Al inicio de la televisión con emisiones regulares a partir de mediados de los años 40 y hasta 1956, el único medio disponible para la grabación de programas de televisión era mediante una cámara cinematográfica y el posterior revelado de la película. Estas grabaciones eran necesarias, tanto para las emisiones en diferido, como para el archivo de programas.
El procedimiento consistía en mostrar el programa televisado en un monitor mientras que con una cámara de cine se realizaba una grabación fílmica del programa. A continuación, la película se trasladaba a un laboratorio para su revelado rápido y se devolvía a la cadena de televisión, donde se editaba y, en el momento oportuno, se proyectaba delante de una cámara de televisión. Este sistema conocido como cinescopio, llamado así por el receptor de Vladimir Zworykin, ofrecía una calidad muy inferior a la de la televisión en directo y resultaba muy caro. En 1954, las emisoras de televisión utilizaban más película virgen que toda la industria cinematográfica.
Varias empresas tanto en EE.UU. como en Europa trabajaron en el procedimiento para grabar vídeo en cinta magnética. Entre ellas, “Crosby Enterprises” donde en el año 1950 en la recién creada división de electrónica, Jack Mullin comenzó a desarrollar una grabadora de vídeo en cinta magnética y al año siguiente realizó una demostración de un equipo experimental de 12 cabezales a una velocidad de 100 pulgadas por segundo (ips). En 1953, Vladimir K. Zworykin y los laboratorios RCA realizaron una presentación de una videograbadora longitudinal con 3 cabezales, que funcionaba muy rápido a 360 ips y que incorporaba el sonido con modulación de amplitud (AM), pero debido al procedimiento de grabación de la cinta de forma longitudinal sus resultados no llegaron a ser suficientemente satisfactorios.
La primera grabadora de vídeo: Ampex VRX-1000
También en 1951, un equipo de Ampex Corporation dirigido por Charles Ginsburg comenzó a trabajar en una grabadora de cinta de vídeo (VTR), pero el proyecto se postergo hasta 1954, cuando se continuaron los desarrollos que permitieron presentar el 14 de abril de 1956 la primera videograbadora práctica, la VRX-1000, en la feria de la “National Association of Radio and Television Broadcasters” (NARTB) de Chicago el 24 de abril. Era una grabadora “Quadruplex” que utilizaba un conjunto de 4 cabezales giratorios para grabar transversalmente sobre una cinta experimental de 3M con un ancho de 2 pulgadas a una velocidad de 15 pulgadas por segundo y con sonido en AM. Durante los siguientes 4 años, y ya bajo la denominación de Mark IV, se vendieron 600 unidades a 50.000 $ cada una, principalmente a grandes cadenas de televisión reemplazando a la poco práctica película de cine utilizada anteriormente para grabar televisión. El estándar de video analógico Ampex “VRX” dominó la radiodifusión y la producción de video en todo el mundo durante varios años.
Fuente: etwh: Milestones:Ampex Videotape Recorder
Escaneo Helicoidal. Formatos de cinta abierta
Por otro lado, el ingeniero alemán Eric Schüller empleado de Ampex, era partidario de un sistema de escaneo helicoidal en vez de transversal y llegó a solicitar una patente después de ser despedido de la empresa. La grabación por barrido helicoidal consiste en introducir la cinta en diagonal alrededor de cabezales giratorios, de modo que el patrón de los datos grabados tiene forma de hélice. En lugar de grabar a lo ancho de la cinta, los métodos de barrido helicoidal graban en un segmento diagonal, lo que permite pausar fotogramas individuales, algo que no era posible con el barrido transversal. Esta técnica también permitió almacenar mucha más información en cintas, y por lo tanto tiempos de grabación más largos.
En septiembre de 1959, Toshiba presentó un prototipo del modelo de escaneo helicoidal VTR-1, que utilizaba para la grabación una cinta de 2 pulgadas a una velocidad de 15 ips sobre un solo cabezal. El precio de estas cintas era de una décima parte de las utilizadas en el escaneo transversal, por lo que el método fue rápidamente adoptado, tanto por Ampex con sus modelos VR-8000 en 1961 y después el VR-1100, como por Philips y Sony (con el modelo PV100) que comenzaron la producción de sus videograbadoras de 2 pulgadas en 1963. También en 1961, la compañía JVC, fundada como Victor Co. of Japan en 1946, presentó un modelo de grabadora de vídeo en color de escaneo helicoidal con 2 cabezales.
