Imagen y Video Digital

7/23/2019 Imagen y Video Digital

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COMPONENTES DE IMAGEN Y VÍDEO

1 LAS IMÁGENES DIGITALES.

Una impresión fotográfica, vista al microscopio, está compuesta por una cantidad enorme de pigmentos de distintos matices. El mismo principio se usa en las computadoras, donde los pigmentos son digitales (se almacenan numéricamente). Cada pigmento electrónico sedenomina Píxel(del inglés Picture

Element o elementode imagen) comovimos en la clase

pasada.

En la figura 17.1, podemos observaruna fotografíadigital, que emos

ampliado ocoveces en la figura17.2, ! dieciséisveces en la figura17.3. En esta"ltima, podemosobservar claramentelos elementos deimagen o pí#elesque en la figura17.1 pasandesapercibidos.

En la figura 17.1, los pí#eles no se perciben porque son peque$os, tan peque$os que en esafotografía a! %&.&%' pí#eles, organiados en *+ filas de +&' elementos.

Figura 17.1

Figura 17.2

Figura 17.3

Figura 17.4 Figura 17.5



Cada uno de ellos lleva la información de iluminación ! mati de una peque$a porción de laimagen. Esto puede apreciarse con más detalle en la ampliación de la figura 17.3.

a gama de matices ! grados de iluminación quecada pí#el puede almacenar, depende de la cantidadde bits que se le dediquen a cada pí#el. -or eemplo,en la figura 17.1, cada pí#el usa +& bits/ en la figura

17.4 usa 01 bits, ! en la figura 17.5, sólo % bits.2esulta evidente, que a medida que se usan menos

bits, menor cantidad de matices e iluminaciones se pueden representar. Una rápida revisión a la Clase 3(revisión sistema binario), nos puede confirmar quecon % bits, sólo se pueden representar +*1 valores,con 01 bits, 1*.*1 valores, ! con +& bits,01.333.+01.

El tamaño de los pí#eles (! por consecuencia, lacantidad de pí#eles que entran en la fotografía) es

también un parámetro importante. En la figura 17.6 ,emos aumentado el tama$o de los pí#eles cuatroveces (es decir que tiene un +*4 menos que en lafotografía original). 5i bien cada pí#el sigueteniendo la capacidad de representar 01.333.+01matices (siguen siendo n"meros de dieciséis bits), laresolución de la fotografía es mu! pobre. 5e an

perdido los detalles. 6bservando las diagonales, podemos apreciar que se an convertido enescaleras en lugar de traos continuos.

2esumiendo, las imágenes digitales son un conunto de pigmentos electrónicos (pí#eles),representados numéricamente. a calidad de las mismas, depende tanto de la cantidad de

pí#eles, como de la gama de matices que uno de ellos puede representar. En la figura 17.1, podemos observar el resultado obtenido con %&.&%' pí#eles, cada uno de ellos con capacidadde representar 01.333.+01 matices. o que se obtiene de este modo es realmentesobresaliente, ! vemos cómo al emplear menor cantidad de pí#eles o menor cantidad de bits

por pí#el, la calidad se degrada rápidamente.

1.1 LAS VENTAJAS DE LAS FOTOGRAFÍAS DIGITALES.

os medios digitales nos brindan posibilidades mu! atractivas. En el campo de la fotografía, podríamos enumerar las siguientes ventaas7

a) Las imágenes no se degradan con el tiempo.

a información de una imagen al estar almacenada numéricamente, no puede sufriralteraciones con el tiempo. a tonalidad de cada pí#el, es independiente de factores climáticoso químicos. -or el contrario, las impresiones químicas son totalmente sensibles ! degradablescon el tiempo.

b) Pueden estalecerse indefinidas generaciones de copias! manteniendo siempre lacalidad del original.

Copiar una fotografía digital, significa copiar valores numéricos de un arcivo a otro. 8o puede aber alteraciones en la copia de los valores, si la copia es satisfactoria. -or elcontrario, si deseamos copiar las fotografías normales, con cada generación de copia ( copia

de copia), se va perdiendo calidad.c) Pueden retocarse o editar con facilidad! sin re"uerir de un laoratorio fotográfico.

Figura 17.6



a edición se puede llevar a cabo con un soft9are, ! con las facilidades que una computadoranos otorga. En el laboratorio fotográfico, no e#iste la posibilidad de :desacer; un cambio.Una equivocación allí significaría iniciar nuevamente el trabao total, o tal ve, perder eloriginal.

1.2 VOLUMEN DE LA INFORMACIÓN.

El espacio (la cantidad de <!tes) ocupado por una imagen digital en un arcivo, esdirectamente proporcional a la resolución de la misma. = ma!or resolución ! ma!or lacantidad de bits por pí#el, ma!or tama$o del arcivo. Considerando el eemplo de la figura03.0, esa imagen está compuesta por *+ filas (2esolución vertical) de +&' pí#eles(2esolución oriontal), aciendo un total de %&.&%' pí#eles de +& bits cada uno (2esolucióncolores). El espacio ocupado es entonces7 +&' # *+> %&.&%' # +& > 2.#27.52# its.

5i aora deseamos e#presar el resultado en <!tes, debemos dividirlo por %7

+.'+3.*+' ? % > 253.44# $%tes

Entonces, podemos e#presar que el espacio en <!tes ocupado por una imagen es7

@onde &' es la resolución oriontal, &( es la resolución vertical ! &c es la cantidad de bits por pí#el.

2 LOS VIDEOS DIGITALES

5i pro!ectamos en una sucesión rápida, imágenes (o fotogramas)ligeramente diferentes como las de la figura 17.7 , obtendremos lailusión de movimiento.

