Códec DNxHR

Avid DNxHR , que significa " Digital N- Online Extensible High Resolution" (Alta Resolución Digital Neuronal Extensible), es un códec mezzanine (postproducción ) con pérdida diseñado para la composición multigeneracional con requisitos reducidos de almacenamiento y ancho de banda. No está pensado como un códec de distribución como H.264 o AV1 . Avid DNxHR reemplaza (contiene por completo) al antiguo códec Avid DNxHD y fue renombrado en 2025 bajo el término unificado "Avid DNx".

Avid DNx se introdujo originalmente como Avid DNxHD en 2004 como un códec propietario de tasa de bits constante (CBR) , compatible con productos Avid como Avid MediaComposer . Fue estandarizado por SMPTE (Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión ) en 2008 como SMPTE ST 2019-1 (VC-3), ^{[ 1 ]} que abarca resoluciones HD en codificación de color YCbCr y encapsula el códec en contenedores MXF ^{[ 2 ]} y MOV (formato de archivo QuickTime ).

La revisión de 2014 de SMPTE ST 2019-1 (VC-3) añadió la codificación directamente en el modelo de color RGB , lo que permite al códec almacenar contenido gráfico sin necesidad de convertirlo a la representación YCbCr , ya sea externa o internamente, como suelen requerir otros códecs como Apple ProRes .

El 12 de septiembre de 2014, Avid Technology, Inc. anunció el códec DNxHR ( High Resolution ) como parte de un anuncio más amplio de "Avid Resolution Independence" en su evento Avid Connect de otoño de 2014, que se celebró durante la conferencia IBC 2014 en Ámsterdam , Países Bajos . ^{[ 3 ]}

DNxHR se estandarizó formalmente con la publicación de la revisión de 2016 de SMPTE ST 2019-1 (VC-3) , donde DNxHR correspondía al perfil de resolución independiente (RI) recientemente introducido . Amplió la cobertura de resolución de HD para admitir cualquier resolución entre 2x2 y 16384x16384 píxeles, incluyendo, lo que es más importante, la compatibilidad con las resoluciones emergentes 2K , 4K y 8K , así como la adición de compatibilidad con un canal alfa opcional (con o sin pérdida) y codificación de tasa de bits variable (VBR ). ^{[ 3 ]}

En 2021, Avid DNxHR se agregó como códec de producción al conjunto de documentos estándar SMPTE ST 2067 que cubren el IMF (Formato Maestro Interoperable) , ^{[ 4 ]} lo que permite que el códec se utilice en ciclos de posproducción modernos.

En 2022, SMPTE publicó una modificación a SMPTE ST 2019-1 (VC-3) , que extendió la compatibilidad con el canal alfa al perfil HD. ^{[ 5 ]}

En la conferencia IBC 2025 en Ámsterdam, Avid anunció un cambio de marca de DNxHD y DNxHR a "Avid DNx", para eliminar la confusión en torno a las resoluciones y profundidades de bits compatibles que surgía del uso continuo y a menudo engañoso de los acrónimos HD y HR ^{[ 6 ] [ 7 ].}.

La próxima publicación de la revisión de 2026 de SMPTE ST 2019-1 (VC-3) añade 2 nuevos niveles de compresión RGB (HQ y SQ), que Avid había lanzado previamente bajo el acrónimo "Avid DNx GX". ^{[ 8 ]} Esta revisión también cambió el nombre del perfil "RI" a "HR", para alinearlo con la práctica de la industria basada principalmente en el uso de Avid DNx. Además, generaliza la compatibilidad con la tasa de bits personalizada al modo CBR (anteriormente solo compatible con el modo VBR, para cumplir con la revisión de 2016 de SMPTE ST 2019-1).

Avid DNx es una implementación totalmente compatible con SMPTE ST 2019-1 (VC-3). Admite 5 niveles de compresión principales, que corresponden a diferentes rangos de tasa de bits y niveles de calidad de compresión, tal como se especifica en SMPTE ST 2019-1 (VC-3).

Avid DNx puede utilizar cualquier codificación de color y admite todas las profundidades de bits entre 8 y 16 bits para el relleno y el alfa con pérdida.

