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	COSA SONO I CODEC DIVX
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	COSA SERVE PER I DIVX

In rilievo : COSA SONO I CODEC DIVX

Capire cosa sono i CODEC è di fondamentale importanza per rendere fruibili i nostri video digitali. Cerchiamo di scegliere il più adeguato a seconda del supporto di comunicazione che decidiamo di usare.

Il CODEC (COmpressore - DECmpressore) è un algoritmo che attraverso delle operazioni matematiche elabora le immagini per comprimerle o per decomprimerle.
Per capire meglio come e su cosa intervengono queste operazioni andiamo a vedere quali sono gli elementi fondamentali che permettono la trasmissione di un video.
Mi limiterò qui a parlare dell'aspetto legato alla trasmissione delle immagini, poiché il CODEC è soprattutto su queste che interviene.
Quando si vogliono digitalizzare le immagini analogiche (fisse, attraverso uno scanner, o in movimento, attraverso una scheda di acquisizione video), bisogna "campionare" (scegliere) un certo numero di punti - detti pixel - che rappresentino adeguatamente l'immagine, e per ognuno di questi punti memorizzarne il colore. Già in questa scelta c'è una perdita di informazione, che però è obbligatoria per passare da quantità continue, come quelle analogiche, a quantità discrete, come quelle digitali. L'occupazione di memoria di un'immagine dipende quindi dal numero di pixel campionati (la risoluzione dell'immagine), ma anche dalla fedeltà di colore che si vuole ottenere, cioè dalla quantità di memoria che si usa per rappresentare il colore di ognuno di essi.
Di solito, si memorizza l'informazione del colore con tre parametri, che corrispondono ai colori fondamentali RGB (Red, Green Blue: Rosso, Verde, Blu). Abbiamo detto che la qualità dell'immagine digitalizzata dipende dal numero dei pixel campionati e dal numero dei bit utilizzati per codificarli. Per rappresentare un colore su un possibile spettro di 256 colori è sufficiente un byte (8 bit permettono di codificare i numeri da 0 a 255), mentre per rappresentarne uno su 16 milioni occorrono 3 byte, cioè 24 bit. Se ad esempio vengono usati otto bit per ogni colore (24 bit) si ottiene una tavolozza di sedici milioni di colori possibili da assegnare ad ogni pixel. Il risultato è molto vicino all'originale analogico. Trasmettere però via internet trenta fotogrammi da 800x600 pixel al secondo a 24 bit è attualmente impossibile, perché né i modem, né le linee permetterebbero di inviare e ricevere 30x800x600x24 bit al secondo (fate il calcolo: sono 345.600.000 bit!) Per ovviare a questo inconveniente sono stati messi a punto i diversi CODEC, che creano un compromesso tra qualità e occupazione di memoria.
Prima di scegliere quale CODEC usare nella compressione di un clip video è bene sapere qualcosa sui metodi di compressione più diffusi.
Alcuni metodi di compressione vengono chiamati "lossless" (senza perdita di informazioni), essi fanno in modo che il video venga trasmesso all'utente ad una qualità non inferiore a quella originale. Ma la maggior parte dei metodi usati per la compressione sono chiamati "lossy" (con perdita di informazioni): ciò che viene trasmesso dopo la decompressione è un video di qualità inferiore all'originale.
I metodi lossless appartengono a tecniche di compressione che vengono chiamate "assolute "; alle tecniche incrementali appartengono invece i metodi lossy. Le prime comprimono ogni fotogramma e codificano le sequenze di tutti i pixel uguali, e sono le stesse che vengono usate per la compressione delle immagini statiche; le seconde invece suddividono l'immagine in aree quadrate e trasmettono solo i dati che cambiano da un fotogramma all'altro. Le tecniche di compressione assolute, ossia quelle che agiscono su ogni fotogramma, sono più semplici e per questo possono essere elaborate dai componenti software; quelle incrementali invece richiedono schede di acquisizione video dedicate.
Allora, quale CODEC scegliere? Il più conosciuto e diffuso è il Cinepak che essendo tra i più datati è supportato in pratica da tutti i programmi di visualizzazione dei files video. E' stato realizzato nel 1990 per i computer di quella generazione ed è utilizzabile solo su Cdrom. Se pensiamo di realizzare e diffondere un video ovunque, il Cinepak ce lo permetterà di sicuro.
Un altro CODEC altrettanto famoso e recentemente aggiornato (è prossima la versione 3 per il Quick Time 5) è il Sorenson Video: nato per funzionare in ambiente Apple è già da tempo compatibile con l'ambiente Windows. Il suo pregio è quello di rendere visibile il video in internet, anche se la risoluzione è bassa, mentre se è utilizzato su Cdrom permette anche una risoluzione più alta.
Sempre per applicazioni che finiscono su Cdrom va preso in considerazione l'ottimo CODEC Indeo (giunto alla versione 5), creato dalla Intel. Si differenzia per alcune caratteristiche che i primi due non hanno: per gli effetti di trasparenza (chroma-key)e per le proprietà di interattività costruite sul principio degli hot-spots (aree calde).
Un capitolo che tratteremo a parte è quello che riguarda i CODEC basati sulla tecnologia Mpeg (Moving Picture Expert Group), che ha rivoluzionato il mondo del video digitale.

