Interfacce e collegamenti video
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VIDEO DIGITALE – LA RIPRESA
Gabriele Coassin - ED. APOGEO
Appendice al capitolo 10
aggiornamento marzo 2007
Interfacce e collegamenti video
Classificazione segnali video analogici e connessioni
CVBS
RGB
Component
DUB
Y/C o S-video
Principali connessioni digitali
SDI
IEEE-1394
DVI
Connessioni digitali per l’HD
IEEE-1394b
USB 2.0
HD-SDI
HDMI
Ethernet
SAN
UDI
Display Port
Conclusioni
Tra le interfacce, collegamenti, connessioni oggi maggiormente in
uso, propongo una classificazione, sicuramente perfezionabile, su
cui attendo i suggerimenti dei lettori, sia per quanto riguarda i con-
tenuti, sia per le priorità di suddivisione. Qui si è scelto un ordine
approssimativamente cronologico di introduzione all’interno di o-
gni categoria, cercando di tenere vicine le voci simili o confrontabi-
li per tipologia.
Segnali e connessioni video analogiche
CVBS
Chroma Video Blanking Syncs. È sinonimo di videocomposito e
può essere riferito al segnale video presente sulla presa o spina
RCA (Cinch) di colore giallo o BNC o SCART. Indipendentemente
dal connettore, il cavo è coassiale, specifico per video, da 75 Ω,
pertanto non va confuso con il simile cavo audio, con terminali ge-
neralmente di colore bianco (o nero) per il canale sinistro e rosso
per il canale destro, che impiega cavo di impedenza diversa.
Figura 1
Video-composito:
A - RCA amatoriale (con-
nessione con fascetta gial-
la) su cavo 75 Ω, assieme
alle connessioni audio bian-
ca (o nera), canale 1, e ros-
sa, canale 2. I contatti dorati
A
evitano l’ossidazione e ga-
rantiscono a lungo un se-
gnale pulito.
B - BNC professionale a
baionetta su cavo RG-59 e
presa a pannello.
B
Il BNC, Bayonet Normalised Connector o Bayonet Nut Coupling, è
un connettore a baionetta per cavi coassiali, assicura un ottimo con-
tatto e un'elevata resistenza alla trazione. È molto utilizzato in cam-
po video professionale per connessioni di segnali CVBS (video di
tipo composito), RGB e YUV a 75 Ω e nei vecchi collegamenti in
rete tra computer, con segnale Ethernet su cavo da 50 Ω.
Nella normale manutenzione dei cavi risulta più veloce l’impiego
dei BNC a crimpare, applicabili senza saldatura.
Figura 2 Valigetta
con kit di sostituzione spi-
notti, audio e video, e re-
lative pinze a freddo, per
ottenere perfetti contatti
elettrici anche senza sal-
datore.
Figura 3 SCART con-
sumer o Euroconnettore, o-
riginariamente detto anche
Peritel. Il numero dei pin, o
piedini, attivi è proporziona-
le alla sezione del cavo. La
presenza di tutti 21 i pin
(sotto) garantisce tutti i col-
legamenti disponibili, com-
preso RGB e Y/C. Al centro,
connettore SCART econo-
mico, con il minimo indi-
spensabile di collegamenti.
Sopra, presa femmina per
prolunga.
RGB
Red, Green, Blu. Segnale del massimo livello, tal quale generato
dai sensori della camera, per il trattamento remoto in regia. Adatto
per elaborazioni in post-produzione senza perdita di qualità, soprat-
tutto nei mixer video in cui si voglia ottenere un perfetto chroma
key. Tipico segnale trasportato: 4:4:4, dove ognuno dei tre cavi
trasporta l’intera informazione di ognuno dei tre colori. I cavi
SCART completi dei 21 pin trasportano anche segnale RGB per
connettere apparecchiature in grado di emetterlo, verso TV color
adatti. Molte consolle per videogame, anche negli anni ’80, offri-
vano una qualità stupefacente di colore semplicemente collegandosi
in RGB - con SCART completa – alla maggior parte dei TV dome-
stici. Impiegato, con frequenza di scansione, o refresh, diversa, an-
che nel collegamento tre computer e monitor.
Figura 4 Connes-
sioni RGB (combinazio-
ne delle prese R, G e B)
e COMPONENT (combi-
nazione delle prese Y, Pr
e Pb) amatoriali o semi-
pro.
