Compressione video: explain frame types, compression formats

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   - Multimedia/Video
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 # Formati di Compressione
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+Nel tempo sono emersi vari formati di compressione video, associati a diversi standard: 
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+- ITU-T Standard:
+	- H.261 (1984)
+	- H.263, H.263+, H.263++ (1992-2000~)
+- Joint ITU-T / MPEG Standard:
+	- H.262/MPEG-2 (1994)
+	- [[H.264]] (2004)
+- MPEG Standard:
+	- MPEG-1 (1991)
+	- MPEG-4 (1998)
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+Tratteremo brevemente MPEG-1, 2 e 4, per poi approfondire più in dettaglio H.264.
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+> [!note] MP3 $\neq$ MPEG-3
+> Nota Bene: il popolare formato MP3 <ins>non è</ins> MPEG-3, che non è mai arrivato ad esistere ed è successivamente stato inglobato in MPEG-4, ma bensì **MPEG-1 Audio Layer III**
 
 # Classificazione dei Frame
 
+Per la compressione video, sfruttiamo la ridondanza temporale innata dei video. Essendo sequenze di immagini, supponiamo che ci siano frame simili tra loro.
 ## I-Frame
 
+Intra, Indipendent Frames (alias: Key-Frames). 
+I fotogrammi sono codificati senza alcun riferimento ad altri fotogrammi. Rappresentano perciò uno "snapshot" della scena in un determinato istante. 
+Un I-Frame può essere generato da un encoder per creare un punto di accesso casuale: Ossia permettono ad un decodificatore di avviare il processo di decodifica in maniera corretta, partendo da zero in quella posizione del video. 
+Gli encoder inseriscono periodicamente I-Frame in un flusso video proprio per avere dei punti di ancoraggio nel video.
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+> [!example] Accesso Casuale Video
+> In altre parole, avere I-Frame nel mezzo di una sequenza video permette di evitare un accesso sequenziale al video. Per esempio, nei servizi di streaming video, questo rende possibile la scelta di andare avanti e indietro nel video con un click a nostro piacimento.
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+In genere, gli I-Frame richiedono più bit per essere codificati rispetto ad altri tipi di frame. Sono usati come riferimento per la decodifica di altre immagini nel flusso video.
+Si possono usare altri algoritmi di compressione per rappresentare gli I-Frame in maniera più efficiente (come ad esempio la DCT).
 ## P-Frame
 
+Predicted, Previous-dependent frame. 
+
+Ha una dipendenza temporale da quello che è avvenuto prima nel video: devo aver decodificato tutti i frame precedenti, per poter decodificare un P-Frame. 
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+Può contenere:
+- I dati del fotogramma;
+- Gli spostamenti (i [[motion vector]]) rispetto al fotogramma da cui dipende;
+- Oppure una combinazione dei due.
+In generale dunque, un P-Frame contiene solo le differenze rispetto al frame precedente, e per questo motivo richiede meno bit per la codifica rispetto ad un I-Frame. 
+
+In un flusso video, i P-Frames sono tipicamente posizionati in mezzo ad I-Frames. La sequenza inizia con un I-Frame, seguita da una serie di P-Frames.
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 ## B-Frame
 
+Bidirectional Predicted, Bidirectional-dependent frames. 
+Possono dipendere anche da frame successivi rispetto alla loro posizione, o in altre parole, dipendono da un intorno di frames.  
+Hanno il miglior rapporto di compressione. 
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+Un B-Frame richiede la precedente decodifica di altri frames prima di essere decodificato. 
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+Può contenere gli stessi dati di un P-Frame.
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+Inserire in un fotogramma informazioni che si riferiscono ad un fotogramma successivo è possibile solo **alterando l'ordine** in cui i fotogrammi vengono archiviati all'interno del file video compresso.
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+I B-Frame possono essere posizionati in mezzo a I-Frames e P-Frames.
 ## Memorizzazione Frame
 
 
+> [!warning] Interdipendenza Frame
+> In generale, evito interdipendenza tra frame.
+> Ad esempio, un P-Frame può dipendere da I-Frames o anche da altri P-Frames, ma non da B-Frames.
+> Un B-Frame può dipendere sia da P-Frames che I-Frames.
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 > [!example]- Esempio Memorizzazione (possibile domanda esame)
 > WIP