El Departamento de Soporte Técnico de Epiphan recibe preguntas periódicas de los clientes sobre la diferencia entre la frecuencia de imagen y la frecuencia de actualización. Por lo general, estas preguntas surgen cuando se habla de la compatibilidad de los productos Epiphan con varios tipos de señales de video y, desafortunadamente, a menudo surge confusión debido a la mala interpretación de estos conceptos. En este artículo, nos gustaría abrir el velo del secreto y explicar cuál es la diferencia entre estos términos similares, pero esencialmente diferentes.

Está claro por qué surge la confusión: tanto la frecuencia de actualización como la frecuencia de fotogramas indican el número de fotogramas por unidad de tiempo (la unidad de medida generalmente aceptada son los fotogramas por segundo). Por ejemplo, una señal con una frecuencia de actualización de 60 Hz y una señal con una frecuencia de cuadro de 60 fps constan de 60 imágenes que se cambian entre sí en 1 segundo. ¡Y sin embargo, no son lo mismo!

El término frecuencia de actualización se aplica a señales de video como HDMI ™, VGA, DVI, etc., mientras que el término frecuencia de cuadro se aplica a grabaciones de video codificadas como un archivo AVI o transmisión de YouTube.

Frecuencia de actualización: cómo empezó todo.
Para comprender mejor la diferencia entre estos dos términos, debemos recurrir al concepto de “frecuencia de actualización”, que originalmente estaba indisolublemente ligado al tubo de rayos catódicos (CRT) de un televisor o monitor de computadora. Un monitor CRT es un tubo de vacío de vidrio, es decir, una cavidad en cuyo interior se elimina completamente el aire. En la parte frontal, la parte interior del vidrio del tubo está recubierta con un fósforo. Un fósforo es una sustancia que emite luz cuando es bombardeada con partículas cargadas. Para crear una imagen en un monitor CRT, se utiliza un cañón de electrones, que emite una corriente de electrones a través de una máscara o rejilla de metal sobre la superficie interior de la pantalla de cristal del monitor, que está cubierta con puntos de fósforo multicolores.

Actualización del monitor CRT El haz de electrones pasa secuencialmente a lo largo de todos los puntos de la pantalla de izquierda a derecha y de arriba a abajo, formando una imagen o marco. El número de posibles cambios de imagen por segundo se denomina frecuencia de actualización y se mide en hercios (Hz).

Habiendo descendido al borde inferior de la pantalla, el haz de electrones regresa rápidamente a la esquina superior izquierda para comenzar a dibujar un nuevo marco de la imagen. La pausa entre actualizaciones se denomina intervalo de supresión. En monitores útiles, la trayectoria de retorno del rayo es invisible. Pero a veces puede ver que el monitor “parpadea”. La baja frecuencia de actualización es la culpable de esto, generalmente menos de 80 Hz.

Una pantalla de cristal líquido (LCD) funciona según un principio diferente al de un monitor CRT. La pantalla LCD no tiene una pausa después de cada actualización de cuadro, ya que simplemente cambia la estructura de la sustancia de cristal líquido para mostrar cada imagen posterior, y su brillo permanece constante independientemente de la frecuencia de actualización de la señal entrante.

La frecuencia de actualización ha jugado un papel importante en la configuración del moderno proceso de codificación de señales digitales. Pero, antes de pasar a este punto, nos gustaría profundizar en la diferencia entre la frecuencia de cuadros de la señal codificada y la frecuencia de actualización de la señal sin procesar.

Velocidad de fotogramas: ventaja en la codificación.
De hecho, el video codificado es bastante diferente del video en bruto, aunque solo sea porque no depende de objetos físicos del mundo real como los cañones de electrones.

Considere el proceso de codificar una señal sin compresión. Por ejemplo, para una señal sin procesar de 1080p, 60 fps, la tasa de bits total sería: Resolución vertical × resolución horizontal × fotogramas por segundo × bits por píxel = 1920 × 1080 × 60 × 24 = 2,985,984,000 bits por segundo

… o aproximadamente 356 MB / seg.

Entonces puede calcular fácilmente que un minuto de video sin comprimir pesará aproximadamente 21 GB. Obviamente, tal volumen de datos no es práctico de usar para el almacenamiento y es aún más problemático transmitir a través de Internet. Pero después de la codificación y compresión, el mismo video sin pérdida de calidad será de aproximadamente 1.5 MB / seg (~ 12000 Kbps).

Para reducir el tamaño de los datos, el video codificado debe tener un espacio de color comprimido. (Esto se hace mediante codificación de hardware o software, como en el sistema multifuncional de Epiphan Pearl). Por ejemplo, cambiar el espacio de color de RGB24 a YUV420 reduce los bits efectivos por píxel de 24 a 12.

Una vez que se completa el proceso de codificación, queda claro que los datos recibidos reducen significativamente la cantidad requerida de espacio libre en el disco duro y le permiten usar menos ancho de banda de red al transferir a través de Internet.