S/PDIF, Sony/Philips Di-
gital Interconnect For-
mat, è un formato di con-
nessione tra apparati
audio digitali.
Component
Formato di codifica di un segnale video suddiviso in tre componen-
ti: la luminanza Y contenente le informazioni relative alle variazio-
ni di luminosità delle immagini (bianco/nero) e due componenti di
differenza colore ottenute sottraendo rispettivamente al colore rosso
(R-Y) e al colore blu (B-Y) la luminanza. Questi segnali possono
essere utilizzati così come sono oppure modificati in base alle ne-
cessità e al tipo di elaborazione, secondo ulteriori sotto-sistemi
component, comunemente, anche se a volte impropriamente, detti
YUV, YIQ, YPbPr o YCbCr. Tipico segnale trasportato: 4:2:2, do-
ve un cavo trasporta 4 parti di informazione di luminanza, il secon-
do 2 parti di informazioni di crominanza Rosso - Y, il terzo 2 parti
di informazioni di crominanza Blu – Y, mentre le informazioni re-
lative al colore G, Green, Verde, sono ricavate per differenza dal
segnale di luminanza.
Figura 5
A destra, terna di BNC
component, Y, R-Y, B-Y,
fisicamente identica an-
che per il segnale video
RGB, ma diverso
dall’RGB per monitorag-
gio a computer, che tran-
sita - a frequenze diver-
se - su connessione
VGA.
A sinistra, al centro, pre-
sa S video o Y/C, con fi-
lettatura per avvitare
connettori semi-
professionali.
Sotto a sinistra, bocchet-
tone SONY component a
12 pin derivato da tecno-
logie militari. Trasporta
anche segnali di sincro-
nismo e all’occorrenza
anche altro.
Tra i problemi relativi a queste differenze, non evidenti sulle appa-
recchiature, in quanto le connessioni esterne sono identiche, tro-
viamo i diversi livelli di segnale del component Betacam da quello
M-II, che necessitano di elaborazione per essere resi compatibili.
DUB
Connessione video RF, modulata in Radio Frequenza, disponibile
sui VCR professionali per ottenere la massima resa qualitativa nella
duplicazione di due videocassette (generalmente dello stesso for-
mato). Tipo di connessione precedente il formato universale Y/C,
caratterizzata da differenti frequenze di modulazione a seconda del
formato, per cui VHS, U-matic e BVU non potevano connettersi di-
rettamente attraverso l’identico bocchettone DUB. Non tutti i TBC
o mixer video sono in grado di transitare o elaborare un segnale
DUB o di trasformarlo da un formato all’altro. Nei vecchi U-matic
L.B. la connessione DUB avviene attraverso BNC che trasporta so-
lo il segnale RF di luminanza, mentre colore e sincronismi vengono
prelevati dalla normale connessione video composito. Il passaggio
tra modalità di registrazione CVBS LINE e DUB avviene commu-
tando un selettore presente sui VCR professionali per attivare
l’ingresso relativo in fase di montaggio o duplicazione. Da non
confondere con la funzione audio-dub dei VCR amatoriali, che si
riferisce alla sola possibilità di doppiare l’audio originario, sosti-
tuendo, per esempio, i rumori ambiente con una colonna sonora o
un commento.
Figura 6 Sopra, presa
DUB OUT a baionetta su
VCR SONY; sotto, commu-
tatore Line – DUB, per la
scelta dell’imput da abilitare
sul VCR JVC PR-900. I vari
segnali DUB di VCR di for-
mato diverso lavorano su
frequenze diverse, per cui
sono compatibili solo tra lo-
ro. I più diffusi sono: VHS,
U-matic Low Band, 3/4”
High band e SP, S-VHS.
Y/C o S-Video
Collegamento ed elaborazione del segnale video a componenti se-
parate su due cavi coassiali, dove Y sta per luminanza (segnale
compatibile con le trasmissioni in bianco-nero) e C per crominanza.
E’ nato con i primi sistemi professionali S-VHS e HI-8, passando
successivamente anche agli altri formati video amatoriali e broa-
dcast. Rispetto al CVBS migliora sensibilmente la qualità del colo-
re, in quanto codificato a parte e privo di interferenze. Risolve tutti
i problemi di incompatibilità tra formati analogici e digitali, ren-
dendo possibile trasferire con buona qualità segnali provenienti da
fonti differenti, es. da HI-8 a Betacam pro, da S-VHS a M-II ecc.
