ATTIVITÀ : Utilizzare : Hardware : Video Digitale (DV) : Interfacce  Referente: Franco PALAMARO Interfacce Nell'orbitale di GigaBytes in cui il Video Digitale ci ha abituato a nuotare, pochi sanno orientarsi al largo e finiscono per confondere standard ed interfacce. Questo se è solo fastidioso perché rischia di allontanare dalla nuove tecnologie per diffidenza, d'altro canto rischia di divenire pericoloso per il portafoglio. Cerchiamo allora di mettere un po' d'ordine. Indice  Introduzione L'introduzione della codifica digitale nella registrazione e memorizzazione di programmi audio/video è stato un gran balzo in avanti, che ha consentito un enorme aumento della versatilità e della qualità visiva (che ora è diventata così alta da poter essere confusa con quella ottenibile con apparecchi professionali) e contemporanea miniaturizzazione dei dispositivi di ripresa e riproduzione. Allo stesso tempo, sono di colpo diventati alla portata dell'utente medio le operazioni di editing non lineare e post produzione audio/video digitale, effettuate sul proprio PC; il 'gap' tra professionale e consumer, almeno dal semplice punto di vista tecnico, si è davvero ridotto moltissimo. Le videocamere digitali, dopo aver effettuano la digitalizzazione, riversano i dati su di un nastro magnetico; lo standard più diffuso per il video digitale (soprattutto consumer) è il DV: la risoluzione verticale è superiore alle 500 linee (contro le 200 del VHS). Il fattore di compressione è fisso, ed è pari a 5:1 con un data rate di 25 Mb/s (2,98 megabyte il secondo). Con un transfer rate di almeno 3 MB il secondo per ciascun flusso, che deve essere costante, è di fondamentale importanza l'adozione di una o più interfacce e protocolli per il trasferimento dei dati ad alta velocità tra le periferiche preposte alla manipolazione e archiviazione dei file audio/video. L'intento di questo articolo è di stabilire lo stato dell'arte attuale dal punto di vista degli standard di connessione e comunicazione digitale, in relazione all'uso come interfaccia per il trasferimento e l'editing audio/video consumer e 'prosumer'. Le tre tecnologie chiave sono: Firewire o IEEE1394 (Rev. b), USB (Rev. 2.0) e DVI. Abbiamo analizzato queste tre tecnologie, soppesandone i pro e i contro, giungendo ad una conclusione che non mancherà di sollevare discussioni. Ma andiamo con ordine. Tra le tante alternative possibili, il mercato ha scelto, di fatto, lo standard Firewire: infatti, praticamente tutte le telecamere digitali sono attualmente dotate di connessione digitale Firewire; per i modelli più economici, la connessione non è bidirezionale e consente il solo riversamento dalla videocamera al computer. Vediamo lo standard nei dettagli. FireWire Questo è uno standard di interfaccia per la comunicazione seriale ad altissimo bitrate, ideato da Apple (ma guarda!), sviluppato soprattutto per trasferimenti di dati audio/video digitali e attualmente simile, come concetto e destinazione d'uso, allo USB (Universal Serial Bus). A differenza di quest'ultimo, lo standard Firewire consente il collegamento di 'solo' 63 dispositivi simultaneamente, contro i 127 dell'USB, ma con un data rate (massimo) di 400 MBit/s, ben 30 volte di più del data rate dell'USB 1.1 (12 MBit/s). L'interfaccia è di tipo bidirezionale, permette cioè ai dati di fluire in entrambi le direzioni. E' basato su uno standard meccanico piuttosto semplice, basta infatti un cavo con soli quattro fili per effettuare il collegamento; il protocollo prevede anche l'alimentazione della periferica, per questo motivo esistono due connettori, meccanicamente non compatibili (è necessario un apposito cavetto adattatore). Il connettore a sei poli (presente in tutti i PowerMac G3 e G4 a partire dal B/W), infatti, trasporta anche la tensione di alimentazione (fino a 1,5 A a 40V), ed è implementato in genere nei dispositivi storage (hard disk, masterizzatori, lettori DVD/CD) e come porta di comunicazione principale sul computer, mentre il connettore a quattro poli è generalmente utilizzato sulle videocamere digitali e come interfaccia di acquisizione delle schede di editing video. Il Firewire consente il passaggio anche dei comandi di controllo del camcorder (o di qualsiasi altro dispositivo...), oltre che dei dati; collegando quindi la videocamera ad un computer o ad un altro apparecchio di registrazione, sarà possibile, ad esempio, controllare la partenza e l'arresto della riproduzione direttamente dal nostro Mac. 