Divx 5 codec

Qui passeremo ad uno studio un po' approfondito del codec DivX 5: non ci occuperemo ancora di conversione vera e propria, ma analizzeremo tutte le opzioni di questo nuovo codec. Molte sono nuove e tipiche di questa versione: in tal caso lo segnalerò tramite un asterisco (*). Infine un una precisazione: il codec DivX è distribuito in diverse versioni: solo la pro contiene tutte le opzione attive. Purtroppo questa versione è anche a pagamento: nel caso in cui non si voglia pagare dovrete sopportare un banner, ma sopratutto uno spyware. La cosa in effetti può dare fastidio a molti, ma i "rimedi" ci sono, ovviamente. Essendo questi "poco" legali, non verranno trattati in questa sede.
Di seguito descriverò le varie opzioni del codec: qui non troverete nè consigli su quali opzioni selezionare (anche perchè dipende molto da quel che dovete fare) nè un giudizio qualitativo sull'implementazione delle stesse. Tutto questo sarà rimandato a più tardi, quando verrà spiegato come convertire un dvd.

DivX 5 codec:

La schermata principale del codec DivX 5.0 è già ricca di preziosi settaggi. Come possiamo vedere i primi sono quelli relativi al "Bitrate". Nel campo "variable bitrate mode" possiamo scegliere diverse opzioni. Vediamo cosa significano.

