Digital video. Web Publishing: la pubblicazione di documenti su Internet che sempre più spesso gestiscono il video on line.

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1 Digital video Sinonimi di Digital Video Termine per identificare in generale l'elaborazione e l'editing digitale delle sequenze video attraverso il computer o workstation dedicate, indipendentemente dal fine che si vuole raggiungere e dal supporto sul quale renderlo fruibile. Multimedia Publishing: elaborazione di filmati, animazioni ed immagini per confezionare software multimediale da distribuire su CD ROM o su altri supporti multimediali e comunque non finalizzati al riversamento su videocassetta. Web Publishing: la pubblicazione di documenti su Internet che sempre più spesso gestiscono il video on line. Desktop Video: per indicare l'elaborazione digitale dei filmati al fine di ottenere materiale in qualità studio o broadcast da riversare su un supporto video o da utilizzare su media quali la televisione. E' importante sottolineare come più le tecnologie divengano integrate ed evolute, più i tre sottoinsiemi tendano a compenetrarsi, divenendo uno parte sostanziale dell'altro. 1

2 Digital video Formati Analogici Standard di formato televisivo. - NTSC (National Television System Committee). Lo standard televisivo americano che prevede la generazione di un quadro composto da 525 righe che viene trasmesso 30 volte al secondo. Viene utilizzato negli USA, in Giappone, in Canada, nell'america Centrale e in circa metà dell'america Latina. - PAL (Phase Alternation Line). Uno standard europeo per la trasmissione televisiva che consiste nel trasmettere un segnale analogico che rappresenta 625 linee sullo schermo alla velocità di 25 fotogrammi interlacciati al secondo (nella prima passata le righe dispari e nella seconda le righe pari) cioè 50 mezzi quadri (fotogrammi) al secondo. La tecnica PAL è nata in Gran Bretagna nel 1961 ed è stata adottata anche in Italia. - SECAM (Sequential Couleur Avec Memoire). E' usato in Francia, Russia e nell' est Europa. Possiede 625 linee a 25 fps, le stesse caratteristiche del PAL, ma codifica le informazioni video in maniera differente. Gli standard televisivi nel mondo 2

3 Caratteristiche di un formato video analogico - Composito (YC) Dove Y sta per luminanza e C sta per colore. Sistema di codifica video in cui tutte le informazioni relative ai livelli di colore, alla luminosità delle immagini e al sincronismo dei fotogrammi vengono raggruppate in un singolo segnale. Viene utilizzato da videoregistratori e telecamere di tipo VHS. E' soggetto al deterioramento della qualità dell'immagine e per questo motivo è stato soppiantato, per l'uso professionale, dal sistema S-Video. - S-Video Segnale video televisivo convogliato attraverso cinque fili che trasporta separatamente le informazioni di colore e di luminanza (il livello di luminosità da attribuire a ciascun punto, cioè l'intensità dei colori). Viene usato in alcuni lettori di dischi laser, sui videoregistratori Super-VHS (presa SCART). Evita la codifica delle varie informazioni in un segnale singolo come avviene nel canale video composito YC (quello che arriva dall'antenna convenzionale). - L'RGB invece trasporta segnale in termini di porzioni di tre colori (Reed Green Blue) e ottiene la migliore qualità. 3

4 QUALITA' E STANDARD Qualita' Multimedia: 12/15/25 fps dai 256 colori al True Color, compressione 1:20-1:120 con codec che non necessitano di hardware dedicato per il rendering. Qualita' Studio: 25 fps - 50 semiquadri/sec True Color, compressione 1:8-1:20. Qualita' Broadcast: 25 fps - 50 semiquadri/sec True Color, compressione 1:2,5-1:8 Qualità televisive per la distribuzione di massa come per la TV satellitare 4

5 Formato e Codec Un video sul PC comporta un'enorme mole di dati e salta subito all'occhio che non sarebbe possibile gestirla senza un - formato che ordinasse le informazioni - un codec che le comprimesse. Per questo e' fondamentale, prima di accingersi ad un qualsiasi progetto, stabilire il proprio target di utenza e di conseguenza il formato/codec da usare. 5

