Nikon D3300 y su bitrate.

¿Qué, otra vez tú? 

Sí… ¡BOO! jaja. En este mundo digital, uno jamás está a tiempo. El desarrollo de los equipos de video han sobrepasado ya las expectativas de hace algunos años, quedando fuera todo posible argumento que pueda predecir cuándo y qué ofrecerán las próximas generaciones. Me refiero a que hasta las páginas sobre gadgets y tecnología no siempre están al paso de los desarrollos. Quizá sí, pero… En Mi México precioso  vamos unos 10 años atrás en tecnología. ¡Wow, no lo hubiese imaginado!

Deja de cantinflear, por favor 

Hace algunos días escribí sobre el bitrate que arroja el procesamiento de las cámaras digitales y la capacidad de canal (bus) necesario para que ninguna aventura grabada/capturada solo quede en nuestra memoria, sino en la eternidad. Obvio si sabes cuidar las cosas; que no te pase como a mí con ésta maldita mala memoria; de nada sirve tener recuerdos almacenados en DVD, DD u otros si no sé cuidarlos u_u 

Lo que me motivó a realizar otra entrada es gracias al interés de alguien que SÍ le dio importancia a lo que escribo, no como todos los demás que no les pincPERDÓN… Como les decía, me preguntaron cómo saber qué memoria le queda a una determinada cámara digital. Lo más importante que uno debe tener después de equipar su juguete nuevo, es precisamente el tipo de memoria que usara.

Haré el ejemplo con el modelo de cámara que mencionaron: la D3300 de Nikon. Veamos los datos técnicos en su página oficial. 

Es una SLR que posee un sensor APS-C (23.5mm x 15.6mm). Realmente es un buen sensor, está dos números por debajo de una Full-Frame. La máxima resolución que puede ofrecer es de 24.2Mpixeles. 

Hablando de video FullHD

Tanto en los procesadores de video como en los editores, el bitrate se mide en kbps (kilobits por segundo). Lo menciono porque es lo que nos ayudará a determinar el bus que posee y el tipo de memoria que necesitará dicha cámara. Existe una ecuación que nos lo indica: Kush Gauge.

bitrate = (Matriz x fps x MF x .07) / 1000

Matriz = Líneas verticales x Líneas horizontales  

fps = frames per second. Cuadros por segundo 

MF = Motion Factor. Factor de movimiento: 1, poco movimiento; 4, mucho movimiento 

El máximo que nos puede ofrecer es de 1920x1080 a 60fps. Supondré que la cámara será estresada a un FOV con mucho movimiento, así que pondré 4 para la ecuación. Así:

 bitrate = (1920x1080 x 60 x 4 x .07) / 1000 = 34836.48kbps

El bitrate del video, ¡Sólo video!, será de ~34Mbps. Le sumamos el bitrate de audio, el bitrate que posee la información del códec y si le ponemos que agregue procesamiento al mismo, será otro tanto; no excederá los ~45Mbps. Entonces el bitrate que se moverá en el bus será ~6MBps máximo.

  

Todo bien con el video. Pero... ¿y las fotos? 

La cámara nos ofrece fotografías de 6000x4000 pixeles (como su máximo), o sea: 24Mpixeles. Su procesador EXPEED 4 puede procesar hasta 5fps e incluso almacenarlas como RAW (sin compresión o pérdida). Éste tipo de archivo nos mostrará la foto tal y como el sensor la obturó, sin ningún tipo de filtro o procesamiento, aun así, posee mucha más información para poder ser editada al ajustar Luminancia o Crominancia. Este tipo de formato por lo general ofrece un muestreo de 32 o 48 bits/pixel, aunque lo malo es que la cámara sólo posee la opción “12-bit compressed”. O sea, no es tan loseless como pensaba u_u. Así, tenemos:

6000 x 4000 x 12 = 34.33MB

Aproximadamente es el peso de la fotografía para dicha resolución. Ahora, multiplicamos el valor por 5 para tener el bitrate que se moverá en el bus en 1 segundo:

34.33 x 5 = 171.66MB 

 

¡WUoo wuoo wuoo, un momento, es demasiado!

Sí, lo es. Aunque no estamos del todo arruinados. Una memoria que pueda escribirse a la mitad de esto, podrá realizar el trabajo, sólo que en el doble de tiempo. El bus indica la capacidad de canal, y así, determinará qué tan rápido se libera para poder usarse nuevamente. O podemos conseguir una memoria con un bus tipo UHS-II. Y como no soy burgués, mejor seré paciente y esperaré a que se liberé el bus jaja Es mas, ignoro si el bus de la cámara puede transportar esa cantidad de datos.

Conclusión 

Recuerden que las memorias nos las venden por la cantidad de datos que puedan retener, pero debemos poner especial atención a cuántos MB pueden transportarse en su bus por segundo. También, recuerden que lo que nos venden no siempre es la cantidad real, además la escritura será más lenta y por si fuera poco, entre marcas, varía.

