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CONEXÃO HDMI EM AMBIENTE PROFISSIONAL

COBERTURA NAB 2012


Por José Antonio Garcia

O HDMI foi desenvolvido em 2002 como uma interface inteligente e robusta, para ser utilizado em conexões entre Set–Top Box, blu-ray players e seus dispositivos de display (projetores e aparelhos de TV). O HDMI (High Defitinition Multimidia Interface) foi uma evolução do VGA e do DVI, conectores comu-mente usados em computadores, notebooks e desktop.

Este ano, durante a feira e congresso da NAB, foi possível observar como esta interface, concebi-da inicialmente para uso doméstico, vem sendo parte do nosso ambiente profissional de produção de vídeo. Dos 23 produtos indicados por votos dos visitantes para a revista Broadcast Engineering, como PICK HITS 2012, pelo menos sete deles possuíam dentre suas possíveis conexões o HDMI ou eram produtos específicos para esta interface. Eles não são mais encontrados apenas em midia players e displays domésticos, mas estão presentes em câmeras, gravadores portáteis, gravadores fixos, switchers, routers, monitores de referência, ilhas de edição, distribuidores, conversores e equipamentos wireless. Também, faz parte da lista PICK HITS uma ferramenta para a montagem em campo de cabos com conectores HDMI.

Se estes produtos foram votados é porque de alguma forma chamam a atenção, satisfazem desejos e solucionam fluxos de trabalho para os profissionais de vídeo. As empresas Intel e AMD anunciaram que irão incentivar cada vez mais usuários a trabalharem com interfaces multifuncionais nos ambientes de edição e pós-produção.

O início
No início dos anos 2000, havia a preocupação de proteger o conteúdo transmitido por conexões DVI que podiam ser facilmente copiados e distribuídos ilegalmente. Isto levou a formação do consórcio HDMI formados pela Hitachi, Matsushita, Philips, Silicon Image, Sony, Thomson e Toshiba. Este grupo desenvolveu uma conexão robusta, transportando vídeo e também áudio e metadata em velocidades maiores que o DVI. Além disso, o HDMI possui características de proteção à cópias (HDCP: High-Bandwidth Copy Protection), desenvolvida pela Intel. O conector HDMI é menor que o DVI e suporta RGB e YCbCr.

Assim como o DVI, o HDMI permite que as fontes de sinal se comuniquem com o display conectado a ela, utilizando o protocolo EDID (Extended Display Interface Data) entregando vídeo digital sem compressão em taxas e resoluções otimizadas. Utiliza também a sinalização TMDS (Transition-Minimized Differential Signaling) suportando altas taxas de resolução.

A última versão 1.4b, de março de 2010, permite resolução de 4.096 X 2160 pixels, em 24 Hz, inclui um canal ethernet de 100 Mb/s simétrico e suporta vários formatos de imagens 3D. Carrega também até oito canais de áudio, canal de retorno de áudio e suporta RGB, Deep Color e espaço de cores xvYCC.

O HDCP (High-Bandwidth Copy Protection)
Os problemas acontecem quando usamos a interface fora do ambiente para onde foi concebida, ou seja, uma conexão plug-and-play entre midia players e displays HDTV, com qualidades que lembram uma conexão de rede ad-hoc peer-to-peer.

A camada HDCP exige uma série de troca de chaves entre o equipamento fonte e o de destino. Cada dispositivo pode trocar uma série de 40 chaves de 56 bits quando a conexão é realizada. Se não há compromisso entre as chaves, a conexão é desfeita, isto é, o Bluray disc ou o STB (Set-Top Box) não fornecem a mídia.

Sempre assumimos que apenas um display será conectado como destino, enquanto as fontes podem ser várias conectadas diretamente ou através de repetidores. Isto permite sempre a troca de informações EDID e HDCP. O display envia sua informação EDID para a fonte, que em resposta configura seu pixel clock apropriado. A camada HDCP verifica que a conexão é segura e inicia o envio do fluxo de conteúdo.