-ruebas e#perimentales an determinado que +& imágenes porsegundo son suficientes para generar la ilusión de movimientossuaves. Es así que las filmaciones profesionales utilian estacantidad de e#posiciones por segundo.

os videos digitales, son la analogía electrónica de las películas. 5itomamos una secuencia de imágenes digitales ligeramentediferentes ! las pro!ectamos a raón de +& por segundo,obtendremos la ilusión de movimiento.

Aodo lo analiado para las imágenes digitales ! sus ventaas, sonaplicables a los videos digitales.

2.1 ESPACIO OCUPADO POR LOS VIDEOS DIGITALES

a calidad de los videos digitales, del mismo modo que lasimágenes digitales, depende de la cantidad de pí#eles ! cuántos bitsse le asignan a cada uno de ellos. 5upongamos que la resolución deun video digital es de 3+' # +3+ pí#eles, ! que cada pí#el usa +&

bits, cada imagen de ese video debe ocupar7

% &c &( &' $%tes

××=

Figura 17.7 Figura 17.7

<!tes*%3.*+'%

+&+3+3+'=

××



Este es el espacio que ocupa sólo una de las imágenes del video, por eemplo una de lasimágenes de la secuencia mostrada en la figura 17.7 .

2ecordemos que para generar la ilusión de movimiento, es necesario pro!ectar a raón de +&imágenes por segundo.

-or lo tanto, un segundo de filmación debe ocupar7

Esto significa que por cada segundo de reproducción se ocupan 0& Begab!tesapro#imadamente. 5iguiendo el raonamiento, una película de una ora ! media, es decir de*.&'' segundos, necesita un espacio de 31.0&+.*+.''' <!tes, es decir 31 Digab!tesapro#imadamente.

Este volumen de información se torna inmaneable en varias situaciones7 almacenamiento!transporte! % (elocidad de transferencia.

os discos rígidos actuales, manean sin problema este volumen de datos. 5in embargo, sólo

algunas -C cuentan con discos de esta capacidad. -or otro lado, sólo a! espacio paraalmacenar una película, sin dear espacio para el procesamiento, sistema operativo ! otrasaplicaciones.

= la ora de transportar la película, sólo es posible acerlo moviendo físicamente el discorígido desde una -C a otra, aciendo impracticable el transporte en C@s (arían falta más de0'' C@s).

El eco de que un segundo de pro!ección ocupe 0& Begab!tes, implica que durante lareproducción acen falta mover 0& Begab!tes por segundo desde el medio dealmacenamiento asta la placa de video, donde cualquier cuello de botella o entorpecimientoen el camino provocaría deficiencias en la reproducción7 un disco lento! una placa de (ideolenta! un disco fragmentado! acceso concurrente al disco! otros procesos en eecuci*n! etc .

-or todo lo enumerado, las películas almacenadas digitalmente en una -C, son procesadasempleando alguna técnica de compresión que permita aorrar espacio, meorar la velocidadde transferencia, posibilitar la portabilidad, etc.

3 MÉTODOS DE COMPRESIÓN Y DESCOMPRESIÓN (CODECS)

El primer inconveniente que presentan los vídeos digitales, son la cantidad de <!tesnecesarios por cada segundo de filmación. @ebemos entonces reducir drásticamente elvolumen de datos para poder almacenarlos cómodamente en discos rígidos o discoscompactos (C@).

Una forma directa de reducir el tama$o de un vídeo, sería reducir la resolución (emplear

menos pí#eles) o reducir la cantidad de bits empleados para cada pí#el, con la consecuente

*%3.*+'×+&=0&.0''.&%'<!tes

Figura 17.8Figura 17.8



rápida degradación de la calidad (ver eemplos de las figuras 17.4! 17.5 % 17.6 ). =demás, lareducción de tama$o sería insuficiente. -or eemplo si en lugar de usar +& bits por pí#el, seemplearan % bits, se lograría que el vídeo de 31 Digab!tes, ocupe nada más (! nada menos)que +* Digab!tes/ ! por otro lado, la reducción a un tercio del tama$o tiene el alto precio deaber perdido totalmente la calidad (ver figura 17.5).

-ero si observamos en detalle la figura 17.7 , veremos que la ma!or parte de la secuencia de

imágenes (fotogramas) es idéntica7 el fondo! la pila de arena! el suelo, etc. 5ólo difieren en laona del obeto en movimiento7 el p+ndulo.

5e puede pensar entonces en otra forma de aorrar espacio en un vídeo digital7 e(itar lainformaci*n repetida. Es decir, si la imagen superior de la serie de la figura 17.7 , aporta todoslos detalles estáticos que se repiten en las cinco imágenes siguientes, no a! necesidad degrabar esos pí#eles seis veces/ tan sólo es necesario almacenar la primer imagen, ! luegoguardar sólo los pí#eles que varían en las siguientes cinco imágenes.

En la figura 17.,, emos dividido las imágenes en 64 lo"ues (oco oriontales por ocoverticales). 5i analiamos con detalle los seis fotogramas, vemos que la ma%or-a de loslo"ues son id+nticos, desde el primer fotograma asta el "ltimo.

uego del análisis de la figura 17.,, llegamos a la conclusión, que de los 1& bloques del

fotograma inicial, el movimiento se desarrolla en un entornocercano a seis o siete bloques. @ico en otras palabras, paraalmacenar esta serie de fotogramas, bastaría almacenar los 1&

bloques iniciales, ! luego guardar 1 o 3 bloques que van cambiando de fotograma a

fotograma, es decir un total de 1 bloquesapro#imadamente.

5i diimos que cada fotograma completo necesita *%3.*+' <!tes, cada bloque necesita7

-or lo tanto, 1 bloques serían7

5i consideramos que seis fotogramas completos ubiesen ocupado .*+*.0+' <!tes, con estemétodo hemos ahorrado un 75 del es!acio necesario" manteniendo la calidad deloriginal .