Tipico segnale trasportato: 4:2:0, dove un cavo trasporta 4 parti di
informazione di luminanza mentre l’altro veicola 2 parti di infor-
mazioni di crominanza, la terza cifra, 0, rappresenta la parte di in-
formazione mancante e assenza del relativo cavo, che troveremo
invece nel collegamento component.
Per utilizzare questo collegamento attraverso un connettore
SCART, con apparecchiature compatibili, è necessario un connetto-
re commutabile composito/S-video dotato di jack supplementare a
4-pin .
Figura 7
Sopra: S-Video o Y/C a si-
nistra, 4 pin, poli, amatoria-
le, privo di filettatura; a de-
stra 7 pin, professionale a
baionetta.
Sotto, da sinistra: spina Y/C
4 pin amatoriale, spina Y/C
4 pin semi-professionale
compatibile con amatoriale,
ma con blocco a vite. Il boc-
chettone professiona-
le/broadcast con innesto a
baionetta è identico a quello
impiegabile nelle connes-
sioni DUB (fig. 6), ma
l’impedenza dei cavi
all’interno può essere diffe-
rente se destinata al solo
uso di monitoraggio. Al con-
trario degli amatoriali, che
hanno i due estremi identici,
i professionali hanno il con-
nettore femmina per Y/C IN
e maschio per Y/C OUT.
Figura 8 interfaccia
per i comandi remoti del
TBC in un VCR Betacam
SONY, Thomson o
AMPEX.
Principali connessioni digitali
SDI
SDI, Serial Digital Interface è una connessione seriale per dati au-
dio (fino a 4 gruppi di 4 canali embedded, incorporati), video
(composito o component) e accessori, basata su una capacità di tra-
sferimento di 270 Mbps (Mega bit per secondo). È un’interfaccia a
10 bit, a polarità indipendente, quindi con possibilità di scambio
bidirezionale, a norma ITU-R 601.
Figura 9 SDI, interfac-
cia opzionale per VCR JVC
D9
Il tutto viene veicolato su un unico cavo, semplificando notevol-
mente le connessioni delle attrezzature digitali predisposte. Impiega
connettori BNC standard da 75 Ω, già disponibili negli studi sui
precedenti impianti video analogici.
A seconda della qualità di cavo impiegato può trasmettere segnale
fino a 200 metri, mentre lo stesso cavo, privo di opportune amplifi-
cazioni, non potrebbe trasmettere segnale video analogico senza
perdite per più di 20-30 metri. Altri standard seriali sono stati stu-
diati per connessioni ad alta velocità per HDTV, in cui si ottiene la
massima efficienza impiegando connessioni ottiche.
IEEE-1394
Institute of Electrical and Electronics Engineers.
La connessione 1394 è detta anche iLINK (SONY) e FireWire (MAC),
inizialmente sviluppata con questo nome da Apple e Texas Instruments
nel 1987. È un protocollo di trasmissione seriale digitale ad alta veloci-
tà, particolarmente utile in fotografia e video. Può veicolare dati, co-
mandi remoti per la meccanica dei videoregistratori e per comandi a e
da computer, oltre che video e audio bidirezionali. È in grado di gestire
fino a 63 periferiche contemporaneamente e nella versione amatoriale a
4 pin consente la connessione e disconnessione senza necessariamente
spegnere il computer o l’attrezzatura. La connessione professionale è a
6 pin, in quanto i due pin supplementari trasportano anche
l’alimentazione elettrica. Per questo motivo si consiglia di spegnere la
periferica per connettere o disconnettere il cavo. Il FireWire è uno
standard hardware e software per il trasferimento dei dati inizialmente
sviluppato a 100 o 200 Mb/s, poi consolidato in 400 e 800 Mb/s. Alcu-
ne apparecchiature HDV consentono il trasferimento dei dati audio-
video solo attraverso porta FireWire.
Figura 10 connettori e
prese firewire, a sinistra, 6
poli professionale; al cen-
tro, 4 poli amatoriale; a
destra, adattatore da 6 a 4
pin: attenzione, questo
modello rende il cavo mo-
nodirezionale. Ciò signifi-
12.2.3. DVI, Digital Visual Interface ca che potrebbe dare pro-
blemi di interfaccia nel
corretto funzionamento dei
comandi meccanici tra
VCR e PC in fase di ac-
quisizione batch capture o
altre funzioni simili.