Se esta estrutura funciona para múltiplas fontes e um único display, o mesmo não acontece em um ambiente profissional onde a estrutura é inversa. Por exemplo, um projeto profissional de distribuição para várias telas a partir de uma única fonte. Neste ambiente, se tivermos telas com resoluções diferentes, qual EDID será suportado? Todas as telas possuem HDCP? Novamente, é necessária uma configuração que mantém e respeita a camada HDCP, enquanto assegura uma conexão segura do HDMI para uma matriz de displays.

A solução é fazer com que o router ou o amplificador de distribuição seja um destino, em si mesmo, para o sinal HDMI, garantindo assim uma conexão constante e segura com cada fonte conectada.

Por outro lado, cada saída HDMI do router ou distribuidor se torna uma segunda fonte, procurando por seu próprio protocolo HDCP com um display conectado, em seu arranjo peer-to-peer. As proteções contra cópias das mídias são mantidas em todos os instantes e em todas as portas.

Verificadas estas conexões seguras e suas chaves, o vídeo desta fonte é passado para o display. Caso o display conectado não respeite o HDCP, o router ou distribuidor não fornecerá o vídeo para aquele destino. Os displays que têm as trocas de chaves aceitas, continuam a receber o vídeo normalmente e sem interrupção. E assim múltiplas fontes podem estar conectados em mútiplos displays.

O extensor convencional (EDID) insere um repetidor de forma que cada display se comunica diretamente com a fonte. Esta técnica é aceitável para uma conexão peer-to-peer, mas não funciona para dois ou mais displays conectados a mesma fonte, principalmente se estes possuem resoluções de vídeo diferentes.

Uma técnica aceitável armazena os ajustes de EDID na memória de cada saída da matriz ou distribuidor. Estes ajustes permanecem ativos em memória não volátil, emulando um display virtual, assegurando que a fonte de mídia não seja desconectada ou que pare de reproduzir.

A matriz ou distribuidor então encaminha, para todas as saídas, o sinal com uma resolução que seja a mais alta e possível para todos os displays conectados. Assim, fica assegurado que todos os displays conectados irão reproduzir uma imagem, embora esta imagem esteja adaptada para acomodar todos os displays.

Ambiente de captação
A interface HDMI é de grande utilidade em diversas fases do fluxo de produção de vídeo, particularmente, durante a captação. É uma solução prática e econômica, por exemplo, para a monitoração e controle de qualidade da captação.

Uma visualização extra, além do view-finder da câmera, é o ideal para o cinegrafista acompanhado na locação do diretor de arte ou do cliente. Ao invés de uma situação desconfortável, com pessoas sobre os ombros tentando observar seu visor LCD, podese ter uma visualização simultânea em uma tela maior de um televisor ou monitor com interface HDMI.

Outra situação de captação, onde uma visualização extra é desejável, é quando se utiliza um tripé ou video rig. Assim o cinegrafista pode utilizar o visor LCD da câmera, enquanto o assistente de foco utiliza o visor externo para seu trabalho.

Ambiente de gravação e edição
Muitos produtores também optam por gravar em um dispositivo externo conectado à interface HDMI da câmera para capturar sinais sem compressão, facilitando e acelerando o processo de produção.
Muitos gravadores externos possuem monitores integrados facilitando também a monitoração extra. Alguns monitores possuem um loop HDMI que permite que o sinal do monitor seja também encaminhado ao gravador, sem perdas de sinal ou de qualidade.

Conclusão
A utilização da interface HDMI, inicialmente utilizada apenas para equipamentos domésticos, já está difundida também em nosso ambiente profissional de produção de vídeo. Gostemos ou não, esta interface de alta velocidade está aqui para ficar e é surpreendentemente eficaz.

Referências: Site: www.hdmi.org SMPTE Motion Image Journal – Abril 2012

José é Gerente de Engenharia da EBC e Membro do Comitê Editorial da SET . Email: engjose-garcia@gmail .com