Compressione video digitale: differenze tra le versioni

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Se proviamo a calcolare il ''[[bitrate]]'' necessario alla trasmissione di un segnale video campionato in 4:2:2 a 8 bit avremo delle amare sorprese in quanto ci troveremo di fronte ad un ''bitrate'' necessario di 216 [[Megabyte|Mb]]/s, valore molto elevato. Ovviamente se si escludono le parti non significative dell'immagine ovvero, gli intervalli di cancellazione di linea e di quadro, si può avere un risparmio in termini di ''bitrate'' passando da 216 Mbit/s a 166 Mbit/s.

Il ''bitrate'' è in stretta connessione con la [[larghezza di banda]] necessaria per eseguire la trasmissione via [[Radio (elettronica)|radio]]. Pertanto per poter trasmettere un segnale digitale è necessario adattare il bit rate alla larghezza del canale satellitare. Prendendo ad esempio un canale satellitare largo 33 [[MHz]], questo supporta un [[Symbol Rate]] di 24,4 Ms/s che equivale, in [[QPSK]], ad un bit rate di 48,8 Mbit/s (fuori dalla [[codifica Reed-Solomon]] e convoluzionale). Attualmente viene tollerato un certo degrado di qualità che mantiene il tasso di errori entro valori accettabili, pertanto viene utilizzato frequentemente un ''Symbol Rate'' di 27,5 Ms/s il che equivale ad ottenere un ''bitrate'' massimo di 55 Mbit/s. Tale ''bitrate'' viene ridotto impiegando la codifica convoluzionale e quindi si ottengono diversi valori convenienti di bit rate in funzione del FEC impiegato. Con un FEC di 1/2 si ottiene un bit rate di 25,43 Mbit/s mentre con un FEC di ⅞ si ottiene un ''bitrate'' di 44,35 Mbit/s. Attualmente viene largamente impiegato un FEC di ¾ con il quale si ottiene un ''bitrate'' di 38 Mbit/s per un canale come quello utilizzato su Hot Bird largo 33 MHz e con un [[Symbol rate]] di 27,5 Ms/s. I valori ottenuti sono più favorevoli di quelli indicati dalla norma ETS 300 421 "Digital Broadcasting sistems for television, sound and data services" e riportati nella tabella 1.

Nonostante le possibilità del sistema di trasmissione, 38 Mbit/s sono ancora pochi per supportare la trasmissione di un segnale video digitale. Per questo motivo entra in gioco il sistema di compressione MPEG-2 adottato dal [[Digital Video Broadcasting|DVB]]. Utilizzando la compressione si ottiene una forte riduzione della quantità di dati da trasmettere permettendo così di sfruttare un unico canale satellitare per la trasmissione di più programmi televisivi.

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Basti pensare al fatto che attualmente la migliore qualità di trasmissioni dirette agli utenti richiede un ''bitrate'' di circa 8 Mbit/s per ogni programma TV. Pertanto ciò lascia intuire che unendo l'MPEG-2 alle tecniche di multiplazione digitale si possano trasmettere grandi quantità di dati. Ciò è infatti quello che accade con le attuali trasmissioni digitali dove su un solo [[transponder]] da 33 [[MHz]] può trovare spazio la combinazione di programmi aventi anche tra loro un diverso bit rate. Alla base di questo principio sta un'importante applicazione, relativa alle tecniche di compressione, attualmente sperimentata dalle trasmissioni [[RAI]]. Tali trasmissioni infatti utilizzano la tecnica di "compressione dinamica" per mezzo della quale il ''bitrate'' dei singoli programmi che condividono lo stesso bouquet non è fisso ma può variare dipendentemente dalle esigenze istantanee di qualità e quindi di bit rate delle singole immagini. Ad esempio: un programma sportivo con immagini in forte movimento può avere a disposizione un ''bitrate'' istantaneo elevatissimo sfruttando una maggiore compressione degli altri programmi presenti nello stesso bouquet.

==[[MPEG-2]], indispensabile per il DVB==

La televisione digitale [[Digital Video Broadcasting|DVB]] (''Digital Video Broadcasting'') adotta la compressione video chiamata [[MPEG-2]]. La sigla MPEG deriva dal nome di un gruppo di lavoro chiamato ''Moving Pictures Expert Group'' che riunisce esperti internazionali del settore con lo scopo di standardizzare le procedure di compressione per servizi televisivi e multimediali. Si tratta in realtà di un gruppo di lavoro ISO/IEC con la complicata sigla identificativa JTC1/SC29/WG11, che opera congiuntamente al gruppo 15, della sezione telecomunicazioni della [[International Telecommunication Union|ITU]], che invece si occupa di codifica video ATM. Il gruppo MPEG collabora anche con la sezione raccomandazioni della ITU, [[SMPTE]] e la comunità americana che si occupa di [[HDTV]].

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* {{cita web|http://www-inst.eecs.berkeley.edu/~cs150/fa04/Documents.htm#Video|Encoding Parameters of Digital Television for Studios}}

{{Alta definizione}}

{{Formati di compressione}}