DVI
É una connessione multimediale standard che definisce l’interfaccia tra
apparecchiature digitali come PC, monitor e proiettori, per trasmettere
testo, grafica, immagini in movimento e integrazione tra loro delle va-
rie fonti. Viene impiegata nella produzione video e nei processi di vi-
sualizzazione per eliminare la conversione D/A/D, digita-
le/analogico/digitale, per esempio di tipo RGB, per inviare
un’immagine allo stato originale, priva della seppur minima elabora-
zione di un qualsiasi codec. Per esigenza di compatibilità con apparec-
chiature diverse, però, nel corso degli anni si sono venute a creare con-
nessioni DVI diverse, con parziale compatibilità con dispositivi analo-
gici. Principali tipi di interfaccia DVI: DVI-A – solo analogica; DVI-D
– solo digitale; DVI-I – integrata analogica e digitale.
Figura 11 connessione
DVI per PC
Connessioni digitali per l’HD
La crescente velocità e dimensione dei dati da trasferire nel processo di
lavorazione digitale, sia SD broadcast, sia HD professionale o broa-
dcast, ha stimolato l’industria informatica a mettere a punto nuovi di-
spositivi per l’elaborazione e il trasporto delle informazioni audio-
video, sia all’interno delle singole attrezzature, sia da
un’apparecchiatura all’altra. Dalla videocamera al PC, dall’H.D. al
VCR, dal BD al proiettore ecc. l’esigenza è sempre la stessa: velocità e
affidabilità. Vediamo allora le interfacce specifiche con le loro caratte-
ristiche fondamentali, tenendo conto che l’evoluzione di un’interfaccia
esistente ne migliora le prestazioni ma generalmente non cambia la
struttura fisica delle connessioni, cioè dei cavi e delle prese.
IEEE-1394b
IEEE-1394, numero di certificazione dell’Institute of Electrical andElectronics Engineers per la connessione FireWire o i-Link, già vi- sta sopra capitolo senza la b alla fine, caratterizzata dalla capacità di erogare un flusso-dati costante fino a 400 Mbps, più che suffi- ciente per la maggior parte delle singole applicazioni. Viene usata in prevalenza per collegamenti bidirezionali audio, video e relativi controlli di trasporto meccanico e istruzioni di riproduzione o regi- strazione, da camere e VCR DV e HDV, che richiedono solo 25 Mbps, o il DVCPRO HD che arriva ad uno stream di 100 Mbps, fa- cendo pensare che la disponibilità di 400 Mbps sia sovrabbondante. In realtà offre anche una ineguagliata stabilità nel trasferimento da PC ad H.D., hard-disk, e altre periferiche esterne, che possono ri- chiedere un bitrate molto maggiore nei momenti più impegnativi di lettura di più clip video contemporanee in fase di editing. Oltretutto tra i vantaggi di questa connessione c’è la possibilità di collegare tra loro in cascata, cioè concatenate l’una all’altra, fino a 64 perife- riche, tutte afferenti ad un’unica presa, con un notevole sovraccari- co di traffico bidirezionale. Un buon PC collegato via FireWire a un VCR e tre H.D. esterni, nel corso di una sessione di editing complessa in DVCPRO, o in qualsiasi formato HDV decompresso, potrebbero andare in blocco, arrivando ad impegnare contempora- neamente l’intera disponibilità massima del flusso dati. Per questo è nata la versione 1394b, ovviamente per i computer predisposti con la nuova interfaccia, che raddoppia il bitrate a 800 Mbps e sod- disfa anche le catene di connessione più impegnative, sempre re- stando nell’ambito di un uso professionale medio. Con l’occasione, la versione b ha esteso la connettività tra una periferica e l’altra a 70 m, contro i 4,5 metri al massimo della prima versione. Se è pos- sibile decidere in proprio quale interfaccia installare, con relativo driver, si raccomanda l’impiego della connessione e dei cavi pro- fessionali a 6 poli che includono l’alimentazione elettrica, ma che è preferibile collegare e scollegare ad apparecchiature spente. La connessione amatoriale 4 poli, invece, è plug-and-play, vale a dire che consente di inserirla e rimuoverla senza dover spegnere com- puter e periferiche. Figura 12 Connessioni su computer MAC-mini. Da sinistra: alimentazione elettrica; rete Ethernet; rete telefonica per modem; DVI; due prese USB 2.0; FireWire a 6 poli; audio cuffia.
