Modulo 1: Le I.C.T. UD 1.3d: La Codifica Digitale dei Video I VIDEO

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Modulo 1: Le I.C.T.
UD 1.3d: La Codifica Digitale dei Video
Prof. Alberto Postiglione
Dipartimento di Scienze della Comunicazione
Corso di “Informatica Generale” (AA 07-08)
Corso di Laurea in “Scienze della Comunicazione”
Università degli Studi di Salerno
I VIDEO
Curtin 10.5
Ciotti e altri, pag. 20-22
Approfondimenti: Voce “Video” su Wikipedia (o simili)
1
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„
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Modulo 1: Le I.C.T - La Codifica Digitale dei Video
Codifica dei Video
e
Un filmato è rappresentato come sequenza di immaginizion e
ca
fisse (fotogrammi o frames), ciascuno dei quali muni
o
a C da un
corrisponde a un'immagine statica, accompagnata
l
l
e
ed
z
sonoro.
en
ci e
iS
d
o
nt
e
Noi sappiamo come digitalizzare
imtanto le immagini che
rt
pa
i
corrispondono ai fotogrammi,
D quanto il sonoro.
# 3
UD 1.3d
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Le dimensioni dei file video
e
Ovviamente il numero di bit impiegati nell'operazione zion e
a
nic
aumenta in funzione di almeno cinque fattori:
mu
om
aC
l
l
de
ze griglia che
¾ la sua risoluzione grafica (cioè la dimensione della
n
ie
usiamo per digitalizzare i singoli fotogrammi),
Sc
i
od
¾ L’ampiezza della 'palette' di colori utilizzata
(cioè il numero dei
nt
e
m
i
t
colori),
r
ipa
D
¾ il numero di fotogrammi (o frame) per secondo
¾ la lunghezza del filmato,
¾ la qualità del sonoro (ovvero la frequenza di campionatura e la
dimensione della quantizzazione).
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Le dimensioni dei file video
e
ne
Una bassa risoluzione grafica rende il filmato quadrettato
zio
a
nic
e indistinto
mu
om
aC
l
l
e
ed
z
una 'palette' troppo ristretta rende poco
ienrealistici i
Sc
i
d
colori visualizzati
to
n
e
im
rt
a
p
Di
un numero troppo basso di frame
per secondo produce un
filmato 'a scatti' e poco fluido
„
una frequenza di campionatura audio troppo bassa
pregiudica la qualità del sonoro.
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Le dimensioni dei file video
e
i on
z
ica
¾ di dimensione 640x480
un
m
o
aC
¾ con 30 frames a colori
l
l
de
¾ e con profondità di colore di 3 bytes (RGB e 16
ze Milioni di colori)
n
ie
Sc
i
occupa complessivamente
od
nt
e
640 x 480 x 30 x 3 =tim27.648.000 bytes
r
pa
Di
Un secondo di filmato
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L’acquisizione delle immagini video
e
ne
Nel caso di un televisore analogico con formato PAL, delle
zio
a
nic
625 righe solo 576 righe rappresentano l’informazione
mu
o
C
video, mentre altri contengono i segnali di test,
lla
e
d
zevideo.
informazioni sul televideo e sul sincronismo
en
ci e
iS
d
o
nt
e
Per questo quando si effettua rl’acquisizione
di immagini da
tim
pa
i
un televisore si usa rappresentare
il video in orizzontale
D
in xxx*576, dove xxx è un valore che è al massimo 768
(un valore maggiore non porterebbe alcun miglioramento),
anche se non è praticamente vantaggioso usare più di 720
punti orizzontali.
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L’acquisizione delle immagini video
e
i on
z
ica
un
m
o
aC
l
l
Un normale videoregistratore VHS è in grado
de di
ze
n
contenere al massimo 300-320 pixel percieogni riga, quindi
iS
è inutile acquisire video da un VHS tao duna
risoluzione
n
e
superiore 352 x 576 perché sirtottiene
solo un file più
im
a
p
i
pesante senza alcun miglioramento
qualitativo.
D
Un DVD ha una risoluzione di 720*576
Un 8mm è simile alla soluzione VHS, quindi va acquisito a
352 x 576.
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L’acquisizione delle immagini video
e
ne
Quindi maggiore è il valore in pixel che scelgo di
zio
a
ic
utilizzare maggiore saranno i dettagli
un
om
C
lla
e
d
ze
n
Se uso una risoluzione inferiore all’originale
avrò
meno
e
i
Sc
i
d
dettagli e dal punto visivo avrei unatoriga
più sfocata.
n
e
im
rt
pa
i
D
Però se uso più pixel rispetto
all’originale ho
semplicemente sprecato bit.