Ovviamente, l'interfaccia Firewire non è dedicata specificamente al settore del video digitale ma può essere impiegata proficuamente ovunque ci sia bisogno di un sistema di trasferimento seriale dei dati ad alta velocità, sia su dispositivi tipicamente storage, sia su dispositivi di input/output digitale (scanner e stampanti, ad esempio), oltre che come sistema di trasporto dati vero e proprio. Un esempio di quest'ultima applicazione è stata dimostrata al Consumer Electronics Show: l'ipotesi di una casa cablata della prossima generazione, la Versatile Home Network, con IEEE1394 come interfaccia e trasporto principale. Al pari dell'USB, il Firewire può implementare degli Hub per la condivisione e connessione di dispositivi multipli. Il successore dello standard, chiamato IEEE1394b, manterrà una compatibilità assoluta all'indietro, consentendo l'uso sia dei dispositivi, sia dei cavi, del precedente standard Firewire; in più, consentirà un aumento della lunghezza massima del cavo e sarà caratterizzato da una maggiore velocità della connessione, raddoppiata rispetto alle specifiche precedenti: ben 800 MBit/s, superiore al data rate dell'USB 2.0. Una nota finale riguardo alle varie denominazioni: IEEE 1394, la Firewire di Apple o l'i.Link di Sony; lo standard è sempre lo stesso, cambiano solo i proprietari del marchio; in realtà, esistono piccole differenze, delle aggiunte al protocollo, che non hanno alcun impatto sulle prestazioni o la compatibilità (pressoché assoluta) di ciascun protocollo rispetto agli altri. USB 2.0 Il successore ad alta velocità dell'Universal Serial Bus, la versione 2.0, manterrà un'assoluta compatibilità all'indietro, di periferiche, di cavi e accessori; la grande novità sarà ovviamente il vertiginoso aumento prestazionale del bitrate, aumentato di ben 40 volte: 480 MBit/s. Si tratta di un miglioramento notevole, anche in vista dell'introduzione di dispositivi ad alta velocità, come i masterizzatori 16x e più, adattatori ADSL, scanner; tra l'altro, l'utilizzo dei nuovi Hub USB 2.0 consentirà di suddividere la larghezza di banda in modo analogo agli hub di rete 10/100, ottimizzando le prestazioni soprattutto dei dispositivi 1.1 presenti sul bus. Dal punto di vista dell'editing video, si tratta di un concorrente abbastanza temibile per il Firewire; supporta, infatti, la comunicazione bidirezionale audio/video ad alta velocità, oltre ad essere dotato di un buon protocollo di comunicazione, molto migliorato rispetto alla versione 1.1. Si tratta però di uno standard progettato per essere PC-centrico, ossia necessita di un computer come 'server'; al contrario, IEEE1394 è uno standard peer-to-peer. 
Come interfaccia per PC, l'USB 2.0 offre una grande quantità di vantaggi: il Plug & Play, la massima trasparenza all'utente e la flessibilità consentita dalla possibilità di connettere fino a 127 dispositivi. Un vantaggio di questo standard è la completa compatibilità all'indietro non solo del silicio, ma anche delle periferiche: uno scanner dotato di interfaccia USB 2.0 funzionerà perfettamente anche con un computer dotato di sola porta USB 1.1; va da se che la massima velocità sarà limitata a 12 MBit/s, e potranno essere assenti alcune funzionalità aggiuntive. La larghezza di banda di 480 MBit/s permetterà di far decollare una serie di periferiche audio/video USB, come le telecamere per videoconferenza, che finora non avevano incontrato il favore del pubblico per le loro prestazioni deludenti. Purtroppo, questo standard non consente la creazione di un'infrastruttura di rete, al contrario dello IEEE1394. In definitiva, possiamo considerare l'USB 2.0 come una interfaccia complementare al Firewire, utile per aggiungere periferiche aggiuntive, come storage o masterizzatori, al PC utilizzato per l'editing; ma vista la inesistente disponibilità attuale di videocamere dotate di questa interfaccia, il computer sul quale intendiamo effettuare le manipolazioni dovrà ancora inevitabilmente avvalersi del Firewire, tra l'altro GRATIS per gli utenti Mac!. DVI Si tratta di uno standard nato per il collegamento dei pannelli piatti LCD ad alte prestazioni; sebbene sia l'interfaccia caratterizzata dal più elevato transfer rate del gruppo, ben 5 GBit/s, è anche