A cosa serve un codec
Un video non compresso è gigantesco: un'immagine Full HD (1920 × 1080 pixel) a colori a 8 bit pesa circa 3 MB nella forma più comune, e ne servono da 25 a 60 al secondo. Un'ora richiederebbe diverse centinaia di gigabyte. Un codec (contrazione di codificatore-decodificatore) riduce questo volume di un fattore dell'ordine di cento o mille, eliminando ciò che l'occhio percepisce poco e trasmettendo, da un'immagine all'altra, solo ciò che cambia.
In cambio c'è un lavoro di calcolo: per mostrare il video, il dispositivo deve ricostruire ogni immagine a partire dai dati compressi. Più il codec è efficiente, più questo lavoro è pesante. Per questo un codec recente, che risparmia banda, può mettere in difficoltà un dispositivo vecchio.
Il codec è indipendente dal contenitore (MP4, MKV, MPEG-TS) e dal protocollo di diffusione (HLS, DASH). Se queste nozioni vi sono poco familiari, il nostro articolo HLS, MPEG-TS e DASH le presenta.
H.264, HEVC, AV1: le tre generazioni
H.264 (AVC)
Standardizzato nel 2003, H.264, detto anche AVC o MPEG-4 parte 10, è il codec più universale. Praticamente tutti i dispositivi venduti negli ultimi quindici anni lo decodificano in hardware. È la scelta predefinita della maggior parte dei canali trasmessi online in HD.
HEVC (H.265)
Standardizzato nel 2013, HEVC punta alla stessa qualità di H.264 con un bitrate sensibilmente inferiore, spesso indicato come fino alla metà, con uno scarto reale che dipende dal contenuto e dall'encoder. Si è affermato per il 4K e l'HDR. La sua diffusione è stata frenata da un regime di brevetti complesso, il che spiega perché non sia sempre disponibile gratuitamente: su Windows, per esempio, la riproduzione HEVC nelle app di sistema passa da un'estensione venduta sul Microsoft Store.
AV1
Pubblicato nel 2018 dall'Alliance for Open Media (che riunisce tra gli altri Google, Netflix, Amazon, Microsoft e Apple), AV1 è libero da royalty e ancora più efficiente di HEVC. È sempre più usato dalle grandi piattaforme video, ma la decodifica hardware è presente solo sui chip abbastanza recenti, in genere progettati a partire dal 2020.
| Criterio | H.264 / AVC | HEVC / H.265 | AV1 |
|---|---|---|---|
| Anno | 2003 | 2013 | 2018 |
| Efficienza relativa | Riferimento | Nettamente migliore | Ancora migliore |
| Uso tipico | HD, diretta, massima compatibilità | 4K, HDR, televisione UHD | Piattaforme video, 4K su Internet |
| Decodifica hardware | Quasi universale | Diffusa sui dispositivi 4K | Solo chip recenti |
| Royalty | Sì (licenze) | Sì (più gruppi di brevetti) | No |
Si incontrano anche MPEG-2, vecchio codec del digitale terrestre in definizione standard, e VP9, predecessore di AV1 in Google, molto presente su YouTube.
Decodifica hardware o software
Un dispositivo può decodificare un video in due modi:
- in hardware: un circuito specializzato del chip, dedicato a un codec preciso, fa il lavoro. È veloce, economico in termini di energia e silenzioso;
- in software: il processore principale calcola tutto da solo, con programmi come quelli della libreria FFmpeg. Funziona per quasi tutti i codec, ma consuma molto di più.
La decodifica software è un ottimo ripiego: un computer potente decodifica senza fatica HEVC in 1080p anche senza circuito dedicato. Una chiavetta TV o uno smartphone di fascia bassa, invece, non ha la potenza necessaria per decodificare in software 4K in HEVC o AV1: il risultato è un'immagine a scatti, perdite di fotogrammi, persino uno schermo bloccato.
Anche la decodifica hardware ha i suoi limiti: il circuito gestisce solo i codec, profili, definizioni e frequenze previsti dal produttore. Un chip che decodifica HEVC a 8 bit può rifiutare HEVC a 10 bit; un chip che decodifica il 4K a 30 immagini al secondo può faticare a 60.
I lettori basati su libmpv, come AICKO IPTV, tentano prima la decodifica hardware e passano al software se questa fallisce. Le opzioni corrispondenti sono descritte nella pagina lettore video. Su PC l'accelerazione hardware passa dal driver grafico: un driver aggiornato è spesso la correzione migliore, come spiega la nostra guida per guardare i flussi su Windows.
Profili, livelli, 10 bit e HDR
Dire che un dispositivo «legge l'HEVC» non basta. Ogni codec si declina in profili (gli strumenti di compressione consentiti) e in livelli (i limiti di definizione, frequenza e bitrate).
| Codec | Profili comuni | Da sapere |
|---|---|---|
| H.264 | Baseline, Main, High, High 10 | High a 8 bit è quasi universale; High 10 è raramente decodificato in hardware |
| HEVC | Main (8 bit), Main 10 (10 bit) | Main 10 è indispensabile per l'HDR |
| AV1 | Main (8 e 10 bit) | Il profilo Main copre la maggior parte degli usi consumer |
Il livello si esprime con un numero: un flusso H.264 di livello 4.1 va bene per il Full HD, mentre il 4K richiede in genere un livello 5.1 o superiore. Un dispositivo limitato a un livello inferiore rifiuterà o decodificherà male il flusso.