USB 2.0
USB, Universal Serial Bus. Creato nel 1995 in collaborazione tra varie
aziende (tra cui IBM, Compaq, Microsoft e Intel) per cercare di utiliz-
zare un'unica interfaccia per il collegamento digitale seriale.
Interfaccia di connessione per periferiche quali videocamere, tastiere,
mouse, ecc, afferente ad una specifica porta sul PC. Permette la tra-
smissione bidirezionale dei dati a velocità maggiore di una tradizionale
connessione parallela, ma non essendo a bitrate costante è poco racco-
mandabile per connessioni video impegnative, sia da camera a PC, sia
da PC a H.D. esterni. La prima versione USB a 12,5 Mbps viene pro-
gressivamente sostituita in tutte le nuove periferiche con la USB 2.0 a
400/480Mbps, detto anche Trasferimento USB Hi-Speed. Consente il
collegamento in cascata fino a 127 periferiche senza che possano inter-
ferire tra loro, entro i limiti massimi di datarate consentiti nelle due di-
rezioni. I dispositivi collegati via USB utilizzano la tecnologia Plug
and Play che consente di inserirli e rimuoverli senza dover spegnere il
computer.
Figura 13 A sinistra, Mi-
ni-USB per connessione di
fotocamere digitali, cellulari,
videocamere. A destra, spi-
na USB1.0/2.0. Sopra le
due spine si vede il caratte-
ristico simbolo USB.
HD-SDI
Hi Definition Serial Digital Interface.
È la versione per l’alta definizione dell’interfaccia digitale nata per il
video a definizione standard, vista sopra.
1,485 Gbps sono più che sufficienti per trasportare video HD a 10 bit
component non compresso, contemporaneamente a dati incorporati e
audio. Consente l’uso di connessione coassiale standard BNC, fami-
gliare negli studi video e TV e per esigenze di lunghe tratte fino a 2Km prevede una interfaccia alternativa a fibra ottica. Il collegamento HD-SDI serve soprattutto per il trasferimento A/V da VCR HD a wor- kstation per l’editing e viceversa, senza alcuna perdita qualitativa. Un problema di questa interfaccia è che trasforma in non-compresso anche un segnale nativo compresso come quello del DVCPRO HD o dell’HDCAM, moltiplicando a dismisura il bitrate, lo spazio occupato negli H.D. e il peso da elaborare nel processore. AES/EBU AES, Audio Engineering Society con EBU, European Broadcasting Union, hanno stabilito lo standard di registrazione audio digitale, ora adottato da ANSI, American National Standards Institute. Tra le varie frequenze adottate da dispositivi diversi, a seconda delle esigenze, le più comuni sono quelle della re- gistrazione CD audio, a 44,1 kHz o quella dei videoregistratori digitali a 48 kHz. Nel flusso dati tipico di una connessione video HD-SDI l’audio può essere incorporato (embedded), o trasferito esternamente attraverso una connessione compatibile con gli standard AES/EBU. In questo caso si tratta di un flusso dati audio non compresso che può trasportare la piena qualità broadcast , adatta alla registrazione su nastro HD o su analogo supporto di elevata qualità. Il solo svantaggio nell’impiego di una connessione audio AES/EBU esterna, anziché incorporata nell’interfaccia HD-SDI, è che si devono impiegare più cavi, invece di uno solo. HDMI High Definition Multimedia Interface. Interfaccia digitale con connettore a 29 pin, promossa a partire dal 2003 da parte dell'HDMI Working Group (composto da Hitachi, Ma- tsushita, Philips Silicon Image, Sony, Thomson, Toshiba, ecc.). Può trasferire in un unico cavo suoni e immagini, anche in formato non compresso, quindi adatti alla massima qualità di visualizzazione in HD. Attualmente la FireWire porta audio e video, ma solo compresso, mentre la DVI può trasferire video non compresso ma non audio. Un connettore HDMI è più compatto rispetto a un DVI e l’originaria inter- faccia 1.0 trasferisce dati digitali a 2,2 Gigabit al secondo. Può gestire risoluzioni fino a 1920x1080 senza compressione, segnali video come 1080i, 720p, 576p, 480p, etc. praticamente tutti i formati esistenti. Ol- tre ad essere sempre più diffusa come uscita da PC verso monitor digi- tali di qualità e soprattutto proiettori, un numero sempre maggiore di lettori multimediali e audiovisivi di buon livello la prevede come uscita di qualità. Per impedire l’uso di questo segnale del massimo livello per la registrazione illegale di contenuti soggetti a diritto d’autore, a volte il segnale in transito attraverso l’interfaccia HDMI viene filtrato attra- verso un HDCP, Hi-bandwidth Digital Content Protection, un proto- collo di trasmissione anti-pirateria, inserito tra sorgente e monitor. Hardware e software di gestione dell’HDMI sono sotto costante svi-
