SMPTE tra 4K e IP

Il centro di produzione Rai di Torino ha ospitato la nona edizione del seminario organizzato dalla sezione italiana dell’SMPTE sulle tecnologie emergenti.

Com’era ampiamente prevedibile, i temi centrali affrontati durante la giornata sono stati il 4K e la transizione dalle infrastrutture di produzione SDI a quelle basate sul protocollo Internet (IP), ma si è parlato anche di audio e dei codec video di nuova generazione.

L’intervento iniziale di Alberto Morello del Centro Ricerche e Innovazione Tecnologica (CRIT) della RAI ha inquadrato perfettamente il punto di vista del broadcaster pubblico: la diffusione dei segnali televisivi in Italia è principalmente basata sul digitale terrestre e “mangiarsi un multiplex per trasmettere in 4K è come tornare ai tempi del PAL.” Secondo Morello, il vero salto di qualità per il telespettatore potrebbe essere costituito dalla combinazione dell’HDR (High Dynamic Range) con immagini in risoluzione HD che non stravolgerebbe più di tanto la loro trasmissione. Peccato solo che, come ha sottolineato lo stesso Morello, lo standard HDR utilizzabile per le trasmissioni in diretta, l’HLG (Hybrid Log Gamma) sviluppato congiuntamente da BBC e NHK, non preveda il supporto per lo spazio colore Rec.709 dei televisori HD e sia compatibile solo con i modelli UHD di nuova generazione, che supportano lo spazio colore Rec.2020. Morello ha poi accennato ai problemi dell’utilizzo del codec HEVC legati ai brevetti detenuti dalle diverse aziende che hanno partecipato al suo sviluppo, argomento che è stato ripreso in seguito dalla rappresentante della Sisvel, Alessandra Mosca, mentre all’altro relatore del CRIT, Giorgio Dimino, è andato il compito di entrare più nel dettaglio degli standard per la UHD.

In particolare, Dimino ha evidenziato le differenze fra i due metodi di gestione delle immagini HDR previsti dallo standard BT.2100, Perceptual Quantization (PQ) e Hybrid Log Gamma (HLG). Il primo è stato inizialmente proposto da Dolby per l’ambiente cinematografico e richiede interventi di color correction difficili da gestire per le trasmissioni in diretta al contrario dell’HLG che, oltretutto, garantisce un certo livello di retro compatibilità con i TV non HDR. Per quel che riguarda gli spazi colore, Dimino ritiene che l’impatto del Wide Color Gamut (WCG) basato sul Rec.2020 non sia poi così sconvolgente per il telespettatore poiché il Rec.709, già utilizzato per l’HD, copre sufficientemente bene i colori naturali e solo con immagini sintetiche è possibile apprezzarne la maggiore estensione. La BT.2100 prevede poi la possibilità di trasmettere video High Frame Rate (HFR) fino a 100/120 Hz, valore che permetterebbe di ottenere una migliore nitidezza con soggetti in movimento, ma in questo caso il problema è rappresentato dal fatto che oggi non esistono TV capaci di riprodurre video HFR. Per garantire la compatibilità con i TV a 50 Hz, per Dimino una strategia utilizzabile è quella di trasmettere il video HFR con differenti identificatori per i frame pari e dispari, in modo che il televisore sia in grado di distinguerli e riprodurre solo quelli necessari, con il risultato però di ottenere una certa scattosità delle immagini.

Anche sul fronte della produzione, sono ancora diversi i problemi da risolvere per adattare la famiglia di standard SDI al supporto per HDR e WCG e ci vorrà almeno un anno prima che la situazione sia definita. Al momento, il trasporto di video HDR su SDI “va gestito manualmente, le produzioni HDR sono in qualche modo artigianali”, ha detto Dimino.

I rappresentanti di Mediaset, Marco Gorni e Stefano Braghieri, hanno descritto poi gli sviluppi in tema di TV non lineare e servizi interattivi. Sorvolando sull’intervento di Gorni che ha riguardato il processo di sviluppo di un nuovo servizio Mediaset, Bragheri ha fatto un po’ la storia degli standard per la TV interattiva, dal non compianto mhp comparso nel 1997 e che ha emesso il suo “ultimo vagito nel 2015”, quando la Confindustria Radio Televisioni ha deciso di adottare lo standard HbbTV, più diffuso a livello internazionale. L’unico problema per l’Italia è che il parco di terminali mhp è stimato in oltre sei milioni con una previsione di sostituzione nell’arco di tre o quattro anni, per cui i due standard sono destinati a coesistere ancora per un po’ e chi sviluppa servizi interattivi dovrà tenerne conto.