Es imposible saber exactamente que bitrate brindará el procesador, pues puede que como usuarios ajustemos el tipo de imagen por software (en las opciones de la cámara). Por ejemplo, el metering de luz, HDR, exposure, etc.

Bites. 

Shpongolese spoken here

Uno nunca se cansa de inventarse promesas con el pretexto indómito que atrae la aventura;  excursiones improvisadas que derivan en experiencias increíbles necias a ser fácilmente olvidadas.

Momentos en el que la mente divaga sobre el por qué las situaciones no resultan en lo que se desea, en lo que por instantes cree que no merece lo que exige. Es la dopamina de lo que necesita impregnarse para cambiar la perspectiva de cómo interpretar los efectos de sus decisiones. 

En aquellos lapsos es en donde una obra musical hace ignición para centrar nuestra atención a un solo objetivo, saber quiénes son los responsables de realizarla. Sucedió hace ya 4 años, “Dorset Perception” era su pastor, Shpongle su Dios, quiénes a través de sus demás obras logró conquistar mis ya abstractos gustos.

El día se rindió ante la noche que prometía Gemínidas, última lluvia del 2014, prestas para trascender en la inmensidad de un obscuro infinito. Incondicional e irónico acompañante de los solitarios, el frío se mostraba imperioso, arrastrando un vaho que rodeaba mi cuerpo recostado en la zona de camping en un lugar cerca del Cerro del Ajusco. La magia siempre me ha anonadado más si se expresa lenta, no perdiendo detalle alguno del acto, como la paciencia necesaria para observar aquél mar de constelaciones y sus fugaces; Y es que las estrellas se admiran así, no de cerca y mucho menos con comodidades. 

La obscuridad se desvaneció con lentitud, como impidiendo un ya exiguo espectáculo. Allá en el fondo, una comunidad unida por el “Psychodelyc” no cejaba el ritmo en sus cuerpos que no lucían aquél cliché de una desvelada; Lo último que se espera uno, es que durante la noche, el LSD, el MDMA y hasta el DMT fueran los responsables de tan inagotable energía.

Como invitado por Simon Posford, genio y leyenda, ahora como Shpongle, el sol comenzaba a tintar aquél bosque, mostrando colores que la noche ocultó, celosa que se descubriera la belleza rociada en aquella flora. Comenzó el éxtasis con aquellas vibraciones que hacía ya algún tiempo necesitaba escuchar en un sitio sagrado, en un sitio donde mi respiración se aupaba con rapidez para alcanzar, quizá, a las estrellas que se le habían adelantado.

Espera 4 años y sucederá, cambiará tu mundo y entonces sabrás que todo llega, no antes, no después, solo a tiempo. O al menos eso es lo que dijo la experiencia.

GoPro y la incomptabilidad de las microSD

¿Afro? ¡Wow!, ¿a qué se le debe tu visita?

Hace ya algún tiempo tenía en mente adquirir una cámara que me permitiere grabar video Full HD (1080p) sin importar el terreno o la actividad a la cual la expusiere; como ese deporte extremo que practico cada fin de semana… ¡en los videojuegos! ¡Ja!

Me hice de una GoPro HERO 3+ Black Edition. Me di cuenta que la inversión sería más exuberante hasta que la tuve en mis manitas. Es de esas cosas que uno compra y se va dando cuenta de todo lo que necesita para poder echarla a andar sin tener la preocupación de que falle en un POV a media escena sexDIGO… a plena grabación de una actividad cultural, ¡claro!

Lo feo, lo malo y lo jodido

No incluye la memoria micro SD; Debe ser Clase 10; No le queda cualquier memoria Clase 10, ¡ay! u_u. Sí, por si no lo sabías, las memorias poseen una capacidad de canal para transferencia de los datos que dependerá del tipo que compremos, si solo es Clase 10 o también tiene un bus tipo UHS, éste último es el que nos ayudará a la hora de la hora (por cierto, ¿ya los escucharon? ¡Tocan con madre!). Ehh... sí, a lo que estábamos.

Presumiendo…

La cámara puede grabar resoluciones en UltraHD  a 12fps y 15fps:

- 4096 x 2160 (17:9) a 12fps [Full 4K] 
- 3840 x 2160 (16:9) a 15fps [4K UHDV]

En otras palabras:
4096 líneas horizontales x 2160 líneas verticales = 8847360 pixeles = 8.847 360 Megapixeles.
3840 líneas horizontales x 2160 líneas verticales = 8294400 pixeles = 8.294 400 Megapixeles.

¡Qué bien!, la matriz (cuadro) no es mayor a 9Megapixeles; 

El tamaño del sensor es de 1/2,3”. 