-ero de eco, no está dada la "ltima palabra en materia de técnicas de compresión, ! a lolargo del tiempo van surgiendo distintas soluciones propuestas por los fabricantes.

2esulta evidente, que sea cual fuere el método empleado para comprimir una película, esnecesario contar con el mecanismo in#erso $el descom!resor% !ara !oder re!roducirla.5ignifica esto, que para poder reproducir un vídeo en nuestra -C, no basta con tener elard9are adecuado, sino que además debemos contar con el codec apropiado para esa

película.

=fortunadamente no se dise$an codecs específicos para cada película, sino que se utilian losestandariados por organismos compuestos por consorcios de fabricantes de todo el mundo.

*%3.*+'

1&=C.0%'<!tes

C.0%'×C1=%%0. +%' <!tes

Este eemplo ilustra la base fundamental sobre la cual se sustentan loscom!resores&descom!resores de #ideo, también conocidos como codecs.os dise$os comerciales meoran el procedimiento utiliando técnicasavanadas como la predicción de movimiento.

Este eemplo ilustra la base fundamental sobre la cual se sustentan loscom!resores&descom!resores de #ideo, también conocidos como codecs.os dise$os comerciales meoran el procedimiento utiliando técnicasavanadas como la predicción de movimiento.



as normas generalmente definen la forma de almacenar digitalmente la informacióncomprimida, con lo que implícitamente describen al descompresor.

3.1 EL SOPORTE DEL HARDARE AL ESTÁNDAR MPEG

Moving Picture E#perts Group ( 'P() ) (Drupo de e#pertos en imágenes móviles) es ungrupo de trabao de la F56?FEC (Fndustries 5tandards 6rganiation ? Fnternational ElectrotecG

nical Comission, organiación de estándares industriales ? comisión internacionalelectrotécnica), compuesto por más de '' e#pertos de más de +' países, a cargo deldesarrollo internacional de estándares para la compresión, descompresión, procesamiento !representación codificada de vídeos, audio ! sus combinaciones.

Este grupo a desarrollado las siguientes normas7

• MPEG!17 El estándar para el almacenamiento ! recuperación de películas ! audio enmedios de almacenamiento, aprobado en noviembre de 0+.

• MPEG!27 El estándar para la televisión digital, aprobado en noviembre de 0&.

• MPEG!"7 Estándar desarrollado para aplicaciones multimedia. Hersión 07 6ctubre de0%, Hersión +7 diciembre de 0.

En desarrollo7

•

MPEG!"7 versiones , & ! *• MPEG!#7 Estándar para b"squeda, filtrado ! procesamiento de información

multimedia.

• MPEG!21$ Estándar que establece el marco de trabao en multimedia.

MPEG1 % MPEG2 son las normas más difundidas en la actualidad, !a que son utiliadas enlos discos digitales de vídeo (-deo C/) ! // (@isco Hersátil @igital) respectivamente. Elamplio soporte de estas normas, ace que las interfaces de vídeo, sean construidas pensandoen la descompresión de vídeo de estos formatos, ! con salidas a AH de alta calidad, como

podemos apreciar en la figura 17.0

Contar con soporte B-ED en una placa de vídeo, significa que el procesador de la -C, no estásolo, sino que cuenta con un a!udante para realiar la tarea de descompresión.

alida de -deo de altacalidad per -deo

-deo)

alida de -deo de altacalidad per -deo-deo)

Figura 17.*Figura 17.*



Esta a!uda, implica que el procesador de la -C no necesita ser mu! poderoso para procesarvídeo, ! que el rendimiento general del equipo se verá beneficiado si empleamos una placacomo esta. Este tipo de interfaces se las conoce como celeradoras PE8.

" LOS ARCHIVOS DE VÍDEO

os arcivos en los sistemas operativos de Bicrosoft, tienen un nombre que finalia con un

punto ! algunas letras más (generalmente tres). Istas "ltimas se las conoce como e9tensi*n.El sistema operativo identifica la aplicación que puede procesar adecuadamente al arcivo,gracias a esa e#tensión. -or eemplo, un arcivo con e#tensión J.docJ está generalmenteasociado a icrosoft :ord , que es un procesador de te#tos.

os arcivos de vídeo usan varias e#tensiones. Entre las más comunes, podemos enumerar=HF, B-D o B-ED. os dos "ltimos corresponden al formato de almacenamiento definidoen el apartado 4.1. =HF, corresponde a los arcivos de vídeo tradicionalmente usados enKindo9s desde la versión .0.

".1 &'UÉ ES AVI

Bicrosoft incorporó en las primeras versiones de Kindo9s, la posibilidad de almacenarvideos, en un formato definido como AVI ( +udio and , ideo - nterlaced audio % (-deoentrela;ado). Lue incorporado como un componente adicional conocido como ,ideo or/indo0s (vídeo para Kindo9s).

Este formato define cómo debe almacenarse en un arcivo los datos de vídeo ! de sonido, deforma entrelaada, es decir que a lo largo del arcivo del vídeo, se graba en forma alternadaaudio ! vídeo, como se muestra en la figura 03.0'.

Aanto la información de vídeo, como la información de sonido deben estar comprimidas dealg"n modo, para evitar los inconvenientes anteriormente mencionados.

Como =HF resulta ser el precursor de los arcivos multimedia en las -C, el compresororiginalmente usado por Bicrosoft a quedado ampliamente obsoleto, !a que producevoluminosos arcivos debidos a una débil compresión. -osteriormente se desarrollaronnuevos codecs para =HF que an meorado notablemente el rendimiento.

-or eemplo -ndeo #ideo es un codec actual mu! popular, fabricado porFntel, compatible con =HF ! permite crear arcivos de buena calidad a unraonable nivel de compresión.

