sistemas audiovisuales

POLITEXT

EDICIONS UPC

Francesc Tarrs Ruiz

Sistemas audiovisuales1 - Televisin analgica y digital

Primera edicin: junio de 2000

Diseo de la cubierta: Manuel Andreu

Francesc Tarrs, 2000

Edicions UPC, 2000Edicions de la Universitat Politcnica de Catalunya, SLJordi Girona Salgado 31, 08034 BarcelonaTel.: 934 016 883 Fax: 934 015 885Edicions Virtuals: www.edicionsupc.esE-mail: [email protected]

Produccin: CPET (Centre de Publicacions del Campus Nord)La Cup. Gran Capit s/n, 08034 Barcelona

Depsito legal: B-30.958-2000ISBN: 84-8301-393-2ISBN Obra completa: 84-8301-401-7

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Presentacin 7

Presentacin

Los sistemas de comunicacin audiovisual han experimentado, desde los inicios de la televisin en blanco y negro, una constante evolucin tecnolgica encaminada a mejorar tanto la calidad como la cantidad de los servicios. No obstante, debe tenerse en cuenta que el elevado nmero de usuarios y el coste de los equipos terminales suponen una considerable inercia comercial que plantea serias dificultades a la introduccin de nuevos sistemas. Por ello, la evolucin tecnolgica casi siempre se realiza de forma progresiva, manteniendo cierto grado de compatibilidad con los sistemas precedentes e introduciendo de forma paulatina mejoras y servicios adicionales. La introduccin de informacin de color compatible con los sistemas en blanco y negro o la adicin de canales de audio estereofnico constituyen claros ejemplos de esta evolucin progresiva. Ms recientemente, la rpida implantacin de la televisin digital por va satlite se ha obtenido sin que ello suponga un coste excesivo para el usuario, decodificando la seal digital en el extremo receptor y convirtindola a los formatos analgicos convencionales, para los que ya estaban preparados los equipos reproductores. Tambin de forma progresiva, se estn introduciendo nuevos receptores que admiten tanto entradas analgicas como digitales. Esto significa que, al menos durante cierto tiempo, coexistirn los formatos analgicos y los digitales a los que, seguramente, se incorporaran nuevas caractersticas como la alta definicin, los canales de retorno para interactuar con el usuario, el acceso a servicios audiovisuales o multimedia a travs de internet, etc. Aunque en un futuro prximo es probable que dejen de transmitirse seales de televisin analgicas, los receptores debern seguir manteniendo stos formatos para proporcionar cierto grado de compatibilidad con los reproductores de VHS, cmaras de vdeo y otros equipos que actualmente se disponen y que el usuario desear mantener. Este texto pretende proporcionar una perspectiva general de los principios tecnolgicos en los que se basan los sistemas de comunicacin audiovisual, teniendo en cuenta los principales formatos analgicos y digitales que actualmente comparten el mercado de equipos y sistemas no profesionales. Debido a la extensin y complejidad de algunos temas, hemos considerado oportuno dividir los contenidos en dos volmenes que pueden seguirse de forma totalmente autnoma e independiente. En ste primer volumen se tratarn nicamente los aspectos relacionados con la captura, el tratamiento y la transmisin de las imgenes, centrndonos principalmente en los sistemas de televisin analgica y digital y en las cmaras de vdeo. En un segundo volumen se desarrollarn los sistemas de audio y las comunicaciones audiovisuales en sistemas o redes informticas. Aunque los contenidos se agrupan, principalmente, en torno a las aplicaciones de televisin (audio y vdeo) y la codificacin de vdeo en sistemas informticos, los conceptos expuestos son vlidos y generalizables a otros formatos

