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Compresión y códecs

sello_compresionEstos dos términos son elementos claves en cualquier trabajo de postproducción y, aunque no queramos o no nos interese, condicionarán siempre nuestro trabajo y el resultado que de él se deriva. Por mucho que nos esforcemos, o que dispongamos de las herramientas más sofisticadas, la calidad de nuestro trabajo dependerá en gran medida de la cantidad y calidad de los datos disponibles para trabajar. Sin duda disponer de la totalidad de los datos parece lo ideal, pero es una quimera, en la práctica es imposible. Siempre trabajaremos con una cantidad limitada de los datos. Comprimir no es unicamente propio del mundo digital, que ya conlleva una compresión al efectuar un muestreo selectivo de los datos, también se da en el analógico, por ejemplo el entrelazado es una forma de compresión, y muy eficiente cuando se implanto en los inicios de la televisión, ya que permitió una percepción fluida del movimiento con una cadencia de sólo 25 cuadros por segundo. Hay varias razones por las que la compresión es necesaria, pero se pueden resumir en una sola: compresión significa menor coste.

Y en nuestro caso, de la compresión se encarga el códec. Y de esto voy a tratar: qué códecs son más apropiados para trabajos de postproducción e intermediación digital.

La máxima calidad de imagen la proporcionan los códecs sin compresión o Uncompressed, que no utilizan técnicas de compresión después del submuestreo cromático (bien 4:4:4 o 4:2:2, a 8 o 10 bit por canal). Estos códecs de postproducción para definición estándar se popularizaron a principio de la década (Matrox, Blackmagic, Aja, etc), pero la irrupción de la Alta Definición (HD), con el aumento de los datos que conlleva, desvió la mirada hacia otros códecs con compresión. Pero en sus variantes de HD, estos códecs uncompressed todavía se mantienen como la máxima expresión en fidelidad, con la única desventaja de que necesitan mucho ancho de banda (del orden de 1,25 Gbps) y por tanto consumen mucho espacio, haciendo imprescindibles costosos subsistemas de almacenamiento RAID.

Los códecs sin compresión cumple el axioma de Mike Most: In the world of visual effects, compression is unacceptable because it interferes with the ability to extract the cleanest mattes and manipulate the image. Creo que no es necesario traducirlo. De hecho, en la industria del cine, el proceso estándar de trabajo esta basado en secuencias de DPX, un formato de fichero basado en Cineon de Kodak que permite almacenar la información sin compresión en RGB 4:4:4, 10 bit log (aunque en realidad es muy flexible a la hora de almacenar los datos).

En el entorno en el que me muevo, tal afirmación se queda bastante lejos por ilusoria, pero aunque no podamos manejarnos con los presupuestos de los que dispone la industria cinematográfica, ello no debe ser obstáculo para trabajar con calidad y solvencia. Para ello debemos tener conocimiento de nuestras herramientas. Hoy en día tenemos a nuestra disposición una gran cantidad de códecs, y mantenernos al tanto de sus características es imprescindible, más cuando los códecs de adquisición empiezan a mezclarse con los de edición dificultando nuestro trabajo de postproducción.

Los códecs con compresión siempre se han usado en la adquisición por motivos de coste (HDCam, DVCProHD, HDV, Mpeg-2, AVCIntra, etc), pero también ahora se ha ampliado su uso a la edición, lo que se llama edición “nativa”, impulsada por los nuevos soportes basados en fichero (P2, XDcam EX, MXF, etc). Se dividen en Intraframe y Long GoP. En la compresión Intraframe una imagen entera puede ser reconstruida por la información contenidad en esa imagen (se denomina I-frame). La compresión Long Gop tiene I-frames también, pero genera frames parciales usando compresión temporal, en los cuales se almacena la diferencia entre estos frames y los que están antes y despues. En un GoP (group of pictures) de 15 frames (el más habitual) por cada segundo encontramos dos I-frames.

