal y probablemente también erré en mis conclusiones.

        Me refería a si habría algún modo de aplicar esta misma técnica que agiliza el proceso vectorial en vídeo; pero en aplicaciones 3d, videojuegos, etc...

        • Pues claro que sí. Tan pronto la empresa provea sus CODECs a desarrolladores estos empezarán a darle uso sin duda alguna...

          Incluso, es más posible que veamos esta tecnología en videojuegos, antes que en formatos de video masivos para consumidores, ya que a diferencia de formatos universales (en donde todos los fabricantes de hardware y software deben ponerse de acuerdo), en un videojuego una empresa puede integrar la tecnología con su propio reproductor propietario.

  • entiendo perfectamente esta tecnología, la uso desde ya varios años cuando empece a utilizar el autocad la version 1.4 por allá en 1983, y desde entonces maanejo un sin fin de programas que manejan graficos vectoriales, la pregunta que siempre me hice fue, como es que esta tecnologia no podian utilizarla en video?. como siempre eliax dandonos una hermosa respuesta, gracias.

  • Eliax te paso el video de youtube por si alguien no puede verlo
    http://www.youtube.com/watch?v=4_f1ukhy2ZE

    • ¡Gracias! Lo acabo de agregar al final del artículo para el disfrute de todos :)

  • Sorprendente.

    Llevo algunos años sabiendo lo de los pixeles vs vectores, y realmente deseaba que lograran aplicarlo a los vídeos.

    Esto de resultar funcional en producción y calidad terminara siendo el estándar universal y dará toda una revolución a lo que conocemos como vídeo.

    Elias se cumple aquello... Vivimos tiempos emocionantes.

    Elias perdona que te escriba aqui. Te diste cuenta de la "Niña es curada de leucemia con virus del sida modificado"

  • aclarame al Elias, por que usas el termino graficos pixelados? no seria grafico rasterizado y grafico vectorial? los vectores son representado por pixeles tambien

    • Roberto,

      La persona común y corriente entiende más el tema de "pixeles" que el término "rasterizado". Recuerda que este no es un blog para técnicos en video, sino para personas comunes y corrientes que sencillamente sienten curiosidad por estos temas...

  • wau este tema a requerido mucha explicación, definitivamente hay cosas que es mejor dejar así y dejarlas pasar

    • Entonces no eres una mente curiosa. Yo le doy la bienvenida a artículos como estos para entender mejor estas cosas técnicas que a veces no entiendo.

  • La inferencia de tener en un DVD video vectorizado y proyectarlo a mas de 4K sólo funcionaría para Dibujos animados, y videos que no requieren extrema calidad.

    • En el artículo dice "Sería como comprar un DVD una sola vez, y después poder reproducir ese "DVD" tanto en un televisor de 1080p hoy día, como en uno de 4K o 8K mañana, y en todo momento con el más óptimo detalle de la imagen (asumiendo que la fuente de la imagen tenga el suficiente detalle, obviamente).".

      En otras palabras, si el video fuente que se vectoriza tiene suficiente calidad (en este ejemplo, 4K), ciertamente el video se podrá ver tanto en calidad DVD como 4K cuando mínimo, y sin necesidad de reencodificar el archivo o stream del video en otra calidad.

      • Bueno, eso no seria muy distinto a si yo ahora quisiera ver un video 1080p en un monitor de 640x480

  • Lo que no se esta teniendo en cuenta, o no se explico, al menos, es el detalle del video. No es lo mismo lo que vemos en fullhd que en 8k, es decir,un pixel que veremos en fullhd serian 64 en 8k, y a lo que voy es; qué detalle tendra? Habra pixeles que desapareceran en ciertas resoluciones, y, es practico guardar la informacion del infimo detalle?

    No se si me explico bien...

  • Me quedo con los pixeles

  • Siempre pensé que cuando iba a llegar el día en que desarrollaran un CODEC que ajustara el vídeo al tamaño de la pantalla sin perder la calidad de imagen del vídeo. Creo que ya llegó ese día! Me parece excelente esta noticia.

    Ya no vamos a tener que gastar dinero actualizando la colección de películas, tal cual pasó cuando apareció el Blu-ray luego del DVD.

    Gracias Elías!

    • Seguira sucediendo. Te compraras una pelicula vectorial que se filmo en 8k y 3 años despues te refregaran en la cara la version 16k.

      • A lo que entiendo, y si estoy mal por favor corrijanme, si se vectoriza el video dejaran por lo tanto de existir lar resoluciones, no se si me explico; por lo tanto el comentario tuyo es erroneo ya que esa es la ventaja de los vectores.

  • Sería interesante que se pudiera aplicar este mismo concepto a la música. En vez de muestrear puntos de sonido, que se pueda crear una ecuación con la generación de las ondas, senos o cosenos, amplitudes, y fases para reproducir la música original. Eso sería genial!

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"¡Qué noble proyecto has creado!

Has generado alegría, esperanza, decepción y frustración.

Te has ganado momentos de amor y odio de tus lectores, pero en cuestión de horas ya todos nuevamente reconciliados y leyendo letra por letra tus artículos.

Tus escritos han dado a la gente de qué hablar.
Han creado debates entre amigos. Han posicionado mejor a algunos en sus trabajos.

Si bien no es una despedida, no quería dejar pasar esta oportunidad para agradecerte por ayudarnos a entender mejor el mundo moderno. Gracias por tu dedicación propia de cualquier ritual.

NO TE VAYAS NUNCA. UN GRAN ABRAZO

Juan Caubarrère
Punta del Este
Uruguay
"

por "Juan A. Caubarrère" en feb 12, 2014


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