La televisión por internet es una señal de audio y video que se transmite a través de la internet y por medio de streaming.

La tecnología de streaming se utiliza para aligerar la descarga y ejecución de audio y vídeo en la web, ya que permite escuchar y visualizar los archivos mientras se están descargando. Si no utilizamos streaming, para mostrar un contenido multimedia en la Red, tenemos que descargar primero el archivo entero en nuestro ordenador y más tarde ejecutarlo, para finalmente ver y oir lo que el archivo contenía. Sin embargo, el streaming permite que esta tarea se realice de una manera más rápida y que podamos ver y escuchar su contenido durante la descarga.

El streaming funciona de la siguiente manera. Primero nuestro ordenador (el cliente) conecta con el servidor y éste le empieza a mandar el fichero. El cliente comienza a recibir el fichero y construye un buffer donde empieza a guardar la información. Cuando se ha llenado el buffer con una pequeña parte del archivo, el cliente lo empieza a mostrar y a la vez continúa con la descarga. El sistema está sincronizado para que el archivo se pueda ver mientras que el archivo se descarga, de modo que cuando el archivo acaba de descargarse el fichero también ha acabado de visualizarse. Si en algún momento la conexión sufre descensos de velocidad se utiliza la información que hay en el buffer, de modo que se puede aguantar un poco ese descenso. Si la comunicación se corta demasiado tiempo, el buffer se vacía y la ejecución el archivo se cortaría también hasta que se restaurase la señal.

CONCEPTOS IMPORTANTES SOBRE LA TV POR INTERNET

BITRATE: es la relación entre bits que se leen y el tiempo en segundos en que ocurre dicha lectura. La unidad de medición aquí utilizada será el kilobit por segundo (kbps), equivalente a 1.000 bits por segundo. El bitrate determina la calidad de un flujo de video: a mayor bitrate, mayor calidad y viceversa.

CODEC: archivo que contiene la información de codificacion y/o decodificación de un formato específico.

CODIFICADOR: aplicacion o codec que realiza el proceso de codificación de un flujo.

CUADRO: cualquiera de las imágenes que conforman un flujo de video.

FLUJO DE AUDIO: cualquier elemento de audio de un archivo de película.

FLUJO DE VIDEO: cualquier elemento de video de un archivo de película.

FRAME RATE: es la relación entre cuadros que se muestran y el tiempo en segundos. La unidad de medición aquí utilizda serán los cuadros por segundo (fps). El frame rate depende del estándar: NTSC = 29,97 (23,976 para NTSC FILM), PAL = 25)

MPEG-1: es el estándar de video utilizado en VCD. Su intención inicial fue proporcionar buena calidad de imagen a través de la compresión de video. La compresión de video constaba de la exclusión de toda la información que el ojo humano no es capaz de notar, lo cual hace que el formato sea conocido como "con pérdidas". De esta forma se logra una mejor eficiencia, sin pérdidas significativas de calidad.

MPEG-2: es el estándar de video utilizado en SVCD y VCD (destinado a reemplazar a MPEG-1), el cual entrega un nivel de calidad de imagen bastante adecuado a bitrates bajos respecto de cuadros no comprimidos.

MPEG-4 ASP: es un estándar de video, destinado originalmente a su uso en redes, utilizado ampliamente hoy en día. Introduce mejoras en la compresión de video mediante nuevas técnicas (como el Q-Pel y el GMC) y algoritmos. Entre los codecs más conocidos están DivX, XviD y Sorenson.

RESOLUCIÓN: es la cantidad de pixeles de un flujo de video, expresado a través del ancho por el alto de la imagen. A mayor resolución, mejor calidad de imagen y más necesidad de bitrate. Los formatos de televisión estándar (SDTV) permiten un máximo de 720x480 pixeles en NTSC y 720x576 en PAL.

