Prof. Giovanni Gulli

TECNOLOGIE AUDIO/VIDEO E DEI SEGNALI LUMINOSI

DIGITAL VIDEO - VIDEO E PHOTO EDITING

IL VIDEO EDITING

• INTRODUZIONE AL VIDEO EDITING • Fare Video oggi è possibile praticamente per tutti sia perché si

può accedere a computer sufficientemente potenti con una spesa ragionevole, sia perché tutti i dispositivi di questo procedimento sono passati al digitale, con conseguente aumento di prestazioni, qualità e semplicità di utilizzo.

DIGITAL VIDEOProf. Giovanni Gulli

IL VIDEO EDITING - Il PC Adatto

• Il processore di un PC è il responsabile di tutte le operazioni che si svolgono all’interno del computer stesso, quindi anche l’elaborazione delle immagini trae vantaggio da processori potenti: la velocità minima per garantire un agevole processo di video editing si assesta intorno ai 2 GHz; altrettanto importante è la memoria RAM, che deve essere il più possibile veloce e capiente; per lavorare agevolmente è consigliabile una dotazione di almeno 2 Gbyte di RAM.

• Infatti, durante una sessione di lavoro, anche il sistema operativo e il software di editing occupano una buona parte di RAM. Quando la memoria è completamente occupata, il PC utilizza quella del disco rigido tramite un file detto di “swap”, rallentando però le elaborazioni e limitando la possibilità di riprodurre l’anteprima in tempo reale

IL VIDEO EDITING - Codifica DV• Il Digital Video, noto anche con l'acronimo DV, è un formato di video

digitale introdotto nel 1996.

• Il formato DV è considerato come migliore di qualsiasi formato precedente e la sua QUALITA’ VIDEO è sufficiente anche per l’ambito professionale.

• Nella sua versione con videocassetta di dimensioni più ridotte nota come MiniDV, è diventato molto popolare ed è uno standard di fatto per la produzione video amatoriale e semiprofessionale.

IL VIDEO EDITING - Codifica DV• Il Digital Video (DV) è nato su iniziativa di un consorzio di dieci

società (fra cui Panasonic, Sony, JVC e Philips) il cui obiettivo era quello di realizzare uno standard per la registrazione di video digitale di alta qualità.

• Per digitale si intende che sulle cassette utilizzate con il formato DV, il video viene registrato sotto forma di bit (sequenze di 0 e 1) in maniera del tutto equivalente a quanto accade sui PC quando si salva un file sull'Hard Disk. Questo è uno dei vantaggi fondamentali offerti da tale formato in quanto permette di trasferire facilmente il video dalla telecamera al computer, evitando tra l'altro qualsiasi conversione analogico/digitale e contribuendo così a lasciare praticamente inalterata la qualità del filmato durante tutto il processo di editing.

• Nella codifica DV ogni fotogramma è compresso singolarmente ed è indipendente da quelli che lo seguono o lo precedono; per questo motivo è il formato ottimale per fare VIDEO EDITING, cioè possibilità di manipolazione del Video e gestione di ogni suo SINGOLO FRAME, e per lo stesso motivo è relativo ad un file “voluminoso”.

IL VIDEO EDITING - l’Hard Disk• Cinque minuti di video in formato MiniDV occupano più di 1 Gbyte e

questo fa capire quanto sia importate la quantità di spazio; il disco rigido dovrebbe essere adeguatamente capiente, dato che garantisce la memorizzazione delle informazioni audio/video notoriamente ingombranti in termini di byte;

• Per comodità e sicurezza, si dovrebbe valutare la durata media dei propri progetti e dotarsi quindi di una quantità di spazio almeno tripla; un progetto della durata di un ora necessiterà quindi di circa 60 Gbyte.

• Per poter aumentare lo spazio disponibile si consiglia, per es, di utilizzare dischi rigidi esterni con velocità analoghe ai dischi rigidi interni al PC (7200-5200 rpm) e capienza anche di 500 GByte.

• Praticamente indispensabile si rivela il masterizzatore DVD per finalizzare su disco i propri progetti.

IL VIDEO EDITING Acquisire ed elaborare video digitale

• Parecchie delle videocamere in commercio registrano il video su nastro MiniDV, formato già in partenza digitale e quindi perfettamente compatibile ad un sistema informatico.

• Per trasferire il video è consigliabile una porta di ingresso sul PC che consenta il collegamento fisico della videocamera. A questo compito provvede l’interfaccia Firewire, presente anche sulla videocamera digitale, chiamata anche DV-out o i-Link o IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 1394; tramite un cavetto apposito si collegano le apparecchiature e il computer riconosce la videocamera grazie alla funzione “plug&play” permettendo la cattura video tramite un apposito software dedicato.

IL VIDEO EDITING Acquisire ed elaborare video digitale

• Il risultato del trasferimento è una copia esatta su Hard Disk delle informazioni video e audio registrate su nastro, senza alcuna perdita di qualità.

