Carlo Macchiavello

Tutto è possibile

Tag: Video

H264 standard… mica tanto

Spesso mi sento dire, mi faccia un mp4 che è standard … sorrido e creo un file che so essere compatibile con le esigenze del cliente.

Una volta era più facile distribuire un video, perché i supporti erano più limitati a vhs o dvd, con due standard video PAL o NTSC per distribuire in tutto il mondo.

Oggi ci sono mille e più varianti, ad esempio se si fornisce un supporto solido come il Blu-ray ci sono quelle che vengono indicate come le specifiche di base, e le varianti di formato… che ogni anno cambiano sul sito ufficiale del consorzio, perché a seconda del lettore da tavolo potrebbe essere supportata o no la variante, non dipende dalla data di produzione, o dal brand, anzi alle volte prodotti di marchi meno noti supportano più formati di altri più blasonati.

Lo standard del Blu-ray nasce a 24 fotogrammi al secondo, per rispettare la naturale creazione dei film, senza alterazioni su durata della parte video o alterazione sulla parte audio. Poco dopo la sua nascita è stato subito aggiunto il 23,976 per supportare più facilmente la riproduzione nel mondo Americano e Giapponese (NTSC a 60 hrz). Il codec di compressione di nascita era l’mpeg2 come il dvd (anche se con una variante dedicata all’alta definizione) anche se quasi subito fu introdotto il formato H264 (variante del codec mpeg 4), poi di recente aggiornato al suo successore H265.

Oggi il Blu-ray supporta dal 23,976 24 25 29,97 30 48 50 59,94 60, e neanche tutti in stream progressivo, ma alcuni solo in stream interlacciato per questioni di compatibilità.

Questo per dire come un prodotto che nasceva per uniformare e offrire il massimo della qualità della visione casalinga senza “interpretazioni” si è trasformato nell’insalata dei formati. Inoltre a seconda del monitor, televisore o proiettore su cui si vedono i risultati le immagini saranno più o meno fluidi o naturali.

Quando ci viene chiesto un H264 standard ci viene chiesto il nulla, perché lo standard è molto ampio e a seconda del dispositivo con cui verrà letto verrà INTERPRETATO in modo più i meno fedele.

Lo standard H264 prevede di registrare da un minimo di un segnale 8 bit 4:2:0 ad una serie di informazioni fino a 12bit 4:4:4, cambiare le impostazioni di codifica punto per punto del filmato, gestire più flussi video sovrapposti, alpha, riproduzioni parziali dei dati, cioè ottimizzare in lettura una scalabilità 1:2,1:3,1:4 etc dei pixel, inglobare codice, indici di capitoli, aree sensibili con dati a link e molto altro ancora; peccato che quasi nessun encoder sfrutti tutte queste caratteristiche.

Quando si crea un file H264 la maggior parte degli encoder ci permette solo di impostare il tipo di compressione e i profili, ma niente di più.

Ironicamente invece di usare un prodotto commerciale, la soluzione più versatile anche se meno comoda è il prodotto freeware ffmpeg, un programma a comando di linea che supporta praticamente tutte le funzioni di moltissimo codec sia in ingresso che uscita, ed è disponibile su tutti i principali sistemi operativi, sono state sviluppate diverse interfacce per utilizzare in modo più comodo e flessibile il prodotto.

Considerato che chi arriva ad un articolo di questo tipo di aspetta un suggerimento sugli “standard” vi posso dare dei suggerimenti su come affrontare il discorso e cosa scegliere come impostazioni e cosa influenza qualità e “compatibilità”.

⁃ Riproduzione da televisore o decoder o player multimediale

⁃ Riproduzione da computer diretto

⁃ Caricamento online

Anche se sono le situazioni più comuni in realtà aprono mille e più situazioni e varianti, perché in realtà la questione della riproduzione è al 50% dipendente dal file e al 50% dal sistema di riproduzione.

Quando si crea un file “classico” si sceglie la risoluzione, i fotogrammi al secondo, il bitrate e se questo è fisso o variabile.

In generale si deve creare un equilibrio tra i dati al secondo letto dal dispositivo e la qualità finale, questo significa che se si sceglie una compressione fissa vuol dire che ogni fotogramma avrà la stessa quantità di informazioni registrabili, immaginiamo 2000, ma se ho un fotogramma di una persona davanti ad un muro bianco tutti i dettagli vengono dedicati alla persona, se ho 20 persone gli stessi dati vengono “divisi” per registrare, quindi ogni persona al max avrà 100 per registrare i dettagli, quindi l’immagine sarà meno dettagliata.