FORMATOS

Los formatos de video aquí analizados (MPEG-1, MPEG-2 y MPEG-4 ASP) poseen todos análisis de imagen similares. Lo que los codificadores de video hacen es tomar la imagen y dividirla en bloques de 16x16 pixeles. A cada bloque se le asigna un número que se determina internamente (por el propio codificador, cuando quien codifica especifica el bitrate) o externamente (por quien codifica, el cual digita un número para todos los cuadros). Esta es la razón por la cual la resolución debe expresarse en múltiplos de 16. De no ser así, los pixeles que el codificador no encuentre los asumirá negros y podrían producirse inconsistencias en los bordes de la imagen. Además, cuando se especifican bajos bitrates o bitrates constantes (sobre todo en MPEG-2) tienden a aparecer "bloques" (blocking) en la imagen. Estos bloques son precisamente de 16x16 pixeles y se deben a que el codificador no calcula con precisión os valores a cada bloque, lo cual hace que se noten durante la reproducción.

MPEG-2 está diseñado para su uso a altos bitrates. Se estima que a 9.800 kbps (a máxima resolución, según estándar), el ojo humano no es capaz de distinguir entre el original y el codificado, en cualquier tipo de flujo. Bitrates menores tendrán necesariamente calidad menor al original.

MPEG-4 ASP funciona a menores bitrates que MPEG-2, por lo tanto su calidad es mejor a MPEG-2 al mismo bitrate. El uso de Q-Pel mejora la calidad del análisis, mientras que GMC mejora su compresión a cambio de bajas en calidad.

Para ambos formatos, la mejor calidad de codificación se obtiene mediante dos pasadas (2-pass encoding): en la primera se analiza el flujo y en la segunda se adapta al bitrate especificado por quien codifica. Basándonos en esto, se establecerá un indicador de calidad basado en los cuadros de un flujo de video.

CALIDAD DE CUADRO

Se definirá la CALIDAD DE CUADRO (QF) como la relación entre los bits de un segundo de video y los pixeles totales de un segundo de video:

QF = bitrate / (ancho * alto * frame rate)

El indicador determina cuantos bits se le asignan a cada pixel en promedio en un flujo de video. Despejando el bitrate obtenemos una fórmula para determinarlo.

BITRATE = QF * ancho * alto * frame rate

Para cada codec el QF es distinto, lo cual permite clasificarlos según su eficiencia.

Según mis propias estimaciones, XviD posee una calidad bastante alta para QFs de 0,25 en adelante, mientras que las peores se logran con QFs menores a 0,15 (con Q-Pel activado y GMC desactivado en ambos casos).

La existencia del QF permite también cambiar los parámetros manteniendo la calidad lo más constante posible. En los TV convencionales (de tubo) la diferencia de imagen suele ser imperceptible cuando se reduce la resolución horizontal de 720 hasta 480 (SVCD). Por lo tanto, podemos determinar el bitrate con un QF que sea equivalente al de un SVCD (0,364948 -> SVCD, con 2520 kbps CBR) con la resolución horizontal que queramos (siempre que sea múltiplo de 16). En caso que necesitemos más espacio, podría ser necesario reducir también la resolución vertical.

Para terminar, es obvio que la calidad de un video no mejora si buscamos agrandar su resolución. Sólo se incurre en un gasto de espacio. Los buenos supersampleadores sólo se adquieren profesionalmente.

Windows Media Video (WMV) es un nombre genérico que se da al conjunto de algoritmos de compresión ubicados en el set propietario de tecnologías de vídeo desarrolladas por Microsoft, que forma parte del framework Windows Media.

WMV no se construye sólo con tecnología interna de Microsoft. Desde la versión 7 (WMV1), Microsoft ha utilizado su propia versión no estandarizada de MPEG-4. El vídeo a menudo se combina con sonido en formato Windows Media Audio.

El formato WMV es reproducido por una amplia gama de reproductores, como BS.Player, MPlayer o Windows Media Player, el último sólo disponible en plataformas Windows y Macintosh (sin compatibilidad completa). En el caso de reproductores ajenos a Microsoft, como por ejemplo el citado MPlayer, es frecuente utilizar una implementación alternativa de los formatos, como por ejemplo la de FFmpeg.

