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Dal 2004 il blog di Antonio Troise

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Gen 13 2009

Codec Cappelli: il rivoluzionario sistema di compressione di foto e video made in Italy. Dubbi e riflessioni sulla sua possibilità di diffusione

Posted by Antonio Troise
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Ieri è stato presentato a Roma nella sala capitolare del Senato un nuovo codec per la compressione digitale made in Italy: lo standard di compressione “Cappelli” (in omaggio al suo ideatore Claudio Cappelli che è anche presidente della società napoletana Eco Controllo) che, a detta degli esperti, ha una capacità di archiviazione di foto e video 3-4 volte superiore agli standard normali. Se l’invenzione del codec MP3 ha permesso l’avvento della musica digitale e il codec MPEG2/4 quello del video digitale, il codec Cappelli promette di fare miracoli: si legge che è possibile comprimere, nell’esiguo spazio di 1,44 MB di un floppy disk ben 20 minuti di un filmato ad alta qualità (su alcune fonti si parla di qualità DVD ma non credo che la qualità MPEG 2 possa arrivare ad occupare così tanto per appena 20 minuti di filmato visto che un film da due ore entra appena in un DVD da 4,7GB!) dal peso complessivo di 3,1 Gigabyte!
Di fatto, il nuovo codec è superiore a qualsiasi altro sistema di compressione in vigore, ivi compresi quelli di ultimissima generazione denominati H264 ed Mpeg4, tanto che sarà possibile archiviare molte più di ore di video sugli stessi supporti multimediali di adesso. Ma il nuovo sistema permette anche di ottenere immagini compresse di qualità media più elevata rispetto agli altri codec attualmente in circolazione. Tale capacità è data dall’ottimizzazione dell’organizzazione dei dati che si traduce anche in un uso più efficiente delle bande su cui viaggiano i dati per la tv digitale. «Con la possibilità – prosegue Cappelli – di moltiplicare i canali digitali e la tv interattiva».

Ma, sebbene molte società dell’IT Technologies siano interessate a comprare i diritti di questo nuovo formati, Claudio Cappelli ha dichiarato di non avere alcuna intenzione di cedere il brevetto e punta a mantenere il marchio in Italia. Attualmente ancora non è disponibile in commercio ma tra le prime applicazioni si punta alla IPTV, la televisione via Internet. Il sistema, garantisce Cappelli, permette la fruizione dei programmi via web senza disturbi e distorsioni causati dall’elevata compressione, che rendono la tv via Internet spesso poco soddisfacente»

Questi i dati del codec Castelli o codec Eco Controllo: il programma è stato realizzato da 12 programmatori in 1 anno e mezzo di lavoro in collaborazione con alcune Università campane (il consorzio Cerict che associa cinque università campane, il Cnr, la Fondazione Pascale e il Cini, il Consorzio interuniversitario per l’informatica, ha testato e validato il sistema) e 5 milioni di euro investiti nel progetto, di cui il 60% finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico.

Qualche dubbio

Sebbene ci si da rimanere finalmente orgogliosi di questo successo tutto italiano (non se ne vedevano forse da anni) che mette in luce come la ricerca in Italia funziona (tanto da dire la sua anche in campo internazionale) ma merita solo di essere maggiormente finanziata, nutro qualche dubbio sui dati passati dalle testate giornalistiche. Dire prima che il codec Cappelli ha una capacità di archiviazione di foto e video 3-4 volte superiore agli standard normali e poi asserire che in un floppy disk da 1,44 MB possono essere compressi ben 20 minuti, di un filmato ad alta qualità, mi sembra un po’ esagerato se si vuole mantenere la stessa buona qualità di immagine. E’ possibile comprimere 20 minuti di filmato in un divx da 4 MB (col giusto rapporto di compressione), per cui, se è vero che il codec Cappelli comprime anche 3-4 volte un codec Mpeg4, allora arriviamo ad occupare poco meno di 1,44 MB. Ma il problema è la qualità: sarà accettabile? Sono curioso di visionare qualche video di prova per valutare la bontà del nuovo codec. Al momento è disponibile solo un complicato draft in italiano che snocciola cifre e numeri su un’analisi comparativa del codec video “Eco Controllo”.