8 Sistemas audiovisuales I. Televisin analgica y digital

audiovisuales domsticos como el DVD (Digital Versatile Disc), el Minidisc, los reproductores MP3, los sistemas de videoconferencia por internet o RDSI, etc. En cualquier caso, en todo momento se proporcionar informacin detallada de los aspectos comunes y las diferencias ms significativas entre los formatos ms conocidos. El primer captulo es una introduccin general a los sistemas de comunicacin visual en la que se desglosan las etapas necesarias para convertir una escena real en una seal que represente la informacin contenida en esa escena. Para ello, se describen las principales caractersticas del sistema visual humano, que nos permiten discernir aquellos parmetros fsicos que realmente contribuyen en la percepcin de la escena de los que no aportan informacin significativa. Todos los elementos desarrollados en este primer tema pueden considerarse bsicos y se aplican tanto a los sistemas analgicos como a los digitales. Se examinan con detalle aspectos diversos como la descomposicin en componentes de color RGB, la transmisin de la informacin mediante componentes de luminancia y seales diferencia de color, el nmero de imgenes por segundo, los sistemas entrelazados y no entrelazados, las relaciones de aspecto de la pantalla, el nmero de lneas, el ancho de banda de las seales y los principios de la televisin analgica y digital. Se incluyen numerosas referencias histricas y tecnolgicas con el objetivo de justificar la procedencia de los parmetros ms habituales en los sistemas de televisin. Los sistemas de televisin analgicos se desarrollan en los dos captulos siguientes. El primero se dedica a los sistemas en blanco y negro, prestando especial atencin a las seales de sincronismo y a los principios de representacin de imgenes mediante tubos de rayos catdicos. Tambin se analizan, a nivel de diagrama de bloques, los subsistemas del receptor dedicados a recuperar la informacin de sincronismo a partir de la seal de vdeo compuesto. El estudio de los sistemas de color compatibles se centra en la descripcin del NTSC y el PAL. En ambos casos se presentan abundantes justificaciones analticas que pueden obviarse sin que se produzca una prdida de continuidad en la comprensin de los aspectos ms tecnolgicos. La televisin digital y los principios de compresin de imgenes se describen en el captulo 4. El lector interesado exclusivamente en los sistemas digitales puede abordar directamente este tema, en el que slo se utilizan los elementos y conceptos desarrollados en el primer captulo. El estudio incluye un anlisis exhaustivo de las diferentes alternativas para la compresin de imgenes con prdidas y sin prdidas. Se describen las peculiaridades del estndar JPEG para la compresin de imgenes estacionarias y se profundiza en los estndares MPEG-1 y MPEG-2 para las secuencias de imgenes en movimiento. La parte final se dedica al estndar DVB, que define la transmisin de televisin en formato digital. El ltimo captulo se dedica a las cmaras de vdeo. Se proporcionan los elementos de ptica geomtrica necesarios para comprender los conceptos de enfoque, zoom y las relaciones entre iris, obturador y profundidad de campo. Tambin se describen las principales unidades fotomtricas y se presentan los principios fsicos de los sensores CCD para la captura de imgenes. Barcelona, abril de 2000

ndice 9

ndice

1 Elementos bsicos de los sistemas de comunicacin visual

1.1 Introduccin.................................................................................................................15 1.2 Cadena bsica de un sistema de comunicacin visual....................................................16 1.3 De la escena a la seal de televisin..............................................................................19 1.4 Componentes de color RGB.........................................................................................21

1.4.1 La luz y el color..............................................................................................21 1.4.2 Percepcin del color en el sistema visual humano............................................24 1.4.3 El ojo humano................................................................................................25 1.4.4 Clulas sensibles: conos y bastones.................................................................26 1.4.5 Estmulos de los fotorreceptores: sensacin de color........................................31 1.4.6 Tradas RGB en displays de TV......................................................................32 1.4.7 Sistemas de coordenadas para la representacin del color: principios de colorimetra.............................................................................33 1.4.8 Normalizacin de las coordenadas de color: coeficientes triestmulo................35 1.4.9 Cambio de sistemas de coordenadas................................................................35 1.4.10 Sistema de coordenadas con primarios monocromticos..................................36 1.4.11 Sistema de coordenadas basado en los fsforos del receptor NTSC..................37 1.4.12 Tringulo de Maxwell y diagrama cromtico...................................................39 1.4.13 Representacin grfica de la mezcla de colores...............................................41 1.4.14 Situacin de los colores en el tringulo de Maxwell y en el diagrama de cromaticidad.........................................................................43 1.4.15 Algunos comentarios sobre la representacin grfica de los colores.................48 1.4.16 La seal de luminancia...................................................................................50 1.4.17 Sistemas de coordenadas XYZ.........................................................................52 1.4.18 Obtencin de las componentes do color: filtros dicroicos.................................55 1.4.19 Transmisin de la informacin de color: seales diferencia de color................57

1.5 Proyeccin de las escenas en el plano de imagen...........................................................64 1.5.1 Sistemas para la representacin de imgenes 3D.............................................65 1.5.2 Mecanismos de visin tridimensional..............................................................66 1.5.3 Sistemas estereoscpicos................................................................................70 1.5.4 Sistemas autoestereoscpicos..........................................................................77 1.5.5 Displays volumtricos....................................................................................82 1.5.6 Hologramas y displays hologrficos................................................................85


1.6 Limitacin de la imagen: tamao del sensor y relacin de aspecto.................................89 1.7 Muestreo temporal de las imgenes..............................................................................98 1.7.1 Un poco de historia: del Phenakistoscope al Cinmatographe.....................100 1.7.2 La persistencia, el parpadeo y el fenmeno phi...........................................102 1.7.3 Frecuencia de imagen.................................................................................104

1.7.4 Aliasing temporal en las imgenes..............................................................102 1.8 Muestreo espacial de las imgenes: filas.....................................................................108

