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WIP Video Codec

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Emil Santurio
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@@ -63,11 +63,11 @@ Todas las **prácticas deberán ser ejecutadas desde el directorio donde has clo
- [Práctica: Observa los vectores de movimiento](#práctica-observa-los-vectores-de-movimiento)
* [Redundancia Espacial (intra prediction)](#redundancia-espacial-intra-prediction)
- [Práctica: Observa las intra predictions](#práctica-observa-las-intra-predictions)
- [How does a video codec work?](#how-does-a-video-codec-work)
* [What? Why? How?](#what-why-how)
* [History](#history)
+ [The birth of AV1](#the-birth-of-av1)
* [A generic codec](#a-generic-codec)
- [¿Cómo funciona un códec de vídeo?](#cómo-funciona-un-códec-de-vídeo)
* [¿Qué? ¿Por qué? ¿Cómo?](#qué-por-qué-cómo)
* [Historia](#historia)
+ [El nacimiento de AV1](#el-nacimiento-de-av1)
* [Un códec genérico](#un-códec-genérico)
* [1st step - picture partitioning](#1st-step---picture-partitioning)
+ [Hands-on: Check partitions](#hands-on-check-partitions)
* [2nd step - predictions](#2nd-step---predictions)
@@ -412,52 +412,52 @@ Existen muchos tipos diferentes de este tipo de predicción. La que se muestra a
>
> ![intra prediction intel video pro analyzer](/i/intra_prediction_intel_video_pro_analyzer.png "intra prediction intel video pro analyzer")
# How does a video codec work?
# ¿Cómo funciona un códec de vídeo?
## What? Why? How?
## ¿Qué? ¿Por qué? ¿Cómo?
**What?** It's a piece of software / hardware that compresses or decompresses digital video. **Why?** Market and society demands higher quality videos with limited bandwidth or storage. Remember when we [calculated the needed bandwidth](#basic-terminology) for 30 frames per second, 24 bits per pixel, resolution of a 480x240 video? It was **82.944 Mbps** with no compression applied. It's the only way to deliver HD/FullHD/4K in TVs and the Internet. **How?** We'll take a brief look at the major techniques here.
**¿Qué?** Es un software o hardware que comprime o descomprime vídeo digital. **¿Por qué?** El mercado y la sociedad demandan vídeos de mayor calidad con ancho de banda o almacenamiento limitados. ¿Recuerdas cuando [calculamos el ancho de banda necesario](#terminología-básica) para 30 fps, 24 bits por píxel, resolución de un vídeo de 480x240? Fueron **82.944 Mbps** sin aplicar compresión. Es la única forma de entregar HD/FullHD/4K en televisores e Internet. **¿Cómo?** Echaremos un vistazo breve a las técnicas principales aquí.
> **CODEC vs Container**
> **CODEC vs Contenedor**
>
> One common mistake that beginners often do is to confuse digital video CODEC and [digital video container](https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_container_format). We can think of **containers** as a wrapper format which contains metadata of the video (and possible audio too), and the **compressed video** can be seen as its payload.
> Un error común que cometen los principiantes es confundir el CODEC de vídeo digital y el [contenedor de vídeo digital](https://en.wikipedia.org/wiki/Container_format). Podemos pensar en los **contenedores** como un formato que contiene metadatos del vídeo (y posiblemente también audio), y el **vídeo comprimido** se puede ver como su contenido.
>
> Usually, the extension of a video file defines its video container. For instance, the file `video.mp4` is probably a **[MPEG-4 Part 14](https://en.wikipedia.org/wiki/MPEG-4_Part_14)** container and a file named `video.mkv` it's probably a **[matroska](https://en.wikipedia.org/wiki/Matroska)**. To be completely sure about the codec and container format we can use [ffmpeg or mediainfo](/encoding_pratical_examples.md#inspect-stream).
> Por lo general, la extensión de un archivo de vídeo define su contenedor de vídeo. Por ejemplo, el archivo `video.mp4` probablemente es un contenedor **[MPEG-4 Part 14](https://en.wikipedia.org/wiki/MP4_file_format)** y un archivo llamado `video.mkv` probablemente es un **[matroska](https://en.wikipedia.org/wiki/Matroska)**. Para estar completamente seguro sobre el códec y el formato del contenedor, podemos usar [ffmpeg o mediainfo](/encoding_pratical_examples.md#inspect-stream).
## History
## Historia
Before we jump into the inner workings of a generic codec, let's look back to understand a little better about some old video codecs.
Antes de adentrarnos en el funcionamiento interno de un códec genérico, echemos un vistazo atrás para comprender un poco mejor algunos códecs de vídeo antiguos.
The video codec [H.261](https://en.wikipedia.org/wiki/H.261) was born in 1990 (technically 1988), and it was designed to work with **data rates of 64 kbit/s**. It already uses ideas such as chroma subsampling, macro block, etc. In the year of 1995, the **H.263** video codec standard was published and continued to be extended until 2001.
El códec de vídeo [H.261](https://en.wikipedia.org/wiki/H.261) nació en 1990 (técnicamente en 1988) y fue diseñado para trabajar con **tasas de datos de 64 kbit/s**. Ya utilizaba ideas como el *chroma subsampling*, el macrobloque, etc. En el año 1995, se publicó el estándar de códec de vídeo **H.263** y continuó siendo extendido hasta 2001.
In 2003 the first version of **H.264/AVC** was completed. In the same year, **On2 Technologies** (formerly known as the Duck Corporation) released their video codec as a **royalty-free** lossy video compression called **VP3**. In 2008, **Google bought** this company, releasing **VP8** in the same year. In December of 2012, Google released the **VP9** and it's **supported by roughly ¾ of the browser market** (mobile included).