8o obstante, los niveles de perfección alcanados con la norma B-EDG+, no son comparablescon los codecs disponibles para =HF, con una solae#cepción7 i#. Iste es un codec basado enB-EDG&, que puede utiliarse como codec dearcivos =HF. Con este codec se puede lograr unacalidad comparable a la de una película en HM5,con un nivel de compresión mu! elevado. Es

posible grabar apro#imadamente una ora !media de filmación de alta calidad, en 1*' Begab!tes, es decir en el es!acio de un .




LA REVOLUCIÓN DEL VÍDEO HOGARE*O$ DVD

En la actualidad, las películas comerciales están migrando delformato HM5 a @H@, !a que los estudios cinematográficos ancomenado a despacar sus películas en discos versátiles digitales.

@el mismo modo, los usuarios están olvidando sus vieasreproductoras de HM5, ! las están cambiando por modernasmáquinas reproductoras de @H@.

os discos @H@, con un diámetro comparable al de un C@ normal, pueden almacenar asta17 8iga%tes. En este espacio de almacenamiento, los largometraes de Moll!9ood cabencómodamente comprimidos en MPEG!2, además de varias bandas sonoras, subtítulos envarios idiomas, agregados especiales, etc./ ! todo esto con unacalidad e#cepcional.

Como sabemos, en las -C, los lectores de @H@ ( figura 17.11)comenaron a ser periféricos estándar, que permiten el acceso ala información grabada tanto en @H@ como en C@s normales.

5in embargo, contar solamente con un lector de @H@ no essuficiente para reproducir películas, !a que necesitamos losdecodificadores B-EDG+, ! un programa que nos permita navegar por el contenido.

5i bien el &eproductor de :indo<s edia para :indo<s =P nos permite navegar por elcontenido de un @H@GHídeo, los codecs B-EDG+ no están incluidos en :indo<s> =P , ! noson gratuitos/ debemos adquirir uno.

os programas de reproducción de @H@ comerciales para Kindo9s, como :in // o Po<er // (en la figura 17.12 se observa el panel de control del programa Po<er // =P )+,-/%0, -0- ,0-045+ 6454 MPEG!2.

En el caso de tener una -C con potencia insuficiente para realiar la decodificación B-EDG+ por soft9are (si bien la potencia del equipo depende en gran medida del conunto !rocesadorchi!setsistema o!erati#o, donde cada componente influ!e en el resultado global,generalmente un procesador por deao de los 7## ?; es insuficiente para ladecodificaci*n PE82 en tiempo real) deberemos adquirir un ard9are de reproducción de

@H@ que consiste en una plaqueta decodificadora ! un soft9are de reproducción. El

ard9are tiene la potencia necesaria para realiar la descompresión en tiempo real.


Figura 17.12

a 'P++ ( ' otion P icture + ssociation of +merican, asociaciónamericana de cine) aceptó publicar contenido en medios digitales, 60507+8+9 4 4 +,/:5+4 00-:59,+-4 +,-56545 ;0+4 0 65:0--+9,4,:+ 6+54:05<4.

a 'P++ ( ' otion P icture + ssociation of +merican, asociaciónamericana de cine) aceptó publicar contenido en medios digitales, 60507+8+9 4 4 +,/:5+4 00-:59,+-4 +,-56545 ;0+4 0 65:0--+9,4,:+ 6+54:05<4.



.1 PROTECCIONES DEL MATERIAL FÍLMICO EN DVD

Memos estudiado las ventaas de tener fotografías ! vídeo digitales7 no se degradan con eltiempo, ! se pueden realiar m"ltiples generaciones de copias, sin perder la calidad deloriginal. (n otras !alaras" cada , es una co!ia maestra (master) de calidadexce!cional.

a tecnología de vídeo digital fue desarrollada por la industria electrónica, ! obviamente aesta industria le interesa vender sus productos. -ara que esta tecnología sea masivamenteadoptada por los usuarios, es indispensable que las productoras cinematográficas adopten alos medios digitales para volcar sus producciones, ! de ese modo tener contenido atractivo !de entretenimiento.

as productoras cinematográficas, conociendo las ventaas de los medios digitales,advirtieron inmediatamente de los riesgos implícitos de colocar su material allí7 unadescontrolada copia ! distribución ilegal de títulos que da$aría severamente sus ganancias.

Estos mecanismos no son de uso obligatorio, es decir que si alguien desea publicar una película ! no proteger su contenido para nada, puede acerlo. En ese caso las medidas deseguridad electrónicas no se activarán ! el contenido puede ser replicado sin problemastécnicos (4/,=/0 0 , 8454,:+>4 0 ; 48/, =/0 0:0; 4/:5+>4 6454?4-05@ %4 =/0 0 ;4:05+4 6/00 0:45 65:08+ 084;0,:0).

as protecciones incorporadas actualmente, tienen los siguientes obetivos7

• Nue el material en @H@ siga el circuito de distribución de las películas de celuloide.

• Nue no se puedan copiar digitalmente• Nue no se puedan copiar analógicamente.

Cuando se estrena una película, aparece primero en las salas cinematográficas de los EstadosUnidos de 8orte =mérica ! Canadá, ! luego comiena un itinerario mundial programado dedistribución. Fnmediatamente cuando el estreno abandona las salas de los Estados Unidos, seedita en @H@ para los usuarios ogare$os de esa región.

o que se desea evitar, es que la venta de la versión en @H@ en U5=, se propaguerápidamente al resto del mundo, apareciendo en otras regiones antes ue el ilm de celuloide.5i esto sucediera, mucas personas perderían el interés de concurrir a la sala cinematográfica,con las consiguientes pérdidas en las ganancias.

as otras medidas apuntan a la piratería, !a sea por el copiado digital o analógico delmaterial.