Los reproductores de 2 pulgadas eran excesivamente grandes y no permitían su uso de forma portátil, por lo que hubo varias tentativas de reducir el tamaño de la cinta y consecuentemente el de la videograbadora. El primer intento fue por parte de la empresa “Nottingham Electric Valve Company”, que realizó una demostración en 1963 de su grabadora de media pulgada llamada “Telcan”, acrónimo de “televisión en una lata”. Este equipo permitía grabar 20 minutos de vídeo con baja calidad, pero debido a su alto coste no tuvo éxito comercial. En los años siguientes tanto Philips, como Sony comercializaron las primeras videograbadoras domésticas con escaneo helicoidal y cintas de 1 y 1/2 pulgada respectivamente en un carrete abierto.
Ampex lanzó en 1965 el formato de cinta de 1 pulgada de carrete abierto para sus equipos denominada Tipo A, mientras que la cinta de vídeo Tipo B, también de 1 pulgada, fue introducida por Bosch en 1975 y se utilizó ampliamente en las televisiones europeas. En el año 1977 nace el formato Tipo C de 1 pulgada, que se desarrolla entre los diferentes organismos de Radiodifusión, americano (SMPTE) y europeo (UER/EBU) y mediante el acuerdo de las principales empresas del sector: Ampex, Bosch Fernseh, Pye, Sony y Thomson, para fabricar equipos con las mismas especificaciones.
de 1 pulgada. Formato B
Formatos profesionales de videocasete
Los formatos de cinta abierta en un carrete, “reel to reel”, presentaban un problema de posible degradación debido al mal uso o a factores ambientales, y teniendo en cuenta que Sony había presentado en 1965 su casete compacto para grabación y reproducción de audio, también creó un prototipo de casete cerrado de vídeo a finales de 1969, de forma similar a como lo hicieron otras empresas americanas. Al año siguiente los fabricantes Sony, JVC y Panasonic acordaron utilizar un formato de cinta de vídeo estandarizada, lo que dio lugar al sistema U-matic. Este, lanzado comercialmente en 1971, utilizaba una cinta de escaneo helicoidal de 3/4 de pulgada con una duración de una hora encerrada en un casete resistente y mucho más fácil de transportar y reproducir que los formatos de carrete abierto. Sony permitió a otros fabricantes vender equipos que pudieran reproducir ese casete, llegando a convertirse en un estándar mundial en la radiodifusión y manteniendo su utilización hasta mediados de la década de 1990.
Otros formatos de cinta de vídeo en casete fueron desarrollados también por: Ampex; por Philips, que lanzó en 1972 en Europa su formato de grabadora de vídeo con el nombre de “VCR” (Video Cassete Recorder); y por la empresa CTI, con su sistema CartriVision, que fue el primer formato en ofrecer programas pregrabados para su compra comercial. La existencia de muchos formatos en competencia hizo que estos acabaran fracasando.
Por otro lado, Sony introdujo en 1982 el Betacam, un formato de videocasete analógico de ½ pulgada para el mercado profesional, que tuvo un gran éxito en la radiodifusión reemplazando al formato U-Matic de ¾ de pulgada. Posteriormente se comercializaron varios formatos digitales de vídeo en cinta magnética, de los cuales el más conocido para aplicaciones profesionales ha sido el Digital Betacam (también conocido como DigiBeta) sacado al mercado en 1993 por Sony.
Videograbadoras domésticas. Guerra de los formatos
En noviembre de 1975 Sony presentó el formato para sistemas domésticos Betamax (Beta), con una videograbadora y casetes de cinta de 1/2 pulgada de una hora de duración, con un tamaño más reducido que el U-matic, una calidad similar y con un precio mucho menor. (2295 $ para el equipo y 15.95 $ la cinta). Sony buscó crear un formato estandarizado, como lo había hecho con el U-matic, pero en octubre de 1976, JVC presentó el formato VHS, con una grabadora por sólo 885 $. Estos dos formatos de videocasete se hicieron muy populares para el uso doméstico. Ambos competían en los mercados japonés, europeo y estadounidense a finales de la década de 1970. Los dos eran técnicamente similares, siendo Betamax algo superior, con 250 líneas de resolución frente a las 240 del VHS, mayor calidad de sonido y mejor definición de color. Sin embargo, las cintas Betamax eran más cortas que las VHS, con una capacidad inicial para una hora de vídeo, mientras que VHS podía grabar hasta dos horas de vídeo, suficiente para una película de duración media, por lo que fue la opción preferida para la grabación doméstica. En el año 1979 Philips saco al mercado el formato vídeo 2000 para competir con VHS y Betamax, destacando por sus cintas reversibles de doble cara con hasta 8 horas de capacidad y una importante superioridad técnica con respecto a los otros dos formatos. A pesar de su mejor calidad y funciones innovadoras como el rastreo dinámico de pista, no logró éxito comercial y cesó su producción en 1988
El primer sistema de almacenamiento de vídeo en disco fue desarrollado por Philips y MCA (Music Corporation of America) en 1978, inicialmente con la denominación de DiscoVisión y luego LaserVisión. Posteriormente fue adquirido por Pioneer y acabo siendo conocido con el nombre de LaserDisc. Este formato de disco óptico consiste en un disco de 30 cm de diámetro, de tamaño similar a un disco de vinilo, utilizaba tecnología analógica de modulación de frecuencia de la señal de vídeo y audio digitalizadas y lectura mediante laser. Algunas de las técnicas utilizadas en este formato serían la base de los CD y DVD. Podía almacenar hasta 60 minutos de vídeo en cada cara, con una resolución de 440 líneas, muy superior al VHS y permitía el avance, retroceso y pausa de la película, así como la estructura en capítulos, que permitía saltar fácilmente a diferentes secciones del contenido. Las principales desventajas de este sistema, por las que no tuvo mucho éxito, especialmente en Europa, eran el gran tamaño del disco, el elevado precio del reproductor y la ausencia de unidades de grabación domésticas.
