La mejor compresión para vídeos

En este artículo nos hemos dedicado a seleccionar aquellos códecs más famosos y extendidos a lo largo y ancho de la Red para ponerlos frente a frente. De esta manera, y en igualdad de condiciones, pretendemos dar una visión lo más objetiva posible de lo que son capaces de hacer en cuanto a la calidad de vídeo conseguida y el tamaño final de los ficheros generados por cada uno

La mejor compresión para vídeos

3 diciembre 2007

Nuestro Tema de portada de este mes está dedicado a DivX, uno de los códecs de propósito general más utilizados hoy por hoy para la generación de contenidos de vídeo. Gracias a él podemos disfrutar, desde nuestra propia casa, de innumerables películas, videoclips y mucho más sin necesidad de disponer de un espacio excesivo en nuestros discos duros para almacenarlos. Sin embargo, tal y como ya sabréis (y si no, os lo contamos), existen otras muchas más opciones que podemos enmarcar actualmente en dos grandes grupos fuertemente diferenciados.

 

En primer lugar destacamos aquellos códecs que se encuentran más bien orientados a conseguir unas resoluciones estándar y en los que prima la tasa de compresión por encima de la calidad obtenida. Y, en segundo lugar, tendríamos los que tiran más por los derroteros de la alta definición y se encuentran arropados por los nuevos soportes de almacenamiento HD DVD y Blu-ray Disc, principalmente. Este último segmento lo tenéis convenientemente tratado en el artículo que sigue a éste, donde os ofrecemos los distintos formatos existentes hoy en día dedicados a la HD y damos un repaso a los códecs destinados a estos menesteres, como VC-1, derivado directamente de la última versión de WMV y H.264/MPEG-4 AVC, que poco a poco se va extendiendo más gracias a su utilización en otros dispositivos.
Es el turno de hablar, por tanto, del primero de los grupos de códecs, mucho menos específicos y liderados por DivX, cuya popularidad ha hecho que traspasen el mero entorno informático para hacerse un hueco dentro de nuestra vida cotidiana, aunque muchas veces ni siquiera nos percatemos de ello.
Nuestros candidates
Son muchos los códecs existentes en la actualidad y, por ello, nos hemos visto en la tesitura de seleccionar únicamente aquellos que más se utilizan y que han conseguido extenderse universalmente. Pero ojo, el hecho de que hayan adquirido semejante fama no implica de manera forzosa que sean los mejores en su género.

 

Comenzamos con el omnipresente DivX en su versión Pro 6.8. Esta implementación comercial de MPEG-4 se ha colado en nuestras casas e, incluso, una gran parte de los reproductores multiformato actuales de salón son capaces de reproducir sus contenidos. Permite configurar una serie de parámetros interesantes como el bitrate, el máximo intervalo entre keyframes o aplicar un procesado de imagen mediante algoritmos específicos, como el de reducción de ruido o el de mejoras psicovisuales. Asimismo, soporta otras técnicas, como Quarter pel, que se encarga de calcular las diferencias existentes entre dos fotogramas a partir de un bloque más pequeño constituido por un conjunto de píxeles, y GMC (Global Motion Compensation), muy útil para obtener unos mejores resultados en aquellas escenas que posean mucho movimiento. Finalmente, la posibilidad de realizar una doble pasada repercute en que la calidad del vídeo obtenido mejore considerablemente.
La contribución de Microsoft para MPEG-4 se afianza con esta Versión 3 que hemos podido probar en nuestro Laboratorio. Sin embargo, son pocas las variables que nos permite manipular. Entre ellas destacamos de nuevo el bitrate y el grado de equilibrio entre suavidad y definición (Smoothness/Crisp-ness). Mucho más completo es el códec elaborado por esta misma compañía y denominado WMV9, que destaca por su gran adaptabilidad y se encuentra mucho más orientado a la elaboración de contenidos que se alojarán en servidores a los cuales los internautas accederán vía streaming. De él podremos configurar, entre otras muchas cosas, el bitrate y su condición de constante o variable, muy útil cuando queramos que el flujo de datos se adapte a los distintos usuarios y a las velocidades de conexión que tengan disponibles.
El siguiente en la lista es el solvente MPEG-2, utilizado hasta la saciedad para comprimir vídeo en formato DVD. Este ha sido el único códec que no pudimos personalizar y solamente hemos podido elegir el perfil que más se acerca a las condiciones del banco de pruebas establecidas. Los dos candidatos que seguirían a continuación tienen un denominador común: el estándar de Apple, QuickTime, contenedor que se ha popularizado enormemente en nuestros días. Dentro de él hemos elegido dos códecs de vídeo diferentes.