1.8.1 Antecedentes de la televisin......................................................................112 1.8.2 Nmero de lneas.......................................................................................116 1.8.3 Agudeza visual..........................................................................................117 1.8.4 Distancia de visionado...............................................................................119 1.8.5 Nmero mnimo de lneas..........................................................................120 1.8.6 Seleccin del nmero de lneas...................................................................121 1.8.7 Nmero de lneas en los sistemas de alta definicin....................................123 1.8.8 Entrelazado de las imgenes.......................................................................123 1.8.9 Problemas derivados del entrelazado de las imgenes.................................127 1.8.10 Insercin de seales de sincronismo en la seal de televisin......................127 1.8.11 Exploracin entrelazada de las imgenes en la cmara................................129 1.8.12 Receptores de 100 Hz.................................................................................130 1.8.12 Ancho de banda aproximado de la seal de televisin.................................132 1.8.14 Resolucin y factor de resolucin en un sistema de televisin.....................137 1.8.15 Insercin de la informacin de color...........................................................140 1.8.16 Sistemas de vdeo en componentes.............................................................141 1.8.17 Sistemas de vdeo compuesto.....................................................................143

1.9 Muestreo espacial de las imgenes: filas y columnas...................................................145 1.9.1 Conceptos bsicos......................................................................................145 1.9.2 Sistemas de adquisicin..............................................................................149

1.9.3 Formatos de televisin digital.....................................................................150 2 La seal de televisin en blanco y negro

2.1 Introduccin...............................................................................................................159 2.2 Principios de funcionamiento del tubo de rayos catdicos...........................................160 2.2.1 Ctodo, filamento y rejilla..........................................................................160

2.2.2 Rejillas de aceleracin y enfoque................................................................161 2.2.3 Deflexin del haz.......................................................................................161 2.2.4 Pantalla......................................................................................................162 2.2.5 Forma del raster........................................................................................162 2.2.6 Modulacin del haz mediante la seal de luminancia..................................162 2.2.7 Principio de funcionamiento de los tubos de color......................................164

2.3 Correccin gamma.....................................................................................................167 2.4 Seales de deflexin del haz.......................................................................................170

2.4.1 Caso ideal..................................................................................................170 2.4.2 Seales de deflexin del haz: aproximacin al caso real..............................171

2.5 Sincronismo de lnea..................................................................................................173

ndice 11

2.6 Sincronismo de campo...............................................................................................180 2.6.1 Sincronizacin de los generadores de barrido vertical.................................188

2.7 Espectro de la seal de televisin en blanco y negro....................................................190

3 La seal de televisin en color: sistemas compatibles

3.1 Introduccin...............................................................................................................197 3.2 Las seales de color en los sistemas NTSC y PAL......................................................198 3.2.1 Seales diferencia de color en el NTSC y PAL...........................................199

3.2.2 Modulacin de las seales diferencia de color en los sistemas NTSC y PAL.............................................................................................207

3.3 El sistema NTSC........................................................................................................209 3.3.1 Seleccin de la frecuencia portadora de la seal de croma...........................209 3.3.2 Patrones de interferencia en el sistema NTSC.............................................213 3.3.3 Modificacin de la frecuencia de imagen....................................................219 3.3.4 Demodulacin de las componentes I y Q: caso ideal...................................222 3.3.5 Demodulacin con errores de fase..............................................................224 3.3.6 Insercin de la salva de la portadora de color..............................................225

3.3.7 Demodulacin de las componentes de color: banda lateral superior vestigial.....................................................................................................228

3.3.8 Demodulacin directa de las componentes U y V........................................233 3.3.9 Diagrama de bloques de un codificador NTSC............................................235 3.3.10 Diagrama de bloques del decodificador NTSC............................................238 3.3.11 Separacin de las seales de luminancia y croma........................................239 3.3.12 Regeneracin de la portadora de color........................................................246 3.3.13 Problemas del sistema NTSC.....................................................................247 3.4 El sistema PAL..........................................................................................................250

3.4.1 Correccin de la fase mediante la inversin de una de las componentes de croma...............................................................................250

3.4.2 Diagrama de bloques de un decodificador de croma en PAL-S....................252 3.4.3 Diagrama de bloques de un decodificador de croma en PAL-D...................253 3.4.4 Seleccin de la frecuencia portadora de color..............................................258 3.4.5 Espectro de la seal PAL............................................................................262 3.4.6 Generacin de sincronismos en el sistema PAL..........................................264 3.4.7 La seal de salva en el sistema PAL...........................................................265 3.4.8 Diagramas de bloques de un codificador y un decodificador PAL...............267 3.5 Normas utilizadas en la transmisin de seales de TV analgicas en color...................268 4 Televisin digital

4.1 Introduccin...............................................................................................................273 4.2 Compresin de imgenes: necesidad y conceptos bsicos............................................276 4.3 Medida de la informacin de una fuente.....................................................................284

4.3.1 Entropa de una fuente de mensajes............................................................286 4.4 Cdigos de longitud variable......................................................................................287