Errata Corrige della Eco Controllo

E in effetti, mentre stavo scrivendo questo articolo, sul sito della Eco Controllo è comparsa questa Errata Corrige:

13 gennaio 2009

UNA PRECISAZIONE DAL PRESIDENTE
DELLA ECO CONTROLLO

In merito alla notizia apparsa su alcuni organi di informazione si precisa quanto segue: “Nel corso della conferenza stampa, tenutasi ieri, 12 gennaio 2009 alla Sala Capitolare del Senato della Repubblica, il dr. Claudio Cappelli, presidente della Eco Controllo SpA, ha portato l’esempio di un video in alta definizione a 1080i, della durata di 20 secondi, archiviato su un floppy da 1,44 MB. Evidentemente la notizia di un filmato di 20 minuti è frutto di un equivoco”.

Quindi non si tratta di 20 minuti, bensì di 20 secondi, il che è già più accettabile!
Peccato non specifici i dati reali del filmato di esempio utilizzato. Sul draft si legge di Test Oggettivi e Soggettivi su Video 720P e PAL; in particolare in merito ai test soggettivi:

Mediante un’estrazione sono stati selezionati 8 video proiettati in tre differenti bitrate (1000,2000 e 3000Kbps) a 16 valutatori. I valutatori sono stati suddivisi in due gruppi e per ogni gruppo è stata svolta una distinta sessione di test della durata di 30 minuti.
[…]
Sono stati selezionati solo video in formato 720P, cioè ad una risoluzione di 1280×720 Pixel, con cadenza di 25 e 50Hz. Tale scelta è motivata dal fatto che questi parametri sono quelli scelti per la cosidetta Televisione Digitale ad alta definizione (HDTV) in tutti quei paesi, Italia inclusa, che tradizionalmente sono legati al sistema di trasmissione PAL e SECAM.
[…]
Come previsto dalla metodologia DSIS, le persone sono state collocate in una sala confortevole e posizionate in modo tale da avere sempre l’angolo di visualizzazione ottimale per il dispositivo di visualizzazione adottato, consistente nella fattispecie in un televisore al plasma FullHD. Ai partecipanti è richiesto di descrivere la qualità da loro percepita utilizzando una scala lineare continua costituita da 5 regioni etichettate con i seguenti aggettivi:

• nessun difetto
• difetti visibili, ma non fastidiosi
• difetti leggermente fastidiosi
• difetti fastidiosi
• difetti molto fastidiosi

I soggetti sono stati selezionati tra una popolazione eterogenea composta da studenti e lavoratori. Ognuno di essi è stato preventivamente sottoposto al test di Ishihara per la percezione dei colori. Quest’ultimo è un test pubblicato nel 1917 dal Prof. Shinobu Ishihara, e consiste nel sottoporre all’utente un numero di dischi colorati, chiamati dischi di Ishihara, ognuno contenente un cerchio di punti di taglie e colori diversi disposti a caso. L’insieme dei punti forma un numero visibile a coloro che hanno una visione normale, ed invisibile o difficile da vedere per quelli che hanno problemi di visione, in particolare nella percezione del colore rosso-verde.

I risultati ottenuti confermano sostanzialmente quanto osservato con le metriche oggettive, anche se il divario tra i differenti codec, in questo caso, appare maggiormente marcato. Il supporto dell’indice di confidenza, sembra evidenziare una maggiore stabilita dell’algoritmo Cappelli. Anche in questo caso se si considera il voto medio massimo, gli algoritmi H.264 e Cappelli ottengono lo stesso risultato, evidentemente questo deriva dal fatto che in alcune circostanze, particolarmente favorevoli a tutti i codec, gli utenti non percepiscono significativi difetti. Tuttavia, nel caso peggiore e medio l’algoritmo Cappelli ottiene voti caratterizzati da una maggiore precisione, ciò e una variabilit inferiore agli altri codec, e questo ci fa dedurre che la qualità di questo codec nelle condizioni riprodotte di test adottate ha performance significativamente superiori.

Diffusione del codec

Nutro altri dubbi sulla fattiva diffusione di questo codec. Perché possa divenire uno standard deve essere accettato dalle Major dell’IT Tecnhnologies ma molti, per comodità e per far fruttare gli investimenti passati, tendono a usare le tecnologie che già possiedono: i soli codec H264 e Mpeg4 sono ottimi e già diffusissimi. L’unica speranza sarebbe quella di liberare da royalties il nuovo codec e lasciarlo libero alla comunità di sviluppatori Open Source (come per il codec XviD, nato in contrapposizione al chiuso codec DivX), relegando la società di Eco Controllo ad ente di consulenza.

Purtroppo di codec meravigliosi, più potenti e maggiormente performanti per la trasmissione sul web ne ho visti molti ma quasi nessuno di questi ha avuto sullo strapotere dell’MPEG2/4 e dell’H264. Staremo a vedere come andrà a finire.

