Los 60 fps están en todas partes... menos en Internet

Pasee por el departamento de videocámaras de su Best Buy local y cada vez le resultará más difícil encontrar videocámaras HD que no graben en 60 fotogramas por segundo (fps). Lo mismo ocurre con otros dispositivos de grabación de vídeo, como los dispositivos de captura de imágenes médicas e industriales, las cámaras de acción como la GoPro y los dispositivos móviles como el iPhone 6 y el Samsung Galaxy Note 4.

Los dispositivos que utilizamos para ver vídeo en nuestros hogares y oficinas también admiten 60 fps. Los televisores de alta definición, los monitores de ordenadores portátiles y de sobremesa, las tabletas y los teléfonos inteligentes suelen reproducir hasta 60 fotogramas por segundo.

Los videojuegos, sobre todo los creados para Xbox One y Playstation 4, se desarrollan cada vez más para reproducirse a 60 fps.

Y en los últimos años, grandes empresas de comunicación como ESPN, ABC y FOX empezaron a emitir sus canales en 720p/60 (resolución 1280×720 a 60fps).

Parecería que todo el ecosistema del vídeo digital se ha actualizado a 60 fotogramas por segundo, si no fuera por una notable excepción: el vídeo en línea. Desde los primeros días del vídeo en Internet -en 2004, con la VloggerCon, y en 2005, con el primer vídeo publicado en YouTube-, los vídeos transmitidos por Internet y nuestras redes corporativas se han limitado a unos míseros 30 fotogramas por segundo.

Es hora de que el vídeo en línea se ponga al día 

En 2015, esa tendencia de una década se está rompiendo. Hace unos meses, YouTube anunció una compatibilidad limitada con vídeo a 60 fps (solo visible en el navegador Chrome de Google). Y la semana pasada, Panopto anunció que nuestra plataforma de vídeo es la primera en soportar 60fps en todos los navegadores web y en dispositivos móviles. En este post, veremos por qué los 60fps ofrecen una mejor experiencia de reproducción, algunos casos de uso de vídeo a 60fps en empresas y universidades, las razones por las que el vídeo en línea se ha ralentizado de forma poco natural a 30fps, y cómo Panopto ha implementado los 60fps en nuestra plataforma de vídeo. También tenemos un puñado de muestras de vídeo a 60 fps para mostrarte lo bien que puede verse la transmisión en línea.

¿Qué son los 60 fps y qué los convierte en una experiencia mejor?

Ver vídeo es una suspensión aprendida de la incredulidad.

Cuando vemos un vídeo, en realidad no estamos viendo un movimiento suave. Simplemente vemos una secuencia rápida de imágenes fijas que engañan a nuestra mente haciéndole creer que hay movimiento. En ese sentido, el vídeo es poco más que un libro digital altamente sofisticado.

Un primer concepto de YouTube 

Cuanto más rápido se hojea un flipbook, más suave parece el movimiento. Del mismo modo, cuanto mayor sea la frecuencia de imagen del vídeo (medida en fotogramas por segundo, o "fps"), más suave será el movimiento percibido. Y cuanto más fluido sea el movimiento percibido, más realista parecerá el vídeo.

Podría decirse que ése es el propósito del vídeo: representar la realidad de lo grabado con la mayor fidelidad posible. Por eso, a medida que aumentamos la frecuencia de imagen del vídeo, su calidad mejora porque se aproxima más al movimiento suave que nuestros ojos ven de forma natural en el mundo real.

Sin embargo, 60 fotogramas por segundo es una referencia única por dos razones.

En primer lugar, es la velocidad de fotogramas más alta en la que la mayoría de la gente puede percibir diferencias en la suavidad de la reproducción. A partir de 60 fps, la percepción humana disminuye. Muy pocas personas pueden distinguir la diferencia entre una reproducción a 60 fps y a 120 fps, por lo que las frecuencias de cuadro superiores a 60 fps sólo suelen ser deseables para vídeos destinados a ser vistos a cámara lenta.

En segundo lugar, aunque la mayoría de la gente pudiera distinguir entre 60 fotogramas por segundo y frecuencias de imagen superiores, hoy en día estamos limitados por las pantallas de nuestros ordenadores de sobremesa, portátiles y dispositivos móviles. Los monitores CRT y LCD se actualizan a 60 Hz. En otras palabras, actualizan la imagen en pantalla 60 veces por segundo. Por tanto, cuando transmites vídeo a 60 fps, estás igualando perfectamente la frecuencia de refresco máxima de tu pantalla.

