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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. 

CSC

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

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

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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.

sito blustream

 


L’audio digitale nasce nel 1937 con il Pulse-Code Modulation (PCM) ed è caratterizzato dalla frequenza di campionamento e dalla profondità di bit. Negli anni, la ricerca ha sviluppato diversi formati per diversi supporti per soddisfare l’esigenza di poter avere la propria musica preferita sempre a portata di mano.

Leggi tutto: Tutti i vantaggi dell' Audio HD


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Contenuti e conseguenze delle implementazioni che coinvolgono gli apparati e la distribuzione dei segnali AV

HDCP (High-Bandwidth Digital Content Protection) è un protocollo di protezione anti-copia che interviene per eliminare la possibilità di intercettare il flusso digitale dei dati fra una sorgente HDMI e la sua destinazione. Preventivamente l’inoltro dei dati, il dispositivo compatibile HDCP che trasmetta segnali HDMI crea una sorta di “accordo” digitale con l’unità ricevente al fine di avere conferma che anch’essa risulti HDCP compatibile (tale “accordo” o scambio di informazioni, definito “Handshake”, avviene circa ogni due secondi). Nel caso la risposta dell’unità ricevente risulti positiva (ossia l’unità sia compatibile HDCP), l’unità trasmittente provvede a criptare i dati da trasmettere al fine di prevenire l’intercettamento di tali dati lungo il percorso da trasmettitore a ricevitore. Tale sistema HDCP è stato ed è tuttora considerato un elemento critico da parte di tutti gli integratori HDMI, ma nonostante le problematiche che spesso ha creato e crea nell’ambito dei sistemi di distribuzione, è destinato a rimanere, anzi ad aggiornarsi con ulteriori complicazioni. E’ stato recentemente implementata la versione HDCP 2.2 che oggi accompagna le nuove sorgenti 4K (Media Player 4K Sony & Amazon ed i nuovi lettori Blu-Ray 4K ad esempio). La particolarità di questa nuova versione è che, a fronte di una maggior livello di sicurezza, è stata sacrificata la retro compatibilità con le versioni HDCP precedenti. Questo significa, ad esempio, che un TV UHD 4K in unione ad una sorgente dotata di HDCP 1.X non potranno riprodurre contenuti HDCP 2.2. Non solo ….., significa anche che un TV dotato di HDCP 1.X non potrà accettare segnali da sorgenti HDCP 2.2. In sostanza questa mancanza di retro compatibilità si traduce nel fatto che ciascun componente di una catena di riproduzione 4K debba necessariamente risultare compatibile HDCP 2.2: la sorgente, il display, ogni commutatore o splitter e, nei sistemi più articolati, ogni matrice. Da qui la necessità di dotarsi di prodotti in grado di convertire il segnale HDCP 2.2 a versioni precedenti al fine di garantire la corretta distribuzione del segnale in contesti in cui gli apparati siano dotati di versioni HDCP diverse, come il modello HDCP11AB di Blustream e lo XA-HDCP di CYP.

CYP XA-HDCPHDMI Cable

L'interfaccia High Definition Multimedia (HDMI) risulta oggi essere un elemento fondamentale nel mondo Audio/Video. Il passaggio dall'Alta Definizione alla 'Ultra High Definition' porta con sè la necessità di una nuova e più adeguata versione di questa interfaccia, per quanto, da un punto di vista fisico, sia rimasta la stessa. Dalla sua nascita l'interfaccia HDMI è stata sottoposta a svariate revisioni: dalla 1.1 alla 1.4a, aggiungendo ad ogni passaggio nuove e più evolute funzionalità: maggiore ampiezza di banda, CEC, ARC & Deep Colour, solo per citarne alcune. Con l'avvento della versione HDMI 2.0, l'innovazione più importante, tra le altre introdotte, è sicuramente rappresentata dall'incremento nella velocità di trasmissione dei dati, da 10.2 a 18 Gbit/s. Questo incremento di velocità consente la trasmissione di segnali in risoluzione 4K a 60 frame al secondo. Altre innovazioni contenute nella nuova versione HDMI 2.0 comprendono:

  • trasmissione fino a 32 canali audio per un'eccezionale esperienza sonora multi-dimensionale
  • gestione di segnali audio fino ad una frequenza di campionamento di 1536kHz per una straordinaria qualità e fedeltà audio
  • inoltro di due flussi video contemporanei a più utenti sullo stesso schermo
  • inoltro contemporaneo di molteplici flussi audio a più utenti (fino a 4)
  • supporto del formato video wide 21:9
  • sincronizzazione dinamica dei flussi audio e video
  • estensioni CEC che espandono la possibilità di gestione di dispositivi compatibili da un singolo punto di controllo

Laddove ogni elemento della catena AV sia in grado di gestire segnali in formato HDMI 2.0, tutte queste implementazioni si combinano per offrire una maggiore, più reale e più coinvolgente esperienza di visione e di ascolto.

