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Cosa è il codec H.264 della Apple di cui tanto si è parlato dopo che Youtube sta iniziando la ricodifica di tutti i suoi filmati flash e quali dispositivi hardware per l’HD lo implementano?

La notizia che i filmati di YouTube saranno visibili tramite il nuovo media extender Apple TV è balzata alle cronache e ha fatto rapidamente il giro della blogosfera e dei siti di news. Infatti, pare che da da Giugno tutti i filmati di YouTube saranno ricodificati dal formato Flash (flv) in favore dell’H.264 patrocinato da Apple. La notizia non è da poco, visto che si tratta di un’operazione enorme che avrà, però, anche numerosi vantaggi, tra cui, oltre, a rilanciare l’Apple Tv, anche quello di apportare un effettivo miglioramento della qualità di YouTube in sé.

In effetti, l’idea di Apple di aprire a YouTube e quindi, in generale, ad una piattaforma senza un controllo diretto da parte di Cupertino (come in realtà è l’iTunes Store) può aver stupito molti addetti al settore. C’è chi ipotizza che questa ricodifica sia utile anche per i prossimi acquirenti del cellulare del futuro, l’iPhone, visto che molto probabilmente quest’ultimo non sarà in grado di leggere il formato flv. In effetti, come vedremo più in là, a differenza del formato Flash, l’H.264 è estremamente versatile ed è ottimo sia per flussi video in HD (è, infatti, alla base dei formati Blu-Ray e Hd-Dvd) che per quelli mobili come il 3G.

Ma che cosa è il codec H.264? Tutti noi, di solito, conosciamo i codec più famosi come l’Mpeg2/4, Divx, Xvid, Wmv. Ma, il codec H.264 della Apple non è di certo tra quelli più noti, ma sicuramente è una delle alternative più valide e maggiormente all’avanguardia per lo streaming video rispetto a Windows Media della Microsoft e RealVideo della RealNetworks. Ed ecco il perché di questo articolo.

L’H.264/AVC (Advanced Video Coding), altrimenti conosciuto come Advanced Video Codec (AVC) oppure anche con il nome di MPEG-4 Parte 10, è una tecnologia di compressione video sviluppata dal consorzio MPEG.

Questo codec video è stato sviluppato per video ad alta qualità anche a frequenze di trasmissione dei dati (data rate) inferiori rispetto alle soluzioni attuali, ed è utilizzata per qualunque tipo di periferica: dai televisori ad alta definizione HDTV e DVD, ai telefoni cellulari 3G. I servizi di broadcast basati sullo standard H.264 occupano una banda inferiore rispetto al diffuso schema di codifica MPEG-2, usato per creare gli attuali DVD, a una frequenza di trasmissione dei bit decisamente inferiore. Gli operatori di broadcasting possono quindi trasmettere in modo economico un numero maggiore di programmi ad alta definizione.

Quindi, il punto di forza dell’H.264 sta nella combinazione tra la sua estrema scalabilità e la sua efficienza nella compressione, che rispetto al precedente MPEG-2, è migliorata di oltre il 50%!
Infatti, H.264 offre una qualità pari allo standard MPEG-2 a un terzo o persino la metà del data rate, con una risoluzione fino a quattro volte superiore a quella supportata dal formato MPEG-4 Part 2 a parità di data rate.
Quindi, guardare un filmato codificato con l’AVC/H.264 (incorporato nativamente in QuickTime 7) permette di avere fotogrammi di dimensioni quattro volte più grandi rispetto al suo equivalente in Mpeg2.

Per quanto riguarda, invece, la sua scalabilità, il codec permette di comprimere il materiale in modo più efficiente che mai per consentirne l’uso in una varietà di applicazioni, ad esempio broadcast, DVD, videoconferenze, video-on-demand, streaming e messaging multimediale, garantendo una qualità eccellente in un’ampia gamma di contesti operativi, dal 3G fino all’HD, regalando prestazioni straordinarie a data rate straordinariamente bassi.

Contenuti mobili
Risoluzione: 176×144
Frame rate: 10-24fps
Data rate: 50-60Kbps

Internet/Standard Definition
Risoluzione: 640×480
Frame rate: 24fps
Data rate: 1-2Mbps

High Definition
Risoluzione: 1280×720
Frame rate: 24p
Data rate: 5-6Mbps

Full High Definition

Risoluzione: 1920×1080
Frame rate: 24p
Data rate: 7-8Mbps

Già ratificato come parte dello standard MPEG-4 — MPEG-4 Part 10 — e dell’ultimo standard ITU-T per le videoconferenze, H.264 è ora obbligatorio per le specifiche HD-DVD e Blu-ray (i due formati per i DVD ad alta definizione) e ratificato nelle recenti versioni degli standard DVB (Digital Video Broadcasters) e 3GPP (3rd Generation Partnership Project). Numerose aziende nel settore broadcast, delle trasmissioni via cavo, del videoconferencing e dell’elettronica consumer stanno valutando l’uso di H.264 come codec video per i nuovi prodotti e servizi. L’adozione da parte di una varietà di standard aperti implica la possibilità, per qualsiasi azienda, di creare dispositivi, come telefoni cellulari, decoder, lettori DVD e altro, che risulteranno compatibili con il player d’eccezione per questo formato, ovvero QuickTime 7.

Attualmente i dispositivi con maggior diffusione ad utilizzare questo sistema di codifica sono l’Apple Tv, l’iPod video e la console Sony PSP, ma presto molti altri se ne aggiungeranno! Infatti, è recente la notizia dell’uscita di un nuovo modello di una piccolissima videocamera Aiptek (dal costo di appena 280$) capace di registrare i filmati nel formato H.264 ad alta risoluzione fino a 720p, mentre la giapponese Fujitsu ha annunciato la messa a punto di un nuovo chip dedicato all’algoritmo H.264, dedicato all’encoding/decoding in tempo reale fino a risoluzioni 1920×1080 punti. Proprio in considerazione delle caratteristiche tecniche, questo chip è dedicato principalmente ai produttori di videocamere HD che potranno così sfruttare l’ottimo rapporto qualità/spazio occupato dell’algoritmo H.264. Infatti, calcolando una ripresa di 4 ore di filmato sono necessari circa 8 Gb di spazio libero.

Per gli utenti Mac, invece, è disponibile una chiavetta USB 2 Turbo.264 di Elgato funziona come encoder hardware per portare qualsiasi video in formato H.264 (MP4) con una accelerazione nella codifica che va da 4x per i Mac con processore intel a 10x rispetto ad un processore G4. In pratica, Turbo.264 di Elgato solleva il Mac da compiti di conversione intensivi lasciando liberi i processori interni per altre applicazioni: funziona, in definitiva, come un co-processore virtuale.

Infine, sia Blu-Ray che Hd-Dvd, i due standard che si contendono il mercato dei Dvd in alta definizione, adottano H.264, quindi il player QuickTime 7 leggerà comunque entrambi, qualunque sia il formato vincente.
Un esempio illustre e recente di distribuzione di grandi quantità di video in H.264 è il keynote di Steve Jobs, amministratore delegato di Apple, in apertura di Macworld Expo. In 24 ore lo streaming video è stato visto da 2,2 milioni di persone e, nei cinque giorni successivi, è stato visto al ritmo di un milione di spettatori al giorno.

Per maggiori dettagli tecnici sul funzionamento del codec H.264 potete consultare questo documento in PDF.