Strumenti per la
multimedialità
Sebastian Sylwan
[email protected]
Scusate
Raffreddore e febbre hanno notevolmente
influito sulla preparazione di queste slide...
L’argomento è interessante, sono sempre
a disposizione per approfondimenti.
Nuovi strumenti
DVD/Satellite/MPEG-2
Set Top Box
MPEG-4
MHEG-5
Open TV
MPEG-7/21
...per il consumatore !
DVD
Che cosa è il DVD
Digital Video Disc/Digital Versatile Disc
Media ad alta capacità
Incentrato sul Video, può contenere anche dati
Interattivo
Veloce
Definito da uno standard (industriale !)
Dedicato al mercato consumer electronics (rimpiazza
il VHS)
Target
Si propone di soddisfare diversi mercati con un
unico formato digitale:
Home entertainment
Informatica
Comunicazione istituzionale
Teledidattica
eventualmente rimpiazzando CD Audio, videocassette,
laserdisc, CD-ROM, e cartucce dei videogames
Ragioni del
successo
Il DVD è supportato dalle maggiori case di
consumer electronics, computer hardware, dalla
gran parte delle case di produzione di Film a
Hollywood e dai produttori di CD musicali
Basso costo di produzione, distribuzione,
immagazzinamento
Universalità e non-deperibilità
Svantaggi
Non (ancora) registrabile
Alcune incompatibilità dovute alla genericità
della specifiche
Regional lockout – copy protection
Alta capacità
Nome
Tipo
Capacità
ore di video
DVD-5
12 cm.
SS/SL
4,38 (4,7G)
2+
DVD-9
12 cm.
SS/DL
7,95 (8,5G)
~4
DVD-10
12 cm.
DS/SL
8,75 (9,4G)
~4,5
DVD-14
12 cm.
12,33 (13,24G)
DS/ML
DVD-18
12 cm.
DS/DL
15,90 (17G)
8+
DVD-1
8 cm.
SS/SL
1,36 (1,4G)
~1/2
DVD-2
8 cm.
SS/DL
2,48 (2,7G)
~1,3
DVD-3
8 cm.
DS/SL
2,72 (2,9G)
~1,4
DVD-4
8 cm.
DS/DL
4,95 (5,3G)
~2,5
~6,5
Capacità dei dischi
Maggior densità dei
dati
La spirale è più
stretta e i ”pits” sono
più piccoli
Dual layer
Dual Sided
Maggiore Densità
Dual LayerDual sided
Ogni lato può avere 2
layer
semitrasparenti.
Il laser può focalizzare
su entrambi
automaticamente
Per leggere l’altro lato
bisogna girare il
disco
DVD-Video vs.
DVD-ROM
E’ importante capire la differenza tra DVD-Video e DVDROM.
DVD-Video (spesso chiamato semplicemente DVD) contiene
filmati Video e viene letto in un lettore collegato al televisore.
DVD-ROM contiene dati e viene letto da un drive DVD-ROM
collegato ad un PC.
Esistono anche le versioni registrabili (DVD-R, DVD-RAM, DVDRW, DVD+RW)
La differenza è simile a quella tra i CD audio e i CD-ROM.
Il numero di drive DVD-ROM è molto maggiore di quello dei
lettori DVD-Video. I lettori DVD-ROM possono leggere i DVDVideo (se il PC non è abbastanza potente con una scheda di
decompressione MPEG)
Formati dei DVDROM
DVD-R
Registrabile un’unica volta, compatibile coi lettori consumer
DVD-RW
Registrabile e cancellabile più volte, compatibile coi lettori
consumer
DVD-RAM
Cartucce, non compatibile con tutti i lettori
DVD+RW
Compatibile solo con i lettori più nuovi
DVD-R
Gli unici formati registrabili completamente
compatibili con i lettori Home video sono il DVD-R
e il DVD-RW
Vantaggi rispetto ai media
video tradizionali
E’ il primo media per la distribuzione del video specificamente
pensato per il video digitale
Oltre 2 ore di video digitale (oltre 8 ore su un DVD dual-side/duallayer).
Supporto per widescreen (aspect ratio 4:3 e 16:9).
8 tracce di audio digitale (Multilingua, colonne sonore, etc.) ognuna
con fino a 8 canali
Fino a 32 tracce di sottotitoli
Fino a 9 camera angles (diversi punti di vista possono essere
selezionati durante la visione).
“compatibilità” NTSC-PAL
Vantaggi rispetto ai media
video tradizionali
Possibilità di avere diverse versioni dei filmati, playlist (Director’s
cut, per bambini, etc)
Menu e possibilità di interattività (per giochi, quiz, etc.).
Rewind e fast forward “istantanei”, possibilità di saltare a: titolo,
capitolo, traccia e timecode
Resistente ai campi magnetici, al calore, non si deteriora con l’uso
Economico (0.80 US$ contro i 2,5 US$ di una cassetta VHS)
Compatto (facile da maneggiare, immagazzinare e spedire).
Supporto per funzioni avanzate
Vantaggi rispetto ai
media video tradizionali
Scelta della lingua (selezione automatica di sottotitoli, scene video,
audio e menu).
Uscite componenti Progressive-scan (YUV or RGB).
Freeze, step, slow, fast, e scan (non si può fare reverse play o reverse
step).
Blocco di scene “vietate.”
