Cavi video digitali: quale scegliere

Cavi video digitali: quale scegliere

Per cablare un impianto A/V occorrono una moltitudine di cavi digitali, ma bisogna fare molta attenzione a come scegliere un cavo ethernet per l’installazione, onde evitare brutte sorprese.

 

È risaputo che ogni sistema audio/video – dal più semplice per il sistema domestico home theater o collegamento tv-decoder, fino ai più complessi per le installazioni commerciali o industriali – necessita di cavi per il transito dei segnali che devono viaggiare da una sorgente a un display. Per quanto riguarda il cablaggio del sistema da realizzare, dunque, in fase di set-up consiglieremmo, in linea di massima, sempre la scelta di cavi più performanti e resistenti possibile (anche a scapito di alzare il preventivo di spesa), in quanto essi rappresentano la soluzione che mette di più al riparo da scomodi inconvenienti, quali la repentina obsolescenza (il cosiddetto “fattore tempo”) e il deterioramento a lungo termine o la continua (fastidiosa) sensibilità alle interferenze elettromagnetiche. Certo, la difficoltà non è certamente nel decidere quanto – del budget previsto – stanziare per i cavi di un sistema. Perché la domanda ancor più importante da farsi è che tipo di cavo utilizzare in riferimento all’hardware prescelto. Partendo dal presupposto che un sistema evoluto potrà/dovrà fare riferimento su un controller/matrice capace di alloggiare le terminazioni più diffuse, ecco che il ricorso al giusto cavo diventa la priorità assoluta. I protagonisti in campo sono diversi (HDMI, Ethernet, DVI, USB, DisplayPort, per dirne alcuni), ma a dividersi la scena sono sostanzialmente i primi due.

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Quale cavo è il più adatto

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Certo, fino a qualche tempo fa (diciamo quattro o cinque anni orsono), vi erano parecchie situazioni in cui occorreva munirsi di svariati tipi di cavi; anche i coassiali, usati soprattutto per le connessioni SDI con connettori di tipo BNC hanno avuto la loro importanza, e in certi sistemi ancora ce l’hanno. Ma si sente parlare sempre meno di loro, anche perché la tendenza ad uniformare gli standard e riunire sotto lo stesso grande insieme le connessioni destinate al mondo consumer con quelle pro, sta raccogliendo i suoi frutti. Tutto questo, poi, unitamente all’abbandono graduale delle trasmissioni analogiche e la parallela diffusione dei sistemi HDMI ed Ethernet (per merito soprattutto della loro affidabilità), ci ha portato verso un terreno smodatamente più pratico.

Infine, dal momento che un cavo HDMI della migliore qualità – a parità di lunghezza – può costare anche 5-6 volte tanto il miglior cavo Cat6, sottolineiamo che è bene fare attenzione a quale si sceglie e come si pensa di applicarlo. Consigliatissimo, pertanto, saperne di più e non trovarsi con bobine inutilizzate a fine lavori. I cavi di cui parliamo sono naturalmente tutti destinati allo scambio di dati e informazioni audio/video, non al trasporto di pura energia elettrica. Il coassiale, la fibra ottica e il “doppino” in rame risultano essere i tre tipi in produzione, ma noi ci occuperemo essenzialmente dell’ultimo, in quanto è quello che con maggiore probabilità useremo nel cablare sistemi di controllo audio e video.

 

Lo standard SDI e il cavo coassiale BNC

Per le trasmissioni di segnale video digitale – in ambito professionale – è notoriamente diffuso il formato SDI (Serial Digital Interface) in tutte le sue versioni fino al full HD, soprattutto per gli ambienti legati alle trasmissioni solo video e/o broadcast. Questo tipo di interfaccia – che sfrutta cavi coassiali da 75 Ohm terminati BNC – si articola attualmente in cinque differenti sottocategorie a seconda del bitrate e risoluzione supportati ed è stata standardizzata a partire dal 1989 dall’SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers). Il primo formato ad essere annunciato fu l’SMPTE259M ed era compatibile con il video interlacciato PAL/NTSC (Standard Definition); poi si è passati, nove anni più tardi, all’SMPTE292M, con video 720p/1080i e per questo denominato HD-SDI. Successivamente, l’SMPTE372M (Dual-Link HD-SDI, nel 2002, con due cavi in parallelo) e l’SMPTE424M (3G-SDI, nel 2006) hanno finalmente legato definitivamente con il full HD progressivo. Le ampiezze di banda sono passate dai 270Mb/s dell’SD ai quasi 3 Gb/s del Dual Link e del 3G. I cavi trasportano segnali video digitali, non criptati e non compressi.

