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[Concetti Base] Esportare il proprio video per il WEB

posted by VMStaff

E’ ben noto che la finalizzazione di un progetto video soprattutto in un formato con codec lossy, cioè con perdita di informazioni (=qualità), può far perdere non poco tempo alla ricerca del miglior compromesso tra bitrate, spazio occupato e qualità finale, la cosa diventa ancor più problematica se il prodotto finale deve essere destinato al web e quindi deve soddisfare oltre che le tre caratteristiche appena elencate anche la caratteristica di maggior compatibilità possibile.

La questione della fruibilità sul web è decisamente spinosa dal momento che esistono un numero elevatissimo di codec più o meno performati e che promettono tutti massime prestazioni col minor spazio occupato, purtroppo avere un così elevato numero di codec disponibili crea alcune difficoltà per chi il video lo deve vedere, difficoltà che si tramutano in necessità di installare software/codec specifici e/o player appositi.

Tali situazioni sono un freno alla fruibilità dei contenuti che dovrebbero essere quanto più trasparenti per l’utente finale.

Ad oggi possiamo azzardare la nostra scelta per finalizzare il nostro video per il web su 3 codec principali: DivX, WMV e Quicktime.

Probabilemente qualcuno si sarà accorto dell’incongruenza del precedente elenco, infatti Quicktime di per sè non è un codec quanto un “contenitore” al cui interno possiamo stipare flussi audio/video compressi con diversi codec, una situazione analoga è quella del formato AVI al cui interno, ad es., possiamo inserire video codificati in DivX con audio compresso nel noto MP3 (o MPEG-1 Audio Layer III).
Nonostante l’incongruenza è ormai uso comune associare (erroneamente) Quicktime ad un codec di compressione, nel nostro caso, tuttavia, prenderemo in esame la compressione di un flusso video col codec H264 in un file Quicktime .Mov e la compressione col codec WMV (Windows).

Apro una piccola parentesi relativamente al codec H264, infatti occorre fare un ulteriore chiarimento dal momento che a volte si tende ad associare erroneamente il codec H264 al formato Quicktime: il codec H264/AVC o MPEG-4 Parte 10 è un codec video che ha numerose varianti e rappresenta uno dei codec più importanti del momento dato che interessa la compressione video a partire dai cellulari 3G fino al broadcasting in HD.

Tornando alla questione iniziale analizziamo i 3 codec che abbiamo scelto.

Il DivX è una variante del formato MPEG4 Part 2, nato in modo alquanto particolare (era una versione hacker del codec MPEG4 Versione 3 di Microsoft), oggi è un dei codec più diffusi in assoluto, tuttavia soffre di un paio di problemi non da poco:

  • Esistono ormai numerose versioni di questo codec e non c’è una completa retrocompatibilità, soprattutto con le prime versioni, anche se ormai il problema è quasi del tutto risolto anche per il naturale abbandono di video codificati con le vecchie versioni, tuttavia se l’utente ha sul suo pc codec vecchi potrebbe riscontrare problemi di visualizzazione
  • Solo recentemente si è iniziato a proporlo come codec per lo streaming video
  • Soprattutto il punto 2 ci fa capire come mai questo codec è praticamente lo standard per i contenuti video “stand-alone” cioè da visualizzare sul proprio computer una volta che si ha il file completo, mentre diventa praticamente inutile se vogliamo distribuire materiale video in streaming.

    WMV (Windows Media Video) è il formato principe di casa Microsoft, anche in questo caso ci troviamo di fronte ad un “contenitore” che può avere al suo interno video codificato in WMV v7 (basato sull’MPEG4 Part 2), WMV8 o l’attuale e più diffuso WMV9 di cui è importante citare la variante Advanced Profile o VC1, una versione proprietaria dell’H264/AVC che sta diventando particolarmente nota per la sua implementazione negli HD-DVD e nei Blu-Ray Disk.
    WMV9 gode di un vantaggio indiscutibile: Windows XP e Windows MediaPlayer.
    Infatti qualsiasi utente con installato Windows XP potrà riprodurre senza particolari problemi e senza installare niente i video codificati in WMV9, questo lo rende papabile come codec per i nostri video per il web.
    Altro punto a favore è la possibilità di gestire una simil-streaming e di includere nelle nostre pagine web un player per i nostri video in modo molto semplice.