En resumen, las medidas de protección electrónica incorporadas al soft9are ! ard9are estánallí por e#igencia de la B-==, ! generalmente no perturban la reproducción del materiallegítimo en condiciones normales.

-ero mucos usuarios argumentan poseer material legítimamente adquirido, ! tener trastornos para su reproducción o no poder eercer su dereco de realiar copias de seguridad de sus@H@ para evitar su deterioro físico por el manipuleo.

8osotros como técnicos, debemos conocer estos mecanismos para poder determinar concertea qué dificultades son provocadas por uso indebido del equipamiento, o realmente por

deficiencias operativas o desperfectos del mismo.

En s-ntesis! para la reproducci*n de //-deo! es necesario contar conuna lectora de //! % un sistema de reproducci*n por 'ard<are o por

soft<are dependiendo de la potencia de la PC.

En s-ntesis! para la reproducci*n de //-deo! es necesario contar conuna lectora de //! % un sistema de reproducci*n por 'ard<are o por

soft<are dependiendo de la potencia de la PC.




.1.1 L4 +++9, 0 ;/, 0, R08+,0 >,4

El primer mecanismo de protección mencionado anteriormente, debe obligar la distribucióndel @H@ en un orden preestablecido, para evitar la aparición del @H@ antes que el film en lassalas cinematográficas. Con este propósito, la B-== dividió al mundo en seis regionesenumeradas en el orden de circulación del material fílmico (ver figura 17.12).

El mapa nos muestra este circuito, donde primero están los Estados Unidos ! Canadá/ luegoEuropa, Oapón, Bedio 6riente ! 5udáfrica/ luego el sudeste asiático/ le sigue =ustralia !5udamérica/ luego Pfrica, 2usia ! el resto de =sia/ ! por "ltimo la 2ep"blica -opular deCina. as regiones entonces, enumeradas en ese orden, van desde la región 0 a la 1.

-ara que esto circuito se cumpla, las películas en @H@ son codificadas con un n"mero deregión, ! además los estudios an e#igido que los fabricantes de reproductores ogare$os de@H@, distribu!an equipos codificados internamente con la región que le corresponde a cada

país.

as películas en @H@ ! los reproductores, se identifican con un logo comoel de la figura 17.13. En este eemplo vemos el correspondiente a la regiónuno.

Cuando a! coincidencia entre la región del @H@ ! la del reproductor, la película se puede reproducir sin dificultades. En caso contrario, unmensae de advertencia aparecerá en la pantalla, indicando que la película no corresponde aesa región ! no se puede reproducir su contenido.

Bucos usuarios argumentan que debido a este mecanismo, no pueden comprar legalmente pel-culas en sus (iaes ! usarlas libremente luego en sus ogares. -ara satisfacer a esos

usuarios, en mucos sitios de Fnternet, ofrecen máquinas reproductoras ogare$as de @H@libres de codificación, con capacidad de reproducir cualquier @H@ sin restricciones. 5e tratande máquinas comerciales a las cuales se les a removido el mecanismo de protección, o demáquinas construidas especialmente en peque$as escalas (las principales marcas no puedenacerlo por acuerdos firmados con la B-==)




8o es ilegal ser propietario de un equipo que no tenga mecanismos de protección, ni la acciónde removerlos. Aampoco la B-== tiene poder legal para impedir que un usuario compre

películas en sus viaes, ni el usuario comete ning"n delito al acerlo.

Memos además emos comprobado que en nuestro país, en importantes cadenas desupermercados, ofrecen equipos ogare$os reproductores de @H@ de oferta (por cierto no de

primera marca) que reproducen sin restricción alguna las películas en @H@ de región uno !

cuatro. =demás, en nuestro país, es com"n encontrar // Clus que traen películas de laregión uno ! cuatro indistintamente, para el alquiler o la venta.

-or todo lo dico, la realidad nos demuestra que esta protección es más un obstáculoimpuesto por la B-== que una cuestión legal. Un obstáculo cu!o obetivo es desalentar a losusuarios de otras regiones a comprar películas de región uno o anteriores a la su!a, !a que

posiblemente si no tienen el ard9are modificado, no podrían disfrutarlas.

.1.1.1 L-4+>4-+9, 0 4 65:0--+,0 508+,40 0, +:0;4 DVD 6454 4 PC

5i bien es relativamente simple para la B-== firmar acuerdos con los principales fabricantesde electrodomésticos, para que implementen las medidas de control regional (conocidas como

P egion P la%ac@ ontrol , reproducción controlada por región) en sus equipos, no estan sencillo establecer un mecanismo seguro en una -C, !a que esta "ltima proviene de unaarquitectura abierta, integrada por partes de distintos orígenes ! fabricantes.

Es por eso que en una -C, es normal encontrar mecanismos 2-C en más de un lugar al mismotiempo, es decir en todos o varios componentes del sistema de reproducción.

Masta la feca se an implementado dos metodologías. 5e las conoce como P1 ! P2(2-C fase 0 ! 2-C fase +). a 2-C0 a sido incorporada en los sistemas asta el primero deenero de +'''. os componentes manufacturados desde esa feca asta la actualidadincorporan 2-C+.

=mbos mecanismos permiten redefinir la región un n"mero limitado de veces (generalmente

cuatro veces). Consumido el "ltimo cambio, el sistema sigue funcionando, !ero con laidentiicación regional corres!ondiente al 9ltimo camio" de orma !ermanente : sin

!osiilidad de uturas modiicaciones.

Cuando nos referimos a componentes del sistema, no nos referimos e#clusivamente acomponentes de ard9are, sino indistintamente al ard9are ! al soft9are. Entre ellos

podemos mencionar al soft9are de reproducción, al sistema operativo ! al ard9are.