 

Por un lado, su implementación de MPEG-4 más directa y, por otro, Sorenson 3, que provee una elevadísima calidad a cambio de unas tasas de compresión más reducidas. El penúltimo en discordia es la opción brindada por Real Networks, denominada Real Vídeo 9. De nuevo, nos encontramos ante un códec ideado fundamentalmente para la difusión de archivos multimedia a través de streaming y, por lo tanto, seremos capaces de configurar un bitrate constante o variable, introducir dentro del mismo contenedor vídeo y audio codificado con múltiples formatos o bien solamente audio, y usar alguno de los filtros ofrecidos, como, por ejemplo, el de reducción de ruido.

 

Finalizamos este repaso con el hermano «libre» de DivX. Estamos hablando, como no podía ser de otra manera, de XviD, alumbrado en el mismo Project Mayo que el primero, pero que ha evolucionado por los derroteros de la libre distribución. Muchos son los parámetros que podremos personalizar, a imagen y semejanza de su hermano mayor. Soporta B-frames y otras técnicas anteriormente citadas, como Quarter pel o GMC, y se pueden establecer también dos pasadas y ajustar la profundidad del análisis para escenas con movimiento, o bien cambiar el tipo de cuantización de los I-frames, B-frames y P-frames.
Pruebas y resultados
En primer lugar es necesario aclarar que con este artículo no hemos perseguido en ningún momento realizar una comparativa a bajo nivel sobre la implementación de los distintos algoritmos programados y su eficiencia. Nuestra intención, más bien, era observar de manera mucho más subjetiva los distintos productos obtenidos tras llevar a cabo la aplicación de cada uno de ellos y bajo unas condiciones muy concretas. Para la elaboración de las pruebas partimos de un fichero codificado mediante MPEG-2 y contenido en formato VOB. Se prescindió del audio, ya que preferimos centrarnos exclusivamente en el apartado de vídeo. El archivo en cuestión era el tráiler de la película Torpedo que se incluye dentro del DVD original del conocido film 300. La duración del mismo es de 32 segundos y su tamaño 17.936 Kbytes. El vídeo, al tratarse de un DVD, se encuentra a una resolución de 720 x 576 píxeles (formato europeo PAL) y posee un bitrate de 9.800 Kbps.
Una vez capturado este fichero lo sometimos a distintas codificaciones, exactamente una por cada códec elegido para la comparativa, todas ellas en igualdad de condiciones. Éstas fueron las siguientes: conservamos la resolución final, por lo tanto las distintas salidas se visualizan a 720 x 576 píxeles igualmente. Decidimos disminuir el bitrate y el elegido en este caso fue 780 Kbps. El número de cuadros por segundo también se conservó, incluyendo en todas las codificaciones un valor de 25. Finalmente, para aquellos códecs que admiten múltiples pasadas en el mismo proceso se especificó solamente una.
Los programas que utilizamos para llevar a cabo los test fueron, por un lado, DVD Shrink 3.2, mediante el cual conseguimos extraer el trailer del DVD original sin adjuntar el audio, y por otro el software de codificación. La primera herramienta utilizada es totalmente gratuita y recibe el nombre de FlasKMPEG. Gracias a esta pequeña utilidad fuimos capaces de hacer funcionar correctamente bajo Windows Vista (la única limitación que impone es que se deshabilite la interfaz gráfica Aero) los códecs XviD, DivX, Microsoft MPEG-4 V3 y Microsoft WMV9. Sin embargo, para usar los formatos propietarios de Real Networks, QuickTime y MPEG-2 necesitamos instalar el software de edición de vídeo profesional Sony Vegas Movie Studio Platinum Edition.
En el recuadro del final de este artículo, en una versión especial de nuestra habitual La opinión de PC Actual, hemos intentado plasmar, de una manera totalmente visual, los resultados obtenidos por cada uno de los códecs utilizados tras el proceso de codificación de vídeo. En todos ellos se capturó exactamente el mismo fotograma, que forma parte de una de las escenas con mayor movimiento de todo el tráiler, y procedimos a realizar una ampliación de una de las zonas más críticas del mismo. Utilizando esta técnica pretendemos «poner en evidencia» cada una de las soluciones propuestas viendo cómo se desenvuelven en este tipo de escenas, las más difíciles de codificar por otro lado, y cómo en muchas de ellas aparecen en mayor o menor medida los típicos artefactos de compresión que restan calidad al conjunto final.
Adicionalmente hemos adjuntado una tabla en la que se muestra de una manera más objetiva diversos datos que nos dan una idea de cómo funciona cada uno de los códecs en relación con las tasas de compresión que alcanzan o el tiempo invertido en codificar la escena completa. Existen otro tipo de complejas herramientas disponibles, mucho más profesionales por otro lado, que son capaces de comparar dos fuentes de vídeo diferentes y, mediante la aplicación de distintos algoritmos y funciones matemáticas, obtener diversas puntuaciones. Sin embargo, éstas son solamente números y pensamos que utilizando una suerte de escaparate visual podréis discernir mucho mejor los resultados que hemos obtenido.