Para ver un ejemplo de cómo el vídeo se vuelve más fluido y realista a medida que aumenta la frecuencia de imagen, el vídeo de abajo se grabó a tres frecuencias de imagen diferentes. La primera parte está grabada a 15 fps, la segunda a 30 fps y la última a 60 fps.

Un ejemplo de transmisión de vídeo a 15, 30 y 60 fps 

No sólo para deportes y videojuegos

El vídeo de alta frecuencia de cuadro (HFR) es más conocido por su uso en medios de consumo, concretamente en videojuegos y retransmisiones deportivas. Ambos géneros se han beneficiado de los 60 fps porque requieren mucho movimiento y acentúan las ventajas de una reproducción de vídeo fluida.

Sin embargo, el vídeo HFR no sólo beneficia al segmento de consumo. Dado que las altas frecuencias de cuadro hacen que los vídeos parezcan más reales, también tienen el potencial de mejorar la calidad de casi todos los tipos de medios grabados para empresas y universidades.

Piense en el vídeo industrial que capta los procesos en una planta de fabricación. Las cámaras industriales, como las que ofrece Point Grey, son compatibles con la captura de vídeo HFR desde hace años. Ahora, gracias a la compatibilidad nativa con HFR en las plataformas de vídeo, los responsables podrán ver vídeos grabados o transmitidos en directo con un nivel de detalle nunca visto.

Maquinaria industrial captada a 60 fotogramas por segundo 

Las imágenes médicas también se benefician del vídeo HFR, en el que los eventos biológicos pueden ocurrir en 1/60 de segundo. Si su plataforma de vídeo no captura a 60 fps, podría perderse un evento importante entre fotogramas.

Las animaciones de todo tipo mejoran visiblemente con la reproducción de vídeo a alta velocidad de fotogramas. Las animaciones médicas pueden verse con mayor precisión y las simulaciones CAD proporcionan una representación más realista de los modelos. En el ejemplo siguiente, Blausen Medical muestra el potencial del vídeo HFR para animaciones médicas de calidad broadcast.

Animación médica a 60 fps proporcionada por Blausen Medical 

Y como muestra el primer ejemplo, incluso un vídeo mundano de "cabeza parlante" se ve notablemente mejor a 60 fotogramas por segundo. Para todo, desde presentaciones, comunicaciones ejecutivas y eventos retransmitidos en directo hasta vídeos de arquitectura, conferencias universitarias y laboratorios científicos, los 60 fps ofrecen a las empresas e instituciones académicas un vídeo más fluido y nítido que se asemeja más a una emisión de televisión de alta definición que a las transmisiones en línea "suficientemente buenas" a las que nos hemos acostumbrado en los últimos diez años.

Pero si 30 fps se consideran "suficientemente buenos", ¿necesitan realmente las empresas y universidades 60 fps?

Nos planteamos esta cuestión desde un ángulo diferente: ¿Tiene nuestra pila tecnológica capacidad para soportar 60 fps y, si la implantamos, beneficiará a nuestros clientes?

Lo cierto es que la tecnología actual de captura, procesamiento y distribución de vídeo está preparada para altas frecuencias de imagen. Y como los 60 fps no aumentan el coste del almacenamiento y la transmisión (el tamaño del archivo de vídeo es producto de la velocidad de bits y la duración), creemos que cualquier persona de cualquier empresa o universidad debería tener la opción de pasar de un vídeo entrecortado a 15 fps a un vídeo de 60 fps.

¿Por qué el vídeo en línea ha estado limitado a 30 fps durante tanto tiempo?

Incluso con los recientes avances en el ancho de banda de la red y la potencia de procesamiento de la CPU, conseguir 60 fps no es trivial.

Para que la HFR sea compatible con la transmisión en directo o a la carta en línea, sigue siendo necesaria una serie de tecnologías capaces que empiecen en el punto de captura y terminen en el punto de reproducción:

