Standard MPEG

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MPEG (acronimo: Moving Picture Experts Group) è la sigla con cui si indica una famiglia di standard tecnologici per rappresentare in forma numerico-digitale (ovvero sotto forma di bit) contenuti audiovisivi, ma è anche il nome del gruppo internazionale di esperti, tecnici e ricercatori appartenenti alle maggiori società del settore: telecomunicazioni, broadcasting, software, elettronica di consumo che si riuniscono periodicamente per sviluppare e definire questi standard.

Lo scopo della codifica audio-video è essenzialmente quello di comprimere il segnale prodotto dalla digitalizzazione di un'immagine o di un brano sonoro, permettendo di trasmetterlo e riprodurlo col miglior rapporto possibile tra qualità e dimensioni del file (o velocità di trasmissione richiesta per la spedizione dei dati dalla sorgente all'utente). In questo modo, diventa più semplice ed economico fornire servizi multimediali sulle reti di telecomunicazioni e distribuire audio e video in forma digitale.

Per comprendere come funzionano le tecnologie di compressione audio-video come MPEG, pensiamo ad un breve filmato televisivo: ogni secondo di trasmissione è composto di 25 schermate che per semplicità possiamo paragonare a 25 fotografie o immagini fisse che messe rapidamente in successione creano il filmato audio video. Ogni fotografia, a sua volta, può essere scomposta in pezzi piccolissimi e ogni pezzo viene codificato con un numero che serve a descriverlo. In questo modo il filmato viene descritto con una sequenza lunghissima di numeri, molti dei quali saranno uguali perché corrispondono allo stesso tipo di informazione, (ad esempio se descrivono un elemento costante della scena come il cielo azzurro). È, quindi, possibile contenere l’intera sequenza di numeri uguali riducendoli a due soli, uno dei quali ci comunica effettivamente l’informazione e l’altro ci dice quante volte si ripete identica.
Per quanto riguarda l'audio, normalmente si sfruttano le caratteristiche dell'orecchio umano, e in particolare la sua incapacità di sentire suoni deboli se vicino ad essi, in frequenza o nel tempo, vi è un suono molto forte. Così si eliminano quei suoni impercepibili sottraendo una parte dei dati da trasmettere.

È esattamente quello che fanno le tecniche di compressione: invece di trasmettere tutte le informazioni, vengono trasmesse solo quelle essenziali a ricostruire le scene o i suoni originari, trasmettendo solo quelli che si modificano, mentre gli elementi invarianti e le variazioni impercettibili vengono tralasciate, riducendo notevolmente il numero di informazioni trasmesse.

Gli standard MPEG principali sono:

MPEG-1, che è il primo sviluppato, nato per applicazioni di qualità relativamente bassa (video di livello VHS, per intenderci), è utilizzato per la registrazione su CD (CD-video). MPEG-1 adotta tre sistemi di codifica differenti denominati layer1, layer2 e layer3 quest'ultimo noto anche come MP3 utilizzatissimonell'ambito della compressione audio.

MPEG-2, utilizzato nella TV digitale e nei DVD-Video. Ha una qualità superiore al MPEG-1 ma richiede per contro maggiori risorse hardware.

MPEG-4, è lo standard dei Divx e Xvid capace di offrire la stessa qualità del MPEG-2 con una compressione di circa tre volte superiore.

Esiste anche:

MPEG-3 che è stato abbandonato, inizialmente è stato sviluppato per l'HDTV ma in seguito si è rivelato superfluo, in quanto si è visto che l'MPEG-2 era sufficiente per tale applicazione.

Con l'avvento dell'alta definizione è nato l'ultimo codec: H.264/AVC chiamato anche MPEG4 parte 10 destinato esclusivamente per questa tecnologia.

Sia i file MPEG video che i file MPEG audio necessitano, per essere riprodotti, di appositi programmi, che sono normalmente reperibili in rete, inoltre i file MPEG non si prestano ai progetti complessi di editing perchè memorizzano solo alcuni fotogrammi. E' un ottimo compromesso tra dimensioni e qualità video.