Iré al grano: para trabajos de postproducción los códecs Long GoP son inaceptables, solo los códecs I-frame garantizan la mínima cantidad de datos y fidelidad necesaria, y de éstos, los basados en Wavelet son preferibles a los basados en DCT.

Los códecs basados en DCT (Discrete Cosine Transform) generalmente usan macroblocks de 16×16 o 8×8 píxeles con un algoritmo de compresión basado en la transformada discreta del coseno. La compresión wavelet usa un algoritmo basado en la transformada wavelet, que convierte los píxeles en coeficientes. El resultado es que los defectos que se aprecian en los códecs DCT son la generación de bloques uniformes y borrosos (los famosos blocky artifacts) mientras que en los códecs Wavelet se puede llegar a dar un suavizado en los bordes o filos (y por tanto la eliminación de pequeños detalles), mucho más aceptable para su manipulación y procesado en postproducción que los defectos DCT.

Como códecs de edición basados en DCT tenemos el códec DNxHD de Avid, que ofrece 4:2:2 a 10 bit a 220 Mbps, y el ProRes de Apple, también 220 Mbps a 10 bit en YUV 4:2:2, y que en su nueva versión soporta RGB 4:4:4:4 a 12 bit a 330 Mbps. Son códecs de calidad, pero por su naturaleza DCT adecuados para edición pero para postproducción sólo si no tenemos otra alternativa.

Basados en Wavelet tenemos los códec Jpeg2000, Redcode Raw y Cineform. Jpeg2000 es el códec de elección de la DCI (Digital Cinema Initiatives) para la distribución y proyección del cine digital, también es el códec de adquisición principal de la cámara Infinity de GrassValley. Redcode Raw, basado en Jpeg2000, es el códec de adquisición de la Red One, y si bien es leído por varias aplicaciones, se tiene que exportar siempre a otro códec. El códec Cineform es actualmente el códec de edición e intermediación digital con compresión de mayor calidad y fidelidad del mercado. Como códec ofrece RGBA y RGB 4:4:4, YUV y Raw con hasta 12 bit de precisión, en varios niveles de compresión (hasta 320 Mbps), con soporte de metadatos, y en versiones tanto para Windows como OSX (en contenedor avi o mov). Por supuesto no es perfecto y como contrapartida tiene un elevado precio.

He dejado para el final los códec raw de las nuevas cámaras de cine digital. Actualmente graban en este “formato” ARRI D21, Dalsa Origin, Red One, Silicon Imaging, VR Phantom y Weisscam. Por supuesto no hay ninguna compatibilidad entre ellos y no son códecs adecuados para postproducción. La práctica común es pasar el raw original a secuencias DPX 10 bit log, que es un proceso muy extendido como ya he comentado. Pero empiezan a plantearse algunos problemas con dicho proceso, el más adecuado para material originado en película, pero no para material originado electrónicamente, resultado de sensores de naturaleza linear. Me limito a trasladar una duda de varios profesionales del digital.

Aquí entra en escena el nuevo códec CinemaDNG promovido por Adobe (se presentó en el NAB de 2008) y actualmente en desarrollo por un consorcio de fabricantes de software y hardware. La intención es diseñar un códec raw que sea abierto y ampliamente aceptado por la industria, de forma que contenga los datos sin procesar (raw) de las cámara digitales en un formato unificado, facilitando el entorno de trabajo y el acceso a los datos de estas cámaras por el soft de postproducción. Actualmente solo Iridas ha anunciado su soporte y se espera que en el IBC de este año se presenten sus especificaciones finales. Veremos en que acaba todo.

