Codec e formati per video digitali
Differenza tra CoDec e formato
Il codec (COdificator-DECodificator o COmpressore DECompressore) è un particolare software che contiene un algoritmo costruito per codificare e decodificare in generale dati, al fine di comprimere (e quindi decomprimere) files di grandi dimensioni. Un formato di rappresentazione delle informazioni (tipo di file) è una entità più generale che serve per memorizzare i dati audio, video secondo un certo standard. Per poter utilizzare (vedere) le informazioni di un certo formato occorre installare il CoDec adeguato.
CoDec:
CODEC |
UTILIZZO |
INFORMAZIONI |
---|---|---|
Sorenson Video |
WWW |
Uno dei primi codec Quick Time. In bassa risoluzione è buono per il web, in alta per CDrom.Necessita di computer con almeno 120MHz di potenza. La versione 3 uscirà con Quick Time 5. |
Intel Indeo Video |
Cdrom, video interattivi |
E' uno standard proprietario dell'Intel (INtel viDEO) molto simile, nei risultati, al Cinepak ma gode di una
velocita' inferiore in fase di compressione. La codifica e' lossy e in termini di algoritmo presenta delle affinita' con l'MPEG,
anche se la gestione del cosi' detto key-frame e' differente. Anche questo codec, infatti, procede per differenze cromatiche
rispetto ad un fotogramma campione, il key-frame appunto. Esistono parecchie schede hardware di compressione/decompressione che
supportano lo standard dell'Intel e risultano molto utili per la creazione o la lettura di software multimediale che utilizzi
questo codec. |
Cinepak |
CD / HD |
Creato nel 1990 per computer poco potenti. Adatto solo a piccoli video a bassa risoluzione. Funziona su molti computer ma è ormai obsoleto. |
Real Video |
WWW |
Codec “scalabile”, la qualità video si adatta alla capacità di trasmissione della linea e alla potenza del computer. Simile ai formati WMA/V ma deriva dall’ Indeo Video. |
Mpeg1 Mpeg2 |
CDvideo DVD / satellite |
E' uno dei formati che più si è diffuso in rete negli ultimi anni grazie all'altissima compressione e alla
qualita' decisamente buona, nonostante il suo carattere lossy, che mantine rapporti di compressione addiritura di 200:1. La sua
tipologia è tipicamente asimmetrica (la compressione avviene in un tempo decisamente maggiore della riproduzione) e ciò lo
rende ottimo per il Multimedia publishing ma praticamente inutile per il Desktop Video. Oltretutto la sua struttura interna
(ridondanza spaziale, encoding incrementale) impedisce l'elaborazione frame-by-frame e quindi rende difficoltoso l'editing non
lineare (anche se recentemente sono usciti software che supportano questo formato). Infine, sono ormai a buon mercato schede di
decompressione , dedicate al playback dei filmati MPEG in full-video o full-motion, presenti anche nei VideoCD. Di questo
formato esistono vari tipi individuati da un suffisso numerico. Gli MPEG-1 e MPEG-2 sono i formati meno recenti (definiti
nell'ISO-11172 e nell'ISO-13818 rispettivamente) e supportano sia audio che video. L'ultimo uscito, è invece il formato MPEG
contraddistinto dal nunmero 4, formato di compressione utilizzato (o quanto meno molto simile) a quello forse più conosciuto
col nome di DVD. Lavorando con video MPEG-2 (ovvero la tipologia di MPEG più diffusa al momento) , ci sono principalmente tre
tipi di compressione usati: I-Frame, IPP, IBP. |
Mpeg4 |
WWW / CDvideo |
Nuova versione Mpeg migliorata rispetto l’ Mpeg2 con una compressione maggiore, una maggiore dimestichezza allo streaming e all’ interattività. Dall’ Mpeg 4 è nato il DivX |
Microsoft Mpeg4 V7 Microsoft Mpeg4 V8 |
WWW streaming | Versione migliorata da Microsoft dell' MPEG 4 per i formati Windows Media e NetShow; permette lo streaming e una compressione molto elevata. |
M-Jpeg |
Acquisizioni, editing, riversamento. |
Il Motion JPEG (o M-Jpeg) è ormai diventato uno standard de facto per il digital video. La sua struttura e
la sua qualità ne fanno uno strumento indispensabile per realizzare veri e propri video digitali da riversare su nastro
magnetico. Questo codec gestisce le sequenze video come si trattassero di un insieme di fotogrammi su una pellicola, legati uno
all'altro da precisi intervalli di tempo. Infatti, al contrario dell' MPEG, le informazioni su una singola immagine sono salvate
indipendentemente dalle altre. Questo codec di tipo "intraframe" dunque non solo permette l'accesso "random"
ad ogni quadro video, in tempo reale, ma consente un vero e proprio editing non lineare (in full motion) da hard disk, con la