luppo, per cui la versione 1.2 arriva a un trasferimento di 4,95 Gbps,
corrispondente a una banda passante analogica di ben 165 MHz, come
la DVI. L’attuale 1.3 arriva a 10,2 Gbps, diventando a tutti gli effetti
compatibile per il trasferimento A/V per il digital cinema, in virtù
dell’estensione della profondità-colore a ben 48 bit, vale a dire 16 bit
per ogni componente colore, pari a una teorica possibilità di riprodu-
zione di quasi 300 milioni di miliardi di sfumature di colore... A parte
queste caratteristiche estreme, l’HDMI 1.3 è in grado di trasferire sen-
za problemi di taglio di banda il nuovo spazio colore xvYCC, utilizzato
da Sony a partire dal 2006 nei lettori, proiettori e monitor, per raddop-
piare la gamma di sfumature riproducibili rispetto al diffuso spazio-
colore sRGB. Per quanto riguarda il trasferimento del suono, può vei-
colare 8 canali audio fino a 192 KHz, anche assai complessi e pesanti
come Dolby Digital multicanale TrueHD e DTS-HD dei lettori Blu-ray
Disc e HD-DVD, che invece andrebbero collegati a parte disponendo
di un televisore o proiettore abilitati alla versione 1.1. o 1.2, con il ri-
schio di un lieve ritardo di sincronizzazione.
Fisicamente il connettore assomiglia un po’ al noto USB. Esiste in due
versioni, una standard e una mini. Le interfacce 1.3 disponibili sulle
nuove apparecchiature accettano la connessione con le precedenti, ma
ne subiscono i limiti.
Figura 14 Cavo adatta-
tore da DVI-D a HDMI
Ethernet
Ethernet rappresenta l’interfaccia più comune attraverso cui sposta-
re file. In una rete di studio LAN, Local Area Network, è una con-
nessione tra computer largamente utilizzata e standardizzata secon-
do la norma IEEE 802.3. La velocità di trasmissione nominale può
essere di 10, 100 o 1000 Mbps, ma i protocolli di controllo della
trasmissione dei dati e le modalità di assemblaggio dei dispositivi
costruiti da produttori diversi, limitano di molto la velocità realecostante, addirittura fino a un quarto di quella nominale o anche
meno.
Esistono diverse modalità di connessione Ethernet. Le più diffuse
sono:
10 Base-2 thinwire, vale a dire con cavo sottile. Utilizza un
cavo coassiale )compatibile con segnale audio) a 50 Ω dotato
di connettore BNC. Particolarmente diffuso nelle interfacce
tra apparecchiature video broadcast negli anni ‘80/’90, sta an-
dando in disuso. La distanza raggiungibile tra apparati, senza
amplificatori di segnale intermedi, è di 180 metri, ed è possi-
bile connettere fino a 30 apparati.
10 Base-T è lo standard per il cavo a quattro coppie di fili, con
connettori RJ, Registered Jack. (Per dettagli vedere
http://it.wikipedia.org/wiki/RJ-45 ).
Figura 15 Comune con-
nessione Ethernet RJ 45
100 Base-T detto Fast Ethernet, a 100 Mbps nominali, ora il
più usato, con connettori identici al 10 Base-T, ma con cavo
diverso, di Categoria 5.
Gigabit Ethernet, sviluppa una velocità nominale di trasferi-
mento dati fino a 1000 Mbps, sia per collegamenti su cavo
tradizionale, sia su fibra ottica.
10 Gigabit Ethernet, o 10GbE, è dieci volte più veloce del
precedente, con standard certificato, oin tutti i suoi aspetti, alivello internazionale nel 2006. La versione su normale cavo
in rame è certificata dalla norma IEEE 802.3an, mentre quella
alternativa su fibra ottica è descritta nello standard IEEE
802.3-2005. Resta da vedere quale dei due avrà maggiore suc-
cesso commerciale. Per approfondimenti vedere le conclusio-
ni, alla fine di questo capitolo, ed eventualmente la spiegazio-
ne analitica di tutti i sottostandard in
http://it.wikipedia.org/wiki/10_gigabit_Ethernet .