Video AVI: Divx e Xvid

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Il DivX nasce nei laboratori della Microsoft. Il DivX è un codec di compressione video basato sul formato MPEG4. Un Codec (COder-DECoder) è un software che svolge una duplice funzione: codifica (comprime) un flusso di dati in un certo formato e lo decodifica (decomprime) in fase di riproduzione.
Il codec Divx, non è un software che ci consente di lavorare direttamente sul file, ma, bisogna utilizzarlo attraverso altri programmi che ne rilevano la sua presenza nel sistema operativo.
Se dobbiamo creare un file DivX occorrerà utilizzare un programma (detto encoder) che procederà alla conversione, se invece vogliamo riprodurre il file in questo caso utilizzeremo il codec attraverso il nostro player (ad esempio: media player, winamp, ecc).

Xvid è la lettura da destra verso sinistra della parola Divx, anch'esso è un codec di compressione video basato sul formato MPEG4 ma la differenza sta nel fatto che non è stato creato da Microsoft ma è un software Open Source il che significa libero da vincoli commerciali per cui si può scaricare e utilizzare liberamente rilasciato sotto licenza GPL.
IL sito di riferimento del codec Xvid dove è possibile scaricarlo è http://www.xvid.org

Quando parliamo di file codificati come DivX o Xvid parliamo sempre di file con estensione .AVI.

Tutti i video Divx e Xvid possono essere creati con aspect ratio (aspetto delle proporzioni) di 4/3 o 16/9 (Wide-screen). Per visualizzarli correttamente su una TV con aspetto 16/9 bisogna impostarla sulla funzione wide-screen (non cinema 16/9 perché si otterrebbe un ingrandimento del fotogramma che non verrebbe visualizzato completamente sullo schermo, mentre l'impostazione 4/3 deformerebbe il fotogramma perché è un'impostazione per video PAL e il Divx o xvid non è tale).

Codec H.264/AVC

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H.264/AVC (acronimo: Advanced Video Codec) della Apple, conosciuto anche con il nome di MPEG4 Parte 10, è la più avanzata tecnologia di compressione video sviluppata dal consorzio MPEG.

H.264 offre un'eccellente qualità video indipendentemente dalla larghezza di banda, dal 3G (telefoni cellulari) all'HD (trasmissione radiotelevisiva) passando per tutti gli altri mezzi di diffusione possibili. La tecnologia H.264 è diventata obbligatoria per la specifica Blu-ray, il formato dei DVD ad alta definizione, ed è stata approvata per le versioni aggiornate degli standard DVB (Digital Video Broadcasting, diffusione video digitale) e 3GPP (3rd Generation Partnership Project, progetto di collaborazione per la standardizzazione del sistema radiomobile di terza generazione). Diverse aziende del settore delle trasmissioni televisive e via cavo, della videoconferenza e dell'elettronica di consumo scelgono lo standard H.264 come codec video predefinito per i loro nuovi prodotti e servizi.

Il codec H.264/AVC in futuro tenderà a sostituire l'attuale MPEG2 in quanto offre più facilità a trasmettere dati video grazie alla capacità di compressione e, un un gran risultato durante la riproduzione da parte dell'utente grazie l'elevata definizione.

Il codec H.264/AVC può presentarsi in formato AVI o Quick-time.

Le videocamere di ultima generazione che girano filmati compressi con il codec H.264, memorizzano il file sulla memoria interna o su card-SD riducendo notevolmente il volume della telecamera con ottimi risultati nella qualità del video in quanto sono capaci di riprendere con risoluzioni HD (1920x1080 o 1280x720).

Formati Matroska MKV

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I formati Matroska (in cui il nome deriva dal riferimento delle tipiche bambole russe) sono dei contenitori multimediali interamente liberi e gratuiti.

Il formato Matroska MKV(Matroska Video) si tratta di un contenitore che permette di racchiudere del video (DivX, Xvid, ecc.), del suono (MP3, AC3, AAC, OGG, ecc.), nonché dei sottotitoli (SRT, ASS, SSA, USF, etc.) in uno stesso file.

Il formato MKV è basato da una struttura derivata dal XML (eXtensible Markup Language), detta EBML (Extensible Binary Meta Language).