• 444 : 4:4:4 y RGB, máxima calidad y tasa de bits, compatibilidad con alfa sin pérdidas (trabajo de VFX y entrega cinematográfica).
• HQX ( High Quality Extended ): 4 :2:2 y 4:2:0, cuantización menos agresiva que HQ si se requiere para flujos de trabajo multigeneracionales (producción y distribución de transmisión de alta gama) .
• HQ ( Alta Calidad ): RGB, 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0, formato de gama alta para uso estándar en transmisiones (pocos o ningún trabajo multigeneracional, específicamente deportes y publicidad) .
• SQ ( Calidad Estándar ) : RGB , 4:4:4, 4:2:2, 4:2.0, uso estándar en producción de radiodifusión (producción de radiodifusión cotidiana)
• LB ( Banda baja ): 4:2:2 y 4:2:0, formato proxy para trabajos de postproducción, reemplazado durante el acabado con una representación de contenido de mayor calidad (montajes preliminares y trabajos sin efectos visuales) .

Tabla que muestra la compatibilidad de formatos en Avid DNx como se muestra en.

Los usuarios seleccionan primero un nivel en función de los aspectos de calidad de alto nivel (agresividad de la matriz de cuantificación). Dentro de este nivel, pueden seleccionar cualquier tasa de bits objetivo dentro del rango de tasas de bits especificado.

Hasta la revisión de 2026 de la norma SMPTE ST 2019-1, esta función de tasa de bits ajustable requería el uso del indicador VBR. Ahora se ha generalizado para que también abarque flujos de bits CBR.

"Avid DNx", "Avid DNxHD", "Avid DNxHR", "DNxHD" y "DNxHR" son marcas comerciales propiedad de Avid Technology.

Avid DNx se admite principalmente a través del SDK de Avid DNx, publicado y licenciado por Avid Technology. El SDK es la única implementación completa del estándar. También está disponible un software decodificador de referencia (no optimizado) a través de SMPTE.El SDK es compatible con todas las plataformas principales (Windows Intel, Windows ARM (Neon), Windows ARM EC, Linux Intel, MacOS Intel, MacOS ARM (Neon)).

En software, FFmpeg también admite VC-3 . Sin embargo, se sabe que esta implementación es incompleta, ya que admite principalmente las resoluciones HD de la versión original de 2008 del estándar VC-3 y con frecuencia rechaza operaciones para opciones introducidas posteriormente (incluidas la mayoría de las opciones DNxHR).

Existen implementaciones de hardware de Avid DNx disponibles de varios proveedores, como por ejemplo Atomos. ^{[ 9 ]}

Avid DNx es compatible con las principales aplicaciones de edición, incluidas Avid Media Composer , Adobe Premiere Pro , Blackmagic Design Resolve y Apple Final Cut Pro . Avid DNx cuenta con licencia para una amplia gama de proveedores de aplicaciones. ^{[ 10 ]}

Avid DNx se utiliza ampliamente en producciones cinematográficas y de alta gama para televisión, que tienen requisitos específicos de postproducción.

El formato I-frame utilizado por el códec codifica cada fotograma de forma independiente. A diferencia de los códecs de distribución como H.264 o AV1 , que se basan en tecnologías de compresión entre fotogramas ( códecs GOP ) y que reducen de forma muy eficiente el ancho de banda necesario para transmitir contenido de alta calidad a los usuarios finales en aplicaciones de streaming , este códec requiere mucho más espacio de almacenamiento para lograr la misma calidad de codificación. Esta es una compensación explícitamente aceptada en producción, ya que permite mantener la calidad en operaciones específicas que se realizan con frecuencia en la postproducción.

