Capire i segnali video – 5a parte

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LE PROBLEMATICHE DEL VIDEO DIGITALE
Compressione video
La compressione video è un processo che riduce e rimuove informazioni video ridondanti, in modo che un file video o un flusso video digitale possa essere inviato attraverso una rete informatica e/o memorizzato in modo più efficiente.
Questo processo avviene tramite l’applicazione di un algoritmo di codifica al video sorgente, che una volta compresso sarà pronto per essere trasmesso, registrato o conservato. Per decodificare (riprodurre) il flusso compresso, viene applicato un algoritmo inverso. Il tempo necessario per comprimere, inviare, decomprimere e infine visualizzare un flusso video è noto come latenza.
Un codec video (codificatore / decodificatore) impiega una coppia di algoritmi che lavorano insieme. Il processo per la codifica e decodifica deve corrispondere, nel senso che se i contenuti video che vengono compressi utilizzando uno standard non possono essere decompressi con uno standard diverso.Video_compressionDiversi standard di compressione video utilizzano diversi metodi di riduzione della quantità di dati, quindi i risultati della compressione possono differire in bit rate (cioè la larghezza di banda), latenza e qualità dell’immagine.
I diversi tipi di compressione sono spesso classificati dalla quantità di dati che è mantenuta attraverso le fasi di lavorazione.
“Lossless” si riferisce ad un metodo di compressione in cui non vi è alcuna perdita di dati durante la trasmissione di un segnale video dalla sorgente al display, cioè quando l’immagine visualizzata è identica a quella originale generata dalla sorgente. “Visually lossless” significa che l’immagine visualizzata apparirà identica all’immagine originale, anche se alcuni dati sono andati perduti durante la compressione. “Lossy” significa che durante il processo di riduzione dei dati vi è stata una perdita, ma il degrado della qualità può essere più o meno evidente.

Protezione dei Contenuti
Dal momento che i contenuti digitali codificati possono essere riprodotti con un livello di qualità pari all’originale, in teoria sarebbe possibile copiarli, venderli o ri-trasmetterli, danneggiando così i detentori dei diritti originali degli stessi contenuti. Questo problema è di grave preoccupazione per i creatori di contenuti, in particolare per l’industria cinematografica in quanto, la copia e la distribuzione non regolamentate di contenuti ad alto valore, crea il potenziale per notevoli danni finanziari alla loro industria.
In risposta a questa problematica, sono stati fatti degli sforzi per proteggere il diritto di un creatore di contenuti digitali, questi sforzi sono conosciuti come Digital Rights Management (DRM). Il DRM vale per pellicole cinematografiche, trasmissioni televisive e altri tipi di contenuti creativi che possono essere distribuiti e consegnati all’utente in formato digitale via etere o su reti informatiche. La tecnica di protezione dei contenuti più comunemente usata è la protezione dei contenuti ad alta definizione (HDCP) High Definition Content Protection.

HDCPHDCP è un protocollo di crittografia utilizzato con interfacce video digitali, tra cui HDMI, DVI, DisplayPort, HDBaseT e le interfacce in fibra. La specifica HDCP è stata sviluppata da Intel, ed è ampiamente appoggiata dai principali attori della catena del valore, nel settore dell’intrattenimento digitale, tra cui nomi altisonanti come The Walt Disney Company, Warner Bros. e Sony Pictures Entertainment.
Oltre 400 aziende sono licenziatarie di questa tecnologia, tra cui la maggior parte dei produttori di dispositivi digitali per la riproduzione e la visualizzazione di contenuti video.
Il sistema di protezione dei contenuti HDCP comprende tre elementi principali :
1. Autenticazione immediata dei ricevitori (display) compatibili HDCP all’atto della loro connessione ad una sorgente video HDCP. Il protocollo di autenticazione comporta un processo “scambio di chiavi” ed è il meccanismo attraverso il quale il trasmettitore HDCP verifica che un dato ricevitore HDCP è licenzato, per poter ricevere il contenuto protetto.
2. La crittografia dei contenuti audiovisivi tramite le interfacce protette da HDCP, tra trasmettitori HDCP ed i loro ricevitori HDCP.
3. La revoca di ricevitori HDCP che sono considerati non validi o non conformi. Questa è una caratteristica inclusa nelle specifiche HDCP; in realtà però non è chiaro se i produttori di dispositivi debbano occuparsi o meno dell’aggiornamento degli elenchi di revoca.

LE SFIDE DELL’HDCP NEL PROFESSIONALE
Il protocollo HDCP è stato creato pensando alle problematiche legate all’elettronica di consumo dove, nella maggioranza dei casi, l’applicazione è quella di un singolo dispositivo video sorgente, collegato direttamente ad un singolo dispositivo video di visualizzazione o ad un ricevitore AV (chiamato “ripetitore”, nella terminologia HDCP) che a sua volta è collegato ad un dispositivo di visualizzazione.
La specifica della versione 1.0 HDCP consente il collegamento in cascata, di un massimo di 128 dispositivi e un massimo di sette ripetitori; tuttavia il numero reale massimo supportato può essere molto inferiore, in base alla specifica implementazione HDCP di ciascun produttore del dispositivo. Al contrario delle applicazioni consumer, le applicazioni audio video professionali richiedono spesso l’utilizzo di molti altri dispositivi e funzionalità complesse per l’instradamento e la distribuzione dei segnali; il numero di questi dispositivi può facilmente superare la specifica massima.
Inoltre se un qualsiasi dispositivo nel sistema, utilizza il protocollo HDCP (come un lettore di dischi Blu-ray), tutti gli altri dispositivi del sistema devono essere compatibili HDCP; il che vale a dire che se nel sistema un dispositivo “non è conforme”, potrebbe interrompere la trasmissione dei segnali video a tutti gli altri display.
I progettisti e gli integratori di sistemi, devono sincerarsi preventivamente se l’utente finale richiederà l’uso di contenuti video protetti da copia, nel qual caso la conformità al protocollo HDCP dovrà essere presa in seria considerazione durante tutta la fase progettuale.

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