Grazie al formato Matroska, è possibile realizzare delle funzioni di indicizzazione, creare dei menù, fare delle ricerche nel file, selezionare una fonte sonora, oppure scegliere un sotto titolo.

Il formato Matroska punta a diventare uno standard multimediale, ma si deve chiarire che il "contenitore Audio / Video" Matroska, non utilizza una compressione video o audio con dei codec, ma si tratta di un contenitore per il quale ci possono essere molti flussi audio, video e sottotitoli che permettendo all'utente di memorizzare un film completo o un CD in un unico file, incorporando le funzionalità che ci si aspetta da un moderno "formato contenitore" come: la ricerca rapida dei file, i capitoli voci, i sottotitoli, i menù come i DVD ecc.

I formati Matroska comprendono anche i file MKA (Matroska Audio), i file MKS (Matroska Sottotitoli) e i file MK3D (Matroska 3D) ossia i video in 3D.

Formati DV e HDV

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DV (acronimo: Digital Video) è stato creato per semplificare ed unificare il processo di ripresa, acquisizione, editing, oltre che per aumentare la qualità del video rispetto ai sistemi precedenti.

Il DV è un codec digitale che rimane tale sin dal momento della ripresa, al momento di riversare la clip, e al montaggio video. Infatti, quando lavoriamo da analogico, ovvero catturiamo una sequenza con una scheda di acquisizione, non facciamo altro che trasformare un segnale analogico (che esce dalla videocamera VHS, ecc...) in un segnale digitale (quello su cui faremo editing). Col DV questo non avviene più. Già al momento della ripresa, sul nastro miniDV della videocamera viene registrata una sorta di clip digitale, una sequenza di bit che dobbiamo soltanto trasferire (in pratica copiare) su computer senza nessuna compressione aggiuntiva.

Il codec DV può presentarsi in formato AVI o Quick-time, ma ci si deve ricordare che rimane un DV, con una sua struttura e una sua compressione d'immagine.

HDV, (acronimo: High Definition Video) è un nuovo formato standard di videoregistrazione di immagini ad alta definizione su cassette MiniDV.

La cattura dei video in alta definizione HDV, avviene utilizzando la porta Firewire per la connessione tra videocamera e computer, ma il formato non è il medesimo che viene impiegato per l'acquisizione del MiniDv. L'HDV utilizza il codec MPEG2, mentre il formato miniDv impiega un codec completamente diverso. Per tale motivo il software deve riconoscere questa differenza e la deve saper gestire indipendentemente dalla videocamera che si collega. I più famosi software di video editing hanno aggiunto il supporto per l'HDV mentre per altri è necessario ancora ricorrere al plug-in per renderlo compatibile.

Il problema essenziale di questi formati HDV o DV sono l'enorme quantità di dati che il sistema deve contenere per cui è molto esigente in fatto di spazio. Cinque minuti di video in formato miniDV occupano più di 1 GB di memoria per questo motivo, visto il grande flusso da gestire, si deve ricorrere ad un protocollo di trasmissione dati particolare: il Firewire, ormai entrato nell'utilizzo comune. La connessione Firewire è una porta digitale usata per trasferire il contenuto multimediale senza perdite di qualità, mantenendo il video inalterato.

Blu-Ray Disc

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Il Blu-Ray Disc (raggio blu) è il supporto ottico proposto dalla Sony agli inizi del 2002 come evoluzione del DVD idoneo per la televisione ad alta definizione (HDTV).
È stato utilizzato il termine Blu (usato in italiano) al posto del corretto Blue, poiché quest'ultimo è di uso comune nella lingua inglese e quindi non registrabile come marchio.

Grazie alla tacnologia di un laser a luce blu, riesce a contenere fino a 25 GB di dati su un singolo strato, oltre 5 volte di più rispetto a un DVD single-layer (4,7 GB).

Generalmente i Blu-Ray sono composti da due strati (layer) raggiungendo una capacità di memoria di circa 54 GB, e utlizzando dei codec sofisticati come H.264 AVC, sono ideali per contenere video in alta risoluzione come il Full-HD.

Oggi esistono dei Blu-Ray composti da quattro strati con 100GB di memoria su un solo disco.