En esta cadena de controles, se activa el mecanismo más seguro. En la actualidad, seconsidera al 2-C+ como el método más seguro.

5.1.1.1.1 egion Pla:ac; ontrol !hase 1

Esta metodología nació en momentos en que la "nica forma de reproducir @H@ en una -C

era a través de una placa decodificadora especial, debido al insuficiente rendimiento del procesador del sistema. -or esos momentos, el 2-C se localiaba ustamente en el ard9arede decodificación, en una memoria flasG26B. En este caso no importa si reinstalamos elsistema operativo o mudamos la placa de una -C a otra. a identificación regional permaneceinalterable.

5abemos que la tecnología de los microprocesadores de la -C, evoluciona permanentemente! su velocidad crece rápidamente. =l contar con procesadores de 3'' BM, se pudo realiarla decodificación B-EDG+ íntegramente por soft9are, aciendo prescindible al ard9are dedecodificación especial.



-or eso los programas de reproducción actuales no requieren de ard9are específico, más quela lectora @H@G26B ! un procesador losuficientemente rápido.

En este caso, el soft9are de reproducción(como el Po<er // =P mencionado anteGriormente), inclu!e en su interior un registro

2-C.Este mecanismo incorporado en el reproductor

por soft9are, también permite un n"merolimitado de cambios de región. En la figura17.13 podemos un cuadro de diálogo queaparece cuando se coloca un @H@ de regióndistinta al que tiene definido el reproductor.

En este eemplo, el reproductor estabaconfigurado para la región uno, ! se aintentado reproducir un @H@ correspondiente

para la región &.a segunda línea superior del cuadro, nos estáinformando que quedan cuatro cambiosremanentes en el contador de cambios del 2-C(: &egion etting Counter 4 timess) remaining ;).

Este cuadro de diálogo aparecerámientras queden cambios posibles (elcontador no llegue a cero). Cuandoesto suceda, no permitirá futuroscambios de región.

-ero en este caso la protección se atornado mu! débil, !a que sería posible recuperar la condición inicialsi reinstalamos el sistema operativo ousamos un punto de restauración delsistema.

@e manera más sencilla a"n, e#iste unutilitario gratuito, // 8enie! que

puede obtenerse en Fnternet paracambiar indefinidamente de región alreproductor de @H@ que tengamos.

Este programa los soporta a casi todoso por lo menos a los más populares.

En la figura 17.14 vemos una pantalladel soft9are mencionado. -odemosapreciar que tiene varias lengQetascada una de ellas dedicada a unreproductor en particular.

Figura 17.14

Figura 17.13



.1.1.1.2 R08+, P4%B4- C,:5 6?40 2

= partir del primero de enero de +''', la B-== puso en marca un nuevo mecanismo deseguridad, para contrarrestar la debilidad de los <ot0are , Pla:ers (reproductores de@H@ por soft9are).

En este caso, el mecanismo de control regional a sido ubicado en la unidad lectora @H@G26B ! de esta forma vuelve a residir en el ard9are, como en el caso de las placasdecodificadoras. 8uevamente no importa lo que agamos con el soft9are, con el contenidodel disco rígido o el sistema operativo. =unque usemos el // 8enie, si la lectora de @H@G26B está configurada para una determinada región, toda película para cualquier otra regiónno será posible reproducirla, !a que en este caso la lectora es la ue no autori=a sure!roducción.

El mismo programa , )enie, nos puede informar cuál es el mecanismo de protección2-C que está empleando esa -C. En la figura 03.0* vemos el informe 2-C presentado poreste soft9are. 5i e#isten dispositivos 5C5F instalados en la -C, el informe funcionará sin

problemas, pero en caso contrario, puede ser necesario instalar una +P- (A pplication ProgramInterface, interfa de programa de aplicaciones) que agrega funcionalidad al sistema para

acceder a las características de los dispositivos de almacenamiento, de manera concisa !omogénea, conocida como +<P- >a:er ( +d(anced < CA P rogram - nterface, capa interfade programas avanada para 5C5F). -ara Kindo9s *?%?Be, dica =-F puede conseguirseen la siguiente dirección de Fnternet7

ttp7??999.9dl013'.p9p.blue!onder.co.uR?SLiles?Lorce=5-FGT&1'0'+0.ip

En el caso de Kindo9s 8A &.' ? +''' ? T-7ttp7??999.9dl013'.p9p.blue!onder.co.uR?SLiles?Lorce=5-FG8A&1'0'+0.ip

Una ve instalada la =-F, // 8enie estará en condiciones deinformarnos el estado de protección

del sistema.En la figura 17.15, podemosobservar el resultado de un análisis,donde se muestra que la lectora 8EC@HG*3''< 0.0, :+0,0+;60;0,:4 el mecanismo de

protección RPC2, mientras que elC2E=AFHE C@G2K 2K%&E020* no cuenta con mecanismoalguno de control de re!roducción !

por lo tanto está listado como RPC1.

@e eco este "ltimo no es un @H@G26B, sino una grabadora de C@G26B por lo tanto es mu! lógico queno tenga 2-C+.