Programmabilità (play di alcune scene in sequenza).
Random play and repeat play.
Digital audio output (PCM stereo and Dolby Digital).
Compatibilità con i CD audio.
Uscite componenti (YUV o RGB).
Uscite audio analogiche a 5+1 canali.
Qualità del video in
un DVD
 La qualità dipende moltissimo dall’intelligenza posta
nella compressione...
 ...e da un buon encoder.
 Comunque superiore a qualsiasi VHS.
 Quasi-broadcast
 VariableBitRate permette qualità migliore della
trasmissione satellitare
 Non sempre un maggiore bitrate implica una
maggiore qualità
La compressione
MPEG
Importanza del prefiltering
MP@ML (SP@ML)
VBR vs CBR
625/50 525/29,97 24fps progressive
Importanza del
prefiltering
Il prefiltering elimina la maggior parte del rumore in alta frequenza
che porterebbe ad un innalzamento del bitrate senza migliorare
la qualità.
Specifico per MPEG eseguire anche pre-processing
 Recursive
 Semi-transversal
 Median
 Spatial
 Linear
 Scratch
 Enhancer
MP@ML (SP@ML)
4:2:0 - I,P,B frames – 720x576
4:2:0 - I,P frames – 720x576
VBR vs CBR
CBR: Bitrate dettato dai constraints di canale, non dalla
complessità d’immagine.
VBR: Il bitrate varia a seconda della complessità delle
immagini che sto comprimendo.
Scan formats
Quasi tutti i lettori “PAL” leggono dischi
registrati:
625/50
525/29,97 (Il televisore deve supportare il refresh a
60Hz)
24fps progressive
I lettori “NTSC” non leggono 625/50
Audio
Linear PCM
AC3
Dolby Digital
MPEG Audio
DTS
SDDS
THX
Dolby Digital
Dolby Digital 1.0
Dolby Digital 2.0
1
2
Mono
Stereo
Dolby Digital 2.1
(Dolby 3 Stereo)
2 + Subw
Stereo con Subwoofer
Dolby Digital 4.0
4
Dolby Digital 5.0
5
Dolby Digital 5.1
5 + Subw
surround a 4 altop.
(2 front, 2 rear)
surround a 5 altop.
(2 front, 2 rear, 1
center)
surround a 5 altop.
+ Subw
MPEG-4
Very Low Bitrate Audio Visual Coding
Terzo standard di MPEG
Sempre maggiori investimenti da parte
dell’industria
Compatibile con standard “industriali” affermati
(H263, VRML)
Caratteristiche
Video non rettangolare
Modelli 3D (faccia con 68 punti)
5 kbit/s ->50 Mbit/s
Texture Coding
Audio coding 2->64 kbit/s
Sinthetic Audio (TextToSpeech)
Structured Audio (metodi di sintesi, stesso audio
su tutti i decoder)
Caratteristiche
BIFS (Binary Format for scene description)
VRML con aggiunte:
URL
Oggetti naturali
Compresso
Stream Audio-Video
Organizzazione 2D
Aggiornamento della composizione
Push & pull delivery
OCI (Object Content Identification)
Altre Caratteristiche
Aural environment spatialization
Intellectual Property Management and
Protection MPEG-4 file format
MPEG-J (Java on MPEG-4)
Stereoscopic views
Body animation
Coding of 3D meshes
Audio error resilience
DMIF: Delivery Multimedia
Integration Framework
Delivery Multimedia
Integration Framework
Tre tipi di astrazione:
Astrazione dal trasporto
RTP/UDP/IP, AAL5/ATM, MPEG-2 TS. etc...
Fatturazione del QoS
Astrazione dell’applicazione
Client-server, broadcast, locale, sono tutte viste attraverso
la stessa interfaccia
Astrazione dai meccanismi di segnalazione
Develop once, play everywhere from anywhere
Profili
Profili Systems
Simple
applications equivalent to traditional broadcast TV
Audio
composition of audio-only objects
2D
low complexity graphics that only include 2D
transformations and alpha blending
VRML
all and only the MPEG-4 nodes common to VRML
Complete
all MPEG-4 Systems tools.
Visual Profiles
Natural
Visual (Simple, Simple
Scaleable, Core, Main
and 12 bit)
Synthetic (2D Texture,
Scaleable Texture and
Simple Face Animation)
Synthetic/Natural
Hybrid.
Graphics Profiles
2D
3D
Audio Profiles
Low Rate Synthesis
Speech
Main
Scaleable
Set Top Box
MHEG-5/6
 Applicazioni multimediali client/server per client a memoria limitata.
 Rappresentazione codificata per lo scambiodi applicazioni tra
piattaforme di diverse marche.
 Client runtime engine piccolo e facile da implementare.
 Non limitato dall’architettura dei client.
 Ampia gamma di applicazioni (accesso a librerie esterne)
 Sicurezza (non danneggia altro codice sul client e non mette il client
in condizioni “strane”)
 API ad alto livello.
 ISO/IEC 13522-5 Novembre ’94
 DAVIC (Digital Audio Visual Council)
Open TV
Implementato da DVB
Standard industriale
Il futuro ?
Se potessi sapere qualcosa in anticipo,
sceglierei il prossimo tema d’esame di
Analisi II
Verosimilmente vedremo MPEG 21
Framework per tutta la multimedialità
Merging di diverse tecnologie