4.4.1 Cdigos de Huffman...................................................................................288 4.4.2 Modificaciones del cdigo de Huffman.......................................................291

4.5 Otros tipos de cdigos................................................................................................293 4.5.1 Codificacin por longitud de series (Run Length Encoding-RLE)................293 4.5.2 Codificacin LZW.....................................................................................294

4.5.3 Codificacin aritmtica..............................................................................295 4.6 Codificacin y predictores..........................................................................................296 4.7 La transformada coseno discreta.................................................................................298

4.7.1 Definicin de la transformada coseno unidimensional.................................301 4.7.2 Extensin de la transformada coseno a dos dimensiones.............................305 4.7.3 Codificacin por zonas...............................................................................311 4.7.4 Codificacin por umbral.............................................................................313

4.8 Codificacin de imgenes estacionarias: el estndar JPEG..........................................314 4.8.1 JPEG: modo secuencial base (baseline)......................................................316 4.8.2 Codificacin de imgenes con mltiples componentes................................324 4.8.3 Modo progresivo........................................................................................325 4.8.4 Calidades subjetivas obtenidas con el JPEG................................................327

4.9 Codificacin de secuencias de vdeo: MPEG..............................................................329 4.9.1 Uso de la redundancia temporal para la compresin de vdeo......................332 4.9.2 Compensacin de movimiento....................................................................335 4.9.3 Algoritmos para la estimacin de los vectores de movimiento.....................340 4.9.4 Tipos de imgenes en el MPEG..................................................................347 4.9.5 Orden de transmisin de las imgenes........................................................349 4.9.6 Algunos ejemplos con secuencias y codificadores ideales...........................351

4.9.7 Diagramas generales del proceso de codificacin y decodificacin de imgenes........................................................................352

4.9.8 Estructura jerrquica de la trama MPEG.....................................................354 4.9.9 Algunos detalles sobre la codificacin de las imgenes del tipo I.................355 4.9.10 Algunos detalles sobre la codificacin de las imgenes del tipo P................357 4.9.11 Detalles sobre la codificacin de las imgenes del tipo B............................359 4.9.12 Control de la tasa de bits............................................................................361 4.9.13 Tratamiento de imgenes entrelazadas en el MPEG-2.................................362 4.9.14 Restriccin de parmetros, niveles y perfiles...............................................366

4.10 Multiplexacin de sucuencias MPEG..........................................................................369 4.10.1 Estructura del paquete bsico (Packetized Elementary Stream) ...................370 4.10.2 La trama de programa (Program Stream)....................................................372 4.10.3 La trama de transporte................................................................................372

4.10.4 Informacin especfica de programas (Program Specific Information PSI)........................................................375 4.10.5 Multiplexado de paquetes elementales en la trama de transporte..................376

4.11 Principios del DVB....................................................................................................378 4.11.1 Estndar DVB-S........................................................................................379 4.11.2 Estndar DVB-C........................................................................................380 4.11.3 Estndar DVB-T ........................................................................................380

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5 Cmaras

5.1 Introduccin...............................................................................................................381 5.2 Diagrama de bloques de una cmara...........................................................................382 5.3 Principios de ptica geomtrica y formacin de imgenes...........................................386

5.3.1 Lentes, grupo ptico y lente ideal...............................................................387 5.3.2 Formacin de imgenes con lentes ideales..................................................391 5.3.3 Angulo de visin........................................................................................394 5.3.4 Regulacin de la cantidad de luz: diafragma y obturador.............................397 5.3.5 Profundidad de campo................................................................................402

5.4 Fotometra.................................................................................................................408 5.4.1 Intensidad luminosa: la candela..................................................................409 5.4.2 El flujo luminoso: lumen............................................................................413 5.4.3 La iluminancia: lux....................................................................................414

5.5 Sensores de imagen de estado slido...........................................................................416 5.5.1 Sensores CCD matriciales..........................................................................420 5.5.2 Sensores CCD de transferencia de cuadro (Frame Transfer CCD)...............421 5.5.3 Sensores CCD de transferencia de cuadro divididos (Split Frame Transfer CCD).......................................................................422 5.5.4 Sensores CCD de transferencia interlnea (Interline Transfer).....................423 5.5.5 Dispositivos de inyeccin de carga (Charge Injection Devices CID) ...........425 5.5.6 Sensores de pxel activo.............................................................................426 5.5.7 Captura de imgenes en color con un nico sensor......................................427

5.6 Sistemas automticos de control de la seal de vdeo..................................................429 5.6.1 Zoom ptico y zoom digital........................................................................429 5.6.2 Mecanismos de estabilizacin de imagen....................................................429 5.6.3 Sistemas de autoenfoque............................................................................430 5.6.4 Ajuste del balance de blancos.....................................................................434 5.6.5 Modos de exposicin y efectos...................................................................435