 

Le fibre ottiche

Per le trasmissioni di segnale di carattere industriale (laddove si devono percorrere anche parecchi chilometri da punto a punto), il sistema a fibre ottiche è l’unico attuabile per raggiungere l’obiettivo; ma non è da escludere la possibilità di un loro utilizzo anche in installazioni civili o residenziali di medio-corto raggio, per via dei loro vantaggi diretti. In un sistema cablato con le fibre, i segnali vengono trasmessi sotto forma di fotoni (luce, quindi), che per loro natura non subiscono le interferenze di tipo elettromagnetico; inoltre, sono esenti anche dal cosiddetto crosstalk, cioè quel fenomeno di “inquinamento” del segnale verso altri fasci di fibre, grazie al fatto che la luce viene trattenuta dal rivestimento del cavo stesso: questo garantisce anche la massima sicurezza nella trasmissione (non c’è possibilità di perdita di informazione). Utilizzare le fibre ottiche per le reti di comunicazione, inoltre, cancella i problemi legati alla “messa a terra” (tipici di una rete di fili in rame) e i rischi di scariche elettriche (scintille). Le fibre ottiche vengono realizzate attraverso strutture cilindriche concentriche di materiali trasparenti (vetro, silice o, nella stragrande maggioranza dei casi, materiale polimerico) aventi indice di rifrazione differenti: al centro c’è il nucleo (core), entro il quale si propaga la luce, avvolto dal cosiddetto mantello (cladding). L’intera struttura è poi avvolta in una guaina protettiva che garantisce il completo isolamento verso l’esterno. Tra le proprietà che distinguono particolarmente le fibre ottiche dagli altri mezzi di conduzione vi sono l’incremento della banda passante (fino al Terabit/s) e la diminuzione delle perdite di trasmissione in alta frequenza rispetto ai cavi coassiali o a quelli intrecciati: la loro bassa attenuazione, infatti, facilita la trasmissione senza dover ricorrere a ripetitori di segnale.

 

Il cavo Ethernet

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Un cavo Ethernet può essere diretto o intrecciato (crossover), a seconda della posizione scelta per i conduttori nei connettori RJ45 (che può variare per esigenze di collegamento tra PC e router/switch, nel primo caso, o tra due computer, nel secondo). Il cavo è dunque composto da 4 coppie di conduttori in rame intrecciati (4 doppini); in base al tipo di protezione adottata contro i disturbi elettromagnetici, inoltre, distingueremo questi cavi in: UTP (Unshielded Twisted Pair, ovvero non schermati e quindi molto flessibili, ma anche più sensibili ed economici); S/UTP o FTP (Foiled Twisted Pair, schermati esternamente e leggermente più resistenti alle interferenze rispetto al precedente); STP (Shielded Twisted pair, con una schermatura per ogni coppia di fili all’interno); infine S/STP (Screened STP, con doppia schermatura e quindi pressoché immuni da ogni disturbo). Passando alle prestazioni raggiungibili (i cui parametri sono stati fissati dal TIA Engineering Committee, negli standard TIA/EIA-568-B), differenziamo i cavi Ethernet fondamentalmente – per l’utilizzo che ci riguarda – in Cat5e e Cat6. Tutti sono operativi fino a 100 metri di lunghezza; i primi sono già più che sufficienti per cablare un buon impianto a/v, in quanto compatibili con Gigabit Ethernet. I Cat6, invece, sono di introduzione ancor più recente e amplificano l’ampiezza di banda da 100MHz a 250MHz (i Cat6e a 500MHz), accettando inoltre la trasmissione di dati 10GBase-T.

 

Lo standard HDBaseT

Nonostante già la connessione HDMI abbia semplificato – unificando – alcune operazioni di interfacciamento tra diversi dispositivi (ricordate? Una volta c’erano i component, i VGA, i DVI, gli S-video e potremmo continuare), per le installazioni soprattutto professionali si è sentito il bisogno di creare un ulteriore standard di trasmissione che accorpasse anche i segnali Ethernet e persino tensioni di alimentazione, dal momento che stavano diventando effettivamente troppi i protagonisti da integrare nel  sistema. Così nel giugno 2010 Samsung Corporation, LG Electronics, Sony Pictures Entertainment e Valens – fondando la HDBaseT Alliance – hanno annunciato l’operatività del nuovo standard HDBaseT, formato che consente la trasmissione (attraverso un singolo cavo di rete ethernet Cat5/6) di segnali video non compressi full HD e 4K, audio multicanale, dati fino a 100Mbps, segnali di controllo (CEC e RS-232, USB) e corrente elettrica fino a 100W di potenza; l’insieme di questi cinque elementi, definito appunto “5play”, gode dell’ulteriore vantaggio di inviare segnali fino a 100 metri di distanza, una lunghezza inarrivabile per l’HDMI. L’architettura dello standard HDBaseT si basa sulla tecnologia di dati “a pacchetto” Pulse Amplitude Modulation (PAM, la stessa impiegata in alcune versioni Ethernet) in versione proprietaria e in modalità asimmetrica. Con la nuova versione 2.0, rilasciata ad agosto 2013, inoltre, lo streaming dei contenuti a/v passa da “point-to-point” a “point-to-multipoint”, supportando quindi streaming multipli.

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