Video HD e TV in alta definizione HDTV

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La televisione in alta definizione, in sigla HDTV (acronimo: High Definition TeleVision), è la televisione con video di qualità significativamente superiore a quello della SDTV (StandarD TV). A differenza della SDTV, in cui il rapporto d'aspetto è sia nel tradizionale formato 4:3 che in quello 16:9, l'alta definizione moderna prevede standard unicamente in wide-screen 16:9.

Oggi la tecnologia HDTV comprende tre formati video, che differiscono sia per la risoluzione effettiva che per le modalità di scansione dell'immagine.

Il formato HD Ready 720p, che presenta una risoluzione di 1280x720 complessivamente 921.600 pixel con scansione progressiva, ovvero per ciascun ciclo di trasmissione di un fotogramma (50 o 60 Hz a seconda dei Paesi) viene trasmesso l'intero quadro dell'immagine. Ogni aggiornamento coinvolge tutte le 720 linee e i 921.600 pixel dello schermo. Nel caso di uno schermo al plasma con pixel non-quadrati ma rettangolari è considerato HD Ready anche la risoluzione di 1024x768 complessivamente 786.423 pixel.

Il formato Full HD 1080i, che presenta una risoluzione di 1920×1080 complessivamente di 2.073.600 pixel con scansione interlacciata, ovvero per ciascun ciclo viene trasmesso un semi-quadro formato alternativamente dalle sole linee pari o dispari dell'immagine. Quindi ogni aggiornamento coinvolge 540 righe e 1.036.800 pixel.

Il formato Full HD 1080p, che è il più recente ed equivale alla versione con scansione progressiva del 1080i, per cui ogni aggiornamento coinvolge tutte le 1080 linee e i 2.073.600 pixel dello schermo, con 24 fps (stessa velocità della pellicola cinematografica).

Ma come si deve fare per fruttare l'HDTV?

I notevoli miglioramenti dell'alta definizione sono apprezzabili solo se si possiede un intero set HDTV, vale a dire sia televisore che decoder per ricevere le trasmissioni ad alta definizione trasmesse dalle emittenti televisive, o un lettore ottico di dischi ad alta definizione Blu-ray collegati con un cavo HDMI. In caso contrario, se si tentasse di visualizzare un contenuto HDTV con un televisore tradizionale, non si noterebbero miglioramenti nella definizione, in quanto il vantaggio fondamentale dell'alta definizione risiede proprio nella maggiore risoluzione del segnale video.

Quali caratteristiche deve avere una TV per supportare l'alta risoluzione?

C'è decisamente poca chiarezza nella maggior parte dei produttori circa le effettive caratteristiche tecniche di un televisore che abbia supporto all'alta definizione. Non è detto che un display di elevata diagonale, con tecnologia TFT o plasma, sia una soluzione HD. Per dare un minimo di sicurezza al consumatore, esistono i loghi "HD Ready", e "FULL HD 1080p", stabiliti dalla EICTA (European Information, Communications and Consumer Electronics Industry Technology Association), che stabilisce le caratteristiche del televisore per essere in grado di visualizzare i contenuti HD.

Il logo HD Ready garantisce che il televisore: abbia una risoluzione nativa del display di almeno 720 linee in modalità wide-screen 16:9 e deve essere in grado di accettare segnali HD attraverso almeno un ingresso video analogico Component YUV e uno a più ingressi digitali HDMI (in alternativa DVI).
Gli ingressi HDMI devono essere in grado di accettare segnali nei seguenti formati HD:
- 1280 x 720 @ 50 Hz e 60 Hz in formato progressivo “720p"
- 1920 x 1080 @ 50 Hz e 60 Hz in formato interlacciato “1080i”
Il simbolo @ indica la frequenza di refresh del segnale video. I display HD Ready devono poter gestire segnali video 720p e 1080i sia nelle variante a 50 Hz che in quella a 60 Hz.