Questo sistema permette di avere i seguenti caratteristiche:

⁃ Funziona anche su dispositivi più semplici

⁃ Prevedibilità della dimensione finale del file.

⁃ Per migliorare la qualità basta alzare il bitrate globale (entro certi limiti).

⁃ Per migliorare la compatibilità con i vecchi dispositivi basta abbassare il bitrate.

⁃ Non si notano jittering di decodifica dei movimenti perché i fotogrammi non devono essere creati ma sono tutti completi.

Se si sceglie una compressione variabile si imposta un range di dati minimo e massimo, per cui il sistema di compressione esegue due livelli di compressione, sia creando un frame Delta e un frame parziale per cui vengono creati dei gruppi di fotogrammi, con la logica di creare il primo frame intero, il secondo frame memorizza solo la differenza tra il primo e il secondo, il terzo la differenza tra il secondo e il terzo e così via fino al prossimo fotogramma Delta.

Il secondo livello di compressione variabile si preoccupa di distribuire una quantità di dati del gruppo in funzione delle necessità, di quanti dati sono necessari fotogramma per fotogramma, ottimizzando peso e qualità.

Il risultato ha caratteristiche differenti rispetto al primo metodo :

⁃ Con lo stesso bitrate massimale la qualità può essere notevolmente migliore

⁃ Lo stream dei dati è più efficiente via rete

Ma ci sono dei contro :

⁃ Questa lettura chiede cache più grandi e dispositivi più potenti perché i fotogrammi sono creati al volo, non esistono completamente

⁃ Se si vuole andare avanti e indietro nel filmato la richiesta di memoria e potenza sale

⁃ Alcuni tipi di filmati e movimenti possono con alcuni encoder dare risultati peggiori che il primo metodo perché da frame a frame sarà meno coerente come struttura e forma (se si lavora solo con bitrate molto bassi)

⁃ In caso di problemi di stream dei dati si possono vedere dei salti nei movimenti veloci, causando una visione a scatti.

⁃ Su dispositivi più vecchi possono esserci riproduzioni di artefatti (blocchi di movimento etc) che non sono presenti nel filmato originale.

In conclusione :

A seconda del dispositivo più o meno recente si deve creare un h264 con il primo metodo e bitrate bassi se si vuole vedere su ogni dispositivo vecchio e/o poco potente come molti smartphone di basso livello; con dispositivi moderni si può creare video col secondo metodo che a parità di peso offrirà una qualità superiore e con dettaglio e sfumature più efficienti.

 


Panasonic Lumix GH3 una fotocamera per i VideoMaker

DMC-GH3

Dopo aver usato per due anni la sorellina Lumix GH2, ho testato la nuova nata di casa Panasonic, Lumix GH3, una cinepresa digitale nascosta nel corpo di una mirrorless…

Dalla nascita della Nikon d90 che realizzava filmati a 1280 x 720, i filmaker avevano capito che tante cose sarebbero cambiate… Canon ha sdoganato il concetto di ripresa con le HDSLR, e Panasonic ha imparato tante cose, dagli errori e dalle mancanze della concorrenza…

Cosa offre la nuova Lumix GH3 al filmaker?

La camera nasce con caratteristiche orientate alla ripresa professionale. Dopo una partenza quasi in sordina con la GH2, Panasonic ha corretto il tiro ottimizzando il comparto video della nuova camera.