SAN
Storage Area Network. Connessione per rete ad alta velocità,
nell’ordine dei Gigabit al secondo, generalmente impiegata per
condividere archivi di file (grafica, testi, filmati, audio, documenti
ecc.) tra postazioni di lavoro diverse. Questi archivi posso essere
conservati su supporti diversi, per esempio anche su cassetta, il cui
recupero e inserimento nel juke-box di riproduzione è automatizza-
to e robotizzato. La tendenza è quella di trasferire tutto su gruppi di
hard disk coordinati, leggibili anche contemporaneamente da più
utenti. Normalmente una SAN utilizza dischi di tipo RAID, che
aumentano l’affidabilità del sistema. L’interfacciabilità SAN dei
vari dispositivi, di memorizzazione, gestione e lettura, è garantita
da vari protocolli: tra i più diffusi troviamo iSCSI, Internet SCSI e
FC, Fibre Channel.
Figura 16 Cisco_SAN_5420 Storage Networking
Una rete SAN è caratterizzata da una architettura di sistema robusta
e affidabile, che la renderebbe disponibile anche per la condivisio-
ne fra più reti interconnesse, anche di natura diversa, in cui uno dei
server fa da riferimento o bridge, ponte, fra i dati archiviati e gli u-
tenti connessi. In realtà, in mancanza di una gestione ingegneristi-camente complessa, ad opera di veri esperti, è preferibile operare su
reti SAN omogenee, evitando il sovraccarico causato dall’incrocio
di dispositivi e protocolli diversi. Le connessioni e i cablaggi sono
preferibilmente, ma non obbligatoriamente, in fibra ottica.
Una rete SAN consente collegamenti di lunghezza assai superiore
rispetto alla tecnologia SCSI. In definitiva, la rete SAN si dimostra
vincente quando un gruppo di lavoro vuole condividere lo stesso
contenuto, per esempio per l’editing, e non solo trasferirlo da una
parte all’altra, così come sta. Ciò permette al montatore di lavorare
sulle immagini, mentre il tecnico del suono, in u n’altra stanza ,
piano o edificio, lavora sull’audio dello stesso filmato. Certo, non è
un tipo di rete a buon mercato, ma offre garanzie di affidabilità e
velocità all’altezza delle situazioni più impegnative.
UDI
Non bastassero quelle che ci sono, a fine 2005 nasce ufficialmente
una nuova interfaccia: UDI, Unified Display Interface. Il nuovo ti-
po di collegamento è promosso da Apple, Intel, LG, National
Semiconductor, Samsung e di Silicon Image.
Figura 17 A sinistra
VGA, a destra UDI
La sua funzione principale è quella di sostituire il collegamento
VGA e di essere compatibile, con un semplice cavo di conversione,
con buona parte delle funzioni delle interfacce DVI e HDMI. Ma,
al contrario di quest’ultima, non incorpora il segnale audio.
Ma allora, a cosa serve? Una volta brevettato, UDI è stato reso di-
sponibile con licenza d’uso alle varie aziende per soli 15.000 dolla-
ri all’anno, senza obbligo di ulteriori royalties, quindi risulta più
economico... Il progetto dell’interfaccia supporta un sistema DRM
denominato HDCP, High-bandwidth Digital Content Protection,
quella odiosa barriera di protezione dei diritti sui contenuti digitali
protetti da diritto d’autore, che infastidisce ogni onesto cittadino
che si farebbe volentieri qualche copia in casa per se e amici... La
banda passante UDI è di 16 Gb/s, di gran lunga superiore ai 4,9
Gb/s della versione 1.0 HDMI. Ma per raggiungere questa velocità
un trucco c’è: la trasmissione dei dati è mono-direzionale! Infatti,
per ottenere una trasmissione bidirezionale, progettualmente più
complessa, la trasmissione dei dati risulta evidentemente rallentata.
Il connettore si presenta con una singola riga di ben 26 contatti, di-stanziati di appena 0,6 mm. Tre di questi contatti non sono collegati
tra i due capi del cavo e sono riservati a future implementazioni. Il
che vuol dire che quando saranno disponibili ci troveremo a dover
cambiare cavi...
