Occupazione o compressione dei vari formati Video

La storia dell’evoluzione dei moderni codec video è soprattutto la storia di una battaglia volta a diminuire l’occupazione di disco dei materiali multimediali.

Infatti, un video di qualità televisiva (720×576 pixel a 25 fotogrammi al secondo) di appena un minuto occuperebbe su disco uno spazio enorme se non venisse compresso: dato che ogni pixel richiede 3 byte, il calcolo è presto fatto: 720x576x3x25 equivarrebbero a oltre 31 Mbyte per ogni secondo di video – come dire poco meno di 2 Gb per un minuto, 110 Gb per un’ora, e quindi circa 200 Gb per un film di lunghezza media. E questo senza contare l’audio.

A parte il fatto che ancora oggi non disponiamo di un supporto ottico da 200 Gb, anche avendolo a disposizione rimarrebbe il problema di garantire un flusso di dati costante dal disco al processore alla velocità di ben 31 Mbyte al secondo. Per i computer di oggi è una velocità sostenibile, ma le macchine di qualche anno fa non potevano certo reggere il ritmo.



Codifica e compressione di un video

Per questo si sono introdotti i “codec”, software capaci di “comprimere” il video in modo da fargli occupare meno spazio sul disco, e consentire di trasferirlo al PC a una velocità molto più bassa. Ovviamente, quello che si guadagna da una parte lo si perde da un’altra. In questo caso, l’altra faccia della medaglia è rappresentata dalla fase di decodifica, necessaria per poter riprodurre il video nella sua forma originale. Il processo di decodifica viene svolto dal processore, il quale ha a sua disposizione un tempo limitato e costante per eseguirlo: un venticinquesimo di secondo per ogni fotogramma.

video encoding codec

Ovviamente, ai primi codec che operavano piccole compressioni e richiedevano pochi calcoli per la decodifica, sono seguiti negli anni codec sempre più complessi e sofisticati, capaci di eseguire compressioni elevatissime. Parallelamente alla crescita di compressione, cresceva la complessità e il numero dei calcoli necessari per riportare i dati allo stato non compresso. Ma il tempo a disposizione della CPU era sempre lo stesso venticinquesimo di secondo.

Fortunatamente, le prestazioni dei processori crescono rapidamente nel tempo, e quindi i progettisti hanno potuto mettere in circolazione codec di estrema complessità, contando sulle capacità di calcolo dei nuovi PC. Questo, inevitabilmente, ha tagliato fuori le macchine più datate dall’utilizzo dei codec più recenti. Quindi, tirando le somme: i codec più vecchi richiedono meno potenza di calcolo, ma hanno bisogno di maggiore velocità di trasferimento dati a parità di qualità video (i vecchi filmati di solito sono codificati con qualità più bassa).

Codificare un video DV in formato DivX con i Codec

I codec più recenti, invece, fanno sì che il filmato occupi meno spazio e necessiti di velocità di trasferimento inferiori, ma hanno bisogno di processori più potenti per eseguire i calcoli necessari alla decompressione. Il problema della potenza di calcolo è particolarmente sentito nella decodifica di materiale “HD”, ovvero ad alta definizione.

Fortunatamente, in aiuto ai processori sono arrivate schede video capaci di compiere autonomamente molte delle operazioni più impegnative necessarie alla decodifica.



In questo modo, è possibile riprodurre perfettamente video HD anche senza impegnare a fondo le risorse di calcolo della CPU.

Occupazione o compressione?

Un codec H.264 part 10 (il più sofisticato oggi in circolazione nel segmento consumer) al lavoro su un Mac, durante la fase di codifica/compressione – realizzata tramite il programma Handbrake. L’occupazione di CPU è oltre il 180% – ovvero il 90% di ciascun core.

Anche la decodifica richiede una CPU robusta, ed è quindi fuori della portata dei PC meno recenti



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