Es mu! importante entender que elcamino que sigue es absolutamentecondicional, que no se puedegarantiar el resultado, ! que deoperar erróneamente la lectora de@H@ puede quedar inutiliada parasiempre.

a lectora de @H@, cuenta en su placa electrónica de unmicroprocesador, memoria 2=B,

2-C 2

Figura 17.15

http://www.whdl16709.pwp.blueyonder.co.uk/_Files/ForceASPI-9X4601021.zip

http://www.whdl16709.pwp.blueyonder.co.uk/_Files/ForceASPI-NT4601021.zip

http://www.whdl16709.pwp.blueyonder.co.uk/_Files/ForceASPI-9X4601021.zip

http://www.whdl16709.pwp.blueyonder.co.uk/_Files/ForceASPI-NT4601021.zip



memoria 26B ! memoria flasG26B. El microprocesador de la lectora cumple funcionesvitales, como posicionar el cabeal en la pista correcta, mantener la velocidad de rotación delmotor, enfocar el láser, etc. Un programa grabado por el fabricante en la memoria flasG26B, provee las instrucciones necesarias para que el procesador lleve a cabo dicas tareas.D0,:5 0 04 +,:5/--+,0@ :4;B+, 0: 4 +;60;0,:4-+9, 0 ;0-4,+; RPC2.

Esos programas son meor conocidos como F-'/+( Bf-rmuar ! se refieren a los

programas que residen en memorias no volátiles 26B o flasG26B. El término LF2B,firme, sólido, se refiere a que si bien es posible cambiarlo o modificarlo, no es sencilloacerlo como por eemplo modificar un arcivo en un disco rígido.

os fabricantes de los dispositivos, publican en Fnternet actualiaciones !?o correcciones delfirm9are de sus productos.

En teoría, si un programador obtiene desde Fnternet un arcivo con la actualiación delfirm9are de un determinado modelo de lectora @H@G26B, ! si ese programador tiene un

conocimiento profundo sobre el microprocesador que emplea esa lectora, ! además conoce profundamente el ard9are de ese modelo, ! tiene e#celente destrea, ! muco tiempo libre,(etc.), podría modificarlo para anular la protección 2-C+ de ese modelo. uego de lograrlo, sitiene ganas de compartir su logro con la comunidad, lo publica en Fnternet.

uego nosotros podríamos encontrar el firm9are :emparcado;, instalarlo en nuestra lectora,cruar los dedos ! ver el resultado. 5iempre a! que considerar que el riesgo es mu! alto, ! elfracaso puede costar una lectora.

a disponibilidad de firm9are emparcado para determinado modelo de lectora @H@G26B, puede no estar disponible, ! es mu! probable no encontrar la solución para dico modelo.

El mismo programa // 8enie, tiene un botón ( &PC Anformation) que al presionarlo nosconecta con una página de Fnternet, donde se puede comenar la b"squeda del firm9areemparcado para el dispositivo.

as instrucciones necesarias para instalar el nuevo firm9are generalmente están incluidas conel parce, las que abrá que leer detenidamente ! en forma completa antes de pensar enactuar. Como generalmente están en inglés, si no tenemos dominio del idioma, seráconveniente pedir a!uda de un colega e#perimentado que domine tanto inglés como la tarea

por realiar.

En resumen, 2-C+ casi logra el obetivo de entorpecer la reproducción de @H@GHídeo fuerade la ona para la cual an sido codificados. 5alvo para los afortunados propietarios delectoras para las cuales e#istan parces publicados, los demás deberán ser fieles a las

publicaciones de la región que les corresponda. 6 en casos e#tremos adquirir dos lectoras,una declarada para región uno ! la otra para la región cuatro.

En algunos casos, los parces disponibles anulan el mecanismo 2-C+ totalmente,convirtiendo a la lectora en 2-C0, es decir de región libre o también conocida comomultiregión o multiona.

En otros casos, los parces simplemente :congelan; al contador de cambios de modo que se pueden realiar ilimitados cambios de región en ese dispositivo.

D0 4 /-+,0@ 4 ;05 0 4 08/,4 . 2ecientemente la B-== a desarrollado unsistema conocido como RCE ( egional ode ( n'ancing , meora de la codificaciónregional), =/0 05 +,-/+ 0, -4+ :4 4 ,/04 60<-/4 0 4 508+9, 1.

El firm<are de una lectora es e9clusi(o de determinada marca % modelode dispositi(o. Do e9iste firm<are gen+rico "ue sir(a para (arios

modelos! % colocar un firm<are e"ui(ocado en un dispositi(o puede pro(ocar un dao permanente en la unidad. Esta operaci*n anula la garant-a.

El firm<are de una lectora es e9clusi(o de determinada marca % modelode dispositi(o. Do e9iste firm<are gen+rico "ue sir(a para (arios

modelos! % colocar un firm<are e"ui(ocado en un dispositi(o puede pro(ocar un dao permanente en la unidad. Esta operaci*n anula la garant-a.



Esta nueva tecnología a sido creada para evitar que los poseedores de máquinasreproductoras multiregión, puedan ver películas para los Estados Unidos ! Canadá.=ctualmente no a! rumores de que esta tecnología sea incluida en las demás regiones.

En la figura 17.16 , podemos observar la pantalla que aparece al tratar de reproducir un @H@GHídeo protegido por el 2CE, en una lectora 2-C0.

El mensae dice7 : Este disco está intencionado para reproducirse en reproductores no

modificados de la regi*n uno. Do 'a% ningn incon(eniente con este disco de regi*n uno. Para garanti;arse la reproducci*n! usted deer-a ad"uirir o al"uilar un disco diseado para su regi*n! como se muestra más aao;

= pesar de esto, las lectoras modificadas de modo que el contador de cambios de región a

sido congelado, no tienen inconveniente en reproducir el contenido protegido por 2CE. Estaslectoras mantienen genuinamente el mecanismo 2-C+, ! eso es lo que busca la codificación2CE. -or otro lado, 2CE no tiene modo de comprobar la vitalidad del contador de cambiosde región, por lo que enos calificado a estos parces como la meor solución.

Los poseedores de má"uinas reproductoras de regi*n lire! no podrán(er pel-culas de la regi*n uno! pues se 'a puesto en marc'a elmecanismo &CE sore los t-tulos de la regi*n uno. Este mecanismoimpide la reproducci*n sore má"uinas "ue no tengan implementado el

&PC2.

