[YouTube] Stabilizzazione Automatica dei video su YouTube

Di - 9 May 2012 - in

YouTube viene sempre piú spesso utilizzato per caricare video girati amatorialmente, spesso con telefoni cellulari o con telecamere a basso costo. Google ha quindi elaborato, pubblicandoli e integrandoli nella piattaforma di YouTube due algoritmi per risolvere i principali problemi di questo genere di video.

Il primo problema è quello piú diffuso: risulta davvero difficile tenere un telefonino ben fermo, e quindi i video che facciamo risultano sempre pieni di sobbalzi e movimenti poco fluidi. Alcuni telefoni integrano un sistema di stabilizzazione delle immagini, ma senza un cavalletto o una steadycam fare un video stabile è davvero difficile, tantopiú che spesso si cammina e ci si muove mentre si riprende.

L’algoritmo di Google, pubblicato nel paper Auto-Directed Video Stabilization with Robust L1 Optimal Camera Paths (e pubblicato nel IEEE CVPR 2011) risolve il problema in maniera davvero molto buona. La tecnica di fondo è assai semplice da spiegare. Viene estrapolato dal video il percorso lineare fatto dalla telecamera, e viene diviso in sezioni approssimabili con curve note. Da queste informazioni, viene elaborato un nuovo percorso ideale e piú fluido e ci vengono montati sopra i fotogrammi allineati correttamente.

Ovviamente vengono persi i bordi, ma rarissimamente sono importanti in un video mosso: in queste situazioni il soggetto viene tenuto il piú possibile al centro, proprio per evitare che vada fuori campo per le oscillazioni.

Un secondo problema comune ai video girati con fotocamere a basso costo è quello legato al fatto che le immagini non vengono prese in un colpo solo, ma riga per riga, con un breve intervallo di tempo tra una riga e l’altra. Questo provoca, nelle immagini in movimento (e i video tipicamente lo sono :P) delle distorsioni o delle oscillazioni in alta frequenza. Un esempio molto piú chiaro delle parole può essere questo:

Anche per la risoluzione di questo problema, Google ha creato e pubblicato un algoritmo (paper Calibration-Free Rolling Shutter Removal), vincitore del premio di miglior articolo all’IEEE ICCP 2012, che ha l’enorme vantaggio rispetto alla concorrenza di non avere necessità di conoscere i dati della fotocamera. L’intervallo tra la ripresa di una riga e la ripresa della successiva non è uguale per tutte le fotocamere, e conoscendolo non è difficilissimo riallineare le righe e ottenere un video stabile. L’algoritmo di Google, grazie ad un’elaborazione matematica a partire dai dati contenuti nel video, riesce ad ottenere un’immagine stabile in tempi molto brevi, senza alcuna informazione su tale intervallo e senza doverlo estrapolare dal video.

Questi due potenti strumenti sono stati riuniti in una semplice funzionalità di YouTube. Modificando un video dal Video Editor o semplicemente dalla gestione dei vostri video troverete l’opzione per stabilizzarlo. Tale opzione applica entrambi gli algoritmi, e viene proposta automaticamente se ne viene rilevata la necessità. In questo modo sarà davvero semplice ottenere dei video dall’aspetto piú pulito e professionale senza utilizzare nulla piú che il proprio cellulare o la propria fotocamera compatta.
Per avere un’idea di ciò che si possa ottenere grazie a questa funzione, ecco un video non proprio stabile e con evidenti difetti di distorsione:

ed eccolo dopo la correzione:

Via | Google Research Blog

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Lorenzo Breda Articolo scritto da

Studente di Informatica a Roma, si occupa di programmazione web sopratutto lato server, e di accessibilità del web. Utilizza e ama Debian GNU/Linux, e si interessa di fisica, fumetto, trekking e fotografia (gli ultimi due possibilmente abbinati). Collabora con Googlab da aprile 2012.

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