Codec e formati

Una cosa importante da capire in campo video è la differenza tra "codec" e "formato": il "codec" (COmpressore-DECompressore) è il programmino interno che dice al computer con quali operazioni matematiche deve manipolare le immagini per comprimerle e quali deve fare per visualizzare quelle compresse; il "formato" invece è una sorta di scatola che contiene il codec e lo integra con il sistema. I codec esistenti sono tantissimi al contrario invece dei formati, che spesso sono strettamente legati al sistema su cui girano (Mac o Pc), come fare allora a scegliere quelli giusti?

Per i codec la scelta è vastissima ma bisogna dire che molti di loro esistono da anni e sono ormai obsoleti, come il Cinepak creato nel ‘90 per i computer dell’epoca che ora è poco usato proprio perché ormai superato da nuove tecnologie di compressione. Tuttavia il Cinepak ha ancora il pregio di essere visualizzabile praticamente da tutti i computer esistenti, quindi lo si trova sempre nella lista codec del software e dell’hardware più comune. Un altro codec datato ma recentemente rinnovato è il Sorenson Video che, nato per QuickTime, si distingue per una buona resa grafica e una buona dimestichezza con il Web, doti che lo hanno reso molto diffuso. Altrettanto diffuso è il codec Indeo (INtel viDEO) sviluppato dalla Intel che può vantare un notevole supporto hardware assieme ad utili effetti di trasparenza ed interattività che lo rendono molto adatto ad applicazioni su Cdrom. Un elemento da tenere in considerazione nella scelta del codec da utilizzare è che alcuni di loro come quelli Mpeg possono avere anche un’estensione di formato propria come ad esempio Mpg (per l’Mpeg1) o MP2 per (l’Mpeg2), oltre a venire compresi in formati come il Vob (formato Dvd contenente video in Mpeg2) o l'Avi.

Tra i formati, come abbiamo detto, la scelta è invece minore: l'Avi è sicuramente il più diffuso essendo il "formato principe" del sistema operativo Windows. Suo pregio è quello di poter utilizzare moltissimi codec e di essere compatibile con quasi tutti i programmi dando così all’utente una vasta opportunità di scelta; il suo difetto principale è invece quello di non poter essere utilizzato per lo streaming: in altre parole non si può vedere un file Avi mentre lo si sta scaricando da Internet ma bisogna aspettare il termine del download. Per far fronte alle nuove esigenze dell’era Internet è apparso da poco il nuovo formato Asf (Advanced Streaming Format) che promette di sostituire in futuro l'Avi sopperendo ai suoi difetti, primo fra tutti proprio l’incapacità dello streaming. Sul fronte Macintosh è stato sviluppato il formato Mov che, molto simile all’Avi, successivamente si è diffuso anche su Pc grazie a capacità interattive che lo hanno reso molto utile e noto. Per Internet oltre all'Asf sono nati anche formati come quelli di Real Media (Ra, Rm, Ram) o quelli di Windows Media (Wmv/Wma) di cui lo stesso Asf fa parte. Questi ultimi formati hanno la caratteristica di essere "scalabili": ossia permettono di adattare la trasmissione a seconda della velocità della linea. La scelta di un formato dipende non solo dalle proprie esigenze ma è funzione anche della possibilità di visualizzazione da parte degli altri, cosa che diventa estremamente importante quando i video vengono distribuiti a un gran numero di persone che utilizzano programmi di visualizzazione diversi. Sono tre i programmi di visualizzazione più diffusi: QuickTime (la versione più popolare è la 3 ma c’è da tempo la 4 ed è in arrivo la 5), Real Player (arrivato alla versione 8) e Windows Media Player (completamente rivoluzionato nella versione 7 anche se molti rimpiangono la leggerezza della 6).

Tutti riescono a visualizzare diversi formati multimediali ma due di loro hanno delle limitazioni di non poco conto. QuickTime, nonostante le sue molte funzioni, tra cui la visualizzazione di formati interattivi, chiede continuamente con insistenza di registrare il prodotto on-line e impiega molto tempo per aprirsi per colpa di una veste grafica pesante e poco funzionale (nella versione 4). Real Player presenta problemi simili: ossia anche lui propone in continuazione la registrazione del prodotto, impiega tempo ad aprirsi (anche se meno di QuickTime) e soprattutto contiene solo pochissimi codec per visualizzare i video quindi disturba in continuazione l’utente con la richiesta di "plug-in" da scaricare. Tutto ciò suggerisce di sviluppare le proprie opere basandole sul Media Player che non richiede registrazione ed essendo integrato in Windows si apre velocemente (tranne la versione 7) ed inoltre è praticamente posseduto da tutti, contrariamente a QuickTime o Real Player che non sono presenti su tutte le macchine.