5.7 Tipos de cmaras........................................................................................................436 5.7.1 Cmaras de estudio....................................................................................436 5.7.2 Cmaras de campo (Electronic News Gathering Eng) ..............................437 5.7.3 Cmaras de circuito cerrado de TV o de vdeo vigilancia............................437 5.7.4 Cmaras industriales y de visin artificial...................................................437 5.7.5 Cmaras de vdeo domsticas.....................................................................439 5.7.6 Cmaras para aplicaciones mdicas y cientficas.........................................439 5.7.7 WebCams...................................................................................................439

Bibliografa...............................................................................................................441

ndice alfabtico........................................................................................................443

Bibliografa 441

Bibliografa

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ndice alfabtico 443

ndice alfabtico

100 Hz, receptores, 130 4:2:0, 154 4:2:2, 150 4:4:4, 150 64-QAM, 380 A Aberracin, 389 cromtica, 389 de coma, 389 de curvatura, 389 esfrica, 389 Acceso condicional, 18, 275 Acomodacin, 68 Advanced Photo System, 395 Agudeza visual, 117 Aliasing temporal, 107 Alta definicin, 96 formatos digitales, 157 Anaglyph, 70 Anlisis de umbral, 313 Anamrficas, lentes, 93 Ancho de banda, 132 calidad subjetiva, 137 seal TV, 132 ngulo de observacin, 123 de visin, 90, 394 slido, 409 vertical de observacin, 120 nodo, 161 Antena. 18 Apertura numrica, 399 Aproximaciones sucesivas, 325

APS, 395 Arj, 277 Armat, Thomas, 102 Arrastre de lnea, 131, 127 ASA, 408 Astigmatismo, 29, 389 ATM, 329 Audio estreo, 273 multicanal, 273 Autoenfoque, 430 por CCD lineal, 432 por infrarrojos, 430 por ultrasonidos, 430 AVI, 155, 334 B Baird, J,116 Balance de blancos, 434 Banda IV, 271 Banda lateral superior PAL, 264 Banda V, 271 Banda visible, 22 Barkaunsen, 173 Barras de color, 201 Barrido horizontal, 170 vertical, 170 Baseline, JPEG, 316 Bastones, 26 BBC, 95 Betacam, 141 Bidireccionales, 347 Binario natural, 293


Bits, 285 Black-matrix, 166 Block matching, 341 Blooming, 425 Bloque de imagen, 325, 341, 355 Bobinas de deflexin, 170 Borrado de campo, 180 Braun, 114 Brillo, 24 Bruch, 250 Bsqueda en tres etapas, 344 jerrquica, 344, 346 logartmica, 344 C C de Landolt, 117 C.I.E, 36 Cable, televisin, 18, 198 Calidad broadcasting, 329 Calidades subjetivas, JPEG, 327 Cmara, 381 Cmara reflex, 385 diagrama de bloques, 382 exploracin entrelazada, 129 de campo, 437 de estudio, 436 industrial, 437 lineal, 438 progresiva, 129, 438 Camcorders, 439 Camera Control Unit (CCU), 436 Canal en espera, 132 Canales gua, 273 temticos, 273 Candela, 409, 410 Can electrnico, 114 Caones en delta, 165 en lnea, 165 Capa de bloque, 355 de grupo de imgenes, 355 de imagen, 355

de macrobloque, 355 de secuencia, 354 de slice, 355 Capacidades conmutadas, 253, 257 Carey, G.R, 112 CAT, 375 Ctodo, 160 Ctodos de estado slido, 160 CATV, 18, 19 CCD, 149, 253, 257, 381, 416 de lnea, 419 de transferencia interlnea, 423 de tres fases, 416 matriciales, 420 CCTV, 384 CCU, 436 CD-ROM, 277, 329, 347 Charge Coupled Device, 381, 416 Charge Injection Devices, CID, 425 Chlorolabe, 30 CIE, 412 CIF, 156, 331 Cinemascope, 93 Cinmatographe, 101 Cinepack, 334 Cinerama, 93 Circuito separador de sincronismos, 183 Closed GOP, 350 Codecs, 335 Codificacin aritmtica, 293, 295 con prdidas, 281 de canal, 274 de fuente, 274 de imgenes, 314, 357 diferencial, 279, 283 por umbral, 313 por zonas, 311 RLE, 293 secuencial, JPEG, 316 Codificador PAL, 267 Cdigo externo, 379 Gray, 293 interno, 379 de encriptacin, 275