Il logo Full HD garantisce che il televisore: abbia una risoluzione nativa del display di almeno 1080 linee in modalità widescreen 16:9 e deve essere in grado di accettare segnali HD attraverso almeno un ingresso video analogico Component YUV e uno a più ingressi digitali HDMI (in alternativa DVI).
Gli ingressi HD devono essere in grado di accettare segnali nei seguenti formati HD:
Analogico Component YUV:
- 1280 x 720 @ 50 Hz e 60 Hz in formato progressivo “720p”
- 1920 x 1080 @ 50 Hz e 60 Hz in formato interlacciato “1080i”
Digitale HDMI:
- 1280 x 720 @ 50 Hz e 60 Hz in formato progressivo “720p”
- 1920 x 1080 @ 50 Hz e 60 Hz in formato interlacciato “1080i”
- 1920 x 1080 @ 24 Hz 50 Hz e 60 Hz in formato progressivo”1080p”
Confrontando le esigenze del logo Full HD rispetto al semplice HD Ready, vediamo aggiunta una riga alle specifiche dei segnali video gestiti dal display. In particolare gli schermi Full HD devono gestire e visualizzare segnali Full HD 1920x1080 progressivi alle frequenze di 50 e 60 Hz con l'aggiunta della frequenza 24 Hz, che corrisponde al formato utilizzato dai Blu-ray per il salvataggio dei film in alta definizione.
Il numero di 24 Hz non è casuale poiché rispetta il formato originale delle pellicole cinematografiche, che sono realizzate a 24 fotogrammi al secondo. Il rispetto della medesima frequenza di riproduzione consente di riportare nel modo più fedele possibile le immagini delle pellicole sui display di casa.

Gli ingressi digitali HDMI o DVI sia nelle TV HD Ready che Full HD devono supportare il protocollo di protezione dei contenuti HDCP (High-Bandwidth Digital Content Protection). La tecnologia si evolve, la qualità dell'immagine migliora, l'analogico lascia il posto al digitale e anche le protezioni anti-copia fanno progressi. Nel caso dei segnali video in alta definizione la scelta è caduta sul sistema HDCP, tecnologia messa a punto da Intel.
Chiaramente se i segnali emessi dalla sorgente video HD non sono protetti, la compatibilità dello schermo con l'HDCP non è indispensabile per la loro visualizzazione. Poiché la maggior parte dei segnali digitali HD (da satellite, da DVD, etc.) sono destinati ad implementare questo sistema di protezione, la compatibilità HDCP diventa di fatto indispensabile.
Più o meno ciò che accade è che la sorgente video interroga il display per verificare la presenza o meno della compatibilità HDCP e, se questa è presente, le immagini hanno il via libera visualizzando il segnale HD sullo schermo, se invece viene a mancare la risposta da parte del display la comunicazione viene interrotta con conseguente scomparsa del segnale video.

Per visualizzare correttamente un video HD sullo schermo è chiaro che la TV deve essere settata in modalità wide-screen (ampio schermo).

Video PAL come crearli e riprodurli correttamente in TV

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Spesso quando si riproduce un film in DVD o si desidera esportare un video in seguito ad un montaggio, si rischia di fare confusione tra i vari formati ed impostazioni del televisore, rischiando di sbagliare con la conseguenza di una sgradevole deformazione dell'immagine, oltre ad una brutta figura con gli spettatori.

Allora come si deve impostare il televisore per ottenere un'ottima riproduzione senza deformazioni? E se si vuole creare un film in DVD di quali accorgimenti bisogna tenere conto?

Si deve sapere che i film e le trasmissioni televisive sono creati secondo due standard di colori mondiali che sono: NTSC o PAL. Inoltre con l'avvento della TV digitale le trasmissioni televisive necessitano di una compressione MPEG2 adottata dal consorzio DVB (Digital Video Broadcasting).

Il formato NTSC (acronimo:National Television System Committee) è usato in Nord e Centro America e Giappone, ha una dimensione video di 480 linee orizzontali e 720 righe verticali, aspect-ratio (aspetto delle proporzioni) 3/2, con 29.97 FPS.

Il PAL (acronimo: Phase Alternating Line) è utilizzato in tutta Europa compresa la Gran Bretagna e nella maggior parte del mondo, per cui è lo standard più diffuso e di maggiore interesse, che verrà trattato in questo articolo. Il PAL ha una dimensione video di 576 linee orizzontali e 720 righe verticali, aspect-ratio (aspetto delle proporzioni) circa 4/3, con 25 FPS.