En 2003 se completó la primera versión de **H.264/AVC**. En el mismo año, **On2 Technologies** (anteriormente conocida como Duck Corporation) lanzó su códec de vídeo como una compresión de vídeo con pérdida **libre de regalías** llamada **VP3**. En 2008, **Google compró** esta empresa y lanzó **VP8** en el mismo año. En diciembre de 2012, Google lanzó **VP9**, el cual es **compatible con aproximadamente el ¾ del mercado de navegadores** (incluyendo móviles).
**[AV1](https://en.wikipedia.org/wiki/AOMedia_Video_1)** is a new **royalty-free** and open source video codec that's being designed by the [Alliance for Open Media (AOMedia)](http://aomedia.org/), which is composed of the **companies: Google, Mozilla, Microsoft, Amazon, Netflix, AMD, ARM, NVidia, Intel and Cisco** among others. The **first version** 0.1.0 of the reference codec was **published on April 7, 2016**.
**[AV1](https://en.wikipedia.org/wiki/AOMedia_Video_1)** es un nuevo códec de vídeo **libre de regalías** y de código abierto que está siendo diseñado por la [Alliance for Open Media (AOMedia)](http://aomedia.org/), la cual está compuesta por **empresas como Google, Mozilla, Microsoft, Amazon, Netflix, AMD, ARM, NVidia, Intel y Cisco**, entre otras. La **primera versión**, 0.1.0 del códec de referencia, **se publicó el 7 de abril de 2016**.
![codec history timeline](/i/codec_history_timeline.png "codec history timeline")
> #### The birth of AV1
> #### El nacimiento de AV1
>
> Early 2015, Google was working on [VP10](https://en.wikipedia.org/wiki/VP9#Successor:_from_VP10_to_AV1), Xiph (Mozilla) was working on [Daala](https://xiph.org/daala/) and Cisco open-sourced its royalty-free video codec called [Thor](https://tools.ietf.org/html/draft-fuldseth-netvc-thor-03).
> A principios de 2015, Google estaba trabajando en [VP10](https://en.wikipedia.org/wiki/VP9#Successor:_from_VP10_to_AV1), Xiph (Mozilla) estaba trabajando en [Daala](https://xiph.org/daala/) y Cisco lanzó su códec de video libre de regalías llamado [Thor](https://tools.ietf.org/html/draft-fuldseth-netvc-thor-03).
>
> Then MPEG LA first announced annual caps for HEVC (H.265) and fees 8 times higher than H.264 but soon they changed the rules again:
> * **no annual cap**,
> * **content fee** (0.5% of revenue) and
> * **per-unit fees about 10 times higher than h264**.
> Entonces, MPEG LA anunció por primera vez límites anuales para HEVC (H.265) y tarifas 8 veces más altas que H.264, pero pronto cambiaron las reglas nuevamente:
> * **sin límite anual**,
> * **tarifa por contenido** (0.5% de los ingresos) y
> * **tarifas por unidad aproximadamente 10 veces más altas que H.264**.
>
> The [alliance for open media](http://aomedia.org/about/) was created by companies from hardware manufacturer (Intel, AMD, ARM , Nvidia, Cisco), content delivery (Google, Netflix, Amazon), browser maintainers (Google, Mozilla), and others.
> La [Alliance for Open Media](http://aomedia.org/about/) fue creada por empresas de fabricantes de hardware (Intel, AMD, ARM, Nvidia, Cisco), distribución de contenido (Google, Netflix, Amazon), mantenimiento de navegadores (Google, Mozilla) y otros.
>
> The companies had a common goal, a royalty-free video codec and then AV1 was born with a much [simpler patent license](http://aomedia.org/license/patent/). **Timothy B. Terriberry** did an awesome presentation, which is the source of this section, about the [AV1 conception, license model and its current state](https://www.youtube.com/watch?v=lzPaldsmJbk).
> Las empresas tenían un objetivo común, un códec de vídeo libre de regalías, y así nació AV1 con una [licencia de patente mucho más simple](http://aomedia.org/license/patent/). **Timothy B. Terriberry** hizo una excelente presentación, que es la fuente de esta sección, sobre la [concepción de AV1, el modelo de licencia y su estado actual](https://www.youtube.com/watch?v=lzPaldsmJbk).
>
> You'll be surprised to know that you can **analyze the AV1 codec through your browser**, go to https://arewecompressedyet.com/analyzer/
> Te sorprenderá saber que puedes **analizar el códec AV1 a través de tu navegador**, visita https://arewecompressedyet.com/analyzer/
>
> ![av1 browser analyzer](/i/av1_browser_analyzer.png "av1 browser analyzer")
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> PS: If you want to learn more about the history of the codecs you must learn the basics behind [video compression patents](https://www.vcodex.com/video-compression-patents/).
> PD: Si deseas aprender más sobre la historia de los códecs, debes comprender los conceptos básicos detrás de las [patentes de compresión de vídeo](https://www.vcodex.com/video-compression-patents/).
## A generic codec
## Un códec genérico
We're going to introduce the **main mechanics behind a generic video codec** but most of these concepts are useful and used in modern codecs such as VP9, AV1 and HEVC. Be sure to understand that we're going to simplify things a LOT. Sometimes we'll use a real example (mostly H.264) to demonstrate a technique.
Vamos a presentar los **mecanismos principales detrás de un códec de vídeo genérico**, pero la mayoría de estos conceptos son útiles y se utilizan en códecs modernos como VP9, AV1 y HEVC. Asegúrate de entender que vamos a simplificar las cosas MUCHO. A veces usaremos un ejemplo real (principalmente H.264) para demostrar una técnica.
## 1st step - picture partitioning