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de Huffman, 288 de Huffman de desplazamiento, 292 de longitud variable, 287 proteccin errores, 275 truncados, 291 Coeficiente de correlacin, 296 Coeficientes AC, 317 cromticos, 40 DC, 317 de alterna, 317 de prediccin, 279 transformados, 307 triestmulo, 35 COFDM, 380 Colores monocromticos, 22 Commission Internationale de LEclaire, 36 Common Intermediate Format, 156 Compact disc, 273 Compactacin de la energa, 300 Compatibilidad, 57 directa, 197 indirecta, 58, 197 Compatible, 197 Compensacin de movimiento, 335 Compensacin de movimiento bidireccional, 348 Componentes de color, 21 Compresin con prdidas, 277 intra-trama, 338 sin prdidas, 277 Configuracin FIFO, 419 Conos, 26 Contraste, 147 Coordenadas XYZ, 50, 52 Crnea, 25 Coroide, 26 Correccin gamma, 167 Correlacin cruzada, 341 Corriente de oscuridad, 424 Cristalino, 26 Cromaticidad uniforme, 55 Crominancia, 197 PAL, 199 Cruce de color, 257

D d.p.i., 149 D1, 141 D2, 141 D2-MAC, 116, 141 Daguerre, Louis Jacques Mand, 100 Daltonismo, 32 DCT, 300 Bidimensional, 317 De France, H, 250 Decodificador PAL, 267 Decodificadores de satlite, 198 Deflexin, 161, 165, 170 Horizontal, 170 Della Porta, Giovanni Battista, 68 Delta frames, 334 Demultiplexacin, 331 Desplazamientos fraccionales, 343 Deteccin del sincronismo, 176 DFT, 304 Diafragma, 397 Diagrama cromtico, 39 Dickson. W.K.L, 101 Diferencia de color, 197 Digital 8, 384, 439 Digital Scan, 131 Digital Still Cameras, 385 Digital Versatile Disc, 329 Digital Video Broadcasting, 274, 329, 378 Digital Video Interactive, 154 Direccin del gradiente conjugado, 344 Disparo controlado, 179 Disparo directo, 179 Displays hologrficos, 85 Displays volumtricos, 82 Dispositivos de acoplamiento de carga, 416 Distancia de visionado, 119 Distancia focal, 387, 392 Distorsin de cojn, 162 Distorsin geomtrica, 389 Doble cortinilla, 402 DTS, 371 DVB, 116, 274, 329, 378 DVB-C, 380 DVB-S, 379 DVB-T, 380


DVCam, 141 DVCPro, 141 DVD, 116, 350 DVD-Video, 329, 347 DVI, 154 E Eastman, George, 100 EBU, 38 EDTV, 20, 331 Efecto Hannover, 253 Kell, 127, 135 EIT, 376 Electronic News Gathering, 437 Elementary stream, 369 Elipses de Mac-Adam, 54 Enfoque pasivo, 431 ENG cameras, 437 Enhanced definition TV, 20 Ensamblaje de bloques, 341 Entrelazado de las imgenes, 123 Entropa, 286 de la fuente, 286 EOB, 322 Error absoluto, 341 cuadrtico, 341 de fase, 251 Erythrolabe, 30 ES audio, 369 ES data, 369 ES, MPEG, 369 Espectador activo, 80 pasivo, 80 Espectro PAL, 262 Espectro seal de televisin, 190 Estabilizacin de imagen, 429 Estereorradianes, 409 Estereoscopio de Brewster, 70 Estroboscopio, 107 Estructuras de prediccin, 297 Euclides de Alejandra, 68 Euroconector, 19, 143, 198 Exploracin

en zigzag, 320 entrelazada, 129 progresiva, 331 Exposmetro, 408 F Factor de Kell, 136 de resolucin, 137 de zoom, 429 Fatiga ocular, 81 Fenmeno phi, 98, 102, 103 FFT, 300 Filamento, 160 Filtro digital, 132 predictor, 279 Filtros de color, 427 dicroicos, 55 Flicker, 102, 330 Flujo luminoso, 413 Fly-wheel, 189 Foco, 387 Formato 4:2:0, 154 Formato de la Academia93 panormico, 96 SIF, 330 Cinematogrficos, 93 Fsforos, 165 en delta, 33 Fotografa 35 mm, 395 digital, 385 electrnica, 149 de miniatura, 35 mm, 386 Fotogramas clave, 334 diferencia, 334 Fotometra, 408 Fotmetro, 408 Fourier, 298 Fourney, 379 Fvea, 28 Fraccin de Weber, 147

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Frame differencing, 334 transfer CCD, 421 Frecuencia de imagen, 104 de lnea, 181 espacial, 312 subportadora, 258 Fuente de mensajes, 284 Funciones cosenoidales, 308 G Gabor, D, 85 Gama de colores, 48 Gamma, 164 Generacin de barrido horizontal, 185 de sincronismos PAL, 264 Generador de efectos, 384 Generadores de barrido vertical, 188 Goodwin, Hannibal, 100 GOP, 347 Grandes angulares, 395 Group of pictures, 347 Grupo cerrado de imgenes, 350 de imgenes, 347 ptico, 383, 386 H H-261, 275, 340 H-263, 275, 328 Hannover, efecto, 253 Hart, 298 HDTV, 331 Helmholtz, Hermann L. F. von, 29 HHR, 331 Hi-8, 384, 439 High level, 368 High profile, 368 High-1440 level, 368 Hipermetropa, 29 Histograma, 280 Holograma, 85 Huffman, 281, 320 Huffman, cdigos, 288