• 1-pass: questo tipo di codifica DivX è simile all'opzione "low motion" del codec DivX 3.11 Alpha. Con questa modalità il codec cercherà di allocare un bitrate che non si discosta troppo dal valore indicato nel campo "Encoding bitrate". Il DivX infatti utilizza sempre un bitrate variabile (proprio come gli mp3 a bit rate variabile). In tal senso allocherà maggior bitrate per le scene di azione, che sono più avide di bitrate, e meno per quelle di quiete. Ovviamente non potendo sapere a priori quante scene d'azione sono presenti, non potrete sapere con precisione l'occupazione in termini di megabyte del vostro film. Questo è un problema tipico del DivX in tutte le sue incarnazioni: vedremo poi come (almeno parzialmente) risolverlo. Come ho già spiegato nel campo "Encoding bitrate" potrete inserire il bitrate desiderato: vedremo poi come scegliere il valore ottimale. Qui ricordo solo che l'occupazione finale dipende fortemente da questo valore.
• 1-pass quality based: Il codec utilizzerà sempre la stessa compressione per ogni frame del filmato. Può esser visto come una specie di bitrate costante. Non è consigliato nel caso vogliate creare un film in DivX; al contrario potrebbe essere utile nel caso vogliate editare in seguito il DivX che otterrete. Ad ogni modo non è questo l'obiettivo della guida, quindi ignoreremo questa opzione.
• 2-pass first pass : Questa opzione è molto interessante. Come ho già spiegato per il 1pass, il DivX alloca maggiori risorse per le scene di grande movimento: ma, ovviamente, non sapendo a priori se queste scene sono molte o poche, il codec non si "sbilancerà" troppo, rimanendo al'incirca attorno allo stesso bitrate impostato: altrimenti potremmo avere dei file esageratamente grossi in caso di film con molta azione. Se noi potessimo sapere a priori quali scene avranno bisogno di un maggior bitrate (ciòè di una minore compressione) e quali di meno bitrate (cioè di una maggiore compressione) potremmo ottimizzare non poco la nostra compressione: infatti il codec potrebbe "sbilanciarsi" molto di più sapendo, ad esempio, che pur impostando un bitrate molto alto per una scena, potrà "recuperarlo" più tardi, in un momento con molte scene statiche. Piacevole effetto "secondario" di questo nuovo approccio è che il codec potrà più facilmente rimanere ancorato al bitrate medio da noi impostato...il che vuol dire che sarà più facile prevedere la dimensione finale del file. Il problema di questo approccio è che, in pratica, dovrete fare 2 codifiche: la prima per controllare quali sono le scene veloci e quali quelle lente, la seconda per codificare il file. Con la prima codifica otterrete un primo file con estensione .avi di dimensioni abbastanza ridotte, che però non è visualizzabile coi player, ed un file con estensione .log, nel quale vengono memorizzate le informazioni relative al bitrate da usare nella fase di codifica vera e propria.
  La guida sarà improntata sull'utilizzo del 2pass in quanto fornisce i migliori risultati in termini di qualità video. Tornando a questa opzione del codec qui dovrete impostare i settaggi adatti per la prima codifica, quella "virtuale", altrimenti detta "first pass".
• log file: Tutte le informazioni ricavate dal first pass verranno annotate in un file di log, qui dovrete specificare la sua posizione nell'hard disk. Tenete presente che potrete riutilizzare questo file (sempre che il film da codificare sia lo stesso...), in modo da risparmiarvi il first pass e quindi una codifica intera. Qui potrete decidere dove archiviare questo file. L'opzione "protect log/mv files" evita che un file di log venga sovrascritto, ma non funziona, si tratta di un bug trascurabile.
• MV file: Selezionando questa opzione, verrà creato un file con le informazioni relative al "Motion vector data", che verrà poi usato nella seconda codifica nel caso in cui usiate la modalità "2-pass", in questo modo la seconda codifica sarà più veloce.
• Write DivX/mp4 file: Con questa opzione otterrete un file di output compatibile con MP4 di Microsoft. Lasciatela deselezionata, a noi non interessa troppo. Consigliato: non selezionato

MPEG4 TOOLS:

Use Bidirectional Encoding: Selezionando questa opzione permetterete al codec di introdurre i B-frames. Come ho già avuto modo di spiegare all'interno di un DivX (fino a questa versione) erano presenti i k-frame (detti anche I-frames) e i delta frames (detti anche P-frame). Un B-frame, invece, è un frame ottenuto come differenza fra un frame antecedente e uno successivo al frame da comprimere. Questo permette teoricamente una discreta compressione aggiuntiva, ma anche una complessità maggiore del codice, in quanto i frame non saranno più letti in ordine temporale.
Consigliato: selezionato

Use GMC: GMC sta per Global Motion Compensation. Questa opzione aiuta a migliorare le scene che presentano molti zoom e panoramiche: si basa sul'osservazione che gli oggetti visualizzati rimangono gli stessi, cambiano solo il loro grado di zoom. Consigliato: selezionato

Use Quarter Pixel: Come abbiamo spiegato il DivX comprime trasmettendo solo le variazioni fra un'immagine e un'altra. Queste variazioni vengono trasmesse in blocchi, che possono essere delle dimansioni di 8x8 pixel (blocchi) oppure 16x16 pixel (macroblocchi), a seconda dell'entità del cambiamento. Tuttavia blocchi di 8x8 sono abbastanza grossi: anche in caso di piccoli cambiamenti si dovrà comunque codificare una zona di 8x8. Per ovviare a questo problema selezionando questa opzione il codec utilizzerà blocchi di un pixel e mezzo e di un quarto di pixel.
Consigliato: non selezionato