• Va aggiunto che alcune videocamere sono in grado di trasferire video anche con la connessione USB (Universal Serial Bus) che con la versione 3.0 permette velocità e qualità di trasferimento accettabili, ma non paragonabili a quelle dello standard Firewire e, più recentemente, dello standard THUNDERBOLT.

IL VIDEO EDITING Acquisire ed elaborare video analogico

• La cattura di video da televisore, videoregistratore o videocamere VHS (Video Home System)/Video8 è concettualmente differente rispetto a quella digitale; In questi casi il segnale è in origine analogico e deve essere convertito in digitale per poter essere memorizzato sul disco rigido di un PC.

• Per effettuare questa operazione occorre disporre di un dispositivo di acquisizione video analogico che faccia da “ponte” tra la sorgente analogica e il PC; Può trattarsi di una scheda interna al PC o di un dispositivo esterno (che sfrutta le porte USB o Firewire) ed in entrambi i casi è dotato di ingressi video analogici, videocomposito o S-video (di migliore qualità) e di ingressi audio stereo.

IL VIDEO EDITING Acquisire ed elaborare video analogico

• Il collegamento si effettua tra l’uscita della sorgente video e le entrate della scheda tramite cavetti con prese RCA (Radio Corporation of America) sia per l’audio che per il video; la maggior parte di questo tipo di schede si appoggia ad un processore interno che effettua la conversione analogico-digitale, lasciando al processore del PC il compito di comprimere le informazioni e di produrre il video finale.

• La qualità comunque non è mai elevata come quella garantita dal trasferimento digitale.

IL VIDEO EDITING Acquisire in assenza di nastro

• Non tutte le videocamere digitali registrano su nastri MniDV, esistono sul mercato nuove soluzioni che hanno l’obiettivo di facilitare ulteriormente il trasferimento dei dati audio-video verso il computer.

• E’ il caso di dispositivi che registrano direttamente su DVD (Digital Versatile Disk), Memory Card o Dischi Rigidi; Per queste videocamere non si procede alla cattura del segnale audio-video, ma ad un vero e proprio trasferimento di file dal supporto al disco del PC; cosa che può avvenire collegando la videocamera tramite un cavo USB o inserendo direttamente il supporto nel lettore apposito.

• In entrambi i casi il video è già pronto in un formato (in genere MPEG2) perfettamente compatibile con il PC e non occorre altro che copiarlo sul disco rigido o trasferirlo con il software in dotazione alla videocamera.

IL VIDEO EDITING Le Connessioni:

• - Videocomposito e S-video

• I segnali analogici videocomposito e S-video sfruttano differenti tipi di connettori; per il primo , che non ha grandissima qualità di segnale, si utilizzano cavetti con attacchi RCA (Radio Corporation of America) o PIN (piedino elettronico), riconoscibili dal colore Bianco e Rosso (Audio stereo) e Giallo per il Video. Per il segnale S-video (Super Video), che prevede solo la componente video di qualità migliore, il connettore è riconoscibile dalla testa a forma circolare.

Pin S-Video

IL VIDEO EDITING Le Connessioni:

• - SCART

• In entrambi i casi è possibile trovare cavi che includono un connettore SCART (Syndicat des Constructeurs d'Appareils Radiorécepteurs et Téléviseurs), utile per collegamenti a videoregistratori o televisori.

• E’ tutt’ora utilizzato.

IL VIDEO EDITING Le Connessioni:

• - USB (Universal Serial Bus)

• In genere nei PC sono incluse diverse porte USB per poter provvedere ai comuni collegamenti a dispositivi esterni, quali per es. stampanti, scanner, mouse, hard disk, fotocamere e, grazie allo standard veloce 3.0, anche videocamere.

IL VIDEO EDITING Le Connessioni:

• - Firewire

• E’ la modalità di connessione tra PC e videocamera che garantisce la maggiore compatibilità , qualità e facilità d’uso. Esistono due dimensioni delle porte Firewire, grande e piccola, compatibili tra loro; per motivi di ottimizzazione dello spazio, sulla videocamera e sui PC portatili la porta è più piccola di quella della scheda per PC fisso.

IL VIDEO EDITING Le Connessioni:

• - BNC

• I connettori BNC sono una famiglia di connettori “unipolari” a baionetta molto affidabili, usati solo per le connessioni Video.

• La sigla del connettore è l’acronimo di “Bayonet Neill Concelman”, dai nomi dei due inventori e dal sistema per l’innesto, definito appunto “a baionetta”.

IL VIDEO EDITING Le Connessioni:

• - HDMI (High Definition Multimedia Interface)

• E’ il sistema per trasportare un segnale Audio-Video in formato digitale, anche in Alta Definizione, alla massima qualità possibile.

• Un solo e sottile cavo, tra sorgente (Playstation 3, DVD recorder, ricevitore di Sky HD, un computer..) e TV

IL VIDEO EDITING Le Connessioni:

• - THUNDERBOLT

• E’ un interfaccia I/O ad alte prestazioni molto potente e versatile, sviluppata da Intel e Apple tra il 2010 e il 2011; permette il collegamento di Computer, periferiche, monitor, ad Alta Definizione e alla massima VELOCITA’ possibile.