UPDATE: Sul sito di Attivissimo si susseguono interessanti commenti di critica e analisi all’articolo errato dell’ANSA, ripreso poi da diverse testate giornalistiche, riguardo i 20 minuti di filmati su un floppy disk da 1,44 MB (invece che 20 secondi).

UPDATE 2: Nella sezione Tecnologia del sito di Eco Controllo, c’è il Rapporto Tecnico Finale al al progetto “Nuove Tecnologie nel Campo della Compressione delle Immagini Digitali” in cui sono presenti ulteriori dettagli sul funzionamento di questo codec. Il caso strano è che risale addirittura al Maggio 2008!

Tag:alta definizione, cappelli, codec, compressione, dgtv, Digitale Terrestre, divx, h.264, iptv, mpeg, mpeg2, mpeg4, televisione, Video
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Nov 17 2008

Calendario dello Switch-off del tv analogica in Italia. Tutti i piccoli problemi dei decoder per il digitale terrestre che nessuno dice e molti sottovalutano

Posted by Antonio Troise
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Secondo il calendario dello Switch-off del TV analogica in Italia, entro il 2010 il 70% degli italiani vedrà la televisione esclusivamente con il nuovo segnale digitale terrestre: saranno circa 14 i milioni di cittadini coinvolti nel 2009 e ben 23 nel 2010 per un totale di circa 35 milioni.
La transizione al digitale terrestre, però, avverrà progressivamente interessando, ogni 6 mesi, varie regioni italiane divise in 16 aree a partire dal secondo semestre del 2009 fino al secondo semestre del 2012. Infatti, a differenza del governo precedente che aveva immaginato una scadenza unica per tutta l’Italia, fissata al 12 dicembre del 2012, il governo Berlusconi ha deciso di indicare un processo regione per regione (qui potete scaricare il relativo decreto legge, mentre qui e qui gli allegati).

Il calendario dello Switch-off del tv analogica in Italia

Il calendario di transizione al digitale è articolato in otto diversi archi semestrali per garantire una continuità radioelettrica tra le diverse aree (onde evitare problemi interferenziali con le regioni limitrofe o con le altre nazioni), considerando, tra le altre cose, anche il numero di emittenti locali presenti, la conformazione orografica del territorio e una ripartizione equilibrata tra Nord, Centro e Sud del Paese, nonché omogenea anche con riferimento alla presenza di famiglie economicamente o socialmente disagiate, al fine di consentire una erogazione di contributi statali bilanciata per ciascuno dei quattro anni del processo di transizione.

Ecco, quindi, nel dettaglio le date (aggiornate con le nuove date dello switch-over):

31 Ottobre 2008
Sardegna

1° Semestre 2009
Valle D’Aosta (tra il 14 e il 23 settembre 2009): switch over già operativo

2° Semestre 2009
Piemonte occidentale (province di Torino e Cuneo): tra il 24 settembre e il 9 ottobre 2009 (switch over dal 20 maggio 2009)
Trentino-Alto Adige: per la provincia di Trento (inclusi 12 comuni delle province limitrofe Bolzano:Aldino-Aldein, Cortina sulla strada del vino-Kurting an der Weinstrasse, Egna-Neumarkt, Montagna-Montan, Ora-Auer, Proves-Proveis, Senale San Felice-Unserelie Verona:Brenzone,Malcesine, Vicenza:Lastebasse, Pedemonte e Valdastico) tra il 15 e il 30 ottobre 2009 (switch over dal 15 febbraio 2009), per la provincia di Bolzano tra il 26 ottobre e il 13 novembre 2009 (non è previsto alcun switch over)
Lazio (esclusa la provincia di Viterbo): tra il 16 e il 30 novembre 2009 (switch over dal 16 giugno 2009)
Campania: tra l’1 e il 16 dicembre 2009 (switch over limitatamente a Napoli e Salerno e altre piccole parti delle province dal 10 settembre 2009)

1° Semestre 2010
Piemonte orientale
Lombardia (esclusa la provincia di Mantova, ma inclusa la provincia di Piacenza)
2° Semestre 2010
Emilia-Romagna
Veneto (inclusa la provincia di Mantova)
Friuli Venezia Giulia
Liguria (esclusa la provincia di La Spezia)

1° Semestre 2011
Marche
Abruzzo
Molise (inclusa la provincia di Foggia)
Basilicata
Puglia (incluse le province di Cosenza e Crotone)