Anche per i codec conviene orientarsi sui più diffusi ossia quelli basati sulla tecnologia Mpeg che hanno letteralmente rivoluzionato questo mondo. Fin dall’inizio il lavoro del Mpeg si è sviluppato in più vie distinte, ognuna ottimizzata per un uso particolare. Così Mpeg1 è stato il primo a venire diffuso e a conquistare il pubblico ed è adatto a creare Cdvideo di qualità Vhs. Suo difetto è che un intero film compresso in Mpeg1 occupa più di un Cd. Mpeg2 utilizza sistemi di compressione più complessi ed evoluti ed è stato ottimizzato per un bit-rate molto alto e per l’alta risoluzione: un film in Mpeg2 a piena risoluzione occupa alcuni GigaByte e per questo può esser contenuto solo in un Dvd-Rom e può esser trasmesso in streaming solo su banda larga. Mpeg4 rappresenta un ulteriore sviluppo in quanto utilizza l’esperienza Mpeg2 e la unisce a nuovi metodi di definizione dell’immagine ottenendo alta qualità in poco spazio. Probabilmente grande merito del positivo impatto estetico che ha Mpeg4 va alla fusione dei pixel adiacenti e alla ricostruzione matematica dei particolari che permette di smussare la quadrettatura dovuta alla bassa risoluzione o la blocchettizzazione dovuta ad un fattore di compressione elevato. Naturalmente gran parte del merito per l’alta qualità (soprattutto a risoluzioni elevate) la si deve anche alla capacità di predizione matematica dei vettori di movimento che permette di valutare lo spostamento di una determinata macchia d’immagine all’interno della scena, come ad esempio una persona che si muove in una stanza. In questo caso il sistema identifica l’immagine che si sposta e la muove direttamente nei frame successivi. Il fatto di non dover comprimere quella macchia di immagine per tutti i frame bensì solo all’inizio permette di poterla codificare a qualità elevata (mantenendo tutti i particolari) con grande risparmio di spazio e di banda passante. Se durante i vari frame l’immagine si modifica (l’uomo mentre cammina muove la testa) viene applicato un morphing matematico, dove con morphing si intende una trasformazione graduale di un gruppo di pixel con determinate caratteristiche in un altro gruppo di pixel con caratteristiche differenti. In questo modo il cambiamento in una zona di immagine viene descritto definendo solo l’inizio e la fine senza descrivere tutti i passaggi intermedi.

Sono tutte queste straordinarie caratteristiche che, usate contemporaneamente, costituiscono il cuore della differenza fra Mpeg4 e altri formati. Il paragone con Mpeg1 può rendere l’idea: in un filmato a bassa risoluzione in Mpeg1 la fusione dei pixel adiacenti sembra una semplice sfocatura come se si dipingesse col l’acquerello e si volesse far sparire i dettagli indesiderati sfumando tutto il dipinto con un pennellone annacquato facendo però sparire anche i dettagli importanti. Al contrario con Mpeg4 anche un filmato di soli 320x240 pixel può essere visualizzato a pieno schermo su un monitor 17" con una qualità apparente superiore al VHS. E’ evidente che i pixel nel Mpeg4 vengono fusi in modo "intelligente" interpolando le differenze di colore e luminosità tra un pixel e quello adiacente e non semplicemente sfocando "brutalmente" i pixel attorno. Inoltre Mpeg1 non riesce a nascondere la blocchettizzazione da compressione nelle scene veloci tanto bene quanto Mpeg4 che, come detto, grazie alla predizione di movimento delle macchie d’immagine e al morphing riesce a mantenere nitidezza e dettagli.

Grazie a questi motivi l’Mpeg4 sta avendo tanto successo da imporsi come standard sia per la registrazione di film di qualità superiore al Vhs che stanno interamente su un Cd, sia per la trasmissione in diretta via Internet a banda modem ristrettissima. Qui però nasce l’inghippo: se per le trasmissione in rete l’Asf (Mpeg4 della Microsoft) va benissimo, per la creazione di Cd ci si è trovati di fronte alla mancanza di programmi di editing. Così è stato creato da parte degli appassionati il DivX;-) che altro non è se non il codec Mpeg4 della Microsoft adattato ad essere usato anche nel formato Avi per il quale esistono molti programmi di editing ed è quindi un codec non legale. L’apposita tabella mostra i tempi di compressione standard sulla base dei computer utilizzati. L’encoder scelto è Flask-Mpeg, il più diffuso (ma il migliore è Mpeg2AVl), utilizzato a 910 Kbit/s con supporto MMX (eccetto il Pentium pro) e risoluzione ridotta da 720x576 (originale VOB da Dvd) a 512x284. Probabilmente in futuro i codec Mpeg domineranno ancora e, per averne un assaggio, non dovremo aspettare molto visto che l’uscita dell’Mpeg7, con enormi doti interattive, è prevista entro uno o due anni. Trattandosi di video è proprio il caso di dire: chi vivrà, vedrà.

Naturalmente tutte queste possibilità artigianali di produrre intrattenimento a costi ridotti sono applicabili anche alla duplicazione, e sia il mondo della pirateria che gli stessi produttori di film se ne sono accorti. Le limitazioni implementate nei DVD per impedirne la copia sono ampiamente compromesse come lo è il concetto di materiale fuori portata. Mentre è ancora proibitivo pensare di scaricare il contenuto di un DVD di alcuni Gb da internet, non lo è affatto per quanto riguarda la sua versione compressa in DivX;-).

E’ chiaro che non è la stessa cosa, poiché la qualità è un poco inferiore e mancano tutti gli elementi propri della versatilità del DVD, come le multilingue, i sottotitoli, gli extra, etc, ma resta il fatto che chi desidera solamente vedere un film può farlo in barba ai diritti d’autore. A tutt’oggi il fenomeno è solo all’inizio e già qualcuno sta correndo ai ripari, come la Dimension Films che ha deciso di mettere online i propri film in DivX;-) facendo pagare una piccola somma concorrenziale al prezzo del DVD. Insomma tutti cercano di proteggere i propri interessi e tutti cercano di scavalcarli, perdendo di vista l’unica soluzione: abbassare il prezzo di tutto ciò che viene prodotto su supporto digitale. Da quando il mercato VHS è stato inondato di riviste con cassetta annessa, il prezzo medio dei film si è ridotto di pìù del 50%, facendo scomparire non la pirateria, ma il bisogno stesso della sua esistenza.

I diversi Codec