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Compressione


  • Formato compressione TVCC

    13 Aprile 2020 • VideosorveglianzaNessun commento

    I video e le immagini si possono comprimere con il sistema lossless (cioè senza perdita) o lossy (ovvero con perdita). Nel primo caso tutti i pixel restano immutati e riproducono con esattezza la stessa identica immagine successivamente alla decompressione; tuttavia il rapporto di compressione, ossia la riduzione dati, è molto limitato. Tra i formati di compressione “lossless” più noti c’è quello GIF. L’inferiore rapporto di compressione, fa sì che questa tipologia di formato non sia molto adatto per le soluzioni video di rete, specialmente se tale sistema viene usato per memorizzare ed inviare grosse quantità di immagini. È proprio per sopperire a questo limite che è stato ideato il metodo di compressione lossy: l’obiettivo primario di questa tecnica di compressione è infatti quello di diminuire le dimensioni di quello che non risulta visibile ad occhio umano nell’immediato, aumentando così di molto il rapporto di compressione. Gli standard di compressione differiscono tra loro anche a seconda del differente approccio impiegato rispetto ai metodi di compressione stessi, e si dividono in compressione di fotogrammi e di video.

    Standard compressione fotogrammi: basano il loro funzionamento sul fatto che venga compressa un’unica immagine alla volta; il più noto è il formato JPEG.

    JPEG permette di decomprimere e vedere le immagini con un normale web browser, consente agli utenti di indicare il grado di compressione voluto, ovvero di decidere in quale misura va compressa l’immagine; questo grado di compressione è collegato direttamente alla qualità delle immagini richieste. Il rapporto di compressione, però, risulta condizionato non soltanto dal livello della compressione ma anche dalle immagini stesse. Per esempio l’immagine di un muro bianco consente di conseguire un file immagine abbastanza piccolo (con un alto rapporto di compressione), mentre il medesimo livello di compressione usato per una scena articolata e ricca di particolari origina un file più grande con un rapporto di compressione inferiore.

    JPEG2000 è l’altro standard usato per comprimere i fotogrammi soprattutto per le applicazioni mediche. Con un basso rapporto di compressione, la prestazione di tale formato è equivalente a quello del JPEG, mentre con un rapporto di compressione più alto risulta lievemente migliore. Uno svantaggio di questo formato sta nel fatto che spesso non viene supportato dai web browser e dalle applicazioni per visualizzare ed elaborare le immagini.

    Standard compressione video:  

    Il formato più utilizzato per i video di rete è il Motion JPEG. Le videocamere di rete e quelle digitali comprimono le singole immagini acquisite in formato JPEG. Ad esempio, una camera di rete acquisisce e comprime trenta singole immagini al secondo (ossia trenta fotogrammi al secondo) e trasmette il flusso continuo delle immagini in rete nella postazione di visione. Se la velocità della trasmissione è uguale o maggiore ai sedici fotogrammi al secondo, le immagini vengono avvertite come video full motion (meccanismo denominato Motion JPEG o M-JPEG).

    L’azienda Mondialtec propone diversi standard di Digital Video Recorder e di IP camera. Ovviamente la scelta del sistema migliore si basa sul rapporto tra la spesa e la specifica esigenza di sicurezza, per cui è importante rivolgersi agli esperti (www.mondialtec.it).

  • Compressione e limiti di banda: MPEG4 e H.264

    19 Marzo 2020 • VideosorveglianzaNessun commento

    MPEG4, standardizzato nel ‘99, ha lo scopo di colmare le lacune di MPEG2 nei casi di banda limitata nell’ambito della trasmissione e della registrazione dei video. Non si tratta di un mero algoritmo di compressione e decompressione, bensì di una struttura capace di racchiudere contenuti multimediali (ad esempio immagini, testi, menu, materiali soggetti a copyright e così via) sincronizzandoli per realizzare presentazioni interattive. La caratteristica più ambiziosa di questo standard sta nella capacità di frazionamento della scena in un insieme di oggetti, associando ad ognuno il miglior schema di compressione. Quali sono i vantaggi? Per prima cosa, l’MPEG4 risulta il miglior compromesso fra la qualità dei video e la compressione. Fra i diversi codec sviluppati, annoveriamo il DivX, uno standard molto diffuso per l’utilizzo di video attraverso la rete internet, il quale è in grado di arrivare ad un livello di compressione almeno 6 volte superiore a MPEG2 (il tutto a parità di qualità). Oltre a ciò MPEG4 è stato progettato per la diffusione di video tramite canali limitatamente performanti, per cui la gestione degli errori in fase di trasmissione risulta più affidabile. La notorietà raggiunta da questo algoritmo ha inoltre indotto numerose aziende che producono hardware a realizzare dei chip specifici per la codifica e la decodifica dei video in MPEG4. Tante piattaforme standard basate su PC sono state fornite di acceleratori hardware per MPEG4; in tale contesto la ridotta banda indispensabile per un unico canale video e la possibilità d’uso di risorse hardware dedicate, consentono di architettare DVMS multicanali piuttosto proficui ed efficaci.

    H.264, noto anche come MPEG4-AVC, è il risultato di un proficuo lavoro da parte delle 2 commissioni internazionali operanti nel settore video: si tratta dell’International Telecommunication Union (ITU – T) e dell’International Standards Organization – MPEG (ISO – MPEG). Ugualmente ai suoi precursori, lo standard H.264 non viene espressamente indicato come CODEC (ovvero enCOder / DECoder), bensì si limita nella definizione della sintassi stessa dello stream compresso. Diversi i benefici e le novità rispetto ai precedenti algoritmi: tra questi vi è senza dubbio la capacità di suddivisione in macro blocchi, il tutto con modalità estremamente flessibili; da annoverare anche la stima del moto fondata su un insieme di fotogrammi; l’istituzione del filtraggio integrato; l’utilizzo più indirizzato e preciso della predizione; la codifica entropica adattativa; miglioramento del sistema di quantizzazione. Quelli appena elencati sono tutti fattori che cooperano per rendere questo standard l’opzione giusta e soprattutto vincente per quanto riguarda le applicazioni del prossimo futuro (unico limite sta nel gigantesco carico computazionale da supportare sia in fase di codifica che in quella di decodifica dei video).   

    L’azienda con sede a Roma Mondialtec, nel panorama delle società operanti nel settore dei prodotti per la sicurezza, è senza dubbio quella che ha più utilizzato questi sistemi innovativi di compressione, il tutto con l’obiettivo di cercare e creare sul mercato soluzioni interessanti per la videosorveglianza, sia in MPEG4 che in H.264, in particolar modo per ciò che concerne la videoregistrazione e la videosorveglianza da remoto. Per maggior info e dettagli basta un click sul sito www.mondialtec.it.