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Il codec AVC-Intra 1 PERCHÉ LA AG-HPX301E È UNA CAMERA RIVOLUZIONARIA? Per diversi motivi, a cominciare dal fatto che introduce in un prodotto dal costo inferiore ai 10.000 Euro un codec di registrazione fino ad oggi utilizzato esclusivamente sulle camere broadcast da oltre 30.000 Euro. Inoltre grazie all’utilizzo di questo codec e ai sensori MOS da 2.2 Milioni di Pixel è possibile avere nella AG-HPX301E un flusso di lavoro interamente Full HD 3 Sensori MOS FUL HD 2.2MPixel 1920 x 1080 nativi Processo video a 20 bit Full HD Codec di compressione AVC-Intra 100 10bit HD Full Raster 1920x1080 4:2:2 Intra Frame 100Mbps Registrazione Full HD a 100Mbps su supporto a stato solido P2 Card 2 PERCHÉ IL CODEC AVC-INTRA È COSÌ IMPORTANTE? Per registrare i flussi video è indispensabile applicare una compressione alle immagini e la qualità finale della registrazione dipende, in gran parte, dal tipo di compressione (codec) utilizzato per registrare le immagini. L’AVC-Intra rappresenta oggi il miglior formato di registrazione disponibile a livello di camcorder a stato solido: I Parametri Del Codec Avc-intra - Registrazione Full HD Full Raster - Profondità colore a 10bit - Compressione Intra Frame - Campionamento 4:2:2 - Codec H.264 Registrazione Full HD Full Raster Il codec AVC-Intra registra i flussi video senza pre-campionare l’immagine (a differenza di altri codec HD) registrando effettivamente fotogrammi di 1920x1080 pixel. Altri codec sottocampionano l’immagine a 1440x1080 e, pur restituendo un’immagin Full HD in riproduzione, non raggiungono le prestazioni qualitative del codec AVC-Intra Panasonic Italia S.p.a Tel. 02 6788383 Via Lucini 19 - 20125 Milano www.panasonic-broadcast.it 1080 1920 1080 1440 Il codec AVC-Intra Profondità colore a 10 bit Maggiore è il numero di Bit Utilizzati per la registrazione delle informazioni di colore dei singoli pixel, maggiore è la quantità di sfumature che possono essere mantenute tra la minima e la massima luminosità per ciascun colore. Rispetto ai codec standard a 8 bit, che utilizzano 256 sfumature per colore, il codec AVC-Intra a 10 bit utilizza ben 1024 sfumature per colore! Codec Standard 8 Bit AVC-Intra 10 Bit Compressione Intra Frame Esistono due macro-famiglie nei sistemi di compressione: - Compressioni Intra Frame - Compressioni Inter Frame o Long GOP (Long Group Of Pictures) Le differenze sono spiegate nella tabella sottostante e, in termini di qualità, le massime prestazioni in ogni condizione possono essere raggiunte solo utilizzando codec Intra Frame. Il codec AVC-Intra è ovviamente basato esclusivamente su una compressione Intra Frame Compressione Intra Frame I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 I10 I11 Compressione Long GOP B0 B1 I2 B3 B4 P5 B6 B7 P8 B9 B10 P11 Panasonic Italia S.p.a Tel. 02 6788383 Via Lucini 19 - 20125 Milano www.panasonic-broadcast.it Nella compressione Intra-Frame sono ogni singolo fotogramma viene analizzato in modo indipendente e memorizzato (Frame I). Quindi nel caso in esempio, un filmato di 11 frame, ogni singolo fotogramma degli 11 registrati è completamente indipendente dai fotogrammi che lo precedono e che lo seguono. Questo comporta un peso maggiore del file, ma una maggiore facilità di gestione da parte del sistema di Editing perché affatica molto meno il processore rispetto alle compressioni Long GOP Nella compressione Long GOP ai fotogrammi chiave (I) che contengono tutte le informazioni del fotogramma a cui si riferiscono, si intervallano i fotogrammi B e P, ricavati dai fotogrammi chiave per differenza o con algoritmi predittivi. I fotogrammi non sono tra loro indipendenti e quindi per ricostruire il contenuto di un fotogramma B o P non è sufficiente analizzare il singolo fotogramma, ma il processore deve ricostruire la relazione tra il fotogramma in oggetto e quello, o quelli, da cui quel fotogramma deriva. Il vantaggio della compressione Long GOP è quello di