Per FPS (Frame Per Secondo) si intende il numero dei fotogrammi (frame) che scorrono in un secondo.

Il video che deve essere esportato in DVD-Video (PAL) deve necessariamente essere un file con estensione .VOB di dimensioni 720x576 pixel compresso con un formato MPEG2, se non è così il video deve essere convertito con appositi programmi. Sovente è il software che effettua l'esportazione in DVD a convertire il video con i parametri esatti.

A questo punto è chiaro che qualsiasi film o trasmissione televisiva con standard PAL avrà una dimensione fissa dei frame di 720x576 con aspetto 4/3, ma come è possibile creare e riprodurre correttamente e senza distorsioni di immagini film con un aspetto 16/9 che sono sempre più diffusi?

Innanzi tutto dipende se il video da editare o la videocamera che lo produce ha un aspetto delle proporzioni (aspect ratio) del frame pari a 4/3vedi Fig.1, oppure 16/9 vedi Fig.2 detto anche wide-screen.Oggi giorno si stanno diffondendo sempre di più delle telecamere con dimensioni molto ridotte dotate di memoria interna o card-SD capaci di riprendere in formato HD 1920x1080 o 1280x720 (aspect-ratio 16/9) che offrono un campo di ripresa molto più ampio rispetto alle altre in 4/3 rendendo questo prodotto molto comodo e soddisfacente nei risultati. Il video prodotto è solitamente in formato .AVI compresso con il codec H.264.

Effettuate le riprese, si provvederà a riversare il contenuto su un PC per realizzare il montaggio del video, ultimato il lavoro si esporta il video in DVD-Video (PAL) utilizzando appositi software ottenendo immagini (frame) differenti in base all'aspetto dell'immagine originale e alle elaborazioni.

La Fig.3 rappresenta il frame PAL standard prodotto dalla videocamera che ha girato il video con aspetto 4/3. In questo caso, il frame conserva le sue caratteristiche originali dalla ripresa, al montaggio e all'esportazione.

Se si dispone di un video con aspetto 16/9, può essere editato ed esportato in due modalità.

La Fig.4 rappresenta il frame definito letterbox. In questo caso il video originale è in 16/9 ma viene editato e convertito in formato 4/3 riducendo il fotogramma con l'aggiunta delle classiche strisce nere orizzontali.

La Fig.5 rappresenta il frame 16/9 anamorfico. In questo caso il video in 16/9 viene editato nel suo formato originale e quando viene esportato in DVD-Video (PAL) vengono modificate le proporzioni orizzontali del frame assumendo l'aspetto anamorfico.

Esistono in commercio lenti anamorfiche da montare sull'obbiettivo delle telecamere professionali per poter riprendere le scene già con le proporzioni anamorfiche, oppure si possono utilizzare delle videocamere che riprendono con un formato (HDV) anamorfico. In questo caso il frame conserva le sue caratteristiche originali dalla ripresa, al montaggio e all'esportazione (Fig.5).

Si può notare come in base ai video originali e agli edit compiuti, si possono ottenere tre tipologie di frame diversi ma tutti con le stesse dimensioni, tipiche dello standard PAL (720x576).

Inoltre ogni video MPEG-2 ha un flag DAR (Display Aspect Ratio). Questo flag dice al player che riprodurrà il video, il target di visualizzazione per cui lo stream video (flusso) è stato codificato. Ci sono quattro valori: 1:1, 4:3, 16:9 e 2.11:1. Il primo e l'ultimo non sono di vitale importanza perché nessuna TV ha questi aspect-ratio. Uno stream video che ha un DAR di 16:9 è pensato per una TV 16:9, ma questo non significa che non può essere utilizzato su una TV 4:3. Lo stesso discorso vale per un DAR di 4:3.

Sarà adesso compito del televisore inquadrare perfettamente l'immagine secondo il DAR del video ed alcune impostazioni.