1° Semestre 2012
Toscana
Umbria (incluse le province di La Spezia e Viterbo)

2° Semestre 2012
Sicilia
Calabria

Nota: Per “switch over” si intende l’inizio del passaggio al digitale. Questo avverrà con lo spostamento di Retequattro e Raidue dall’analogico al digitale

Disuguaglianza tra regioni ricche e regioni povere

Questa è la situazione ad oggi. Ora mi chiedo, al momento fatidico dello Switch-off del tv analogica, tutte le famiglie italiane potranno disporre di un decoder digitale terrestre ? Ovviamente la risposta alla mia domanda sarà no e, così, all’indomani del passaggio al digitale, molte famiglie si troveranno con un televisore praticamente inutilizzabile poiché non potrà più ricevere le trasmissioni analogiche via etere!

Switch Off
Immagine tratta da davidemaggio.it

Anche se il Ministero, oltre ad una massiccia campagna di informazione e comunicazione su larga scala, ha già deciso di erogare un contributo alle famiglie con reddito inferiore a 15 mila euro (per un totale di 100 milioni annui), proprio per venire incontro alle famiglie meno abbienti, sono sicuro che molte non riusciranno ad usufruirne, con la conseguenza che ci troveremmo di fronte ad una inaccettabile disuguaglianza tecnologica tra regioni ricche e regioni povere, tra famiglie facoltose e famiglie meno ricche. Una disuguaglianza che dividerebbe drammaticamente la popolazione, ledendo, per i cittadini più in difficoltà, il diritto fondamentale all’informazione.

Contributi per un solo decoder: e chi ha 2 o più televisori?

Il problema, però, credo non sia solo per quelli che non hanno voluto comprare o non possono ancora permettersi un decoder digitale terrestre, ma anche per quelli che già ne hanno uno. Infatti, i contributi alle famiglie prevedono solo un solo sconto per famiglia per l’acquisto di un decoder. Ma, probabilmente, a casa di molti italiani, ci sarà più di un televisore e, quindi, ciò comporterà una indubbia spesa per coloro che vorranno renderli tutti funzionanti.
Faccio un esempio personale: io a casa ho due televisori LCD e un solo decoder digitale terrestre esterno. Quando l’anno prossimo avverrà lo switch off delle frequenze analogiche per la città di Roma, a casa mia solo un televisore potrà ricevere i canali televisivi, mentre per l’altro dovrò fare un ulteriore spesa (senza alcuno sconto) per renderlo compatibile.

Le dimensioni eccessive dei decoder DGTV

Un altro problema del tutto sottovalutato è anche di natura logistica oltre che economica, in particolare riguardo le dimensioni che attualmente hanno i decoder per il digitale terrestre: attualmente, a mio avviso, sono tutti troppo grandi! Sul mercato si trovano solamente decoder digitali grandi quanto una scatola di scarpe e anche i più piccoli e fini sono sempre molto ingombranti. Quello che mi piacerebbe trovare sul mercato è dei decoder DGTV tanto piccoli che si possono nascondere dietro al televisore senza per questo dover attrezzare una base apposita. Infatti, sempre facendo riferimento alla mia esperienza personale, il mio secondo televisore è situato in un posto che non ha altro spazio da dedicare ad un ulteriore apparecchiatura elettronica.

Sul mercato informatico, esistono da tempo, ricevitori digitali terrestri grandi quanto una pennetta USB: perché non fanno lo stesso anche per i televisori? Oppure, se proprio non riescono a ridurne le dimensioni (la scusa che non sia possibile ridurre le dimensioni perché sarebbe impossibile inserire le schede prepagate non regge in quanto non tutti sono interessati ai canali a pagamento), perché non mettono in dotazione anche un supporto VESA standard in modo da poterli installare in maniera invisibile e meno ingombrante dietro qualsiasi televisore LCD (magari prendendo spunto dall’Asus Eee Box)?

Consumi energetici

Per non parlare, poi, del maggiore consumo energetico annuale che ogni famiglia dovrà pagare di tasca propria solo per installare un altro apparecchio elettronico in casa propria, uno per ogni televisore. Secondo la rivista AFDigitale, il costo in euro per la corrente elettrica consumata dal decoder in un anno di utilizzo (stimando 4 ore giornaliere di funzionamento per 300 giorni/anno e il resto del tempo in stand-by) e considerando il costo del KWh pari a 0,16 euro, si può arrivare a spendere sino a 23€ in più all’anno per ogni decoder!