Los poseedores de má"uinas reproductoras de regi*n lire! no podrán(er pel-culas de la regi*n uno! pues se 'a puesto en marc'a elmecanismo &CE sore los t-tulos de la regi*n uno. Este mecanismoimpide la reproducci*n sore má"uinas "ue no tengan implementado el

&PC2.

Figura 17.16



.1.2 L4 65:0--+9, -,:54 -6+4 +8+:40.

El material fílmico de una película, comprimido en B-EDG+, se almacena en el disco en elformato de arcivos normales.

os arcivos están encriptados (codificados de manera ininteligible), ! si bien podemoscopiarlos al disco rígido directamente, con una simple operación de arrastrar ! soltar con elmouse, los arcivos resultantes en el disco rígido resultan inservibles.

El mecanismo de seguridad empleado, es conocido como << ( ontent < cramling < %stem,sistema de meclado de contenido).

8uevamente conviene recordar que los mecanismos de seguridad no son obligatorios para losautores. Es posible encontrar discos @H@ con el contenido sin encriptar, ! que una simpleacción de arrastrar ! soltar a una carpeta del disco rígido sea todo lo necesario para copiar una

película. P05 4 , /:++>4-+9, 0 /, ;0-4,+; 0 08/5+4 , , ?4B++:4 4 506+-45/, ;4:05+4 <;+-. L4 65+,-+64 65:0--+9, 0 +-? ;4:05+4@ -5506,0 4 465:0--+9, 0 050-? +,:00-:/40 % 0 , B0545 05<4; 64+B0 0 446+-4-+9, 0 0054 60,4 0840.

En la figura 17.17 , se muestra cuál es el mecanismo empleado para asegurar la informacióndel disco.

El reproductor cuenta con una llave maestra ( aster Fe%), que sirve para obtener la llaveasegurada que está guardada en el disco (ecured /is@ Fe%). Una ve obtenida la llave deldisco ( /F ), se puede usar para obtener la llave del título encriptada ( Encr%pted Gitle Fe%).Una ve obtenida la llave del título (GF ), se puede para desencriptar los datos de audio !vídeo para iniciar la descompresión ! reproducción del contenido.

nicamente los reproductores tienen la llave maestra, ! se usa para reproducir el contenido

del C@. 5i copiamos el contenido, este mecanismo simplemente no se pone en marca, ! losdatos quedan encriptados e inservibles.

Figura 17.17



.1.3 L4 65:0--+9, -,:54 -6+4 4,498+-4

a calidad de los videos digitales convierte a cada @H@ en un original capa de ser replicadoen medios analógicos, ! obtener resultados comparables a las copias comerciales. 5i sevolcara el contenido de un @H@ en un casete de vídeo HM5, esa copia sería tan buena comola de la empresa replicadora.

8uevamente para evitar la piratería, las empresas productoras cinematográficas unto con lafirma acro(ision, crearon un mecanismo de seguridad, capa de interferir las copias pormedios analógicos

.1.3.1 &D9,0 0:, -4+>44 4 65:0--+,0

as protecciones deben estar presentes en las salidas analógicas de video. -or eemplo lainterfa de vídeo de la figura 17.0, tiene una salida de vídeo analógica de alta calidad (s"pervídeo). El cipset de esa interfa debe incorporar la tecnología Bacrovision.

.1.3.2 &C9; :54B44 M4-5++,

as películas que deseen emplear este mecanismo de protección, deben incorporan unasecuencia especial de <!tes, que al pasar por el cipset de la placa que incorpora estatecnología, activa unas se$ales especiales (por eemplo pulsos falsos de sincronismo). Esto"ltimo afecta la calidad de la grabación en las máquinas HM5, pero no afecta la visualiaciónen el televisor.

El cipset activa este mecanismo, si está activa la salida analógica. 5i la placa no incorporauna salida analógica, no es necesario que incorpore el mecanismo Bacrovision.

.1.3.3 &'/ /-00 + :0,0; /,4 +,:054> 0 <0 =/0 600 /,4 4+4 4,498+-4 %, +,-5654 M4-5++,

5upongamos que tenemos una película protegida por Bacrovision, ! que no activamos lasalida a AH de la interfa de vídeo, es decir que reproducimos el contenido por el monitor dela computadora. En ese caso nada sucede, ! el contenido se puede ver sin inconvenientes.-ero si se activa la salida a AH, el reproductor del @H@ puede negarse a reproducir elcontenido, debido a que no se activaría la protección.

Este comportamiento, nos ace recordar al sistema RCE, que no permite reproducir elcontenido si los mecanismos de protección están ausentes.

.1.3." &E:, 4,/,-+44 ,/04 ;0+4 0 08/5+4

5í, la firma @igimarc ! Bacrovision an anunciado el desarrollo de un sistema de protección basado en la tecnología de @igimarc de marcas de agua digitales. as marcas de aguadigitales, son imágenes invisibles presentes en las imágenes, que son fácilmente detectadas

por decodificadores especiales.

Una ventaa anunciada de esta tecnología, es que la marca de agua sobrevive a"n aplicandotransformaciones al contenido.

Las nue(as interfaces de (-deo con salidas anal*gicas! deen incorporar

el mecanismo de protecci*n acro(ision. Las interfaces "ue noincorporen acro(ision! pueden impedir la reproducci*n por la salida aG! de las pel-culas protegidas por esta tecnolog-a.

Las nue(as interfaces de (-deo con salidas anal*gicas! deen incorporarel mecanismo de protecci*n acro(ision. Las interfaces "ue noincorporen acro(ision! pueden impedir la reproducci*n por la salida aG! de las pel-culas protegidas por esta tecnolog-a.

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