• Supporta i connettori (nativi) MiniDisplayPort, e (con adattatori) anche DisplayPort, DVI, HDMI, VGA (tra PC-Monitor-Hard Disk).

IL VIDEO EDITING I supporti di archiviazione:

• - VHS / Video8HI / Digital8

• Resiste qualche modello che supporta questi vecchi formati analogici, di scarsa qualità audio-video e piuttosto complicati da gestire in fase di cattura. Il Digital8 è in realtà un formato digitale ma registrato su nastro magnetico con la vecchia meccanica analogica.

IL VIDEO EDITING I supporti di archiviazione:

• - MiniDV (Digital Video)

• E’ il formato di videoripresa più diffuso nel settore consumers; sfrutta nastri magnetici di piccole dimensioni e garantisce una qualità audio-video notevole rispetto ai sistemi analogici. I dati sono memorizzati secondo il sistema digitale, quindi offre grandi vantaggi nel trasferimento di video e nell’editing su computer.

IL VIDEO EDITING I supporti di archiviazione:

• - Microdrive

• Il Microdrive è un disco rigido miniaturizzato racchiuso da un involucro compatto del tutto simile ad una memory card di tipo Compact Flash; Raggiunge la capacità di svariati Gbyte e velocità di trasferimento tali da poter gestire flussi video MPEG2, ideali per la videoripresa, con qualità paragonabile a quella del DVD.

IL VIDEO EDITING I supporti di archiviazione:

• - Disco Rigido

• Le videocamere dotate di disco rigido interno eliminano definitivamente la necessità di supporti esterni e garantiscono rapidità di trasferimento del materiale audio-video grazie alla connessione USB 3.0. Il disco rigido è integrato nel dispositivo e va svuotato ogni volta che si raggiunge la capienza.

IL VIDEO EDITING I supporti di archiviazione:

• - SD (Secur Digital)

• Panasonic per prima ha introdotto un camcoder che registra su questi supporti in formato MPEG2. Il vantaggio principale è l’assenza di parti in movimento, permettendo la riduzione notevole delle dimensioni e il peso dei dispositivi in cui sono utilizzate; la SD Card può essere letta direttamente dal computer grazie ad un semplice lettore dedicato.

IL VIDEO EDITING I supporti di archiviazione:

• - SD (Secur Digital) Card

• Sono schede con dimensioni molto ridotte

• SD: 32 x 24 x 2,1

• MINI SD: 21,5 x 20 x 1,4

• MICRO SD: 11 x 15 x 1

• Hanno capienze di memoria molto elevate e attualmente raggiungono una capacità di 128 Gb.

• Per le MINI SD e le MICRO SD di 64 Gb.

IL VIDEO EDITING I supporti di archiviazione:

• - SDXC (Secur Digital eXtended Capacity)

• Le SD con capacità superiori a 128 Gb sono chiamate SDXC o SD 3.0 e consentono (per ora ...) la capienza di memoria massima teorica di 2048 Gb (2 Terabyte) e una velocità di trasferimento di 104 Mb/s (mediante il BUS, derivato di “omnibus” - per tutti; è un canale di dialogo informatico)

IL VIDEO EDITING I supporti di archiviazione:

• - DVD (Digital Versatile Disc)

• Il disco ottico è un supporto molto versatile e ormai largamente diffuso; le DVDCam sono un buon compromesso tra qualità di ripresa e praticità di editing; la qualità del formato MPEG2 e la compatibilità del supporto con molti lettori DVD le rendono ottimi strumenti per l’editing video.

IL VIDEO EDITING I supporti di archiviazione:

• - BLU RAY

• La tecnologia Blu-Ray ha portato una grande capacità di archiviazione di informazioni in Alta Definizione; prendono il nome dalla tecnologia al Laser Blu, di lunghezza d’onda ridotta, per scrivere in spazi molto densi aumentando la quantità di dati su disco (fino a 50 GB).

IL VIDEO EDITING Caratteristiche del BLU-RAY

• Il BLU-RAY si differenzia dal DVD per vari motivi: • DEFINIZIONE DELLE IMMAGINI; in HD hanno una risoluzione

video di 1920 x 1080 pixel a scansione interlacciata o progressiva; per comprimere maggiormente le immagini mantenendo un eccellente qualità e sono stati adottati (oltre all’MPEG2) nuovi CoDec standard Blu-Ray:il VC 1 e soprattutto l’H 264.

• AUDIO MULTICANALE; sono nati il Dolby Digital Plus e il DTS-HD High Resolution Audio, che si avvalgono di 7.1 canali audio, da abbinare ad impianti di diffusione adatti (Senza nessuna perdita).

• INTERATTIVITA’ EVOLUTA; Il Blu-Ray ha un alto livello di interattività, secondo le specifiche BD 2.0, consentendo con la funzione BD LIVE di scaricare ed utilizzare contenuti e programmi extra che non risiedono nel disco ma nel Web.