El vídeo WMV se empaqueta normalmente en algún contenedor multimedia, como pueden ser AVI o ASF. Los ficheros resultantes reciben la extensión .avi si el contenedor es de este tipo, .wmv si es un fichero de sólo video (.wma sería el equivalente para sonido) o .asf si se trata de un contenedor ASF, con contenido de audio y vídeo.

El formato WMV incluye ciertas características relativas a la utilización de Gestión de Derechos Digitales (DRM). Sin embargo, estas características pueden eliminarse con utilidades como Sidda, DRMCreep, drmdbg o drm2wmv.

La versión 9 del formato utilizado por Microsoft fue remitida a la Society Motion Picture and Televisión Engineers (SMPTE) para su aprobación como estándar, bajo el nombre en clave VC-1. Este códec es también utilizado en la distribución de vídeo de alta definición sobre DVD estándar en un formato que Microsoft ha denominado WMV HD, el cual puede ser reproducido tanto en ordenadores como en reproductores de sobremesa.

Una primera versión del estándar fue publicada por la SMPTE en septiembre de 2005, incluyéndose información para la implementación de un decodificador y secuencias de prueba.

El formato MPEG (Moving Picture Experts Group) es un standard para compresión de video y de audio. Al ser creado se establecieron 4 tipos de MPEGs, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3 y MPEG-4. Cada uno de estos según su calidad. De aquí nace el popular formato MP3 para audio y también se habla de que el MPEG-4 que es el de mayor compresión le da vida al DivX explicado a continuación. MPEG ( Moving Picture Experts Group ) es un estándar de compresión de audio, video y datos establecido por la Unión Internacional de Telecomunicaciones. Originariamente había 4 tipos diferentes MPEG-1, 2 ,3 y 4 que se diferencian en la calidad y ancho de banda usado. Ofrece tres ventajas : compatibilidad mundial, gran compresión y poca degradación de la imagen. El estándar no especifica cómo se debe hacer la compresión. Los diferentes fabricantes luchan para determinar el mejor algoritmo, manteniendo siempre la compatibilidad. Un cadena MPEG se compone de tres capas: audio, video y una capa a nivel de sistema. Esta última incluye información sobre sincronización, tiempo, calidad , etc. MPEG-1 : Establecido en 1991, se diseñó para introducir video en un CD-ROM. Por aquel entonces eran lentos, por lo que la velocidad de transferencia quedaba limitada a 1.5 Mbits y la resolución a 352x240. La calidad es similar al VHS. Se usa para videoconferencias, el CD-i, etc. Si es usado a mayor velocidad, es capaz de dar más calidad. MPEG-2 : Establecido en 1994 para ofrecer mayor calidad con mayor ancho de banda ( típicamente de 3 a 10 Mbits ). En esa banda, proporciona 720x486 pixels de resolución, es decir, calidad TV. Ofrece compatibilidad con MPEG-1. MPEG-3 : Fue una propuesta de estándar para la TV de alta resolución, pero como se ha demostrado que MPEG-2 con mayor ancho de banda cumple con este cometido, se ha abandonado. MPEG-4 : Está en discusión. Se trata de un formato de muy bajo ancho de banda y resolución de 176x144, pensado para videoconferencias sobre internet, etc. Realmente está evolucionando mucho y hay fantásticos codificadores soft que dan una calidad semejante al MPEG-2 pero con mucho menor ancho de banda. Es la última moda. JPEG : Joint Photographic Experts Group . Como su nombre indica es un sistema de compresión de fotografías. Muchos de los sistemas de compresión de vídeo, tal como el M-JPEG ( motion JPEG ) Cinepak e Indeo, se basan en él. Consideran el vídeo como una sucesión de fotografías. MPEG introduce la noción de movimiento de una manera mucho más compleja y agresiva el el M-JPEG