¾ es. VHS sono max 352*576, e uso la risoluzione 720*576
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# 9
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L’acquisizione delle immagini video
e
Lo schermo televisivo ha un rapporto base/altezza di 4/3.
i on
z
a
Quindi quando vado a digitalizzare il segnale video unic
m
o
analogico, devo decidere quanti punti voglio memorizzare
aC
l
l
e
352*xxx, 704*xxx, 720*xxx, 768*xxx ze d
nz
cie
S
i
od
t
n
768*576 25 frame/sec sono il numero
di pixel che
e
tim
r
descrivono senza perdita di pqualità
un
segnale
PAL,
a
Di
anche se un segnale video nella pratica non contiene
informazioni così elevate e 720 punti bastano per
rappresentare la singola riga PAL di un video di qualità
„
Quando si acquisisce da TV è sufficiente impostare la
risoluzione di 704*576 pixel.
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# 10
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Bit-rate
e
ne
Il bit-rate è misurato in bits/s (bit per secondo) e indica
zio
a
nic
il numero complessivo di bit impiegati per descrivere
mu
o
C
l'immagine, determinando essenzialmente la equalità.
lla
e
ed
z
ien
Sc
i
d
Ogni frame ha un numero di pixel, etomaggiore
è la
n
e
risoluzione scelta, maggiore sarà
imil numero di pixel
rt
pa
i
necessari.
D
Quindi se vogliamo comunque stare nel bit-rate prescelto
ed aumentiamo la risoluzione, avremo meno bit per pixel,
questo comporterà perdita di qualità e di definizione,
# 11
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Bit-rate
e
e
Non esiste il "miglior" bit-rate per un film compresso.
i on
z
ica
Esiste il bit-rate necessario alle diverse esigenze mdi
un
o
aC
ognuno e a seconda delle caratteristiche del film.
l
l
e
„
de
ze
n
ie
Sc
i
Come visto, se utilizziamo una risoluzione
bassa,
od
nt
e
possiamo impostare valori dirtbit-rate
più elevati
im
a
p
i
D
„
Possiamo utilizzare due tipologie di bit-rate:
¾ Il parametro VBR (Variable Bit Rate) è il più utilizzato ed è
indicato con un valore minimo a un valore massimo.
¾ Il parametro CBR (Constant Bit Rate) invece ha un valore del bitrate fisso e forza il frame ad utilizzare solo quel valore
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Bit-rate
e
ne
Mpeg-2 è in grado di elaborare e migliorare le scene con
zio
a
nicnon
un bit-rate da 3 a 7 MB/s, superando gli 8 MB/s
mu
o
aC
si ha nessun benificio, anzi...
el l
e
ed
z
Sequenze video con scene in rapido movimento
sono molto
ien
Sc
i
più impegnative da codificare e richiedono
un numero di
d
to
n
e
bit-rate più elevato, perchè i fotogrammi
adiacenti non
im
rt
a
p
sono identici. Al contrario, le
Di scene statiche presentano
minime differenze tra fotogrammi adiacenti, e quindi si
può utilizzare un basso bit-rate.
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Bit-rate
e
e
Molti software usano il bit-rate max di 7 MB/s, in quanto
i on
z
a
nic a
effettivamente è il limite di crescita sulla qualità,musino
o
8 MB/s si ha un leggerissimo miglioramento. ella C
de
ze
n
ie
Sc
i
Le Risoluzioni più usate per la compressione
nel formato
od
nt
e
MPEG sono:
im
rt
a
ip
¾ 352 x 288 VCD max bit-rateD2MB/s
¾ 352 x 576 VCD max bit-rate 4MB/s
¾ 480 x 576 SVCD max bit-rate 4MB/s
¾ 704 x 576 DVD max bit-rate 8MB/s
¾ 720 x 576 DVD max bit-rate 8MB/s
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L’acquisizione delle immagini video
e
Videocamera Analogica + Scheda di acquisizione video zion e
a
nic
(spesso costosa)
u
m
om
aC
l
l
e
ed
z
Videocamera digitale + interfaccia USB cveloce
(2.0) o
ien
S
i
d
FireWire
to
n
e
im
rt
a
p
Di
La scheda di acquisizione video ha anche in se la capacità
per l’acquisizione dell’audio. In caso contrario va utilizzata
la scheda audio del computer
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