En el año 1980 Sony presentó un sistema doméstico portátil de videocámara, el modelo SL-3000 VCR, que incluía dos unidades separadas: una cámara y un grabador de vídeo en formato Betamax; un equipo poco manejable dado que el peso conjunto con la batería superaba los 13 kg. Tres años después introdujo la Betamovie BMC-100/110, ya en una única unidad y con un peso mucho menor de 2,5 kg.
En el año 1985 aparece la videocámara Handycam, que utiliza un nuevo formato de cinta de vídeo analógico de 8 milímetros, conocido como Video8, con una resolución de 240 líneas. Este nuevo formato, en competencia con el VHS-C, versión compacta del VHS, y sucesivas mejoras como el “Hi8” y “Super-VHS”, dominaron el mercado de las videocámaras domésticas, conocidas como “camcorder”, hasta ser finalmente desplazados por formatos digitales a finales del siglo XX.
Formatos de vídeo digital
En el año 1995, las empresas pertenecientes al consorcio DVD (Digital Video Disk) acuerdan los estándares que van a definir este formato. El soporte de almacenamiento de disco óptico digital para reproducción de vídeo fue desarrollado por Philips, Sony, Toshiba y Panasonic y estuvo disponible inicialmente en Japón en 1996, un año después en Estados Unidos, y finalmente en Europa en 1998. La primera película lanzada en DVD-Video fue Twister.
El formato DVD, utiliza un disco óptico de 12 cm con compresión MPG-2 para la señal de vídeo, con una resolución de 720×576 pixeles (en el caso del sistema PAL), una tasa de bits adaptativa, con un promedio de 5 Mbits/s; y diferentes procedimientos para el audio digital: desde PCM (codificación por modulación de pulsos), hasta DTS o Dolby digital. Los DVD pueden contener más de una pista de audio, hasta un máximo de ocho pistas simultáneas, lo que permite diferentes formatos y audio en diferentes idiomas y una o más pistas de subtítulos. La capacidad de un DVD es de 8,5 GB, equivalente a 4 horas de vídeo.
Cada disco DVD-Video contiene uno o más códigos de región, que indican la(s) zona(s) del mundo donde se prevé su distribución y reproducción. Las especificaciones de los reproductores de DVD comerciales establecen que solo deben reproducir discos que contengan su código de región, lo que permite a los estudios cinematográficos controlar los diversos aspectos de un lanzamiento región por región. A partir de los inicios del siglo XX, la producción mundial de DVD superó a la de los casetes VHS, acabando por sustituirlos en poco tiempo.
En lo referente al almacenamiento digital de vídeo en casete de cinta magnética, el formato más extendido fue el MiniDV, que utilizaba cintas de 6 cm. Se lanzó en 1995 por los principales fabricantes de videocámaras y fueron diseñados para uso amateur, pero también se aceptaron en producciones profesionales. Una cinta MiniDV podía contener hasta 120 minutos de vídeo digital en grabación a velocidad LP (larga duración), y tenía la mitad del volumen de una cinta Digital8 (su principal competidor en cintas de vídeo digital).