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L'ultimissima versione HDMI 2.0a aggiunge il supporto per il cosiddetto High Dynamic Range (HDR). HDR per i TV rappresenta l'ultima frontiera della qualità video che in termini semplicistici possiamo descrivere come la capacità di ottenere una resa del “bianco più bianco e del nero più nero”. Questa tecnologia è stata implementata utilizzando varianti e denominazioni diverse a seconda del costruttore.

 


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Dolby Atmos Music: ascoltare musica in surround tridimensionale

Dolby Atmos Music si prefissa di aggiungere una dimensione completamente nuova all’esperienza di ascolto della musica. Dolby e la Universal hanno stretto un accordo di collaborazione per operare un remix di migliaia di brani di artisti di fama internazionale utilizzando la nuova tecnologia Dolby Atmos Music con l’intento di dimostrare concretamente l’efficacia del sistema Atmos anche al difuori dell’home cinema.

Se da un lato è un dato di fatto che la tecnologia audio di Dolby basata su oggetti risulti essere stata progettata per l’audio surround in prima istanza nelle sale cinematografiche, per poi approdare nell’ambiente domestico, l’espansione che ha avuto successivamente anche su altri dispositivi per utilizzo in mobilità (tablet e smartphone), non poteva non condurre anche a considerare la musica come ulteriore passaggio per arricchirne la fruibilità.

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Ma che cosé Dolby Atmos Music?

La risposta più semplice: il risultato di un nuovo missaggio di un brano musicale effettuato utilizzando la tecnologia Dolby Atmos.

Il sistema Dolby Atmos si basa sugli oggetti sonori, a differenza dei sistemi precedenti che si basavano sui canali (5.1 o 7.1).[7] Questo sistema supporta fino a 128 oggetti sonori, ognuno con le proprie caratteristiche sonore, ad ognuno di essi si può assegnare una qualsiasi posizione in uno spazio tridimensionale, posizione che può variare nel tempo. Secondo la posizione assunta dall'evento in un determinato momento, il processore audio deciderà quali saranno gli altoparlanti che lo riprodurranno, così da generare un ambiente audio tridimensionale più realistico. Con questo sistema il coinvolgimento audio dovrebbe essere più completo, per esempio si potrà sentire la pioggia cadere dall'alto, il tuono espandersi sopra di noi come nel più classico dei temporali o far sembrare più reale il rombo di un elicottero, la particolarità del Dolby Atmos è proprio quella di avvolgere lo spettatore anche dall'alto. Il sistema supporta fino ad un massimo di 64 diffusori acustici. (Wikipedia)

Atmos è una tecnologia che ha visto i primi e più importanti (almeno fino ad oggi) impieghi nelle sale cinematografiche, ma che subito dopo è riuscita a frasi strada negli allestimenti domestici di “home cinema” in tutto il mondo. La principale differenziazione rispetto ai tradizionali standard multi-canale 5.1 e 7.1 riguarda l’impiego di canali extra da collocarsi frontalmente in posizione elevata (ad esempio, altoparlanti montati sul soffitto). Il risultato offerto è un suono molto più avvincente, una sorta di “cupola sonora” con al centro l’audience.

Quello che si può apprezzare è una maggiore precisione rispetto al suono surround standard. Grazie a nuovi sistemi di calibrazione, i tecnici del suono possono posizionare con maggiore precisione i suoni in vari punti della scena sonora, anziché semplicemente indirizzarli verso un canale audio selezionato. È un'esperienza home cinema molto più realistica e coinvolgente.

Lo stesso ora può essere fatto per la sola musica.

Fino ad oggi, la tecnologia Dolby Atmos era stata impiegata per effettuare un nuovo missaggio di non più di una cinquantina di brani. Il recente accordo fra Dolby e Universal Music Group (UMG) promette di operare la revisione in Dolby Atmos di migliaia di brani che abbracciano una vasta gamma di artisti e generi.Naturalmente non ci si fermerà al patrimonio musicale esistente. L’intenzione è di utilizzare Dolby Atmos anche nelle nuove produzioni musicali che secondo Dolby spazieranno fra "hip-hop, pop e rock attraverso il jazz e la musica classica".