6 Formati MS Video AVI Molto versatile ed ottimo per il video editing. Solo sistemi Windows Apple QuickTime - MOV Editing video da sistemi Apple a Windows. MPEG - MPEG,DAT Ottimo standard video per il multimedia a buona qualita'. MPEG2 - MP2,DAT Editing e video digitale ad alta qualita'. Autodesk Animation - FLI,FLC Formato proprietario per le animazioni, ormai in disuso. RealMedia - RM,RAM,RA Diffuso formato proprietario per streaming audio/video. 6

7 MS Video for Windows [estensione: AVI] Microsoft Video for Windows e' certamente il formato più conosciuto e più utilizzato dagli utenti del PC. E' il primo pacchetto che ha introdotto le funzionalità necessarie per il trattamento del video su PC. Il suo nucleo centrale e' un driver MCI (Media Control Interface), interfaccia software che si inserisce tra l'applicazione specifica e la scheda grafica/video, permettendo a dispositivi hardware di dialogare con il software senza problemi. Il formato annesso a questo pacchetto risponde all'estensione AVI (Audio Video Interleaved) e supporta la stragrande maggioranza dei codec di compressione in circolazione: SuperMac, Cinepak, MS Video 1, MS RLE, Intel Indeo, M-Jpeg e DivX E' perfetto per lavori di desktop video e multimedia publishing sia per la quantità e la versatilità dei codec supportati ma soprattutto per la compatibilità praticamente assoluta con software per l'editing non lineare. 7

8 Apple Quick Time for Windows [estensione: MOV] Formato proprietario della Apple e principale estensione multimediale del S.O. Mac, passato in seguito su PC, grazie la sua grande diffusione. Esso integra tipi di dati, come audio video e animazioni, in modo dinamico, su base temporale. Gli algoritmi di compressione presenti in QuickTime (almeno nelle prime versioni 1.5/1.6) sono di varia natura e scopo; i tre principali sono il Jpeg (photo compressor), il video compressor, proprietario Apple, e l'animation compressor dedicato alla grafica e alle animazioni generate al computer. - l primo e' un codec per la compressione delle immagini PICT. - Del secondo e' in grado di processare immagini video a 8, 16, 24 bit, con supporto di entrambe le compressioni in modo spaziale e temporale; - Il terzo e' basato invece su algoritmi ottimizzati per le animazioni in genere e per la videografica generata al computer. Questo formato risulta ottimo per prodotti multimediali (quali CD ROM o video interattivi) ma può assolvere anche a progetti di Digital Video. In questi anni grossi miglioramenti hanno portato questo formato ad un alto livello di performance. Streaming e desktop video ora si avvalgono anche di questo strumento, soprattutto sul piattaforme Apple. Ora il pacchetto supporta i file MP3 a bit variabile, la riproduzione di file MIDI, nuovi codec, 3D Graphics e gli effetti e le panoramiche a 360 (QTVR). 8

9 MPEG [estensione: MPG, DAT] MPEG (Moving Picture Experts Group, gruppo di esperti nelle immagini in movimento) è nato nel 1988 come un gruppo di lavoro all'interno dell'iso/iec con l'intento di definire uno standard di compressione di segnali digitali audiovideo. L'MPEG1 è formalmente nato nell' agosto del 1993 con la pubblicazione delle specifiche in 3 documenti. MPEG 2 [estensione: MP2, DAT] L'MPEG2 nasce per migliorare la qualità dell'mpeg1, pur mantenendone il 99% delle caratteristiche. L'idea di un nuovo standard nasce nel 1990, a due anni dalla nascita del gruppo MPEG, e 3 anni prima della formalizzazione dell' MPEG1 (1993). Le specifiche sono state completate nel Novembre 1993, approvate come ISO/IEC ,2,3 e 4 l'11 novembre 1994 : il testo finale è stato pubblicato nel E' adatto a produzioni di tipo broadcast (pieni NTSC e PAL da 4 a 8 MBit) e necessita di hardware molto potente per la cattura e la compressione. Non e' uno standard di fruizione di massa proprio per le sue esose richieste hardware, ma raccoglie ugualmente utenti grazie alle televisioni, ai canali satellitari e ai recenti DVD. Grazie alla sua grande qualità e diffusione l'mpeg2 e' ora divenuto un punto di riferimento qualitativo nel settore e i software che lo supportano (anche per l'editing) sono moltissimi. Le schede grafiche montate sui PC sono molto performanti e sono in grado di riprodurre filmati compressi con questo standard (cosa fino a poco tempo fa non possibile). 9