IL VIDEO EDITING Caratteristiche del BLU-RAY

IL VIDEO EDITING Acquisizione da videocamera sul PC

• IL FORMATO “HDV”, PLUG IN PER LA CATTURA • HDV (High Definition Video) significa MPEG2 ad alta risoluzione

collocato all’interno di nastri MiniDV. • Molti fra i più famosi software di Editing hanno implementato nel

loro modulo di cattura il supporto dell’HDV; in alcuni avviene in modo nativo, in altri occorre applicare un “plug-in” (un’aggiunta software spesso scaricabile dal sito del produttore) per renderlo compatibile.

• In entrambi i casi la cattura avviene con il controllo remoto delle funzionalità del camcoder, particolarmente agevole tramite connessione FIREWIRE o THUNDERBOLT.

IL VIDEO EDITING I parametri fondamentali

• Alcuni parametri devono essere impostati prima di procedere all’acquisizione video.

si devono impostare:

dimensione del quadro video (altezza e la larghezza del quadro video in pixel)

aspect ratio (rapporto tra le due dimensioni)

• IN SEGUITO, si deve scegliere anche il ”formato di acquisizione”

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IL VIDEO EDITING RISOLUZIONE video digitale

Standard PAL

• Si definisce risoluzione di un'immagine digitale, il numero di pixel che compongono l'immagine espresso in base per altezza.

Nello standard europeo

PAL (Phase Alternating Line)

la risoluzione video è di:

720 x 576 pixel

formato di quadro 4.3 25 fotogrammi al secondo

contiene 625 linee

(delle quali, normalmente, ne sono visibili 576)

In questo modo, si ha la certezza della visione corretta delle immagini su qualsiasi monitor

• Il formato 720p, comunemente chiamato HD ready, presenta una risoluzione di 1280×720 pixel con scansione progressiva, per cui ogni aggiornamento coinvolge tutte le 720 linee, 25 volte al secondo.

• Il formato 1080i comunemente chiamato FULL HD presenta una risoluzione di 1920×1080 pixel con scansione interlacciata (per ciascun ciclo, dei 25 ogni secondo, viene trasmesso un semiquadro formato alternativamente dalle sole linee pari o dispari dell'immagine).

• Il formato 1080p, comunemente chiamato Full HD, è il più recente dei tre ed equivale alla versione con scansione progressiva del 1080i, per cui ogni aggiornamento coinvolge tutte le 1080 linee, 25 volte al secondo.

IL VIDEO EDITING RISOLUZIONE video digitale

Standard HD Ready e FULL HD

• Il formati 2K e 4K, sono dei formati emergenti per la risoluzione del CINEMA DIGITALE, stabiliti da “DIGITAL CINEMA INITIATIVES”, un’organizzazione formata nel 2002 dai più importanti studi di produzione per il cinema digitale, per stabilire delle specifiche che garantiscano un livello ELEVATO ed UNIFORME di prestazioni.

• 2K : 2048 x 1080 pixel

• 4K : 4096 x 2160 pixel

IL VIDEO EDITING RISOLUZIONE video digitale

Standard HD Ready e FULL HD

IL VIDEO EDITING l’HD si tinge di blu.

• La vera novità nel settore audiovisivo degli ultimi tempi è stato l’avvento dell’ALTA DEFINIZIONE.

• Prima i Display, passati dalla risoluzione

• video standard (720x576)

• a quella HD (1920x1080p),

• poi i canali satellitari in 1080i e i primi filmati in HD distribuiti via Internet, quindi il BLU-RAY, formato HD su disco, erede del DVD.

• Un film in HD (compresi i contenuti extra e le tracce audio multicanale) può arrivare ad occupare fino a 25 GB di spazio su disco, ben oltre i 4,7 dei DVD.

• Il BLU-RAY può contenere fino a 50 GB di dati; utilizza un Laser di frequenza maggiore rispetto al quello tradizionale (Rosso) che assume il caratteristico colore blu-violetto, in grado di leggere informazioni su dischi molto DENSI.

IL VIDEO EDITING Risoluzioni Video

IL VIDEO EDITING I FORMATI DI QUADRO: dal 4:3 al Widescreen

• Il formato di quadro costituisce l’ASPECT RATIO, è un numero espresso in frazione o decimale che indica il rapporto tra larghezza e altezza del quadro.

• Inizialmente il rapporto 4:3 era l’unico utilizzato e rispecchiava le dimensioni dello schermo tv; con l’introduzione di apparecchi Widescreen il formato 16:9 è diventato uno dei parametri più importanti per apprezzare pienamente la visione panoramica.

In tutte le fasi, ripresa, cattura, editing e riversamento, l’Aspect Ratio deve essere rispettato.

IL VIDEO EDITING I FORMATI DI QUADRO: dal 4:3 al Widescreen

• I pixel sono o rettangolari o quadrati. Un numero chiamato aspect ratio, descrive le proporzioni di un pixel. Ad esempio, un aspect ratio di 1,25:1, significa che ogni pixel è 1,25 volte più largo che alto. I pixel sugli schermi dei computer sono in genere quadrati.