  • Tre diversi modi di gestire il video, codificandolo in Mjpeg, Avchd e infine in contenitore MOV con frame rate variabile da 60 a 24 a seconda delle impostazioni di ripresa, tutte in FULLHD.
  • Qualità nativa del mov I-frame sia a 50 che a 72 mbits eccezionale, non è necessario attualmente di Hack (vedi GH2 con Flowmotion e simili) per estrapolare dal sensore la straordinaria qualità di questa macchina. (magari per un raw…)
  • Codec robusto e pulito, no blocking o altre schifezze nelle ombre.
  • La modalità slowmotion permette di avere un filmato 24p girato a 60P quindi un vero slowmotion del 40% in fullHD in camera.
  • Time code video running free o impostabile manualmente
  • Uscita HDMI PULITA 4:2:2 8 bit per una registrazione esterna del video senza ombra di moires (presente leggermente nelle registrazioni in HighFreq).
  • Zoom con pixel 1:1 per messa a fuoco manuale degli obiettivi lumix o manuali che funziona anche con monitor esterno collegato via HDMI (cosa che non faceva la GH2)
  • Uscita cuffie che può essere usata per monitorare l’audio registrato (modalità rec sound) oppure per registrare esternamente l’audio (modalità realtime, passante senza la compressione dell’audio).
  • Ingresso microfonico a 3,5 mm con regolazione interna di ben 19 livelli audio, un ingresso remote per il controllo a distanza.
  • Connessione Wi-fi con app per Iphone, Ipad, Android per controllo remoto, visione a distanza e altro.
  • Nuovo monitor Oled luminoso e orientabile per riprese in condizioni e angolazioni complesse.
  • Temporizzatore integrato per la creazione di Timelapse senza necessità di prodotti esterni.
  • Buona sensibilità di luce e ombra, con sensibilità nativa di 200 iso.
  • Utilizzo completo del sensore e riduzione del formato al FULLHD usando la tecnica del pixelbinning eliminando problemi come aliasing delle camere che usano il line skipping.
  • A monitor è possibile visualizzare livelli audio, griglie, giroscopio che aiuta a vedere se la macchina è in bolla, istogramma di esposizione, Indicatori di sovraesposizione, e molto altro ancora…
  • Corpo pesante e robusto, tropicalizzato, battery pack previsto con contatti sottostanti alla camera (purtroppo con una sola batteria, ma attendo un battery pack compatibile con più batterie).
  • Batteria che in video mi dura quasi tre ore, da record (obiettivi manuali non stabilizzati).
  • Il corpo presenta diversi bottoni personalizzabili che ci permettono di ottimizzare l’uso della macchina a seconda delle abitudini e delle scelte personali di lavoro.
  • Sistema di finestra di zoom per il controllo del fuoco touch orientabile sull’ LCD.
  • Sensibilità molto più alta per le riprese in low light con regolazioni di settaggi dell’immagine per bilanciare il rapporto tra riduzione rumore e qualità dell’immagine finale.
  • Ottimizzazione della scansione del sensore che presenta meno rolling shutter della gh2
  • Autofocus molto più veloce della GH2, e comandabile (come GH2) tramite LCD touch toccando l’elemento che deve rimanere a fuoco.
  • Sensibilità maggiore e maggior pulizia ad alti iso rispetto gh2 senza perdere definizione, si possono usare fino ai 1600iso senza particolari perdite.
  • Il modulo WI-Fi da la possibilità di scaricare le foto subito dopo lo scatto, che normalmente sarebbe poco utile, ma fa si che si possa usare più comodamente la gh3 per la stopmotion gestita via software.
  • Funzione TimeLapse di serie all’interno della camera e preview come filmato direttamente IN CAMERA.
  • Gamma dinamica generale più estesa e molto vicina ad una concorrenza che costa il doppio del prezzo (vedere sotto il test della dinamica effettuato da Dpreview tra la MkIII e la GH3), anche se tutti gli estimatori della MkIII dicono che ci sono differenze mostruose tra la loro camera e le altre… ma le avranno mai provate con test sistematici, e verificate a livello strumentale?

MkIII vs GH3

Cosa non mi piace?