Display Port
Standard di interfaccia approvato nel maggio 2006, Display Port è
un’interfaccia audio/video completamente nuova, sviluppata da
VESA, Video Electronics Standards Association.
La funzione principale è per il collegamento tra computer e moni-
tor, o tra dispositivi di lettura in alta definizione e sistemi di display
o proiezione, in quanto permette la riproduzione con risoluzione
anche cinematografica fino al 2K, con un massimo di 2560x1600
pixel, e un flusso-dati fino a 10 Gbit/s.
La trasmissione a banda piena avviene su cavi di lunghezza massi-
ma di 3 metri, mentre il video fino a 1080p può essere trasmesso su
cavi fino a 15 metri, lunghezza tipica intercorrente tra un piccolo
armadio-regia e un proiettore in sala conferenze, aula o piccolo tea-
tro.
Supporterà il sistema di protezioni HDCP ed eventualmente anche
DPCP, Display Port Content Protection, della Philips.
Figura 18 Display Port
per approfondimenti, con il confronto tra HDMI, UDI e Display
Port, vedere anche
http://www.apogeonline.com/webzine/2007/03/05/22/200703052201Conclusioni Spesso si sottovaluta la portata organizzativa ed economica, nel tempo, di un corretto investimento nei cablaggi giusti per oggi e domani. Soprattutto su gruppi di lavoro di una certa entità, in cui i cablaggi e le connessioni implicano un notevole lavoro di stesura di cavi sot- to traccia, nei contro-soffitti, pavimenti ecc, per passare da una stanza all’altra, o addirittura su piani diversi o edifici vicini, è im- portante avere la consapevolezza che un risparmio di oggi può di- ventare un costo insostenibile domani, a causa del possibile blocco del flusso di lavoro, in un momento in cui non sia possibile la mi- nima pausa. Infatti, il cambio di hardware (videoregistratori, wor- kstation, video-server, hard-disk, PC ecc.) o la messa a punto di un software, richiedono un investimento e un arresto dell’attività limi- tata a una sola area di lavoro. Viceversa, l’aggiornamento di un ca- blaggio di rete nato sottodimensionato, comporta l’arresto dell’intera attività per un periodo prolungato, a causa della necessi- tà di rimuovere e riposizionare chilometri di cavi su interi piano o edifici. Oltretutto, mentre il valore del software e dell’hardware è in conti- nuo calo, il costo dei cablaggi e relativa manodopera specialistica per l’installazione e il collaudo è in continuo aumento. Pertanto, il mio consiglio è di installare la rete con i cablaggi più evoluti e ve- loci disponibili alla tecnologia del momento in cui viene fatto l’investimento, per poterne usufruire senza problemi per almeno 8/10 anni. Periodo in cui avremo cambiato almeno 3 volte i compu- ter e relativi software. Ogni nuova generazione ha dimostrato di moltiplicare il flusso-dati della rete, e partire con un network già inizialmente limitato alle e- sigenze di bitstream attuale o poco più, può rivelarsi un pericoloso auto-goal nell’arco di una sola generazione tecnologica, general- mente coincidente con l’arco temporale di due-tre anni. La tecnologia 10 Gigabit Ethernet, per esempio, viaggia su tradi- zionali cavi di rame, senza obbligo a sottostare allo sviluppo di reti in fibra ottica, come pareva inevitabile fino a non molto tempo fa. Questo aspetto permette di continuare a lavorare con cablaggi tra- dizionali, molto più convenienti dal punto di vista economico. Ma c’è chi preferisce investire fin d’ora in nuovi cablaggi in fibra otti- ca, ritenendolo indispensabile per lo sviluppo delle reti di domai. Questo di Ethernet è solo un esempio, che potrebbe essere esteso a molti degli altri tipi di connessione descritti sopra. Non affronto qui un confronto diretto tra le varie possibilità, che porterebbero a con- siderazioni di tipo specialistico, ma voglio solo richiamare l’attenzione del tecnico o del responsabile agli investimenti, sul fat- to di prendere adeguate informazioni, anche dai forum internazio-
nali, prima di avviare importanti investimenti di interconnessione, in quanto la scelta della giusta soluzione di cablaggio si traduce i- nevitabilmente in un investimento che potrebbe aumentare la pro- duttività aziendale di oggi, con il rischio di penalizzarla domani.
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