IL VIDEO EDITING I FORMATI DI QUADRO: dal 4:3 al Widescreen

• - Formato WIDESCREEN 16:9

• E’ riconoscibile per le dimensioni orizzontali dello schermo più ampie del classico schermo televisivo, con un richiamo chiaro alle dimensioni “panoramiche” delle pellicole cinematografiche.

IL VIDEO EDITING I FORMATI DI QUADRO: dal 4:3 al Widescreen

• - Formato 4:3

• E’ il formato standard della televisione fino all’introduzione del Widescreen.

• E’ ancora adottato da molte trasmissioni televisive anche se, grazie a DVD, BLU RAY e ai nuovi formati televisivi digitali (HD), sarà sostituito con il 16:9.

IL VIDEO EDITING I FORMATI DI QUADRO: dal 4:3 al Widescreen

• - Formato LETTERBOX

• Permette la visualizzazione del formato Widescreen su schermi convenzionali 4:3. Viene mantenuto il rapporto tra le due dimensioni, ma il quadro viene scalato fino a rientrare completamente nello schermo. Questo causa la comparsa di bande nere orizzontali sopra e sotto il video.

IL VIDEO EDITING I FORMATI DI QUADRO: dal 4:3 al Widescreen

• - Formato PAN&SCAN

• E’ un ulteriore tecnica che permette la visualizzazione video Widescreen; ciò è permesso dal fatto che viene visualizzata solo una parte dell’immagine, tagliando fuori i lati. E’ possibile spostare la visualizzazione a destra e sinistra dell’immagine, ma una buona parte rimane comunque nascosta. La parte delimitata dalla cornice gialla andrà a riempire lo schermo 4:3.

IL VIDEO EDITING Immagini Digitali - RGB

• Nelle IMMAGINI DIGITALI, l'informazione del colore si memorizza con tre parametri, che corrispondono ai colori fondamentali RGB.

• RGB è il nome di un modello di colori di tipo additivo e si basa sui tre colori rosso (Red), verde (Green) e blu (Blue), da cui appunto il nome RGB (da non confondere con i colori primari sottrattivi giallo, ciano e magenta).

IL VIDEO EDITING Immagini Digitali - Pixel e Colore

• Perché é NECESSARIO comprimere i file Video?

• Premessa: le immagini digitali sono costituite da un certo numero di punti, i pixel, (es: Video PAL: 720 x 576 = 414.720) che rappresentano adeguatamente l'immagine stessa.

• Per ognuno di questi pixel viene memorizzato il suo colore RGB.

• L'occupazione di memoria di un'immagine digitale quindi dipende da:

1) numero di pixel campionati (cioè la risoluzione dell'immagine)

2) numero dei bit utilizzati per assegnare uno specifico colore a CIASCUN pixel, che potrà quindi avere una determinata gradazione: o di RED, o di GREEN, o di Blu.

IL VIDEO EDITING Immagini Digitali - 256 combinazioni

• Quanta memoria serve per rappresentare le varie gradazioni di colore attribuibili ad OGNI singolo pixel?

Dipende dalle gradazioni, cioè dal numero di combinazioni possibili per ogni colore, cioè dal numero di bit utilizzati per assegnare un determinato colore ad ogni singolo pixel

• Quante sono le combinazioni di bit possibili per ognuno dei tre colori RGB?

• in Informatica, ogni bit può avere due valori: 0 o 1 e otto bit costituiscono un Byte.

• quindi un byte può avere 256 combinazioni attribuibili a ciascun colore.

1 Byte

IL VIDEO EDITING Immagini Digitali - Truecolor

• Nel modello RGB le combinazioni per poter assegnare un determinato colore ad un pixel variano tra 0 e 255 possibilità, su di una tavolozza di 256 colori.

• il RED il GREEN e il BLUE possono quindi avere ciascuno un valore da 0 a 255 (determinato da 8 bit).

• Perciò, Il modello di profondità definito "TRUECOLOR" utilizza 24 bit , 8 bit per il rosso, 8 bit per il blu ed 8 bit per il verde.

• Con questa “PROFONDITÀ DI COLORE” si usano I vari livelli d'intensità per ciascun canale combinandoli per produrre un totale di 16,7 milioni di colori distinti (256 × 256 × 256 = 16.777.216) permettendo di riprodurre immagini in modo molto fedele alla realtà (con sfumature ancora più fini di quelle che l'occhio umano riesce a distinguere).

IL VIDEO EDITING YUV e YCbCr

• Lo YUV è uno spazio colore utilizzato per la codifica di immagini o video. Concepito per rispecchiare il comportamento della visione umana, permette una larghezza di banda della crominanza ridotta per evitare errori di trasmissione e compressione.

• Lo YUV fu progettato allo scopo di permettere la trasmissione televisiva a colori, pur conservando la compatibilità con le infrastrutture esistenti, in bianco e nero. Questa esigenza comportava la necessità di conservare il segnale di luma Y già esistente, per cui venne sviluppata una tecnica per aggiungervi i due segnali di crominanza UV.