10 Autodesk Animation [estensione: FLI/FLC ] Questo era il vecchio formato proprietario dell'autodesk per le animazioni dei software Animator Pro e 3DStudio, divenuto un diffuso standard ed ora quasi scomparso. Come l'adobe Filmstrip, risultava spesso utile per operazioni di fotoritocco o di transizione da un formato all'altro. Era perfetto anche per creare particolari effetti 3D, per il bluescreen e per le particolari titolazioni altrimenti realizzabili lavorando su fotogrammi singoli. Si trattava di un formato voluminoso ma adatto alla riproduzione. L'integrazione dei pacchetti grafici che lo supportavano con i sistemi multimediali come Windows ha deciso la discesa di questo formato. Infatti l'output, anche grafico, di questi programmi può essere direttamente compilato e compresso in formati più versatili (MPEG, AVI, Quicktime) 10

11 RealMedia Audio/Video [estensione: RA/RM/RAM] Formato, diventato ormai standard, per lo streaming audio/video, molto diffuso sul WWW. Concepito inizialmente per l'audio (RealAudio sino alla versione 3), questo formato e' stato adattato anche per la compressione video, diventando un vero e proprio pacchetto per la creazione e la distribuzione del multimedia sul web. La qualità audio raggiunta e' eccezionale (16bit, 44Khz, Stereo) in rapporto alla compressione ottenuta: 10:1. Per quanto riguarda il video, si deve tener conto delle limitate capacità dei sistemi che si adottano. La qualità e la fluidità che si ottengono dipenderanno dalla macchina di riproduzione, dai settaggi di compilazione, dal soggetto del filmato e soprattutto dalla larghezza di banda disponibile. Un modem a 33.6bps difficilmente raggiungerà uno streaming maggiore di un fotogramma al secondo, mentre una connessione ISDN dovrebbe permettere maggiori flussi. 11

12 CODEC DI COMPRESSIONE VIDEO Il codec (COdec-DECoder o COmpressore DECompressore) e' un particolare software che contiene un algoritmo costruito per codificare e decodificare, in questo caso, una sequenza video. Sappiamo che la mole di dati che una sequenza video comporta e' molto elevata e quindi sarebbe improponibile realizzare un filmato senza averlo prima compresso (e quindi codificato) con un algoritmo di compressione. A questa mansione risponde il codec che, appunto, in fase di acquisizione trasforma le informazioni ricevute in un file più piccolo e compatto, e in fase di riproduzione interpreta il codice nel file per poterlo mostrare integro. MPEG - Codec del relativo formato MPEG2 - Codec del relativo formato M-JPEG - Codec di compressione con alte prestazioni, quasi sempre supportato da hardware. Per il desktop video editing. MS RLE - Vecchio codec praticamente inutile per il desktop video. Bassa compressione. Indeo - E' uno standard proprietario dell'intel (INtel video) molto simile, nei risultati, al Cinepak ma gode di una velocita' inferiore in fase di compressione. Indeo 4 - Miglioramento del vecchi Indeo con funzionalita' avanzate. Indeo 5 - Buona compressione e download progressivo. MS Video 1- Primissimo codec di MS. Ormai in disuso. Cinepack - Vecchio codec adatto al multimedia publishing. 12

