Compressione video digitale: differenze tra le versioni

Versione delle 01:28, 8 mag 2012

Versione delle 23:40, 9 mag 2012

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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 bit rate 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 bit rate 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 MbMbit/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 bit rate massimo di 55 MbMbit/s. Tale bit rate 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 MbMbit/s mentre con un FEC di ⅞ si ottiene un bit rate di 44,35 MbMbit/s. Attualmente viene largamente impiegato un FEC di ¾ con il quale si ottiene un bit rate di 38 MbMbit/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 MbMbit/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 [[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.

Basti pensare al fatto che attualmente la migliore qualità di trasmissioni dirette agli utenti richiede un bit rate 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 bit rate 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 bit rate istantaneo elevatissimo sfruttando una maggiore compressione degli altri programmi presenti nello stesso bouquet.