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.