13 MULTIMEDIA PUBLISHING Per Multimedia Publishing intendiamo la progettazione e l'elaborazione di clip multimediali destinati ad un utilizzo più "informatico" e quindi più versatile (distribuzione su CD ROM, download da internet, ecc..). Il target (obbiettivo) del progetto e' fondamentale. Dobbiamo subito stabilire a chi e' rivolta la nostra clip e con che sistema minimo dovrà poter essere vista. Non tutti hanno un computer potente o sono dotati del software che abbiamo noi, e per software intendiamo i codec video/audio e il supporto dei formati (AVI, MP3 o Quicktime). Certo, oramai Windows fornisce "di serie" molti dei codec piu' usati ma non diamo mai per scontato nulla! Tornando al nostro target, il cliente ci darà una mano indicandoci a chi e' destinato il lavoro: un CDROM da edicola, acquistabile da chiunque, un prodotto aziendale, che presuppone sistemi di riproduzione potenti, un file da scaricare dalla rete, che deve essere il più piccolo e il più lungo possibile, un filmato di presentazione da mostrare in fiera con un portatile, ecc... A noi toccherà definire i parametri adatti per permettere il buon funzionamento. Dovremo scegliere le dimensioni della clip, il formato e il codec adatto, il tipo di campionamento dell' audio e il relativo codec 13

14 MULTIMEDIA PUBLISHING La scelta del formato considera sostanzialmente due aspetti: la fruibilità e la qualità. Se il nostro filmato dovrà essere riprodotto su sistemi Apple (per esempio il CD che dobbiamo realizzare e' multisistema) dovremo optare per il Quicktime che, se da una parte e' visionabile su entrambi i sistemi, dall'altra pone limitazioni per quanto riguarda i codec di compressione (che non sono numerosi come quelli per piattaforme Windows-Intel). Il formato Video for Windows (AVI) infatti e' probabilmente il più diffuso e il più versatile poiché presenta una lunga lista di codec video supportati ed e' il formato col quale si lavora in fase di editing video La terza opzione e' quella dell'mpeg che certamente e' un'ottimo codec per lavori multimediali (soprattutto per filmati che durano molto). Questa compressione infatti e' molto potente e permette di essere vista senza particolari requisiti hardware. Ormai chiunque può leggere un file MPEG. La scelta del compressore video e' fondamentale per la buona riuscita di un progetto di multimedia publishing. Quale codec usare? Se avete scelto il famoso formato MPEG1, non avete il problema della scelta del codec (che come sappiamo e' tutt'uno col formato). La cosa migliore, comunque, e' sfruttare i codec che sicuramente l'utente possiede, ovvero quelli forniti di sistema da Windows. 14

15 VIDEO STREAMING Fino a qualche anno fa, se volevamo condividere contenuti video con altre persone via internet, avremmo semplicemente messo un file AVI o MOV sul nostro sito. Il destinatario avrebbe dovuto collegarsi alla rete e scaricare sul suo computer l'intero documento prima di poterlo aprire e riprodurre. Normalmente le pagine web devono essere completamente scaricate sull'hd (precisamente nell'area cache), prima di essere visualizzate dal browser Se si applicasse la stessa tecnica con i filmati o brani audio si avrebbero tempi di attesa estremamente dilatati. Inoltre non potendo visualizzare i contenuti fino alla fine del caricamento non sarebbe possibile conoscere in anticipo la natura del video, e quindi si rischierebbe di sprecare tempo e scatti telefonici per qualcosa che in realtà non ci interessa. Per superare questo grande limite, alla fine del 1996 è stata sviluppata una modalità di trasmissione chiamata Data Streaming, e cioè flusso di dati continuo. Questa tecnologia (video a riproduzione diretta) aggira questi ostacoli fornendoci filmati altamente compressi e trasmessi in rete in tempo reale. Dopo aver scaricato il programma di riproduzione idoneo, possiamo infatti cliccare su un collegamento e, dopo qualche secondo di caricamento, cominciare subito a vedere qualcosa. Questa prima fase serve al programma per stimare la velocità di trasferimento e creare una memoria tampone (detta buffer) che renda la riproduzione quanto più fluida possibile in rapporto alla velocità di cui dispone il nostro sistema. In pratica, dei programmi dedicati sono in grado di ricevere questo flusso in tempo reale man mano che i pacchetti di dati arrivano al browser e di restituirli per blocchi continui, mentre altri vengono scaricati dal modem (se il traffico in rete risulta congestionato si determinano delle momentanee interruzioni nella riproduzione, di solito comunque limitate da un congruo spazio di buffer). 15

16 Bibliografia