Formati di compressione immagini e video

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I video, e le immagini in generale, possono essere compressi con due modalità:

  • senza perdita (lossless) – quando tutti i pixel rimangono invariati e riproducono la stessa immagine anche dopo la decompressione;
  • con perdita (lossy) – per la riduzione di tutto ciò che non è visibile all’occhio umano.

I metodi di compressione si differenziano anche in base agli standard di compressione dei video e dei fotogrammi.

  • Compressione dei fotogrammi – si basa sul fatto che viene compressa una immagine alla volta.

JPEG – E’ uno dei formati più conosciuti, standardizzato negli anni ‘80 dal Joint Photographic Experts Group, permette la visualizzazione direttamente nei browser web. Con il JPEG è possibile scegliere il livello di compressione desiderato, direttamente collegato alla qualità dell’immagine.

JPEG2000 – Anche questo è un formato voluto dal Joint Photographic Experts Group, è usato soprattutto per i fotogrammi in ambito medico. Nelle compressioni con valori alti, la qualità supera quella dei JPEG, in tutti gli altri casi i due formati sono molto simili tra loro.

Lo svantaggio dello JPEG2000 è che non può essere visualizzato nei browser web.

  • Compressione dei video

Motion JPEG – E’ il formato usato dai sistemi video di rete. Le videocamere di rete acquisiscono le singole immagini e le comprimono in formato JPEG, possono arrivare fino a 30 immagini al secondo. La trasmissione delle immagini alla postazione di visualizzazione avviene a flusso continuo e se è pari o superiore a 16 fotogrammi al secondo le immagini vengono percepite come un video full motion, da qui il nome Motion JPEG. La qualità dipende dal livello di compressione scelto per la telecamera di rete o per il server video.

H.263 – E’ il formato che permette di trasmettere i video a una velocità in bit fissa, questo in quanto il formato è stato ideato per le applicazioni per le teleconferenze e non per la videosorveglianza (dove il dettaglio è più importante della velocità di trasmissione).

MPEG – E’ una tecnologia di streaming audio e video. MPEG sta per Motion Picture Experts Group e si basa sul confronto di due immagini compresse da trasmettere in rete. La prima immagine è usata come fotogramma di riferimento per quelle successive e l’invio in rete avviene solo per quelle diverse dalla prima. Anche se sembra complicato, questa tecnologia offre il vantaggio di ridurre di molto i volumi di dati tramessi. Esistono più standard della tecnologia MPEG:

  • MPEG-1: il formato normalmente usato per archiviare video digitali sui CD-ROM. I codificatori e decodificatori MPEG-1 gestiscono una velocità di trasmissione di circa 1,5 Mbit al secondo, con risoluzione CIF. La trasmissione in bit è costante, ma non la qualità dell’immagine che può essere simile a quella dei VHS. La velocità non supera i 25/30 fotogrammi al secondo.
  • MPEG-2: il formato usato nei video digitali di alta qualità, nei televisori via cavo, nei supporti di archiviazione interattivi, ecc. Anche in questo caso la velocità non supera i 25/30 fotogrammi al secondo.
  • MPEG-4: rispetto ai due formati precedenti, questo offre molti più strumenti per ridurre la velocità in bit ai valori necessari per avere la qualità desiderata. In questo caso la velocità non è bloccata, ma il formato non è disponibile per le applicazioni in tempo reale.

H.264

Questo formato è destinato a diventare il più diffuso in quanto offre, soprattutto al settore della videosorveglianza, la possibilità di ridurre i costi di memorizzazione e di migliorare l’efficienza dei sistemi.

L’H.264 è uno standard aperto che può essere acquistato con licenza. Un codificatore H.264 è in grado di ridurre di circa l’80% la dimensione dei file digitali.

Grazie a questo formato e alla riduzione delle dimensioni dei file si hanno impatti anche sui costi di memorizzazione e sulla larghezza di banda – un sistema di videosorveglianza che sfrutta il formato H.264 riduce questi costi di circa il 50% rispetto a quelli che si servono di altri formati.

Anche la risoluzione delle immagini è maggiore, non a caso il formato è sempre più usato anche in settori diversi – videogiochi, web, ecc.

 

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Opinioni formati di compressione immagini e video

  1. Gentile redazione,
    quale formato consigliate per un'attività commerciale con 16 telecamere?
    Vorremmo avere le immagini più nitide possibili, ma che occupino poco per avere in memoria più giorni possibili.

    Grazie



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