General parameters:

• Enable Croop: praticamente in tutti i DVD sono presenti delle bande nere sopra e sotto il film. Spesso queste bande si tagliano, per evitare di codificarle. Questa operazione è detta di Cropping. Il cropping può interessare sia i bordi superiore e inferiore che i bordi destro e sinistro. Questa opzione è anche pensata (sopratutto direi) per i film amatoriali, che spesso presentano dei bordi rovinati: in tal modo è possibile tagliarli. Tornando ai nostri DVD, io personalmente sconsiglio il cropping: semplicemenete per il motivo che il guadagno finale in termini di megabyte è irrisorio (4/5 mb su 700 mb) mentre i fastidi che può generare possono essere notevoli: se decidete di croppare, infatti, bisognerà fare molta attenzione a non distorcere le proporzioni (questo è particolarmente seccante nella modalità di visione full screen). Comunque sia se volete croppare potete inserire qui quanti pixel verranno tagliati. Ho segnalato questa opzione come peculiarità di questo codec: è vero nel senso che il codec è ora in grado di croppare una sorgente, mentre prima era necessario ricorrere a programmi esterni (e in seguito spiegherò anche come procedere con programmi esterni). Tengo a sottolineare, con questo, che il cropping non è una novità vera e propria. Consigliato: non selezionato
• Enable Resize: Qui si può scegliere la dimensione di uscita (in pixel, non in occupazione su hard disk) del filmato. A lato abbiamo anche diverse altre opzioni: questi sono gli algoritmi utilizzati per il resize. Il bilinear è un po' più rapido, ma la qualità ne risente (anche se in minima parte). Anche in questo caso siamo di fronte ad una "finta" novità: prima di questo codec era ovviamente possibile ricorrere al resizing tramite programmi esterni. Consigliato: non selezionato
• Pre Processing Source: Questa opzione è utilizzata per eliminare il cosidetto "rumore" del filmato sorgente: neve, puntini, macchioline e così via. Il problema del rumore è che, oltre a deteriorare la qualità video, assorbe buona parte del bitrate. Ma noi ci occupiamo principalmente di DVD, dove il rumore è assente. Quindi ignoriamo pure l'opzione. Anche in questo caso ricordo che i filtri per il rumore sono disponibili anche in diversi programmi esterni al codec.
  Consigliato: non selezionato
• Psycovisual Enhancement: Questa è proprio una novità del codec. I programmatori si sono basati su una considerazione: l'uomo tende a percepire meglio, sotto certe condizioni, alcune parti di un'immagine e peggio altre. In tal modo si potrebbe pensare di allocare più risorse nei punti in cui l'occhio è maggiormente sensibile e meno dove l'occhio non è sensibile (Nb: ho utilizzato la parola occhio, ma in realtà il compito di riconoscere l'immagine e di focalizzare l'attenzione su alcuni particolari piuttosto che altri è del cervello). Questa considerazione è senz'altro vera, ma l'implementazione di un sistema simile non è affatto semplice, e presenta diversi rischi, in quanto in pratica si introduce una perdita di qualità "controllata" e "localizzata". Vedremo in un confronto con il codec 4.12 se questa opzione è in effetti utile: per ora vi sconsiglio solo di utilizzare il settaggio "strong". Consigliato: non selezionato
• Keyframe: Ho già spiegato cosa è un k-frame, in questa sezione dovrete semplicemente inserire quanti frame di "pausa" ci devono essere fra un k-frame ed un altro. Con una piccola riserva: se avete compreso cosa è un k-frame non avrete troppa difficoltà ad ammettere che la cosa più utile sarebbe quella di ottenere un k-frame ad ogni cambio di scena. Ormai dal codec DivX 3.22 questa feature, chiamata "scene detect" o "autodetect scene", è implementata brillantemente. Questo per far presente che l'intervallo fra un k-frame e l'altro potrebbe non essere quello impostato, proprio in virtù del fatto che il codec inserisce un k-frame ad ogni cambio di scena. Quando questo accade, il conteggio per inserire un altro k-frame riparte da capo. Ultime note: 300 è l'intervallo (di default) fra un frame ed un altro. Noi codifichiamo a 25fps, quindi 300/25=12sec. Io direi che questo valore è un po' alto: personalmente lo abbasserei fra 200 e 250. Considerate anche che eventuali "taglia e incolla" possono avvenire solo in corrispondenza dei k-frame, ed è bene quindi che siano un minimo ravvicinati. D'altra parte inserire valori troppo bassi porta alla creazione file grossi (i k-frame non sono compressi) e all'effetto "pulsazione".
• Source Interlace: Non preoccupiamoci di questa opzione, le sorgenti DVD non hanno bisogno di deinterlacciamenti.