10 bit e HDR
Un video a 8 bit codifica ogni componente di colore su 256 valori; uno a 10 bit su 1.024, il che evita l'effetto a gradini nelle sfumature del cielo. L'HDR (gamma dinamica estesa) si basa sui 10 bit per mostrare bianchi più luminosi e neri più dettagliati. Esistono più formati: HDR10 (la base comune), HLG (pensato per la diffusione televisiva), HDR10+ e Dolby Vision (con metadati dinamici).
Riprodurre HDR presuppone una catena completa: un decoder a 10 bit, un lettore che trasmette i metadati, un'uscita video compatibile e uno schermo HDR. Se manca un anello, l'immagine appare sbiadita e grigiastra o, al contrario, troppo scura. Il lettore può allora convertire l'HDR in immagine standard (operazione detta tone mapping), il che richiede calcoli aggiuntivi.
Sintomi e soluzioni
La maggior parte dei problemi di riproduzione legati al codec si riconosce dal sintomo. Ecco i casi più frequenti.
| Sintomo | Causa probabile | Possibile soluzione |
|---|---|---|
| Audio senza immagine (schermo nero) | Codec video non supportato dal decoder scelto, spesso HEVC o AV1 su un dispositivo vecchio | Cambiare modalità di decodifica (hardware/software), provare una versione SD o HD del canale |
| Immagine senza audio | Traccia audio in un formato non gestito (AC3, E-AC3, DTS) o uscita audio configurata male | Scegliere un'altra traccia audio, disattivare il passthrough |
| Scatti regolari, soprattutto in 4K | Decodifica software troppo pesante per il processore | Attivare la decodifica hardware o scegliere una qualità inferiore |
| Immagine verde, rosa o a blocchi | Decoder hardware difettoso su quel profilo | Passare alla decodifica software, aggiornare il sistema o il driver |
| Colori sbiaditi | Contenuto HDR mostrato su un canale non HDR | Attivare la conversione da HDR a SDR, controllare la modalità HDR dello schermo |
| Dispositivo che scalda, batteria che si scarica | Decodifica software prolungata | Verificare che l'accelerazione hardware sia attiva |
| Righe orizzontali nei movimenti | Video interlacciato (1080i, frequente in televisione) non deinterlacciato | Attivare il deinterlacciamento nel lettore |
Per distinguere un problema di codec da un problema di rete, osservate il comportamento: un guaio di rete provoca arresti con indicatore di caricamento, poi una ripresa; un guaio di decodifica provoca scatti continui senza caricamento, anche quando il buffer è pieno. La diagnosi di rete è trattata nella nostra guida contro il buffering.
Sapere cosa decodifica il vostro dispositivo
Alcuni metodi permettono di verificare le reali capacità del vostro hardware:
- La scheda tecnica del produttore, che in genere elenca i codec hardware («HEVC Main 10», «AV1», «Dolby Vision»…). È la fonte più affidabile per un televisore o un box.
- Le informazioni di riproduzione del lettore: la maggior parte dei lettori mostra, durante la riproduzione, il codec del flusso, la sua definizione e il decoder usato (hardware o software).
- Su Android, alcune app di informazioni di sistema elencano i decoder hardware dichiarati dal chip.
- Su PC Windows, Gestione attività mostra, nella scheda Prestazioni, l'attività «Decodifica video» del processore grafico: se resta a zero durante la riproduzione, la decodifica avviene in software.
Infine, tenete presente che il codec è scelto dalla sorgente, non dal lettore. Se un canale esiste solo in HEVC a 10 bit e il vostro dispositivo non lo decodifica in hardware, nessuna impostazione lo trasformerà in H.264. L'unica soluzione duratura è allora una versione diversa del flusso o un dispositivo più recente.
In sintesi
- Un codec comprime il video; più è efficiente, più la decodifica è esigente.
- H.264 è universale, HEVC domina il 4K e l'HDR, AV1 è libero da royalty ma richiede un chip recente.
- La decodifica hardware è veloce e sobria; quella software è un ripiego dispendioso.
- Il profilo (8 o 10 bit) e il livello contano quanto il nome del codec.
- Audio senza immagine, scatti senza caricamento e surriscaldamento segnalano quasi sempre un problema di decodifica.
Domande frequenti
Perché sento l'audio ma non vedo l'immagine?
Audio e video usano due codec distinti. Se l'audio è compatibile ma il video no, spesso HEVC o AV1 su un dispositivo vecchio, il lettore riproduce il suono su uno schermo nero. Cambiate modalità di decodifica o scegliete un'altra qualità del canale.
L'HEVC è migliore dell'H.264?
A parità di bitrate offre un'immagine migliore, il che è prezioso in 4K o su una connessione modesta. Ma richiede più calcolo e non è decodificato in hardware da tutti i dispositivi vecchi, dove H.264 resta più affidabile.
Il mio dispositivo può leggere l'AV1?
Solo i chip abbastanza recenti, in genere progettati a partire dal 2020, decodificano l'AV1 in hardware. Consultate la scheda tecnica del dispositivo; senza decodifica hardware, l'AV1 in alta definizione rischia di andare a scatti.
Perché il mio smartphone scalda durante la riproduzione?
Il più delle volte il video è decodificato in software dal processore principale. Verificate che l'accelerazione hardware sia attiva nel lettore e che il flusso usi un codec supportato dal chip.