I Iconoscopio, 114 Iluminancia, 414 Imagen B, 339 de referencia, 337, 341 I, 339 P, 339 Imgenes 3D, 65 base, 308 intra, 316 reales, 388 virtuales, 388 IMAX, 94 IMAX-3D, 73 Impulso de sincronismo de campo, 181, 184 Impulsos de pre-igualacin, 181 de sincronismo de lnea, 184 Indeo 3.2, 334 Intensidad del haz, 163 Intercalacin de lneas, 125 Interleaving, 325 Interline Transfer CCD, 423 Interline twiter, 127 International Commission of Ilumination, 412 Interpolacin de lneas, 132 Intra-trama, 343, 347 IRD, 18 Iris, 397 ITU 601, 150, 276, 330 ITU-601 4:2:0, 332 ITU-656, 153 J JBIG, 315 Joint Photographic Experts Group, 315 JPEG, 275, 278, 298, 314 2000, 300, 315, 328 Lossless, 315 LS, 315 modo jerrquico, 325 modo progresivo, 325 modo secuencial base, 316


K Karhunen-Loeve, 298 Kell, efecto, 127 Kell, R.D., 134 Key frame, 334 Kinemacolor, 102 Kinetograph, 101 Kinetoscope, 101 L Lemple, 294 Lente, 387 convergente, 387 divergente, 387 ideal, 390 anamrfica, 93 Line crawl, 127 Line Flywheel, 179 Lnea activa, 128 Lneas NTSC, 251 PAL, 251 Lohscheller, 317 Lossless compression, 277 Lossy, compression, 277 Low level, 367 Lumen, 413 Lumire, Hnos, 101 Luminancia, 50, 415 Lux, 414 Luz blanca, 22 LZW, 293, 294 M Macrobloque, 341, 355 Macrobloques, entrelazado, 363 tipos B, 359 tipos P, 358 Maculea lutea, 28 Main Level, 368 Main Profile, 368 Main Profile, Main Level, 369 Markov, 311 Mscara, 162, 165 zonal, 313

Matiz de color, 24 Matrices de cuantificacin, 320 Memorias digitales, 253 Mensajes tipo B, 322 Mespica, 27 Mtodo base, JPEG, 316 Mezcla de colores, 41 MiniDV, 384, 439 Miopa, 29 MJPEG, 332 Modo jerrquico, JPEG, 316 progresivo, JPEG, 316 sin prdidas, JPEG, 316 Modos de exposicin, 435 MOSFET, 416 Motion-JPEG, 332 Moving Pictures Experts Group, 329 MP@ML, 154, 369 MPEG, 275, 278, 298 MPEG-1, 155, 275, 329, 340, 341 MPEG-2, 116, 154, 275, 329 MPEG-2 sistemas, 274 imgenes entrelazadas, 362 MPEG-4, 300, 328, 329 MPEG-7, 329 MPEG-Systems, 369 Muestreo espacial, 108 temporal, 98 MultiCam 1300AF, 434 Mltiples cortinillas, 402 Multiplexacin, 331 Multiplexacin vdeo-audio, 274 Multiplexor MPEG, 376 MUSE, 95, 141 Muybridge, Eadweard, 100 N National Television System Committee, 198 NHK, 95 NICAM, 269 Nipkow, P, 113 NIT, 376 Nivel de blanco, 176

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Nivel de negro, 176 Nivel de sincronismo, 176 Niveles MPEG, 367 Norma G, 269 Normas TV CCIR, 268 NTSC, 63, 197, 198 Nmero de lneas, 116 alta definicin, 123 seleccin, 121 mnimo, 120 Nmeros f, 399 O Obturador, 397, 399 doble cortinilla, 401 electrnico, 74, 383 Ojo de pez, 395 P Packet identification code, 374 Packetized elementary stream, 370 Packs (MPEG), 372 Pagar por canal, 18, 273 ver, 18 programa, 273 PAL, 63, 197, 250, 258 PAL D, 252 PAL S, 252 Palabra cdigo, 290 Palabras tipo A, 322 PALplus, 96, 98, 123 Pantalla, 162 Paquetes elementales, 370 Paquetes, MPEG, 372 Parallax, 67, 80 Parmetro p, 407 Parpadeo, 102 PAT, 375 Patrn interferente, 145, 260 interferente PAL, 258 Pay per channel, 18, 273 Pay per view, 18, 273 PCM, 273 PCR, 374