Come è noto esistono televisori con schermi con aspect ratio 4/3 come quello in Fig. 6 oppure con aspect ratio 16/9 (wide-screen) come quello in Fig.7 che attualmente sono i più diffusi perché, sono in grado di riprodurre delle scene più ampie come al cinema rispetto ai precedenti che stanno scomparendo.

Se si dispone di una TV di vecchia concezione con schermo 4/3 non è possibile effettuare delle impostazioni e il frame viene riprodotto senza alcuna modifica.

Nel caso si disponga di una TV con schermo in 4/3 (Fig.6) di concezione più recente è possibile dare delle impostazioni, ed il televisore è in grado di modificare il frame per ottenere il miglior risultato.

Impostando la TV in modalità 4/3 i fotogrammi non subiscono modifiche per cui se si riproduce un film con frame 4/3 standad otterrò un immagine come in Fig.8 che è la miglior soluzione per questo tipo di televisore, mentre se riproduco un film con frame letterbox l'immagine risulta come in Fig.9. Tuttavia impostando la TV in modalità Pan&Scan si può modificare il frame letterbox (Fig.4) inquadrandolo dal centro e con un ingrandimento si eliminano le strisce nere a discapito dei bordi destro e sinistro che verranno tagliati ottenendo un compromesso di un'immagine ridotta lateralmente ma senza strisce.

Infine se si riproduce un film creato con frame 16/9 anamorfici impostando la TV in modalità letterbox l'immagine sarà ottimizzata tendendo a schiacciare il fotogramma trasformandolo in letterbox simile alla Fig.9.

Un tipico errore di riproduzione è quello della Fig.10 dove viene trasmesso un film creato con frame 16/9 anamorfici ma la TV rimane impostata in modalità 4/3, oppure si tratta di un vecchio televisore dove i frame non possono essere modificati. In questi casi l'immagine rimane anamorfica.

Ora vediamo cosa succede in caso si disponga di una TV di ultima generazione con schermo 16/9 wide-screen (schermo ampio) che oggi sono tra le più diffuse. (Si ricorda che la maggior parte di questi televisori possono essere impostati in modalità automatica per adattare l'immagine con buoni risultati).

Supponiamo di riprodurre un film con fotogrammi 4/3 standard (Fig.3). In questo caso impostando la TV in modalità 4/3 (standard, normale) otterremo l'immagine senza distorsioni ma con le strisce nere verticali Fig.11. Sovente è preferibile impostare la TV in modalità zoom (superzoom o panorama)che adatta il fotogramma allo schermo, tagliandolo leggermente nelle parti superiore ed inferiore e con una modesta deformazione orizzontale, si eliminano le fastidiose barre nere riempendo lo schermo in funzione di questo compromesso.

Se riproduciamo un film creato con fotogrammi letterbox (Fig.4), impostando la TV in modalità 16/9 (cinema 16/9) le barre nere orizzontali del frame vengono eliminate Fig.12 grazie ad un preciso ingrandimento del fotogramma che viene adattato perfettamente allo schermo senza deformazioni a discapito di una perdita di qualità dovuta all'ingrandimento.

Infine se riproduciamo un film creato con fotogrammi 16/9 anamorfici (Fig.5) impostando la TV in modalità wide-screen (schermo largo, schermo intero) il frame verrà schiacciato adattandosi perfettamente allo schermo perdendo la deformazione anamorfica, ottenendo una riproduzione naturale senza perdite di qualitàFig.13. Questa è la miglior soluzione per questi tipi di televisori.

Ecco alcuni tipici errori di impostazione scorretta di una TV con schermo 16/9. La Fig.14 rappresenta la riproduzione di un video con frame letterbox ma la TV è stata impostata per video 4/3 invece che 16/9; la Fig.15 rappresenta un video con frame 4/3 ma la TV è stata impostata per video 16/9; la Fig.16 rappresenta un video con frame anamorfici ma la TV è stata impostata per video 4/3 invece che wide-screen.

Struttura di un DVD-Video

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Il DVD-Video è un'applicazione standard riguardante tipi di dati multimediali audiovisivi (film) suddivisi in file, organizzati secondo alcune precise specifiche. I dati video sono file con estensione .VOB in formato PAL o NTSC compressi utilizzando il codec MPEG-2, mentre per i dati audio viene utilizzata solitamente la compressione AC3 grazie al quale è possibile ottenere un sistema di codifica multicanale 5.1 con formato Dolby Digital.