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  1. Alejandro Carrasco

    Hola, muy buena tu publcación te quería comentar algo yo trabajo en post producción haciendo un programa de viajes, ue se filma con 3 cámaras diferentes una en HD sd CARD LA PANASONIC HMC150, OTRA hdv SONY hz1 Y LA OTRA SONY DV normal al convertir el AVC HD a mov. por medio del codec prores y combinar todos los formatos tengo un gran problema para poder visualizar todo el material si no se le hace render (edito en Final cut 7.01) que ne recomendarias para trabajar de una mejor forma………….

  2. Manuel

    Hola. Bueno, nunca he trabajado con FinalCut, desde hace años mi editor es Premiere Pro. Por lo que me dices lo pasas todo a Prores, no deberias tener problemas, eso si, unificándolo todo en un único formato final. El problema que tienes puede ser debido a esto; por ejemplo, las dos cámaras HD graban en 16:9, mientras que la DV a 4:3, no? el formato común debería ser Pal 4:3 letterbox, pasando el HD a este formato mientras que al DV le pones las “barritas” negras arriba y abajo. Yo creo que asi no deberías tener problemas de render al editar y tendrías todo el material unificado.

  3. Miquel

    Hola Manuel! Muy buen post tio! Hay cosas que no llego a entender, pero es porque no me dedico profesionalmente a la posproducción.

    Haber si puedes ayudarme. Acabo de adquirir una Canon EOS 7D, hace una semana que estoy montando un pequeño corto y he echo los siguientes pasos para poderlo montar.

    Primero de todo mi ordenador no da para montar en HD, tengo un portátil dual-core a 3gigas de RAM y un procesador a 2Ghz, windows XP. Intenté empezar a montar directamente los archivos MOV de la cámara, pero es imposible montar.
    Decidí comprimirlos de HD a AVI con el Alive HD VideoConverter, sorprendentemente vi que la calidad era muy buena y reducía el archivo bastante. Después de algunas pruebas, vi que el archivo que mejor me iba para montar era un .avi

    ORIGINAL: 1920×1080 24fps Archivo (.mov) de Canon 7D

    ARCHIVO COMPRIMIDO: 720×576 12000kbps 25fps Alive HD Videoconverter

    al abrir un proyecto del Premier Pro 2.0 widescreen 48khz
    Frame size: 720h 576v (1.422)
    Frame rate: 25,00 frames/second
    Pixel Aspect Ratio: D1/DV PAL Widescreen 16:9 (1.422)
    Fields: Lower Field First

    se ben perfecto, solo toco un poco el tamaño del frame para escalarlo al 16:9 del proyecto y realmente monto bastante agusto, renders rapidos, no se cuelga el proyecto etc.

    Mi duda es, si estos pasos, son correctos o si podría mediante otros pasos, compresores códecs, realizar una compresión mas buena, para poder editar, antes de embarcarme en adquirir un ordenador como dios manda.

  4. Manuel

    Hola Miguel.
    Tanto Quicktime (ficheros mov) como Video for Windows (ficheros avi) son contenedores, que pueden emplear diferentes códecs (h.264 en el caso de la Canon 7D y DV en el caso del avi que has hecho con AliveHD).
    Con ese equipo y Premiere Pro 2 pocas opciones tienes, lo que hicistes es lo aconsejado, pasar el material a DV, ya que el h.264 necesita mucho músculo.
    Si vas a continuar con la 7D y quieres editar en HD, lo mejor es adquirir un equipo más moderno(no hace falta que sea un tiro) y Cineform Neoscene, que te permitirá montar en HD con mayor facilidad. Informate en su página web de los requerimientos y características.