Perfiles MPEG, 367 Persiana veneciana, 253 Persistencia, 98, 102 PES, MPEG, 370 Phase alternating line, 199 Phase locked loop, 179 Phenakistoscope, 100 Picture elements, 146 PID, 374 Pistas monoculares, 66 Pxel, 146, 156 Plano de imagen, 391 Plano focal, 387, 393 PLL, 179 PMT, 375 Poder de resolucin, 117, 389 Polaroid, 71 Prtico anterior, 175 posterior, 176 Post-igualacin, 181 Prediccin backward, 339, 340 bidireccional, 339 forward, 339 inter-trama, 296 intra-trama, 296 Predictor, 279 diferencial, 296 Presentation time stamp, 371 Primarios monocromticos, 36 Primarios NTSC, 37 Prisma dicroico, 427 Profundidad de campo, 402 Program asignation table, 375 clock reference, 374 map table, 375 specific information, 375 stream, 370, 372 PSI, 375 PTS, 371 Punto ciego, 28 Pupila, 25 Puppet effect, 85 Purkinje, 27


Q QCIF, 156 QPSK, 379 QSIF, 156 R R/S, 321 Radiodifusin terrena, 198 Raster, 162 RCA, 164 Receptor decodificador integrado, 18 Receptores de 100 Hz, 130 Red de distribucin, 17 Reed-Solomon, 379 Reflex, 385 Registro magntico, 384 Rejilla, 160, 161 Relacin de aspecto, 89, 91 16:9, 95 4:3, 95 Relacin de entrelazado, 124 Resolucin, 137 Resolucin en color, 256 Restriccin de parmetros, 366 Retina, 26 Retrocompatibilidad, 58, 197 RLE, 293, 320 Rosing, Boris, 114 Rotacin de fase, 251 RS-232, 385 Run length encoding, 293 Run/Size, 321 S Salva PAL, 265 Saturacin de color, 24, 45 Scanners, 149 SDT, 376 SECAM, 63, 197, 250, 269 Secuencia 8 campos, 261 Seleccin espectral, 325 Senlecq, C., 112 Sensacin de color, 31 Sensor de imagen, 383 Sensores de pxel activo, 426 Seales de barrido, 178

Seales de color, 198 de prueba, 180 de sincronismo, 127 diferencia de color, 57, 198 Serrado entre lneas, 362 Showscan, 105 SIF, 155, 331 Significant Pel Area, 330 Simple profile, 368 Sinapsis, 26 Sincronismo de campo, 180 de lnea, 173 Sistema NTSC, 63 PAL, 63, 250 UVW, 55 Sistemas autoestereoscpicos, 77 de autoenfoque, 430 digitales, color, 64 estereoscpicos, 70 tridimensionales, 65 Skipped macroblock, 357 Slice, 355 SMATV, 378 Smear, 420, 421 SMPTE, 37, 95 Snellen, patrn de, 118 SNR scalable, 368 Sobremodulacin. 200 Society of Motion Picture and Television Engineers, 37 Source intermediate format, 155 SPA, 330 Spatial scalable, 368 Split Frame Transfer CCD, 422 Stanford, Leland, 100 Stream de vdeo, 331 Stuffing, 374 Subimgenes, 297 Subportadora de audio, 261 S-Vdeo, 19, 143

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T Tabla de asignacin de programas, 375 descripcin de servicio, 376 hora y fecha, 376 informacin de red, 376 informacin de sucesos, 376 cuantificacin, 317 Huffman, JPEG, 324 Lohscheller, 317 Talbot, W.H.F, 100 Talbot-Plateau, ley de, 102 Tamao del sensor, 89, 394 Tarjetas digitalizadoras, 149 Tasa de bits, MPEG, 361 TDT, 376 Tcnica de umbral, 314 Telecine, 106 Telefunken, 250 Teleobjetivo, 395 Teletexto, 180 Televisin digital, 273 por cable, 275 Televisin en color, 197 Televisin interactiva, 18, 378 Televisin por satlite, 18 Teora tricromtica, 29 Tiempo de exposicin, 397 lnea, 128 Tonalidad de color, 45 Tono de color, 24 Trama de programa, 370 transporte, 370, 372 vdeo, 331 Trama elemental MPEG, 369 Trama MPEG, 354 Transferencia de cuadro, CCD, 421 Transformacin diferencial, 279 Transformada coseno, 298, 299, 337 wavelet, 328 Transformadas bidimensionales, 305 ortonormales, 303

Transmultiplexor MPEG, 378 Transport stream, 370 Tradas rectangulares, 165 RGB, 32 Tringulo de Maxwell, 39 Triniton, 33, 167 Tubo de cmara, 116 rayos catdicos, 32, 114, 160 TV de alta definicin, 96 U Unidad de control de cmara, 436 Unidades fotomtricas, 408 USB, 385 V VCO, 179

c: Los autores, 2000; Edicions UPC, 2000.

sistemas audiovisuales

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