Molti famosissimi studi della UMG sono stati dotati degli apparati e delle tecnologie per il missaggio Dolby Atmos Music, tra questi: Capitol Records Studios a Hollywood, Abbey Road Studios a Londra e Nerryville's Berry Hill Studios. È chiaro l’intento di incentivare l’impiego di questa tecnologia nelle prossime produzioni.

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Che musica risulta attualmente disponibile in Dolby Atmos?

Il primo lotto di 50 uscite comprende 3D The Catalog di Kraftwerk, Live in Prague di Hans Zimmer e Automatic For The People (25th Anniversary Edition) di R.E.M. C'è anche il primo album elettronico scritto e prodotto appositamente per il formato: Wolf del pioniere della trance Matt Darey. Un elenco completo delle versioni in Dolby Atmos rilasciate è rilevabile sul sito Dolby.

Quale musica è in produzione e verrà rilasciata in Dolby Atmos Music?

Dolby non ha fornito indicazioni precise sui brani che verranno pubblicati, ma ha reso disponibile su YouTube una serie di video in cui diversi produttori illustrano come lavorare con questa tecnologia. I nomi dei produttori rivelano principalmente una certa inclinazione per la musica “dance” per quanto Dolby abbia più volte sottolineato che si lavorerà per rappresentare un’ampia gamma di generi musicali

Su quali dispositivi Dolby Atmos Music risulterà funzionale?

In linea di principio le tracce Dolby Atmos Music funzionano su qualsiasi dispositivo in grado di gestire il Dolby Atmos. Sono quindi inclusi sistemi home cinema, laptop ma anche tablet e smartphone. Naturalmente l’ascolto risulterà più efficace e coinvolgente utilizzando un sistema Home Cinema piuttosto che uno smartphone, ma in condizioni di mobilità la differenza fra uno smartphone “normale” ed uno Atmos-ready risulterà senz’altro evidente

L'iPhone 11, 11 Pro e 11 Pro Max sono tutti dispositivi Dolby Atmos. Altri dispositivi mobili includono OnePlus 7 Pro, Nokia 6, Samsung Galaxy S10, Sony Xperia 1 e Amazon Fire HDX 8.9.

Sul fronte dell'home cinema, la maggior parte dei sintoamplificatori AV lanciati negli ultimi due anni risultano Atmos compatibili, compresi molti anche di gamma bassa. Da notare che i costruttori di diffusori acustici hanno realizzato soluzioni idonee a risultare efficaci nella riproduzione Dolby Atmos evitando all’utente di installare necessariamente altoparlanti a soffitto laddove questo non fosse possibile. Un sistema Atmos dedicato può prevedere diffusori che emettano verso l’alto opportunamente posizionati al di sopra dei diffusori frontali. In questo modo l’emissione tende a “rimbalzare” sul soffitto, creando un risultato che emula l’effetto ottenibile da un altoparlante montato a soffitto.

La soluzione offerta da PSB, ad esempio, con il diffusore Imagine XA, rappresenta la più efficace e meno invasiva soluzione per creare un nuovo sistema per il Dolby Atmos o per aggiornarne uno esistente.

PSB Imagine XA

PSB Imagine XA

Fra i dispositivi Dolby Atmos vanno menzionate anche le soundbar nonché la maggior aperte dei TV di fascia alta, anche se questi non potranno da soli fornire gli stessi risultati di un sistema di altoparlanti completo.

Infine per quanto riguarda i lettori Blu-ray, Dolby afferma che tutti quelli conformi alle ultime specifiche e in grado di inviare ad un ricevitore AV Dolby Atmos un flusso audio bitstream per l’opportuna decodifica, potranno riprodurre Atmos Music senza problemi.


EDID 

EDID, questo sconosciuto......

Nelle connessioni fra apparati dedicati alla gestione di segnali video (ad esempio lettori Blu-ray, TV, sintoamplificatori AV, ecc..) lo scambio di informazioni risulta di importanza vitale al fine di ottenere il risultato desiderato, ossia la perfetta funzionalità del sistema e la conseguente visione ottimale di un qualsiasi programma. E’ pertanto evidente che, nel caso in cui questo scambio di informazioni non avvenga o non vada completamente a buon fine, il risultato sia una visione frammentata o del tutto assente, ovvero impossibile secondo le aspettative qualitative che gli apparati coinvolti potrebbero, almeno sulla carta, garantire.

