La compressione

La compressione MPEG-2

Il video contenuto su un disco Dvd viene registrato in formato digitale utilizzando un metodo di compressione che si chiama Mpeg-2. La compressione è necessaria per far entrare un maggior numero di informazioni sul disco. Infatti, se ci limitassimo a riversare direttamente un filmato dall’analogico al digitale dovremmo registrare un’informazione per ciascun pixel di ogni fotogramma. Questo significherebbe memorizzare almeno 378.000 informazioni per ciascuna immagine e la pur ampia capacità di un disco non sarebbe sufficiente a contenere un film di due ore.

Molte delle informazioni che sono contenute in un’immagine, d’altro canto, non sono necessarie in quanto non vengono percepite dall’occhio umano. Mpeg-2 sfrutta il modo con cui l’occhio "vede" i colori e il moto. Per ciascun fotogramma vengono quindi registrati solo i dati relativi alla porzione di immagine che cambia rispetto al fotogramma precedente.

Il principale problema del Mpeg-2 è che si tratta di un sistema di compressione cosiddetto "lossy", il che significa che maggiore è la compressione e maggiore sono le informazioni che vengono eliminate. Fino ad un certo punto l’occhio non se ne accorge, ma se il fattore di compressione diventa troppo alto, l’immagine perde di qualità.
Il livello di compressione utilizzato per il video digitale, che riduce il "peso" dell’immagine di 55 volte, garantisce comunque una qualità eccellente.

Gli standard della televisione: Pal, Secam, Ntsc, Hdtv

Attualmente, nel mondo, vengono utilizzati tre standard per la trasmissione del segnale televisivo: il Pal, il Secam e l’Ntsc. I primi due sono generalmente adottati in Europa, mentre il terzo è quello utilizzato sul mercato americano.

Nato nel 1953 in America, in base alle specifiche del National Television Standard Committe, l’Ntsc può essere considerato il progenitore dei sistemi televisivi. Ad esso, alla fine degli anni ’60, sono seguiti gli standard europei: il Secam (System En Coleur Avec Mémoire), sviluppato in Francia ed il Pal (Phase Alternate Line), sviluppato in Germania e Gran Bretagna.

I tre sistemi hanno caratteristiche differenti ma funzionano sullo stesso principio. L’immagine che si vede sullo schermo del televisore è composta di pixel (Picture Element). Ciascun pixel è a sua volta composto da tre punti (fosfori) colorati: rosso, verde e blu. Poiché questi tre punti sono molto piccoli e molto vicini tra di loro l’occhio umano li percepisce come un unico punto colorato.

I pixel sono raggruppati in linee: la prima differenza tra i tre sistemi televisivi è proprio la quantità di linee che sono 625 per il Pal ed il Secam e 525 per l’Ntsc. La seconda differenza tra i vari sistemi consiste nella quantità di fotogrammi al secondo, che per il Pal ed il Secam sono 25 mentre l’Ntsc sono 30.

L’Hdtv (High Definition TeleVision) introduce delle innovazioni sostanziali rispetto ai precedenti standard:

• i pixel sono di dimensione minore (circa 1/4 rispetto ai precedenti standard) e di forma esattamente quadrata (i pixel degli attuali standard sono leggermente più alti e quindi tendono a distorcere l’immagine);
• la quantità di linee diventa 1125;
• il formato adottato è il Widescreen 16:9 invece del tradizionale 4:3;
• l’audio viene trasmesso in Dolby Digital 5.1 invece che in stereo;
• l’immagine è digitale invece che analogica e compressa con lo standard Mpeg-2.

L’Hdtv migliora sensibilmente la qualità della visione. Questo grazie ad una migliore risoluzione, ma anche grazie allo sfruttamento delle caratteristiche delle trasmissione in digitale, che permette di far transitare molte informazioni a parità di banda utilizzata e che consente di attenuare i problemi di ricezione degli attuali standard multimediali. Il DVD non è comunque l’unico supporto sul quale si possa riversare materiale video e audio di buona qualità. Negli ultimi anni abbiamo assistito ad un vero e proprio boom del video-multimedia: Cdrom, satellite e ultimamente Dvd e Internet. Fino ad ora questi canali di distribuzione erano rimasti nelle mani di grandi aziende mentre oggi l’utente domestico può crearsi le proprie applicazioni multimediali per Cdrom o Internet, anche se ancora oggi creare Dvd e trasmissioni satellitari al singolo utilizzatore è ancora impossibile.

La possibilità comunque di creare autonomamente le proprie applicazioni multimediali fa nascere l’esigenza di conoscere i formati video e i codec di compressione video più adeguati per il tipo di applicazione che si vuole sviluppare a seconda delle proprie esigenze. Esistono infatti ormai moltissimi formati: alcuni sono più adatti a creare Cdvideo con filmati lunghi di alta qualità, altri per Cdrom con qualche piccola animazione in bassa risoluzione, altri adatti allo streaming e altri ancora al videoritocco.