• Una derivazione dal modello YUV è la sua versione digitale YCbCr dove troviamo la LUMINANZA Y e i valori del COLORE BLU Cb e del COLORE ROSSO Cr.

IL VIDEO EDITING Immagini Digitali - Truecolor

• Lo YUV è usato molto spesso come sinonimo di YCbCr. Si tratta tuttavia di formati differenti, uno analogico e l'altro digitale.

• Nei sistemi digitali, il modello YCbCr è il più comunemente utilizzato sia per la compressione che per la trasmissione, in particolare per le applicazioni video ma anche più in generale ogni volta che si trattino immagini. È piuttosto frequente nei sistemi informatici usare il termine YUV al posto del corretto YCbCr, e questa pratica è probabilmente all'origine della confusione. Per esempio, il diffuso sistema di compressione MPEG, utilizzato nei DVD e nella trasmissione digitale, utilizza di solito un modello YCrCb, ma viene spesso indicato come YUV.

Valore Y = 0,5 Valore Y = 1Valore Y = 0

IL VIDEO EDITING l’acquisizione: Formato Video e Codec

un mondo in evoluzione costante• Anche se in apparenza il procedimento di cattura delle immagini

in movimento da una telecamera al computer avviene in modo semplice, in realtà esso è il frutto di sofisticati software in grado di gestire una qualità del video ed una risoluzione sempre maggiore ed una dimensione dei file digitali sempre minore.

• Questo è dovuto soprattutto a due componenti con cui si avrà a che fare in tutte le fasi di Editing:

• il FORMATO VIDEO e il CODEC di compressione.

• Il FORMATO VIDEO o CONTAINER, si può considerare come una sorta di “contenitore software” nel quale vengono memorizzate le tracce video ed audio e tutte le informazioni utili alla loro gestione: la velocità, l’ordine di successione, il sincronismo audio-video.

• E’ il CONTAINER che dà l’estensione dei file video (es: .avi .mov) • il CODEC (COdec/DECoder) è un “metodo” (strumento software)

che permette la compressione e decompressione delle immagini e dell’audio per una riproduzione fluida e per una riduzione della dimensione finale del file.

IL VIDEO EDITING FORMATO VIDEO e CODEC

un mondo in evoluzione costante

IL VIDEO EDITING La Compressione Video: i principali FORMATI (o CONTAINERS)

• Digital Video (.DV)

• Diffuso dal 1995. E’ considerato sia un Formato che un CoDec.

• E’ un formato digitale NATIVO, cioè nasce digitale fin dalla ripresa e rimane tale fino al riversamento e alla editazione dell clip video sul computer.

• Ogni Frame (“quadro” o “fotogramma”), viene campionato come immagine a sè stante, senza correlazione con i fotogrammi precedenti o successivi, in pratica senza nessuna ricompressione (senza CoDec esterni, è esso stesso un CoDec).

• Pertanto, è un formato di GRANDE QUALITA’ che richiede MOLTO SPAZIO su disco fisso.

IL VIDEO EDITING La Compressione Video: i principali FORMATI (o CONTAINERS)

• Ms video for windows .AVI (Audio Video Interlive)

• Diffuso dal 1992. E’ stato il primo CONTAINER (o formato) di compressione con le specifiche necessarie ad elaborare il VIdeo Digitale tradizionalmente gestito da piattaforma Windows.

• E’ capace di supportare molti codec di compressione tra cui: DivX; Xvid; Cinepak; Intel Indeo;

• l’AVI è un container adatto per sistemi windows; è compatibile con i vari software di editing e permette (anche) di catturare e gestire i video con precisione al fotogramma.

IL VIDEO EDITING La Compressione Video: i principali FORMATI (o CONTAINERS)

• MPEG-4 Part 14 (.MP4; MPG;)

• MPEG sta per Moving Picture Experts Group, e si riferisce a un gruppo di lavoro interno all'organizzazione Iso (International Organization for Standardization) che si occupa di sviluppare standard tecnologici a livello mondiale nel campo del video e dell'audio digitali, (E’attivo fin dal 1988 ed è costituito da più di 200 aziende in rappresentanza di circa 20 nazioni nel mondo).

• E’ un Container audio/video che ha il pregio di aver ridotto decisamente le dimensioni dei file mantenendo una notevole qualità d’immagine.

IL VIDEO EDITING La Compressione Video: i principali FORMATI (o CONTAINERS)

• Apple Quick Time (.MOV)

• Diffuso dal 1998. Si tratta del formato derivato dai sistemi Mac, ed equivale ad AVI su Windows. I due formati hanno seguito strade differenti ma da tempo sono compatibili con i rispettivi sistemi concorrenti.

• Supporta molti codec e molte funzioni video avanzate (compresa l’alta definizione) ed è una piattaforma di editing molto utilizzata anche su Windows.

