Blustream: ANTEPRIMA Tecnologia CSC

Trasmissione segnali 4K 60Hz 4:4:4 HDR via HDBaseT

Con il lancio dei nuovi prodotti basati sull’affermata tecnologia HDBaseT per la trasmissione di segnali video e non solo, tramite cavo CAT, Blustream introduce in anteprima il sistema CSC (Colour Space Conversion) per la distribuzione di segnali 4K 60Hz 4:4:4 HDR tramite HDBaseT. La piattaforma tecnologica denominata HDBaseT, per proprie caratteristiche, presenta un limite quanto a capacità di inoltrare la quantità di informazioni che compongono il flusso dati HDMI, limite che pone il suo massimo a 10.2Gbps. In altre parole questo rappresenta la mole massima di dati che risulta possibile inviare su cavo CAT da parte di qualsiasi dispositivo HDBaseT.

D’altro canto, insite nello standard HDMI a partire dalla versione 2.0, sono presenti prerogative che consentirebbero la trasmissione di segnali con caratteristiche ben più estese, segnali in grado di far lievitare la mole di dati necessaria fino a 18Gbps – ad esempio e più precisamente, un segnale 4K 60Hz 4:4:4 con profondità di colore a 8 bit richiederebbe 17.82Gbps. Al momento qualsiasi trasmissione di un segnale video i cui componenti superino i parametri appena citati, non potrebbe essere inoltrata da una sorgente dotata di chipset HDMI 2.0. Si renderebbe necessario sfruttare le superiori specifiche, peraltro già definite, della nuova versione HDMI 2.1 che verrà rilasciata nel prossimo futuro. Pertanto il segnale descritto nell'esempio su riportato rappresenta al momento il migliore segnale che possa essere trasferito con l'attuale tecnologia. 

Di conseguenza oggi la sfida riguarda la modalità di inoltro di un segnale di risoluzione 4K 60Hz 4:4:4 HDR con 8 bit di profondità di colore, ossia un segnale dotato di specifiche che eccedono la capacità di trasmissione via CAT basata su HDBaseT e cioè i 10.2Gbps. L’adozione da parte di Blustream del sistema CSC (Colour Space Conversion) è venuta in aiuto per superare quello che appariva come un ostacolo in grado di compromettere l’universale successo della tecnologia HDBaseT. Tramite questo sistema il Campionamento Colore, ossia il rapporto che regola la modalità di digitalizzazione di un segnale video mediante campionamento (leggi “cattura”) delle informazioni di crominanza (colore) e luminanza (luminosità), viene convertito in un “formato ridotto” al fine di limitare la quantità di dati da trasferire.

Per esemplificare:

… risoluzione 4K, 60fps (fotogrammi al secondo), Campionamento colore 4:4:4, Profondità colore 8-bit capacità richiesta: 17.82Gbps

… risoluzione 4K, 60fps (fotogrammi al secondo), Campionamento colore 4:2:0, Profondità colore 8-bit capacità richiesta: 8.91Gbps

Ossia, riducendo il Sotto-campionamento della Crominanza, sfruttando il fatto che la vista umana risulti più sensibile alle differenze nella luminosità dell’immagine (luminanza o luma) che alle differenze del colore (crominanza o chroma), si riesce a ridurre la mole di dati da trasmettere ad un livello abbondantemente al di sotto della massima capacità gestibile dalla tecnologia HDBaseT.

Pertanto, convertendo in fase di trasmissione la mole dei dati relativi a Crominanza lasciando inalterati quelli relative alla Luminanza, passando cioè da un campionamento 4:4:4 ad uno 4:2:0 (il formato numerico sta ad indicare il rapporto di campionamento tra le informazioni di luminanza - prima cifra - e quelle dei componenti della Crominanza – seconda e terza cifra) si rende possibile la trasmissione tramite HDBaseT dei segnali di risoluzione (4K), frequenza di quadro (60Hz) e profondità colore (8 bit) richiesti. In fase di ricezione il dispositivo ricevente provvederà a riconvertire il Campionamento Colore secondo il rapporto 4:4:4 sfruttando un apposito algoritmo. Questo consentirà al display di visualizzare l’immagine completa da 17.82Gbps.

Allo stesso modo, facendo un altro esempio, se il segnale da inoltrare via HDBaseT sia un 4K 60Hz 4:2:2 in uscita da un Apple TV 4K, la mole dei dati da gestire ammonterebbe circa a 13.4Gbps, un valore ancora una volta superiore al massimo che la tecnologia HDBaseT sia in grado di trasmettere. Operando in conversione sul Campionamento Colore da 4:2:2 a 4:2:0, si riduce la mole di dati su valori di circa 10Gbps, consentendo quindi ad un segnale 4K60 HDR di venire trasferito via HDBaseT.

Il sistema CSC opera la conversione in 4:2:2 o 4:2:0 a seconda di che tipo di risultato si renda necessario al fine di rientrare nelle specifiche HDBaseT per effettuare il trasferimento del segnale. 

Un aspetto molto importante ai fini della funzionalità del sistema è legato al fatto che CSC operi non andando ad influenzare la comunicazione EDID che avviene tramite HDBaseT fra display e sorgente. In questo modo un display in grado di gestire segnali 4K 60Hz 4:4:4 HDR potrà comunicare alla sorgente questa informazione, consentendo a quest’ultima di operare alla sua massima risoluzione possibile. Il risultato sarà la capacità di trasmettere tramite HDBaseT segnali HDR unitamente a tutti gli altri elementi che risultino dipendenti dalla mole dei dati gestibile.