• Un buen sensor de cámara. El dispositivo de captura de vídeo debe tener la capacidad de captar la luz y la sincronización necesarias para reproducir vídeo a 60 fotogramas por segundo. Aunque esto es posible con todas las cámaras de vídeo profesionales, así como con la mayoría de videocámaras de consumo y cámaras DSLR, las cámaras web de proveedores como Logitech y Microsoft aún no pueden alcanzar los 60 fps.
• Una tubería rápida de la cámara al ordenador. Incluso si tienes un sensor de cámara capaz de HFR, la conexión con el ordenador puede ser un cuello de botella. En concreto, la cámara tiene que ser capaz de transmitir información al ordenador a 60 fotogramas por segundo y, por eso, el USB 2.0 no admite vídeo de alta velocidad de fotogramas. Con velocidades de transferencia de 480 Mbps, el tubo del USB 2.0 no es lo suficientemente grande como para enviar 60 fotogramas de vídeo sin comprimir por segundo al ordenador. En cambio, USB 3.0 -con velocidades de hasta 5 Gbps- lo hace posible.
• Gestión eficaz de la memoria y compresión. Una vez que estos fotogramas llegan a tu ordenador, se envían al proceso de codificación de la plataforma de vídeo, donde se cargan en la memoria, se procesan y, a continuación, se eliminan de la memoria. El proceso de asignación de memoria, compresión de fotogramas y desasignación de memoria tiene que ser increíblemente eficiente para evitar que se pierdan fotogramas. Y si quieres codificar varias velocidades de bits para un streaming con velocidad de bits adaptativa, cada fotograma de vídeo debe procesarse no una, sino tres o cuatro veces antes de pasar a procesar el siguiente.
• Reproducción eficiente. Por último, el vídeo HFR transmitido por cable debe descomprimirse en el cliente y mostrarse en pantalla, normalmente en un navegador web. A 60 fotogramas por segundo, la tecnología cliente, ya sea Flash o HTML5, tiene que trabajar de forma increíblemente productiva para capturar los fotogramas del cable y mostrarlos en pantalla al mismo ritmo que se actualiza la pantalla.

En resumen, el streaming en línea se ha limitado a 30 fps durante más de una década porque conseguir 60 fps es difícil. Es difícil para los fabricantes de hardware y para los proveedores de software de vídeo. Pero como la velocidad de la red es cada vez mayor y los procesadores cada vez más potentes, el estándar de 60 fps para el vídeo en línea es inevitable. De hecho, el vídeo en línea HFR ya se estaba probando hace dos años, cuando la Blender Foundation y Janus Kristensen lanzaron lo que se ha convertido en una icónica animación a 60 fps, Big Buck Bunny.

Big Buck Bunny - Un primer ejemplo de lo que es posible con la transmisión en línea a 60 fps 

60 fps en la plataforma de vídeo en línea de Panopto

Con la última actualización de la plataforma de vídeo de Panopto, hemos implementado la compatibilidad con la grabación de vídeo HFR, la transmisión en directo y la carga. Esto significa que, desde un ordenador de sobremesa o portátil con Windows, los clientes de Panopto ahora pueden capturar vídeo a una velocidad de hasta 60 fotogramas por segundo desde cualquier videocámara, cámara de documentos, dispositivo de imágenes médicas, cámara industrial o cualquier otra fuente de captura de medios que admita la captura a alta velocidad de fotogramas. También significa que los vídeos pregrabados, como los capturados con el iPhone o con cámaras de vídeo profesionales sobre el terreno, se pueden cargar en el sistema de gestión de contenidos de vídeo de Panopto, donde se codificarán para su reproducción a 60 fps en cualquier ordenador de sobremesa o portátil.

Además, un nuevo ajuste de calidad 1080p60 para podcasts de vídeo permite transmitir vídeo en 60 fps también a dispositivos móviles.

Graba, transmite en directo y sube vídeos a 60 fps a Panopto 

Nuestra plataforma de vídeo consigue una alta tasa de imágenes por segundo mediante una combinación de:

• Un cuidadoso ajuste del rendimiento de nuestra pila de codificación para soportar 60 fps multibitrate con una caída mínima de fotogramas.
• Conocimiento profundo y negociación eficaz de las capacidades de los dispositivos de entrada, lo que es fundamental para garantizar que las cámaras de vídeo y otras fuentes de medios entreguen vídeo HFR de alta calidad a su PC de captura Panopto.
• Optimización de nuestro código de reproducción de vídeo, que envuelve controles de vídeo basados en Flash y HTML5 en JavaScript.

A medida que nuestros clientes empiecen a capturar presentaciones y conferencias a 60 fps, y que YouTube y otras plataformas de vídeo empiecen a admitir el nuevo punto de referencia, el uso del vídeo como medio para compartir conocimientos y comunicarse no hará sino acelerarse. Estamos encantados de formar parte de esta evolución del vídeo en línea y estamos deseando ver lo que capturan en HFR.

Mientras tanto, aquí tienes algunos vídeos de muestra a 60 fps que se están emitiendo actualmente desde Panopto Cloud.

Visión general de la misión MMS de la NASA 

Nuestro Jesse Vernon mostrando cómo tocar Blackberry Blossom en el banjo. 

...y para nuestros compañeros fans de Star Wars, aquí está el tráiler a 60fps de "The Force Awakens".