L’acronimo EDID (Extended Display Identification Data) rappresenta, in quanto definibile come carta d’identità di ciascun apparecchio, l’elemento che consente ai dispositivi di “conoscersi” e comportarsi di conseguenza. Si tratta di una serie di dati strutturati che, semplificando, vengono normalmente impiegati nel colloquio fra uno schermo (TV, videoproiettore, monitor PC, ecc….) e la sorgente video ad esso collegata. Semplificando al massimo il concetto, questi dati servono alla sorgente per identificare lo schermo collegato, acquisendo le informazioni sulle sue capacità di riproduzione audio e video, ad esempio quali risoluzioni video siano supportate. Da queste informazioni l’apparato sorgente potrà sapere quale siano i migliori segnali audio e la migliore risoluzione video che potrà trasmettere avendo la certezza che lo schermo sarà in grado di riprodurli senza problemi.

Se da un lato lo scopo di aver dotato gli apparati di questi dati EDID è stato quello di rendere le connessioni fra una sorgente ed uno schermo un semplice procedura di “plug & play”, in realtà la faccenda si complica nel momento in cui ci troviamo di fronte a situazioni più articolate che prevedano la presenza di una molteplicità di schermi gestiti da apparati di commutazione o matrici audio/video, o, più semplicemente, situazioni in cui fra sorgente e schermo siano interposti altri apparecchi, come ad esempio un sintoamplificatore AV che funga da matrice video o che si occupi di una gestione separata della parte audio di un segnale AV, o come i dispositivi che intervengono a vario titolo sul percorso del segnale video per dividerlo (Splitter), gestirne le commutazioni (Switch) o trasferirlo su lunghe distanze (Extender). In tutti questi casi l’incremento delle variabili in gioco determina spesso incapacità di comunicazione o “incomprensioni” fra i dispositivi coinvolti, con il risultato che il segnale desiderato non venga riprodotto/visualizzato.

Lo scambio di informazioni fra apparati è chiamato in gergo “handshaking” digitale, ovvero una “stretta di mano” che mette d’accordo i vari dispositivi. È evidente come i dati EDID, pur non essendo le uniche informazioni scambiate fra gli apparati, rappresentino l’elemento fondamentale affinché questa stretta di mano avvenga e risulti efficace. Se ad esempio le informazioni si perdessero lungo il percorso e non arrivassero a destinazione, perché influenzate negativamente da altri apparecchi presenti lungo il percorso o anche, semplicemente, perché dato il tragitto impervio arrivassero troppo tardi (cioè a finestra di comunicazione già chiusa), i risultati sarebbero quelli già descritti: una visione assente o non conforme qualitativamente alle aspettative dell’utente e alle reali capacità degli apparati coinvolti.

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Un ottimo rimedio e, soprattutto, semplice ed efficace per queste tipologie di possibili inconvenienti, è stato applicato da Blustream sulla maggior parte dei propri prodotti. Consiste nella possibilità di pre-determinare i parametri di risoluzione video e formato audio. In altre parole anticipando lo scambio di informazioni fra sorgente e schermo ponendolo più a monte lungo la catena dei prodotti coinvolti nella gestione/distribuzione del segnale AV. Se ad esempio l’informazione circa la massima risoluzione video gestibile da parte dello schermo, invece di essere comunicata da quest’ultimo (anello terminale della catena) fosse comunicata alla sorgente dal primo dispositivo presente lungo il percorso (uno di quelli citati precedentemente: splitter, switch, extender, ecc…), i tempi per l’Hand Shaking potrebbero risultare ridotti con l’assicurazione della gestione del segnale, maggiore velocità ed affidabilità.

La cosiddetta Gestione avanzata dell’EDID presente sui prodotti Blustream definisce questa possibilità e può venire attuata secondo modalità diverse a seconda della tipologia e della classe del prodotto: tramite piccoli commutatori (dip-switch) manualmente ed opportunamente configurabili secondo tabelle con le varie opzioni disponibili fornite da Blustream per ogni apparecchio, oppure, per gli apparecchi collegabili in rete, l’accessibilità alla configurazione EDID avviene tramite la loro interfaccia web o tramite apposito programma scaricabile dal sito Blustream.

EDID BS

sito blustream


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