I vantaggi della transizione da SDI a IP sono stati evidenziati da Enzo Paradisi di Sky Italia per il quale il valore aggiunto in termini di flessibilità dell’IP è oggi tangibile solo per alcune applicazioni specifiche, come l’allestimento di un nuovo canale tematico, realizzabile in poche ore, o per la gestione del disaster recovery, struttura per la quale un unico centro di backup può essere in grado di gestire più centri di produzione, con ovvi vantaggi dal punto di vista economico.

Si è poi tornati a parlare di UHD con Cristiano Benzi di Eutelsat che ha descritto le produzioni finora realizzate con la RAI (Europei di Calcio 2016 trasmessi da TivuSat) e il Centro Televisivo Vaticano (Cerimonia di apertura della Porta Santa trasmessa in tutto il mondo).

John Ive, Director Strategic Insight della IABM (International Association for Broadcast & Media technology suppliers), ha presentato diverse ricerche di mercato svolte a livello mondiale che delineano le strategie dei broadcaster per i prossimi anni. Cresce l’interesse verso l’impiego di tecnologie IP, accompagnato però dal fatto di dover mettere in maggior sicurezza le proprie reti informatiche per difendersi da eventuali, e sempre più probabili, attacchi degli hacker. Oltre il 50% degli intervistati considera la possibilità di trasmettere video immersivi (VR, Virtual Reality), ma non sono certi di poterne trarne vantaggi economici. Per quel che riguarda l’UHD, il 10% dichiara di averla già lanciata, ma solo un altro 22% prevede di iniziare a trasmettere video UHD nei prossimi due o tre anni e c’è molta incertezza su quale sia la migliore infrastruttura da adottare, anche se l’IP prevale sul più collaudato SDI.

Lo stato dei lavori dell’SMPTE sugli standard IP è stato illustrato da Alfredo Bartelletti, presidente della sezione italiana. Lo standard ST2110 è oramai in dirittura d’arrivo come si è visto anche in occasione del NAB, con diversi fabbricanti che hanno presentato dispositivi che lo supporteranno, ma ci vorrà ancora qualche anno perché tutti i pezzi necessari vadano al loro posto.

Il successivo intervento di Angelo D’Alessio ha riguardato la Quality of Experience (QoE) ovvero come stabilire il livello ottimale di qualità visiva e uditiva tenendo conto non solo di fattori oggettivi, determinabili strumentalmente, ma anche di fattori sociali e psicologici del pubblico destinato alla fruizione dei contenuti multimediali. Della qualità audio, con particolare riguardo all’esperienza cinematografica, si è occupato anche Federico Savina, docente del CSC (Centro Sperimentale di Cinematografia). Savina ha evidenziato come il fatto che la maggior parte degli introiti di un film non provenga più dalle sale abbia modificato il modo in cui viene realizzata la colonna sonora, dando sempre maggiore importanza a mezzi di fruizione non certo capaci di riprodurre quella finezza dei suoni tipica di una buona sala cinematografica.

I lavori del seminario SMPTE si sono conclusi con l’intervento di Alessandra Mosca della Sisvel che ha descritto la situazione attuale e lo stato di avanzamento dello sviluppo dei nuovi codec video, sia dal punto di vista delle prestazioni, sia dal punto di vista legale. In breve, il codec HEVC è oggi la miglior scelta possibile in termini qualitativi, ma occorre fare i conti con le associazioni che ne detengono i brevetti: alle due iniziali, se ne è recentemente aggiunta una terza e altre aziende non hanno ancora rivendicato la paternità dei propri brevetti. Il codec HEVC avrà come successore il Future Video Codec (FVC), ancora in fase embrionale di sviluppo da parte del Joint Video Exploration Team (JVET), fondato dall’unione fra i gruppi di lavoro dell’ITU e dell’MPEG. Se tutto procede secondo i piani, il codec FVC sarà standardizzato nel 2020.

L’alternativa royalty-free, sviluppata da Google, è oggi costituita dal codec VP9 impiegato soprattutto per la distribuzione di video anche da Netflix e YouTube, ma che non raggiunge la stessa qualità visiva dell’HEVC a parità di bitrate. Superare questo limite è l’obiettivo che si è posta l’Alliance for Open Media con il codec AOMedia Video 1 (AV1), basato sull’evoluzione del VP9. Il codec AV1 dovrebbe veder la luce entro l’anno: i primi risultati sono promettenti, anche se, in termini di efficienza, i miglioramenti rispetto all’HEVC non sono poi così rilevanti. Resta il vantaggio per il codec AV1 dell’essere royalty-free, ma la rappresentante della Sisvel, azienda che si occupa della gestione delle licenze d’uso dei brevetti, ha espresso qualche dubbio in merito.