    Infine torniamo a Quicktime che è la controparte Apple di WMV9, infatti può godere della riproduzione diretta da parte di qualsiasi utente Mac e di una gestione simil-streming (in pratica un download con buffer) con tanto di player per le pagine web da includere con poche righe di codice.

    In questa rassegna ci sarebbero da trattare molti altri codec e formati, ma per evitare problemi di compatibilità/scarsa fruibilità e, soprattutto, non mescolare troppo le carte in tavola, analizzeremo i passaggi per la compressione di un video solo in WMV9 e H264 (Quicktime).

    Chiarite un po le idee sui codec occorre fare un po di chiarezza su alcuni elementi fondamentali che valgono indipendentemente dal codec scelto:

    • Risoluzione
    • Pixel Ratio
    • Framerate
    • Bitrate

    Risoluzione
    In genere i video per il web non richiedono di esser presentati a risoluzione piena dato che, in genere, sono inseriti in pagine con testo ed altri elementi multimediali, se consideriamo poi l’interfaccia grafica del browser ed il fatto che non sempre la pagina viene visualizzata a schermo intero diventa chiaro che possiamo tranquillamente scegliere una risoluzione inferiore all’originale.
    L’uso di una risoluzione inferiore ci consente anche di contenere le dimensioni del file finale oltre che di mantenere la qualità del video ad un livello buono anche con bitrate bassi.
    La risoluzione standard per il web è 320×240 ed è perfetta per video 4:3 oltre a rappresentare la dimensione ideale per l’inserimento del video in pagine con testo ed immagini fruibili anche a risoluzioni basse come 800×600 o la più canonica 1024×768.
    Tuttavia 320×240 diventa inadatta per video 16:9 che verrebbero rappresentati con le classiche bande nere e quindi con una dimensione effettiva del video ancora inferiore, quindi se dobbiamo comprimere video in origine 16:9 si può più realisticamente scegliere una risoluzione di 425×240.

    Pixel Ratio
    Con Pixel Ratio si intende il rapporto tra lunghezza ed altezza del pixel che compone la nostra immagine.
    Senza entrare nei dettagli tecnici, sappiamo che da standard un video PAL 4:3 con Pixel Ratio 1:1 (quindi un video composto da pixel quadrati) ha una risoluzione di 768×576, mentre un video PAL 16:9 una risoluzione di 1024×576.
    La maggior parte di Voi avrà da controbattere che invece i video delle vostre telecamere DV, sia in 4:3 che in 16:9, è sempre 720×576 la vostra obbiezione è corretta, ma allora come è possibile che un video 4:3 abbia la stessa risoluzione di un video 16:9 anche se la dimensione effettiva del quadro è diversa? E’ come mai allora io ho parlato di risoluzione diverse?

    Il trucco stà appunto nel Pixel Ratio.

    I video DV non utilizzano pixel quadrati, bensì pixel rettangolari tanto che in un video PAL DV 4:3 la risoluzione è 720×576 con Pixel Ratio 1,0926, mentre un video PAL DV 16:9 la risoluzione è sempre 720×576 ma il Pixel Ratio è 1,4568.
    Trasformando i pixel rettangolari in pixel quadrati ecco che un PAL DV 4:3 si trasforma in 768×576 ed un PAL DV 16:9 in 1024×576.

    Perché questo digressione sul Pixel Ratio?

    Semplice, i monitor dei computer visualizzano solo pixel quadrati, quindi se comprimente un video senza considerare questo avrete bande nere (per mantenere il rapporto di forma) o video schiacciati, in entrambi i casi non avrete un video corretto per la visualizzazione sul web.
    Detto questo occorre quindi ricordarsi, in fase di compressione, di impostare correttamente il Pixel Ratio su 1:1 ma anche aggiustare di conseguenza la risoluzione finale.
    Chiarito il discorso del Pixel Ratio, possiamo spingerci un po oltre con le risoluzioni finali passando da 320×240 a 384×288 (cioè la metà esatta della risoluzione PAL 768×576) e a 512×288 per i video 16:9 .
    Ovviamente aumentando le dimensioni diminuisce lo spazio disponibile nella nostra pagina web per testi ed immagini, quindi è preferibile utilizzare queste risoluzioni solo quando la pagina è destinata a contenere esclusivamente il nostro video.
    Va aggiunto che la scelta di una risoluzione 384×288 rispetto a 320×240 comporta un maggior dispendio di bitrate per frame, tuttavia la differenza, in genere, non è tale da influire in modo visibile.