IL VIDEO EDITING La Compressione Video: i principali FORMATI (o CONTAINERS)

• Apple Intermediate Codec (.AIC)

• Diffuso dal 2005. E usato in particolare con il software “Imovie” (Fin dalla versione 5; l’attuale è la 11) Si tratta del container Apple Intermediate Codec derivato dai sistemi Mac, molto simile al formato DV .

• E’ dotato di elevate caratteristiche di qualità e richiede un uso meno intensivo (rispetto al DV) del processore durante il flusso di lavoro.

• AIC è disponibile solo su piattaforma Mac OS X e non può essere letto (ad oggi) su altre piattaforme come Windows o Linux.

IL VIDEO EDITING La Compressione Video: i principali FORMATI (o CONTAINERS)

• MATROSKA (.MKV) • Diffuso dal 2009. Matroska è un recente contenitore multimediale di

video / audio / sottotitoli. Matroska è trovato solitamente come: files .MKV (matroska video), files .MKA (matroska audio) e files .MKS (sottotitoli).

• il formato Matroska è sempre più utilizzato per la creazione di video in alta definizione (HD).

• E’ un formato moderno, estensibile, flessibile, multipiattaforma. • I file .MKV possono essere considerati come “contenitori” dove al loro

interno possiamo trovare uno o più file video, che ad esempio può essere un divx, xvid, o il più usato file video H264 (avc) , uno o più file audio solitamente in DTS o in AC3, e molte volte sono presenti anche i sottotitoli in varie lingue, il tutto racchiuso in un' unico file appunto con estensione .MKV.

IL VIDEO EDITING La Compressione Video: i principali FORMATI (o CONTAINERS)

• MATROSKA (.MKV) • Matroska punta a diventare il contenitore standard di formati multimediali

perché si basa su EBML (Extensible Binary Meta Language), un derivato binario del formato XML. EBML consente al Team di Sviluppo Matroska di guadagnare consistenti vantaggi in termini di estensibilità futura del formato.Le estensioni più comuni dei file del progetto sono di tipo MKV e MKA sono dei files multimediali simili a Quick Time della Apple o MP4 di MPEG.

• Il formato Matroska è supportato da Samsung, LG, Panasonic su televisori e lettori Blu-ray. I files Matroska possono essere riprodotti direttamente dalle memorie USB o Hard Disk esterni quando connessi ai dispositivi audio/video.

• E’ fornito come supporto nativo per diversi Sistemi Operativi tra cui Linux, Windows, Mac OSX.

IL VIDEO EDITING La Compressione Video: i CODEC

• Il codec (COdificator-DECodificator o COmpressore DECompressore) e' un particolare software che contiene un algoritmo costruito per codificare e decodificare (in questo caso) una sequenza video.

• 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 scopo risponde il codec che, appunto, in fase di acquisizione trasforma le informazioni ricevute in un file piu' piccolo e compatto, e in fase di riproduzione interpreta il codice nel file per poterlo mostrare integro.

IL VIDEO EDITING La Compressione Video: i principali CODEC

• CINEPACK Diffuso nel 1990 per computer poco potenti, il Cinepak oggi risulta poco usato proprio perché ormai superato da nuove tecnologie di compressione. Dato che è visualizzabile praticamente da tutti i computer esistenti, lo si trova ancora nella lista codec del software e dell’hardware più comune.

• Gli standard MPEG vengono rilasciati a capitoli (o PARTI) in diversi momenti.

• MPEG-1 Part 2 Diffuso nel 1991, è il primo rivoluzionario codec mpeg ad essere stato utilizzato principalmente per il cosiddetto Video-cd di qualità VHS.

• MPEG-2 Part 2 Diffuso nel 1994, permette una buona compressione Video. E’ utilizzato nel Dvd, ha una qualità video molto elevata, ma anche un grosso consumo in termini di spazio. Non è adatto a complessi processi di editing perché memorizza solo alcuni fotogrammi di riferimento. E’ però un ottimo compromesso tra dimensioni e qualità video, tanto che è stato scelto come standard sia per i DVD che per le trasmissioni televisive digitali.

IL VIDEO EDITING La Compressione Video: i principali CODEC

• MPEG-3 E’ stato abbandonato. Inizialmente pensato per l’HDTV, in seguito si è rivelato superfluo, in quanto l’MPEG-2 era sufficiente per tale applicazione .

• “MP3” (MPEG-1 Part 3) Dedicato esclusivamente all’audio, consente di ridurre la dimensione di un file audio .wav di più di dieci volte, con una perdita di qualità minima.

• “MPEG 4” Diffuso dal 1998. E’ un miglioramento dell’mpeg2, ATTUALMENTE IN COSTANTE SVILUPPO; tramite nuovi metodi di compressione permette di ottenere alta qualità in poco spazio.

• MPEG 4 Part 2 (DivX, XviD) Ebbero origine da una versione modificata del codec proprietario Microsoft MPEG4 alla quale furono eliminate delle limitazioni inserite dalla Microsoft; permettono un’elevato livello di compressione e di ottimizzazione della codifica e decodifica; NON SONO UNO STANDARD, per cui poco affidabili; hanno estensione .AVI pur sfruttando la codifica MPEG e possono essere utilizzati sul proprio computer solo se si è provveduto ad installarli ad hoc.