  5. ricky

    hola, he leido atentamente tu artículo y me ha sorprendido, no soy muy entendido tengo que comprar una cámara para produccion de una pequeña tvlocal y estoy muy liado con el tema de codecs.
    Concretamente, estoy dudando entre la sony nx5 y la jvc-gy 790e.n
    ecesito trabajar por ahora en sd 4/3 pero tambien haré trabajos en Hd.
    en SD La sony trabaja en mpeg2 y la Jvc Dv.he probado las 2 cámaras y el equipo que tengo matrox rtx2-sd mueve con mucha más soltura la Dv (tiempo real)
    sin embargo no se cual funcionara mejor en Hd, pues la Sony trabaja en .mts y la Jvc en mov. o en MP4. A Simple vista MP4 es compatible y funciona con mi equipo rtx2sd y premiere cs3(mientras que el mts no me lo reconoce).
    ¿que formato crees que es mejor y que trabajará con mejor calidad.
    gracias y salu2

  6. Manuel

    No tengo experiencias con estas cámaras, pero no creo que tengas problemas si usas la última versión de Premiere (CS5). La versión que comentas (CS3) es ya bastante vieja, y no estoy seguro, pero creo que no reconoce los ficheros de estas cámaras.
    Según leo en Internet, la Sony HRX-NX5 usa Mpeg2 para SD y AVCHD a 24 Mbps en HD, mientras que la JVC GY-HM790 usa el códec Mpeg2 a 35 Mbps que usa Sony en su gama EX, bien en contenedor mov o MP4.
    Ambos códecs dan una calidad razonable, más que suficiente para el uso que le vas a dar. En todo caso los ficheros Mpeg2 de la JVC serán más faciles de editar (necesitan menos maquina), pero lo importante es que tu editor sea compatible.

  7. Miquel

    Buenas Manuel, como va todo? Gracias de nuevo por responder a mi duda.

    Hace nada, he adquirido un imac, 4gb RAM un tera de disco duro y 512mb de Grafica. Creo que con esto podría editar sin ningún problema y sacar material en HD muy digno.

    Recuerdo que comentaste lo de adquirir CineForm Neo Scene, he hestado chequeando la web y veo que el software es de pago, conoces algún otro con el que pueda trabajar mejor y adquirir un software libre?

    Ahora estoy editando en Adobe Premiere CS4 y tengo alguna duda en quanto a crear el proyecto, sabes qual es el adequado para los archivos que saca una 7D.

    Muchisimas gracias de nuevo, Manuel.

    Un abrazo!

  8. Manuel

    No recuerdo si la versión 4 de Premiere tenía ya preajustes para la 7D, pero los puedes crear tu mismo cuando crees un nuevo proyecto: en modo de edición usa AVCHD o HDSRL (los más apropiados si existen), en caso contario usa Desktop, 1920*1080, píxel cuadrado, 25fps en Europa y cuadro progresivo. Estos son los parametros más importantes.
    Cineform NeoScene es de pago, si, pero no desorbitante, esta muy bien de precio.
    En la nueva versión de Premiere (CS5) tienes un preajuste para estas cámaras (HDSRL), además de que va mucho mejor.
    Saludos

  9. ricky

    gracias, por tu respuesta, la verdad es que el tema de los codec es interesante para la gente que trabajamos en el medio,pero la mayoría no controlamos nada más que lo básico y mezclamos conceptos.
    te agradezco tu aclaración que seguro que habrá dado luz a más de uno.
    salu2

  10. Grafilms

    Me parecio muy interesante la publicacion de los codec, sin embargo tengo una pregunta: Cual es la mejor compresion (con menor compresion de color, definicion, ect, etc) para guardar archivos de video SD para volverlos a editar? Gracias

  11. Manuel

    Por la pregunta supongo que no usas ninguna tarjeta de vídeo, con sus códecs propietarios, por lo que los descartamos. Ahora dependerá del software de edición que uses, pues alguno instala también sus propio códec, como Edius.

    Yo particularmente para Pal no uso compresión, o para entendernos uso codecs “uncompressed”, ya que tampoco ocupa mucho espacio, y dada su relativa poca resolución, prefiero tenerlo asi para posibles trabajos de postproducción. Pero si el material no se va a trabajar, un buen códec es DV, con compresión 5:1 y muestreo 4:2:0, que se encuentra en todos los sistemas y te asegura poder compartirlo.

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