En lo referente al almacenamiento digital de vídeo en casete de cinta magnética, el formato más extendido fue el MiniDV, que utilizaba cintas de 6 cm. Se lanzó en 1995 por los principales fabricantes de videocámaras y fueron diseñados para uso amateur, pero también se aceptaron en producciones profesionales. Una cinta MiniDV podía contener hasta 120 minutos de vídeo digital en grabación a velocidad LP (larga duración), y tenía la mitad del volumen de una cinta Digital8 (su principal competidor en cintas de vídeo digital).
Las cintas magnéticas en las cámaras digitales de vídeo fueron sustituidas por las tarjetas de memoria, como dispositivo de almacenamiento de datos, utilizadas también en las cámaras de fotos, en ordenadores, en las consolas de videojuegos y en los dispositivos móviles para ampliación de memoria. El origen de estas tarjetas fue la memoria flash desarrollada por Toshiba en 1980 y comercializada a partir de 1987. Hay varios tipos de tarjetas, CompactFlash, MMC, … pero ha acabado imponiéndose la denominada SD, “Secure Digital”, introducida a partir del año 1999 de forma conjunta por SanDisk, Panasonic y Toshiba. En las diferentes versiones de los formatos de tarjetas, la velocidad de lectura de datos y la capacidad de almacenamiento han crecido exponencialmente con los años. Las primeras tarjetas de memoria sólo podían almacenar algún Mbyte, mientras que las versiones de SD en el año 2020 llegaban hasta varios Terabytes y velocidades de lectura de algún centenar de MB/s, que permiten almacenar vídeo en 8K.
En 2006 se introdujeron dos formatos de disco óptico digital de alta definición (HD) que competían entre sí: el HD DVD y el Blu-ray. El primero, promovido por Toshiba, contaba con el respaldo del DVD Forum, sin embargo el formato Blu-ray, desarrollado por la Blu-ray Disc Association, con el liderazgo de Sony, acabó imponiéndose a partir del 2008. Los discos tienen el mismo tamaño que el DVD, 12 cm, pero tienen una capacidad de 25 GB por cada capa, donde los discos de doble capa son el estándar para películas. La gran capacidad del formato se consigue mediante una grabación de alta densidad y la utilización de láseres azules para la lectura, de donde viene el nombre del soporte. Los discos Blu-ray cuestan aproximadamente lo mismo de fabricar que los DVD. Sin embargo, los mecanismos de lectura y escritura son más complicados, lo que hace que los grabadores, y reproductores de Blu-ray sean más caros. A mediados de la década de 2010 se lanzó el formato Blu-ray Ultra HD, una variante mejorada del Blu-ray compatible con la resolución 4K.
Por otro lado, la producción cinematográfica y de vídeo, mediante grabación con cámaras digitales de alta resolución (4K, 8K) y su posterior edición y distribución, exige el almacenamiento de un gran volumen de datos y el acceso a estos a elevadas velocidades. Para ello se utilizan discos duros, magnéticos HDD (Hard Disk Device) y preferentemente de estado sólido SSD (Device Solid State); junto con soluciones de almacenamiento en la nube, utilizando centros de datos remotos gestionados por proveedores de servicios a los que se accede a través de Internet; o servidores conectados mediante red Ethernet. También, para soluciones de almacenamiento a largo plazo se utilizan cintas magnéticas LTO (Linear Tape Open), que aunque tienen la desventaja de un acceso secuencial, permiten una gran capacidad, de hasta decenas de Terabytes, a un precio económico.
Referencias
- https://ethw.org/Milestones:Ampex_Videotape_Recorder,_1956
- John Leslie and Ross Snyder, “History of the Early Days of Ampex Corporation”, AES Historical Committee, 2010, http://www.aes.org/aeshc/docs/company.histories/ampex/leslie_snyder_early-days-of-ampex.pdf
- https://ethw.org/Magnetic_Videotape_Recording
- Albert Abramson, “The History of Television 1942 to 2000”. McFarland & Co Inc, 2007
- Daniel, Eric D.; Clark, Mark H.; Mee, C. Denis, eds. Magnetic Recording: The First 100 Years. IEEE Press. 1998
- https://obsoletemedia.org/video/
- https://www.globamaticmedia.com/historia-minidv-hdv/
- https://ssleec.ucsb.edu/news/nobel/professor-shuji-nakamura-was-key-invention-blu-ray-technology
- Naoyasu Miyagawa, Overview of Blu-Ray Disc recordable/rewritable media technology, Optoelectron, 2014, Vol. 7, I pp: 409 -424.
- A Complete Guide to Memory Cards, diciembre 2023, https://petapixel.com/memory-cards/
- https://www.ibm.com/think/topics/data-storage
- https://www.telefonicaserviciosaudiovisuales.com/en/audiovisual-divulging-articles/optimisation-of-storage-in-film-production/