IL VIDEO EDITING La Compressione Video: i principali CODEC

• MPEG 4 Part 10 (H.264) Diffuso dal 2005. l’H264 è un codec video che offre qualità sorprendenti in rapporto ad un bit-rate basso.

Pur facendo parte della famiglia Mpeg, è di recente realizzazione e implementazione da parte di Apple (All’interno di Quick TIme); ratificato come parte dello standard MPEG-4, questa tecnologia MOLTO efficiente offre ottimi risultati con una varietà di ampiezze di banda: dai dispositivi portatili 3G alle videoconferenze (iChat su MAC), fino all’HD in contesto broadcast (Blu-Ray).

L’H.264 offre una qualità pari allo standard MPEG-2 a un terzo o persino la metà del bit-rate, con una risoluzione fino a quattro volte superiore.

H.264 è ora obbligatorio per le specifiche Blu-ray.

• VC-1 Diffuso dal 2006. E’ un’alternativa di Microsoft all’H.264.; fà parte delle specifiche dell’Alta Definizione gestita dal Blu Ray.

• Il Bit Rate è il flusso di bit al secondo e determina il peso del file per ogni secondo di video.

• Il Bit Rate è espresso in Mbps, Mega bit per secondo

• 1Mbps vuol dire che un secondo di Video pesa un mega bit (circa 125 Kbyte - 1/8)

• E’ un parametro fondamentale poiché determina l’equilibrio tra la dimensione del file e la qualità delle immagini; Di solito in fase di cattura si tende ad impiegare valori di bitrate alti.

• Il riferimento è lo standard DVD, che ha un bitrate video massimo pari a 9800 Kbits/sec, in modo da ottenere degli originali di qualità, che possono essere ridimensionati in seguito.

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IL VIDEO EDITING Il BIT RATE

• La Velocità di trasferimento, Indica la quantità di dati che possono essere trasferiti, attraverso una connessione, in un dato periodo di tempo.

• Nei dispositivi elettronici l'informazione viene gestita in forma digitale, cioè sostanzialmente una sequenza di bit, per questo tale velocità viene misurata in bit per secondo (Bit-Rate).

• La quantità di informazione trasferita nell'unità di tempo si misurerà rispettivamente in bit per secondo, abbreviato in bit/s o bps.

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IL BIT RATE E LA RISOLUZIONE

• Elementi da considerare:

VIDEO DIFFERENTI SI COMPRIMONO IN MODO DIFFERENTE.

• Il Bit-Rate è misurato in bits/s (bit per secondo) da utilizzare per ogni singolo frame del "gruppo" che costituisce un secondo di visione.

• Per determinare quanti bit utilizzerà un singolo frame, sono necessari un po' di conti:

• Ogni filmato ha un certo numero di frame (fotogrammi) per secondo e questa misura si chiama FPS, o "Frame Rate"

STANDARD VIDEO:

• Per l'NTSC (National Television System Committee) di solito si usano 29.97 fps (frames per seconds)

• Per il PAL (Phase Alternate Line) si usano 25 fps.

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IL BIT RATE E LA RISOLUZIONE Non esistono il BIT RATE e la RISOLUZIONE ideale!

• Diremo che un video ha un Bit-Rate di X bits/s. • Questo significa che avremo rispettivamente X/29.97 (NTSC) o X/25 (PAL) bits per frame. • Se, per ipotesi, si mantenesse lo stesso Bit-Rate, tanto maggiori

sarebbero i frame al secondo, quanto minori sarebbero i bits destinati per ogni frame.

• Quindi, nel PAL il Bit-Rate sarebbe maggiore. • il numero di bit per frame determina essenzialmente la qualità

dell’immagine.

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IL BIT RATE E LA RISOLUZIONE

• Inoltre, ogni frame è "costruito" con un certo numero di pixel (altezza per larghezza del frame stesso); quindi, tanto maggiore è la sua risoluzione, quanto maggiore sarà il numero di pixel.

• Se si vuole comunque stare nel Bit-Rate prescelto e contemporaneamente si aumenta la risoluzione, avremo meno bit da destinare ai pixel; ciò comporterà perdita di qualità, perchè a parità di Bit Rate sarà MAGGIORE il numero di pixel da gestire.....

• Se si sta pensando di ridurre il frame-rate, non funzionerà, infatti, se, per esempio, si volesse codificare a 20 fps invece di 25 fps (per aumentare i bits da destinare ad ogni frame, che sono di meno..) il filmato andrebbe soltanto più lento e durerebbe di più, dovendo anche modificare il pitch (variazione di frequenza) del suono della traccia audio (utilizzando un wave editor)

• Il settaggio di questi parametri varia da video a video e non ci sono, quindi, due video che permettano di ottenere gli stessi risultati con gli stessi parametri., ricordando comunque lo standard DVD, che ha un bitrate video massimo pari a 9800 Kbits/sec.

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IL BIT RATE E LA RISOLUZIONE

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Il video editing