Lo que significa que capturará dicha matriz en ese espacio. Con éste mismo sensor se pueden configurar menos ó más Mpixeles, pero dependerá del fabricante y de la inversión que hagan para que éste opere mejor. Muchos fabricantes prometen muchos Mpixeles y los frames que obturan son muy malos, pues los códecs y el software que utilzan les resultan más económicos; maybe sea por patentes o algo. 

En procesamiento digital de imagen, existe el “resampling", que construye a base de interpolación una imagen a mayor escala de la tomada analógicamente por el sensor para que ésta posea una nitidez mayor. Ojo, no confundan esto con el "zoom digital", así entonces, la resolución juega un factor importante en la calidad de las imágenes, pero dependerá más del tamaño del sensor con el que se esté captando el cuadro. 

¿O a poco es necesario que el humano tenga un ojo de más de 1" para ver mejor las cosas? ¿verdad que no? Bueno, si eres miope y astigmata como yo, maybe sería bueno que nos prestaran un ojo biónico o algo.

Un poco de teoría

Tomaré la máxima configuración de la cámara, o sea, la 4K.

Pixeles en un frame: 4096 x 2160 = 8 847 360 pixeles

Pixeles en fps: 8 847 360 * 12 = 106 168 320 pps
16bit x pixel* por segundo: 106 168 320 x 16 = 1 698 693 120 bps

Bitrate máximo: 1620 Mbps, 202.5 MBps.

Wuoo, es mucho... y por ello necesitamos codificarlo.
Podemos determinar el bitrate aproximado con Kush Gauge:

[ancho] x [alto] x [fps] x [Rango de movimiento] x 0.07 = [bitrate en bps]

4096 x 2160 x 12 x 4 x .07 =  29727129.6 bps

29727129.6 bps a Mbps = ~29.7271296 Mbps***

Cerrémoslo en 30 Mbps. 

GoPro utiliza VBR (Variable Bitrate) y CFR (Constant FrameRate) para codificar, por lo que siempre generará un bitrate diferente dependiendo de lo que el sensor obture (lo que capte en el cuadro). Así entonces, debe estimarse aproximadamente 150% del valor obtenido para definir un máximo.

 ((30 * 150 )/ 100) = 45 Mbps****

45 Mbps =  ~5.36 MBps

* 8 bit para canal Y, 4 para U y 4 para V. (8+4+4) = 16bit por pixel. Esto es por el muestreo de crominancia en 4:2:0.
** Hay tres niveles: 1 poco movimiento; 2 movimiento medio y 4 para mucho movimiento. Así que se considera 4 para suponer un "estrés" máximo en el codificador.
*** Se considera dividirlo entre 1000 y no entre 1024, así entonces se incluye el bitrate máximo junto con el "datarate".**** Este valor es el mismo que nos arroja un analizador de video. En él nos muestra que el bitrate máximo solo para video en la GoPro es de 45Mbps.

El códec que usa GoPro 3+ Black Edition es un MPEG-4 AVC / H.264 en formato High@L5.1 para 4K y High@4.1 para 1080. Ambos con un muestreo de crominancia YUV de 4:2:0 con una profundidad de 8 bits. 

Recuerden que utiliza VBR, por lo que el bitrate cambiará cada vez. Los siguientes screenshots nos dan una idea del comportamiento del codec.

Todas son en 4k a 12fps y de distinta duración. Sin embargo, pueden notar que tanto el "overall bitrate" como el bitrate del video varían. Algunos nos muestran el tamaño del GOP y otros no. Maybe sea por el tipo de escena, pues estos se utilizan para predecir entre cuadros adyacentes o cambios entre el mismo frame.

¡Ya cállate Afro y dime de una vez lo de la maldita micro SD!

La memoria que obtuve posee un bus de 40MBps, mismo que varía entre lectura y escritura; un análisis arroja los siguientes datos:

Uhmm… solo puede escribir aproximadamente a 15.6 MBps.

¿Servirá la micro SD?

Tomaré el máximo bitrate que obtuve, que vendría siendo el 84.4Mbps; Subiré a 90Mbps solo para darle un rango más amplio y ver si la memoria puede ser escrita a esa velocidad. Así entonces:

90Mbps a MBps: 11.25MBps

Por tanto, la memoria sí sirve, ¡Yeeii!

No se vayan a confundir, he puesto MB y Mb. En los editores de video y procesadores, se trabaja con tasa de bits, no te Bytes. El bus de las memorias por lo general viene dado en Bytes.  

Muchas personas allá en la interné dicen que sus memorias se bloquean (si bien les va, porque hay algunos que he sabido que hasta se les queman) después de unos minutos grabando, y es porque el bus que posee su memoria termina funcionando como un cuello de botella. 

Les sugiero que compren memorias que tengan el símbolo del UHS-1 (el número 1 dentro de una U), lo que garantiza un bus de aproximado de 50MBps. No se sorprendan por el precio, valen la inversión. 

Y pues ya que salió la GoPro 4 y que pueden grabar en 4k a 30fps y FullHD a 120fps. ¡Regalenme una oigan!

Bites.