    Framerate
    Con Framerate si intende il numero di fotogrammi visualizzati per secondo di video, per il PAL lo standard è 25 fotogrammi al secondo: una velocità tale che l’occhio umano non è più in grado di distinguere le singole immagini e percepisce, invece, il movimento dei soggetti mostrati.
    Dal momento che il nostro obbiettivo è un video per il web con la maggior fruibilità possibile (quindi col maggior numero di persone che possano vederlo), uno dei nostri traguardi principali è quello di ridurre al minimo l’occupazione di spazio senza influire eccessivamente sulla qualità del video ed  uno dei sistemi più efficaci è appunto l’utilizzo di un framerate più basso rispetto all’originale.

    Per il web lo standard è 15 fotogrammi al secondo, una velocità tale che l’occupazione di spazio per secondo di video cala in modo consistente, ma la fluidità dello stesso non viene degradata eccessivamente.
    Ovviamente va sempre e comunque valutato il video da comprimere, infatti come prima abbiamo fatto la considerazione sul rapporto di forma (4:3 o 16:9), in questo caso dobbiamo valutare se il contenuto del video (es. transizioni, movimenti di camera, etc.) non presenta problemi con una riduzione del framerate.
    Se abbiamo inserito transizioni particolarmente corte o ci sono movimenti di camera o di soggetti particolarmente veloci, ridurre il framerate a 15fps può produrre un risultato non gradevole.

    Bitrate
    Il bitrate è la quantità di Kb per secondo assegnato al video ed è il primo parametro che influisce sull’occupazione di spazio e, insieme all’efficienza del codec, sulla qualità finale del video compresso.
    Occorre intanto chiarire che stabilita una risoluzione ed un framerate, c’è un limite massimo di bitrate oltre il quale i miglioramenti apportati dai Kb/sec in più diventano impercettibili ed allo stesso modo c’è un limite minimo di bitrate oltre il quale la qualità del video è talmente bassa da renderne difficoltosa l’intelligibilità.
    Ovviamente tali limiti non sono fissi ma dipendono dal codec utilizzato.
    Ci sono, tuttavia, dei metodi per poter, a parità di bitrate, ottimizzare l’occupazione per secondo del video e quindi migliorare la qualità del video finale.
    Infatti molti compressori (encoder) consentono di scegliere tra 3 modalità differenti:

    • CBR (Constant BitRate), si stabilisce un bitrate fisso che viene utilizzato in modo costante per tutto il video, cioè ogni fotogramma/secondo di video occupa la stessa quantità di spazio indipendentemente dal contentuto, questo tipo di compressione consente di avere una qualità finale sicura e di sapere in anticipo l’occupazione di spazio, tuttavia provoca anche un dispendio inutile di bitrate e quindi, in genere, una maggiore occupazione di spazio,
    • VBR (Variable BitRate), si stabilisce un bitrate massimo, minimo e medio ed in base a questi valori il compressore assegnerà la quantità di spazio corretta al video a seconda del contenuto elaborato (es. un fotogramma con tinte unite e pochi dettagli richiede meno spazio di un fotogramma con molti dettagli piccoli e molte gradazioni di colore), di solito la modalità VBR si accompagna anche alla compressione in più passate (2 o più a seconda del compressore), utilizzando una compressione in più passate in sostanza prima si analizza il video per stabilire quali parti richiedano più o meno bitrate e poi si passa alla compressione vera e propria che, in questo caso, sarà particolarmente efficiente ed ottimizzata, tuttavia questo tipo di compressione richiede maggior tempo di elaborazione,
    • CQ (Constant Quality), si stabilisce un valore minimo di qualità del video finale oltre il quale non si deve scendere, il compressore elaborerà il video di conseguenza.

    Come è facilmente intuibile, tra le 3 modalità le 2 preferibili per il web sono VBR e CQ, con una maggiore predilezione per il VBR in più passate che, in genere, consente a parità di bitrate medio di aver il file con le minori dimensioni e qualità analoga al CBR.

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