possibilita' di "srotolare" il file proprio come una sequenza di immagini altamente compresse, eventualmente
modificabili e sostituibili. Il codec si avvale necessariamente di un supporto hardware che permette una prefetta simmetria (il
tempo impiegato alla compressione delle immagini è uguale a quello della fase di playback). Queste caratteristiche, unite ad un
livello di compressione che varia da chip a chip (da 3:1 a 100:1) fanno del M-Jpeg la soluzione ottimale per digital video in
qualita' studio. |
Microsoft RLE | Multimedia Publishing. |
Il Run-Lenght-Encoder (RLE) e' il piu' semplice dei codec di VfW e per la sua struttura interna e' adatto
alla compressione di immagini sintetiche generate al computer, e quindi praticamente inutilizzabile per sequenze video. Richiede
ridotta potenza di calcolo sia in caso di compressione che di playback. |
Angelpotion |
Video CD, |
Codec compatibile con il DivX, Buona qualità ma scarsa diffusione. |
MS Video1 | CD-Rom Simulazioni video |
Adottato dalla Microsoft per il VfW su licenza della Media Vision, ha una qualita' inferiore rispetto al
Cinepak e all'Indeo e si dimostra piu' adatto a sequenze video contenenti poca dinamica nei movimenti, anche se i tempi di
elaborazione sono nettamente inferiori a quelli degli altri codec. I file sono leggermente più voluminosi di quelli dei codec
antagonisti ma tutto sommato ha un ottimo rapporto velocità/prestazioni, sopratutto per software multimediali su CD ROM. E'
stato uno dei più utilizzati ma recentemente ha dovuto cedere la strada all'Indeo 3.2. Le schede hardware per la compressione
di questo codec stanno sparendo dal mercato. |
DivX |
Video CD, |
Utilizzabile all’ interno del formato AVI. Codec derivato dall’ Mpeg4 Microsoft. Grande compressione e alta qualità. Quasi 2 ore di film in un CD a qualità VHS. Molto diffuso in Internet per i filmati lunghi e/o ad alta qualità. Con la versione Pro 5.xx, che raggiunge le stesse compressioni dell'MS MPEG 4 V7, il codec è diventato a pagamento. |
XviD |
Video CD, |
Versione dell' MPEG 4 simile al DivX 3.11; non adatto allo streaming permette di ottenere le stesse copressioni delle vecchie versioni del DivX. |
Calcolo del Kbps
Per calcolare il minimo valore in Kbps (Kbit/s ovvero 1000 bit/s) che generi un immagine di qualità paragonabile al VideoCD MPEG 1 o VHS si deve utilizzare la seguente formula:
larghezza * altezza * fps
Min Kbps ~ = ---------------------------
K
Dove larghezza e altezza sono le dimensioni dei fotogrammi; fps sono i fotogrammi per secondo e K
è una costante che dipende dal tipo di codec usato (vedi tabella sottostante). Per poter calcolare la dimensione del filmato in Kb/s
occorre tener presente che 1 Kb/s = 8.192 Kbps
Si consideri che i valori di K sono puramente indicativi; ed il valore ottenuto deve servire come riferimento.
CODEC |
K= | Fattore di compressione |
Percentuale di compressione |
---|---|---|---|
NON COMPRESSO | 125/3 | 1 | 100 % |
MPEG 1 | 2200 | 53 | 1,887 % |
MPEG 2 | 2740 | 66 | 1,515 % |
MPEG 4, XviD DivX 3.xx-4.xx |
5000 | 120 | 0,833 % |
M.S. MPEG 4 V7, DivX 5.xx |
7500 | 180 | 0,555 % |
N.B: questo valore si riferisce solo al video ed è indipendente codec audio usato; il cui bit-rate si somma a quello calcolato. Il valore indicato per il filmato non compresso (1000/24; dove 1000 è il fattore di conversione da bps a kbps e 24 è il numero di bit per ogni pixel) restituisce la dimensione reale del file e non quella minima.
Per ottenere il fattore e la percentuale di compressione, utilizzare le seguenti formule:
3*larghezza * altezza * fps |
Percentuale di compressione = 100/Fc |
Formati:
Quelli che seguono sono i formati video di maggiore diffusione e che, pertanto, vengono riconosciuti da praticamente tutti i player che si possono trovare sulla rete (sia commerciali che open-source). Da sottolineare che in questa sezione sono trattati solo formati per video propriamente detti in quanto sul Web sono disponibili due tipi di filmati:
I video propriamente detti per i quali il player, per riprodurli, deve disporre di tutto il file nella sua interezza in locale ovvero sulla macchina dove è presente il player
Gli streams ovvero dei flussi di dati (audio o video tipicamente) che vengono viceversa riprodotti man mano che vengono "scaricati" dalla rete e che quindi non presuppongono la presenza di tutto il file in locale.
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