Advanced parameters:

L'unica cosa di questo menù che a noi interessa è la sezione relativa al "Data Rate Control(RC)". Il "data partitioning" non ci serve, la parte "DivX MP4 Creator" serve per creare file mp4 a partire dai DivX, ma non serve ai nostri scopi. Rimane il "performance/quality", che va impostato sempre su "slowest": questo parametro influenza fortemente la velocità a scapito della qualità. Per i nostri scopi è molto più importante la qualità della velocità, quindi imposteremo sempre "slowest". Rimane il Data Rate Control(RC):

• Maximum/Minimum Quantizer: Il quantizer è un parametro che determina la compressione di un fotogramma: esso ha un valore compreso fra 2 e 31. Un valore pari a 2 restituisce la massima qualità (compressione minima), mentre un valore pari a 31 offre una qualità minima (compressione massima). Potreste pensare al quantizer come alla quantità di deterioramento del filmato. Questo valore influenza pesantemente la qualità video. Se impostate valori bassissimi la qualità sarà massima, ma lo spazio finale occupato sarà maggiore. Inoltre sarà più difficile per il codec restare attorno al bitrate scelto. D'altra parte valori molto alti restituiranno un file con qualità scadente. Il mio consiglio è quello di non toccare questi valori: quelli di default sono molto buoni.
• "RC averaging period": Questo valore specifica la velocità con cui l'RC dimentica la sua "storia". Valori alti restituiscono buoni risultati in scene veloci e valori bassi sono adatti per scene lente.
• "Rate Control Down/Up Reaction": Questo parametro controlla la sensibilità alle scene lente o veloci. Alti valori restituiscono ottime scene di movimento, ma il file ottenuto sarà più grosso.

Infine questi valori non sono fra loro indipendenti, ma si influenzano, e non poco, a vicenda. Quindi se volete cambiare qualcosa, fatelo con criterio.

Manage settings:

Qui potrete decidere di salvare le varie impostazioni del codec e anche di importarle o salvarle su un file. Non mi dilungherò molto nella sua descrizione, è veramente immediato. Inoltre la sua importanza è per noi scarsa, visto che ogni film ha i suoi settaggi.

I problemi da risolvere:

Naturalmente il DivX 5 non è esente da errori. Eccone alcuni:

• Il deinterlacciamento causa blocchi di sistema su processori P4
• L'opzione "Intelligent IVTC/de-interlace" funziona solo su file mp4
• L'opzione "All frames are interlaced" non è attualmente attiva
• Manage Settings: il salvataggio su file non funziona correttamente
• Il "Decoder Configuration" talvolta crea crash in sistemi Win98/WinME
• I file creati con il DivX 3.11 non sono correttamente decodificati. Tuttavia i player che utilizzano le DirectShow (tipo il media player e tutti quelli su di esso basati) funzionano alla perfezione (l'errore è infatti nella libreria divx.dll).
• Data Partitioning e settaggi PSY se utilizzati assieme creano spesso problemi.
• La protezione dei log non funziona.
• La funzione di Resize interna crea spesso problemi.

Come vedete questi bug sono abbastanza pesanti. Tenetene conto e considerate che molte opzioni buggate sono secondarie (ergo, se vi creano problemi evitatene l'utilizzo), altre possono essere sostituite da programmi esterni che offrono le stesse identiche funzioni, ma assicurano la stabilità.