Inoltre, secondo i tecnici di AFDigitale, la grandissima maggioranza degli apparecchi DGTV esaminati, anche quando ufficialmente non lavorano, cioè nessuno guarda la Tv, continuano a sintonizzarsi sul canale dal quale ricevono gli eventuali aggiornamenti firmware (il sistema operativo interno dell’apparecchio). Se si moltiplicano i 6 Watt medi dello stand by di un decoder per i 5 milioni di decoder digitali terrestri attualmente attivi si arriva alla ragguardevole cifra di 30 megaWatt di potenza impegnata l’anno; nel 2012 quando i decoder saranno 35 milioni (calcolo per difetto perché si considera 1 decoder a famiglia) avremo 210 megaWatt di potenza l’anno letteralmente sprecata, solo per lasciarlo in standby, identificando un vero problema “macroecologico“!

Problemi con i telecomandi

Infine, sebbene siano stati finalmente immessi sul mercato, la quasi totalità dei televisori CRT/LCD in Italia, non dispone di un ricevitore DTT integrato, ma solamente esterno, quelli scatolotti ingombranti di cui parlavo prima. Ciò significa che, a meno di non lasciare sempre acceso il decoder digitale terrestre, con ingenti spese annuali, ogni qualvolta si accenderà il televisore, bisognerà anche accendere il decoder.
Ecco una scaletta delle tediose operazioni:

  1. Accendere televisore con il suo telecomando: comparirà una nebbiolina bianco nera perché le trasmissioni analogiche non esisteranno più
  2. Passare sul canale AV
  3. Accendere il digitale terrestre con il suo telecomando

Come capirete, questo sistema, però, comporta qualche scomodità: per esempio, il televisore deve essere impostato sull’ingresso esterno AV e per regolare il volume occorrerà impostare ad un livello medio-alto quello del televisore in modo da avere margine di intervento con quello fornito con il set-top-box.

Questo se si hanno due telecomandi. Se invece si usa un telecomando universale, il tutto risulterà più semplice, in quanto molti sono configurati per programmare le operazioni su più dispositivi con un solo pulsante (ovviamente si deve prevedere una ulteriore spesa che può andare dai 15 euro fino anche ai 100 euro a seconda delle caratteristiche e dai dispositivi gestiti di ogni singolo telecomando universale). Per cui se decido, sempre e solo con il telecomando universale, di accendere il televisore, di default verrà mandato un segnale di accensione anche al digitale terrestre, rendendo di fatto il meccanismo molto più trasparente e semplice. Il problema, però sorge quando il vostro digitale terrestre, come il mio Philips, non si accende con il tasto rosso del telecomando (dedicato di solito all’accensione/spegnimento) ma solo premendo il tasto di un canale (in pratica i tasto rosso serve solo per spegnere il decoder), rendendo di fatto inutilizzabile la procedura di programmazione delle operazioni!

E’ evidente, però, che spesso, nell’usare un telecomando universale, si incorre nel problema di non perfetta compatibilità dei tasti, per cui si può accedere solo alle funzioni di base lasciando ai telecomandi proprietari, quelle più avanzate.

Quanto costa lasciare sempre acceso il decoder?

Se, invece, decidessimo di lasciare sempre acceso il decoder digitale e lasciare sempre sul canale AV il nostro televisore, tutto risulterebbe più comodo e forse più semplice (almeno per coloro che hanno alcuni problemi con i telecomandi come sopra esposto). Ma quanto sarebbero i consumi? Grazie alla tabella di AFDigitale e a questa utility di Michelle Ferretti, si può calcolare che, lasciando il decoder digitale terrestre sempre accesso 24 ore al giorno per 365 giorni l’anno, si può arrivare a spendere sino a 37€ l’anno in più per ogni decoder digitale terrestre acceso.

Epilogo

Come vedete i problemi per uno switch-off sono molti, alcuni importanti, altri trascurabili, ma sicuramente esistono e non tutti ne sono al corrente.
A questo punto non mi resta che auspicare l’uscita sul mercato (anche se non so se saranno tecnicamente realizzabili) di schede integrate programmabili da inserire in tutte le TV per ricevere direttamente la televisione in digitale terrestre (magari disabilitando la televisione analogica), senza la necessità di avere un decoder esterno o un altro telecomando supplementare, un po’ come accadeva qualche decennio fa, quando si installavano le schede per ricevere il televideo sui televisori!

Tag:decoder, dgtv, Digitale Terrestre, Kwh, lcd, switch-off, telecomando, televisione, televisore, tv
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