Audio e video non sono memorizzati separatamente ma miscelati (multiplexati) in uno stream unico. Il supporto su cui vengono memorizzati i dati generalmente è un DVD (DVD singola faccia: 4,7GB o doppio strato: 8,5 GB).

Vediamo ora come è strutturato un DVD in termini di directory e file. Se inseriamo un DVD in un lettore da PC possiamo navigarci come in un hard-disk e scoprire quali file e directory vengono create nella digitalizzazione di un film.

Per quanto riguarda i file, li troviamo tutti con le stesse estensioni, ovvero:

.IFO Il file IFO contiene informazioni sui capitoli, sui sottotitoli e sull'audio
.BUP Il file BUP è il file di backup dei file IFO
.VOB Il file VOB contiene il video, l'audio i sottotitoli ed i menu

I file con estensione VOB fanno parte della struttura tipica dei DVD-Video. Tuttavia, i file VOB, che contengono materialmente le tracce audio-video, non sono sufficienti a definire la struttura dei DVD-Video: ad essi devono infatti essere associati i file IFOche contengono importanti informazioni relative alla modalità di riproduzione dei contenuti audio-video, ai capitoli, ai sottotitoli, alle lingue, ecc... e i file BUP che sono i backup. I file VOB sono rigorosamente basati, per quanto riguarda la parte video, sullo standard di compressione MPEG-2.

Passando alle directory, solitamente ne troviamo due: una denominata AUDIO_TS che solitamente è vuota ed inutilizzata, mentre la seconda che è quella fondamentale e obbligatoria che deve sempre esistere in un DVD è denominata VIDEO_TS.

All'interno della directory VIDEO_TS troveremo i files già menzionati così denominati ed utilizzati:

- Un file VIDEO_TS.VOB contenente audio e video del menù (la struttura, il numero di capitoli le interruzioni; il cursore è contenuto nel corrispettivo VIDEO_TS.IFO).

- Uno o più files VTS_0X_1(da 1 a N) dove X indica il titolo ed N è un numero intero da 1 ad N. Generalmente ogni file VTS ha una dimensione massima di 1 GB e ci possono essere fino a 99 titoli (VTS_99...) e fino a 9 VOBS per titolo.

Queste sono le sezioni dei DVD, i VTS di dimensioni maggiori contengono il film, mentre sugli altri files si avranno i contenuti extra, schermate di avvertimento, schermate di transizione, ecc. Ogni sezione ha un proprio file BUP per il backup, un VTS0X.IFO essenziale al funzionamento del DVD che contiene punti di inizio e fine dei file VTS0X e le informazioni di riproduzione del singolo capitolo, non che le azioni da eseguire prima e dopo la visione del capitolo. Tutti i VTS0x.VOB, VTS0X.IFO .BUP sono necessari ed indispensabili alla corretta riproduzione del DVD identico all'originale.

Normalmente sarà il software che esporta il DVD-Video a creare e impostare tutti questi file.

Ecco un esempio di come può essere strutturata una directory VIDEO_TS

Come potete vedere la struttura è piuttosto logica e semplice.

Nel nostro esempio c'è il titolo 01 (VTS_01...) che contiene il film suddiviso in 4 parti (VTS_01_1.VOB, VTS_01_2.VOB, VTS_01_3.VOB, VTS_01_4.VOB).

Il titolo 02 (VTS_02...) contiene invece gli extra suddivisi in 2 parti (VTS_02_1.VOB, VTS_02_2.VOB).

Risoluzioni video e aspect-ratio

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Ecco la tabelle indicativa delle più comuni risoluzioni video con il relativo aspect-ratio (aspetto delle proporzioni).

Le più diffuse ed utilizzate sono:

con l'aspetto 4/3: VGA 800x600, 640x480, 320x240 e PAL 720x576

con l'apetto 16/9: FULL-HD 1920x1080, HD 1280x720, e WVGA: 640x360 e 480x270.