• Se puede acceder a cada fotograma de forma individual e instantánea. Basta con recuperar y decodificar un único fotograma, lo que permite una respuesta ultrarrápida a las acciones de acceso aleatorio del usuario, como las que se dan en las aplicaciones de edición al buscar un fotograma específico para realizar un corte o aplicar un efecto (recorrido). Los códecs GOP requieren una sobrecarga considerablemente mayor e introducen latencia de decodificación, ya que para acceder a un solo fotograma es necesario decodificar varios, aunque muchos de estos inconvenientes pueden mitigarse mediante un amplio almacenamiento en caché.
• En el modo CBR predeterminado, SMPTE ST 2019-1 (VC-3) tiene requisitos de tamaño de fotograma exactos: cada fotograma debe tener exactamente el mismo tamaño comprimido dentro del flujo de bits. Esto habilita características que no son posibles con otros códecs de producción como, por ejemplo, Apple ProRes , que solo ofrece operaciones VBR: ^{[ 11 ]}
  • Se puede acceder a todos los fotogramas del flujo de bits sin necesidad de utilizar y mantener un costoso índice de fotogramas, lo que mejora aún más la velocidad de acceso aleatorio.
  • Los fotogramas se pueden modificar o reemplazar en un flujo de bits existente sin necesidad de recodificar partes o el flujo de bits completo. En los flujos de trabajo de transmisión basados ​​en archivos, los fotogramas aún se pueden modificar en el archivo poco antes de su emisión, por ejemplo, si se necesita que un rostro sea irreconocible mediante el uso de barras o desenfoque. Para los códecs basados ​​en GOP o VBR, es necesario recrear el archivo completo o al menos la parte posterior a la modificación debido al cambio en el tamaño comprimido de los fotogramas. En los códecs basados ​​en GOP, una restricción adicional se convierte en un gran obstáculo: los fotogramas solo se pueden modificar como parte de un grupo (GOP completo), y las estructuras Open-GOP pueden incluso requerir que se recodifiquen segmentos completos, que abarcan varios GOP.
  • Los flujos de bits se pueden renderizar en paralelo: dado que la posición final dentro del flujo de bits es totalmente predecible antes de que se hayan codificado los fotogramas, no es necesario codificar el flujo de bits de forma secuencial. Se pueden codificar diferentes áreas del flujo de bits en paralelo sin tener que recurrir a soluciones de almacenamiento intermedias con una posterior operación de fusión de flujos.
• La ausencia de latencia de codificación permite acceder a los fotogramas para su decodificación/reproducción inmediatamente después de la codificación. Junto con la característica CBR, esto permite un acceso instantáneo y aleatorio, así como una reproducción a velocidad variable, como suele ocurrir en las retransmisiones deportivas en directo.
• Si el número de formatos de producción es limitado, las secuencias editadas finales pueden completarse sin pasar por un ciclo de decodificación/codificación, fusionando el flujo de bits final en formato comprimido, eliminando con frecuencia todos los costosos requisitos de procesamiento de imágenes, evitando una pérdida de generación digital (calidad) y reduciendo la sobrecarga a un flujo de trabajo de copia binaria.
• Aunque los formatos de producción no coincidan exactamente, Avid DNx permite mantener una copia binaria o realizar una recodificación mínima, lo cual se puede lograr dentro del propio códec sin tener que pasar por el (mucho más largo) proceso de edición.

La baja complejidad del códec, en comparación con los códecs GOP, permite utilizar un decodificador basado en software, incluso con resoluciones 4K y 8K, sin la necesidad obligatoria de recurrir a la decodificación asistida por hardware. Los decodificadores de hardware suelen estar optimizados únicamente para la reproducción lineal continua en tiempo real de una sola secuencia, lo que limita su uso en aplicaciones de edición no lineal: la edición requiere la reproducción estable y simultánea de al menos dos secuencias (disolvencia de una sola pista), más secuencias si se utiliza composición multicapa y muchas secuencias simultáneas para escenarios de edición multicámara (ángulos de toma alternativos), como los que se utilizan con frecuencia en producciones cinematográficas profesionales, donde el tiempo se traduce directamente en gastos operativos.

En producciones de bajo presupuesto o personales, el tiempo y el espacio de almacenamiento limitado suelen ser los factores más efectivos para reducir costos, mientras que en producciones profesionales, el tiempo de comercialización suele ser más importante que cualquier otra consideración. Para aplicaciones profesionales, poder editar en prácticamente cualquier plataforma informática sin necesidad de costosos equipos de estudio dedicados y prácticamente sin tiempos de espera se considera mucho más rentable, ya que el personal que espera por el hardware (costos recurrentes) suele ser más caro que las inversiones en hardware reutilizable.

En producciones cinematográficas, especialmente aquellas con gran cantidad de efectos visuales, una sola toma terminada suele pasar por múltiples generaciones de procesamiento, con el contenido intercambiándose frecuentemente entre aplicaciones de postproducción especializadas. Este intercambio generalmente se realiza en formato de archivo, lo que requiere múltiples codificaciones del contenido y la conservación de los metadatos de producción asociados. El uso del formato de archivo MXF , enfocado en el mercado profesional y que enfatiza la importancia de estos últimos en producciones profesionales, complementa el diseño del codificador, específicamente diseñado para ofrecer una alta resistencia a múltiples generaciones. ^{[ 12 ] [ 13 ]}