  • Iso 200 minimo in video, nessun modo per emulare un iso più basso… il che significa che nella maggior parte delle riprese in esterno devo essere ben attrezzato con filtri neutri, perchè la sensibilità minima è molto molto alta.
    Avrei gradito una qualche forma di downsampling degli iso, come gli iso estesi che ci sono nel comparto foto anche per il video, speriamo che il buon Vitality ci possa mettere mano…
  • I diversi preset colore differiscono di poco a livello di gamma tonale, mi aspettavo di più, abituato alla GH2 dove i diversi profili hanno differenti gamma di lavoro, ma la ricchezza offerta è già molto buona.
  • Con il 20mm 1.7 Lumix ogni tanto ha incertezze di messa a fuoco che non riscontro con il 14-42 powerX. Panasonic farà uscire un update firmware e risolverà, come per il 12-35 che è stato già aggiornato.
  • Alcuni elementi di setup sono presenti solo nei menù fotografici e non in quello video da elenco, ma riappaiono nel quickmenù, ad esempio se voglio disabilitare lo stabilizzatore, ho la voce di menù nel comparto fotografico, mentre nel video no, per disabilitarlo devo andare in modalità foto, disabilitarlo e tornare in video… ma nulla che un aggiornamento firmware non possa aggiustare, però è noiosa la cosa.
  • Manca il focus peak, di cui si era parlato (intervista video di un ingegnere panasonic),ma misteriosamente non presente, sulla gh3, però sulla GF6 è presente come features… apparirà con un prossimo firmware?
  • E’ inconcepibile che non si possano settare diversamente shutter e iris tra reparto fotografico e reparto video.
  • In preview prima di premere REC c’è ancora una differenza di qualità (minore di quella registrata) nel monitor di preview come nella GH2. Non è comprensibile il perchè… se la macchina in registrazione (quindi al massimo carico di lavoro dei processori) può avere la preview corretta come qualità, perchè non può quando non c’è la registrazione attiva?
  • la App lumix prevede l’avvio della registrazione in remoto via WI-fi, ma da quel momento la macchina è cieca, quindi non si può spegnere la registrazione e il flusso video non arriva più via wi-fi, quindi praticamente va bene per un autoscatto da cellulare e poco più.
  • la app Lumix prevede una volta collegata alla camera di trasferire al cellulare o al tablet solo le foto in jpeg, non ci sono sistemi di conversione al volo delle raw al jpeg per il trasferimento.
  • non esiste (ad oggi) un SDK per sviluppare supporto per la connessione wi-fi o USB, quindi non si possono agganciare software di remotaggio esterno (StopMotion, timelapse speciali, Motion Control, etc) alla macchina.
    E/o non si può sviluppare custodie stagne per riprese subaquee con controllo remoto, ma si deve poter agire meccanicamente sui bottoni, con conseguente innalzamento di costo della custodia e maggiori rischi di infiltrazione
  • Il battery pack contiene una sola batteria aggiuntiva anche se c’era spazio per due batterie.

Moires sulla GH3

In rete si parla di Moires sulla GH3 e non sulla GH2, ebbene si, è presente del moires sulla camera, in particolare usando gli obiettivi Lumix viene evidenziato in maniera maggiore, ma parliamo di piccolezze, ovvero quando andiamo a riprendere a diaframmi molto chiusi immagini con dettagli ad alta frequenza, quindi molto molto fini.

Per testare il moires potete vedere cosa ho fatto qui sotto, un filmato (da vedere nell’originale fullHD) dove il materiale girato è stato buttato in sequenza su una timeline aftereffects e fatto scorrere con i valori di contrasto e sharpness da un estremo all’altro senza vedere differenze particolari sul leggero moires della macchina.

Se volete scaricare il file originale, lo potete fare da qui, anche perchè per giudicare il file video va visto in FULLHD senza passare per la compressione di Youtube.

Lavoro con filmati di diverse DSLR, spesso con altre marche sono abituato a vedere le “bisce che si contorcono” e “i nugoli di mosche” sui dettagli ad alta frequenza.
Vedere questo tipo di artefatti sulle immagini della GH3 per me è come dire che il moires è inesistente, soprattutto perchè nell’atto pratico poi non li ho ritrovati sui filmati, perchè dovete trovare quella esatta combinazione di frequenza, distanza camera e fuoco…

Curiosità:

L’uscita HDMI è esente da moires, per cui mi viene da pensare che nasca nella compressione video, probabilmente un futuro hack, o una leggera variazione sul bitrate da parte di panasonic, o sulle tablelle di compressione potrebbero eliminare completamente il problema.

Conclusioni:

Una camera ottima per le riprese video, per la fotografia è paritaria alla gh2, soffre (teoricamente) di un raw a 8 bit, e una latitudine di posa in raw scarsa se confrontata con le entrylevel di nikon e canon dove a metà prezzo offrono raw da 12 e 14 bit, ma non si può avere tutto, l’ho acquistata per fare riprese non per fotografia, anche se comunque… se la cava bene anche in quel comparto.

Note finali: questa veloce review (ce ne sono tante e più estese, la migliore la trovate su Dpreview, dei veri professionisti della recensione delle DSLR) è una serie di osservazioni pratiche e pragmatiche da parte di un videomaker, poche chiacchere e molta sostanza. Sarà sempre in working in progress, perchè man mano che uso la camera aggiornerò la recensione e potrò dire di più su questo straordinario strumento di lavoro. Magari tra un mesetto la posso completare e corredare un minimo reel di immagini girate tutte con la GH3, in luce e ombra, di giorno e di notte 😀

Aggiornamento: ho pubblicato una breve review della parte fotografica della Lumix GH3 qui

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