limitata dalla particolarità di essere una interfaccia punto-punto. In realtà, utilizzando uno speciale (e costosissimo) switch multivia a 5 GHz, è possibile ottenere una connessione multipunto. Attenzione: qui ci riferiamo al solo standard DVI, e ad un suo possibile uso per l'editing video; sebbene alcuni G4 siano dotati di questa interfaccia per il pilotaggio dei monitor LCD, non significa che queste macchine siano in grado di utilizzare l'interfaccia per qualcos'altro. Il DVI di base supporta esclusivamente il trasferimento unidirezionale di dati solo video non compressi a larghissima banda; in quest'ambito, le sue prestazioni sono veramente notevoli. Sebbene, grazie al contributo della Silicon Image, sia stato esteso il supporto anche all'audio (però con un protocollo proprietario che è ancora lontano dal diventare uno standard, il Panelink A/V), manca del tutto ancora il supporto di un protocollo di controllo e comando, fondamentale per l'integrazione in apparecchi come i set-top box, HDTV e videocamere digitali. 
Tra l'altro, l'implementazione di un protocollo di trasporto come il TCP/IP su DVI è attualmente impossibile. Si tratta di una interfaccia particolarmente costosa, non solo per quanto riguarda il silicio: il connettore è costosissimo e molto complesso, così come sono costosi i cavi; per di più, siccome si tratta di una interfaccia punto-punto, se si vogliono implementare più connessioni, ciascuna dovrà avere il proprio connettore. Perché, da 'semplice' sistema di connessione video digitale ad alta definizione per monitor LCD, il DVI è stato addirittura proposto come standard di interfacciamento per apparecchi come i set-top box e DTV? A parte la grande larghezza di banda (e la qualità che questa consente, indispensabile per applicazioni come l'HDT, High Definition Television), il motivo è anche nella integrazione di un sofisticato sistema di controllo dei dati, l'HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection), che ha destato soprattutto l'interesse dei proprietari dei diritti sul content multimediale e dei service provider, oltre che degli studi cinematografici: essendo del tutto impossibile esportare i dati che hanno attraversato il link DVI, è anche del tutto inibita la copia illegale del content; tutto bene finche si tratta della semplice fruizione di un programma pay-per-view, ma l'uso 'creativo' dell'interfaccia è fortemente limitato, e di certo la rende del tutto inadatta per l'implementazione in dispositivi multimediali e per usi diversi da quelli descritti. Il DVI ha la sua nicchia, molto verticale, all'interno della quale eccelle; è vero che può avere grandi potenzialità anche in altri campi, ma manca di tutta una sere di funzioni fondamentali per l'implementazione come interfaccia per la manipolazione dei dati multimediali. In Sintesi
Conclusioni La nostra opinione è che il mercato, come quasi sempre succede, ha scelto l'interfaccia e il protocollo ideale, con buona pace di USB e DVI, il primo fortemente spinto da società come Compaq, Microsoft e Intel (a causa di interessi 'personali'), mentre l'adozione del secondo (in virtù delle robuste funzioni di protezione dalla copia e di cifratura, nonché della larghezza di banda) è auspicato dalle società di distribuzione e produzione di content multimediale. Per la funzione specifica di interfaccia per l'editing audio/video digitale (e per tutto il resto...), il Firewire attualmente non teme rivali: questo standard è dotato di una serie di funzioni caratteristiche che, guarda caso, sono sbandierate qua e là come novità assoluta da parte di ogni gruppo di studio che annuncia un nuovo standard o specifica. E' vero, si tratta di uno standard 'vecchio', risalente al preistorico 1995; ciò non toglie che, grazie alla massiccia presenza di questa interfaccia su tutti i PowerMac, alcuni iMac e molti PC di ultima generazione, al supporto dei produttori di Consumer Electronics come Sony e Panasonic, e alle innegabili prestazioni, flessibilità e funzioni caratteristiche, oltre alla imminente introduzione della nuova release (1394b), lo standard Firewire è 'here, and here to stay' (è qui, adesso, ed è qui per restare). Bibliografia & Link
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