CODEC

Codec significa codificatore/decodificatore. In pratica si tratta di un pezzo
di software o di un driver che aggiunge al sistema operativo un supporto per
determinati formati audio/video. Con il codec installato, il sistema operativo
riconosce il formato in cui e' stato compresso il materiale e permette quindi
di lanciare il file audio/video (decodifica) e, se esiste un software di
encoding, anche di cambiare il formato del file audio/video (codifica).
Windows per esempio installa automaticamente come parte del s.o. la maggior
parte dei codec utilizzati per le compressioni, ma vi sono codec che non sono
inclusi anche se sono largamente utilizzati in rete: DivX, MPEG-2, XviD e per i
s.o. più vecchi anche MPEG-1


FRAMERATE (fps)

Il framerate definisce quante immagini (frames) contiene un secondo di file
video ed è una delle misure dalla grandezza del file video. L'occhio umano non
percepisce scatti tra un frame e l'altro a 25 fps: l'immagine risulta fluida.
Più si scende nel framerate (si ha cioè un numero minore di frames al secomdo),
più l'occhio rischia di accorgersi dei cambi tra un fotogramma e l'altro,
l’immagine risulta “a scatti”.

Video (interlacciato):
pal = 25 fps
ntsc = 29.97 fps
pellicola (non interlacciato): 24 fps


FRAMES INTERLACCIATI O PROGRESSIVI

Progressivo (progressive scan) è il contrario di interlacciato. Lo standard
televisivo analogico PAL ha una frequenza di 50Hz (nel sistema NTSC invece ha
una frequenza di 60Hz), quindi prevede che l'immagine sullo schermo cambi 50 (o
60) volte al secondo. Se la tecnologia video prevede una scansione
interlacciata delle immagini, il filmato conterrà 25 fps (29,97), ognuno dei
quali costituito di 2 semiquadri (uno conterrà le linee pari, uno le dispari
che insieme formano un'immagine nitida, appunto, interlaccaindosi): quindi 50
(60) semiquadri. Nella scansione progressiva invece il filmato contiene
effettivamente 50 fps, quindi il frame cambia effettivamente 50 volte al
secondo (nei 50Hz, 60 volte nei 60Hz) 


I-FRAMES

Fotogrammi che contengono tutti i dati per costruire l’intera immagine. La
loro compressione è intra-frame, simile alla compressione JPEG delle immagini
fisse, cioè si applica all’interno del fotogramma stesso. Il processo di
compressione rimuove le informazioni ridondanti contenute nel fotogramma
stesso, senza tenere conto delle informazioni contenute negli altri fotogrammi


B-FRAMES

Fotogrammi predittivi bidirezionali composti tramite la valutazione delle
differenze tra il fotogramma precedente e quello successivo. Contengono molte
meno informazioni rispetto agli I-frames, quindi occupano meno spazio. Come
anche per i P-frames, questi fotogrammi non sono visibili se non viene
decodificato tutto il gruppo di fotogrammi, comprendendo un I-frame.  I
B-frames e i P-frames hanno una compressione inter-frame: al fine di rimuovere
i dati in comune, la compressione inter-frame effettua una comparazione dei
fotogrammi consecutivi ottenendo un’informazione differenziale.

P-FRAMES

Fotogrammi che contengono solo informazioni predittive, non sufficienti per
ricostruire l’intera immagine, generate tenendo conto della differenza tra il
fotogramma e il suo precedente


PERSISTENZA SPAZIALE (la stessa informazione ripetuta nello spazio)

Uno schema di compressione “spaziale” può essere descritto in questo modo:
per ogni pixel (la parte più piccola di un’immagine digitalizzata), il codec
verifica se i pixel successivi in quella fila sono uguali, dello stesso colore,
luminosità ecc: verifica cioè se esiste una serie di pixels uguali. Quindi,
sostituisce il primo pixel con un numero che indica una serie di pixels, il
colore (o luminosità ecc…) della serie e la lunghezza della serie. In questo
modo un’informazione che riguarda la posizione (il pixel nella riga 3, colonna
4 è rosso) viene sostituita con un'informazione che riguarda la frequenza (ogni
terzo pixel è rosso).  Questa funzione matematica si chiama DCT (discrete
cosine = coseno transform), quella inversa è detta iDTC : porzioni quadrate di
immagine della dimensione di 64 pixels (8 righe, 8 colonne –ma a volte anche
16x16) vengono trasformate in sequenze di 64 “coefficienti” che sono in
relazione con un’analisi della frequenza della porzione. Coefficienti più
bassi corrispondono a frequenze più basse (per esempio uno stacco sfumato da un
colore a un altro), coefficienti più alti corrispondono a frequenze alte
(stacchi netti nel colore o nella luminosità). Più alto è il coefficiente, più
alta la frequenza a cui si riferisce, meno accuratamente deve essere
rappresentato. Altri modi di compressione dell'immagine video basati su calcoli
spaziali si riferiscono ad un metodo di scomposizione e ricomposizione
dell'immagine più complesso definito “a onde”. Le variazioni di frequenza
sono calcolate nella maggiore o minore ampiezza delle “onde” rispetto a
un’“onda madre”, cioè a una data frequenza di riferimento.

PERSISTENZA TEMPORALE (la stessa informazione ripetuta nel tempo)

La compressione “temporale” si basa sull'utilizzo, per comprimere un frame,
delle informazioni relative al frame precedente. Invece di descrivere ogni
pixel in ogni frame, la compressione temporale descrive tutti i pixels nel
primo frame, e nei frames successivi descrive solo i cambiamenti di pixels
rispetto al primo frame. Questa tecnica si chiama anche frame differencing e
viene usata dal codec in combinazione con la precedente.