ridurre in modo molto efficiente, a parità di altri parametri, le dimensioni del flusso video rispetto alle compressioni Intra Frame. Di contro i formati Long GOP sono più complessi da gestire in post produzioni, per via dei calcoli richiesti ai processori e comportano una maggiore perdita di qualità quando si interviene in post produzione con rendering ed elaborazioni. Il codec AVC-Intra Sotto-campionamento di Luminanza e Crominanza Un altro dei parametri fondamentali di un codec, quando viene applicata la compressione alle immagini, è il sottocampionamento della luminanza e della crominanza. Sacrificando parte delle informazioni (quindi non fornendo a tutti i pixel le informazioni precise) è possibile risparmiare spazio di dati e rendere più gestibile il flusso video per la compressione. Esistono formati di registrazione non compressi che campionano tutte le informazioni di luminanza e crominanza per ogni Pixel e registrano in un formato definito 4:4:4 In alternativa è possibile sfruttare le limitazioni dell’occhio umano, molto sensibile alle variazioni di luminanza e meno sensibile a quelle di crominanza, mantenendo, in fase di registrazione, tutti i dati relativi alla luminanza e sacrificando, in diverse misure, quelli relativi alla crominanza. Queste modalità di sottocampionamento, definite: 4:2:2 4:2:0 4:1:1 non forniscono a tutti i pixel dell’immagine le informazioni di croma, ottenendo un risparmio nella quantità delle informazioni da registrare. RGB 4:4:4 4:2:2 4:2:0 4:1:1 YPbPr R 1920x1080 G 1920x1080 B 1920x1080 4:4:4 Y 1920x1080 Pb 960x1080 Pr 960x1080 4:2:2 Y 1920x1080 Pb 960x540 Pr 960x540 4:2:0 Per fare questo è prima di tutto necessario scomporre in modo differente i dati dell’immagine da registrare, che non saranno più suddivisi nei canali RGB (Vedi figura in alto) ma in modalità YPbPr, indispensabile per gestire in modo separato la Luminanza (a cui l’occhio umano è molto sensibile) dalla crominanza. Il codec AVC-Intra utilizza, nella modalità a 100Mbps, un sotto-campionamento 4:2:2 a garanzia della migliore qualità in fase di post-produzione e color correction. Panasonic Italia S.p.a Tel. 02 6788383 Via Lucini 19 - 20125 Milano www.panasonic-broadcast.it Il codec AVC-Intra Compressione H.264 Un altro aspetto fondamentale inerente i sistemi di compressione, è la famiglia di codec utilizzata per gli algoritmi di calcolo. Il codec AVC-Intra è basato sulla famiglia di codec H.264, caratterizzata da prestazioni estremamente elevate dovute alla relativa gioventù di questo formato di compressione. Per fare un paragone, possiamo vedere nella tabella sotto, alcuni codec a confronto in termini di data di introduzione e efficienza. Rispetto, per esempio, al codec MPEG2, l’H.264 è in grado di offrire il doppio dell’efficienza a parità di qualità delle immagini (file che pesano la metà a parità di qualità). Questo perché i due codec sono separati da uno sviluppo di circa 10 anni, una vera e propria era in campo informatico. New Comp. H.264/ AVC Compression efficiency improvement JPEG2000 MPEG-2 Progress of compression technology MPEG-1 JPEG Year 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 Codec a Confronto Supporto DV DVCPRO25 DVCPRO 50 HDV XDCAM 35 XDCAM 50 DVCPRO HD AVC-Intra 50 AVC-Intra 100 Nastro Nastro / Card P2 Nastro / Card P2 Nastro Card SxS Blu Ray Disc Nastro / Card P2 Card P2 Card P2 Panasonic Italia S.p.a Tel. 02 6788383 Via Lucini 19 - 20125 Milano www.panasonic-broadcast.it Formato SD SD SD HD HD HD HD HD HD Codec DV Base DV Base DV Base MPEG2 MPEG2 MPEG2 DV Base H.264 / MPEG4 H.264 / MPEG4 Compressione Intra Frame Intra Frame Intra Frame Long Gop Long Gop Long Gop Intra Frame Intra Frame Intra Frame Risoluzione 720x576 720x576 720x576 1440x1080 1920x1080 1920x1080 1440x1080 1440x960 1920x1080 Profondità Chroma Bit Subampling 8 4:2:0 8 4:1:1 8 4:2:2 8 4:2:0 8 4:2:0 8 4:2:2 8 4:2:2 10 4:2:0 10 4:2:2 Bit Rate 25 Mbit 25 Mbit 50 Mbit 25 Mbit 35 Mbit 50 Mbit 100 Mbit 50 Mbit 100 Mbit