Elettronica_Oggi_447

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DIGITAL SoC
52 - ELETTRONICA OGGI 447 - LUGLIO/AGOSTO 2015
Il ruolo dei SoC programmabili
nello sviluppo dei sistemi TV 4K
Le TV a definizione Ultra Alta (UHTV), dette anche 4K
per il loro livello di risoluzione, sono già molto dif-
fuse, e la tecnologia 4K si sta dimostrando molto più
popolare fra i consumatori rispetto al 3DTV. Ma gli standard
non sono al passo con la velocità di adozione della nuova
tecnologia. Gli standard di SMPTE (Society of Motion Picture
& Television Engineer) per le interfacce SDI da 6 Gbps e da
12 Gbps, che supportano il video 4K60, sono stati appena
rilasciati, mentre ’HDMI™ 2.0 e DisplayPort, che supportano
la stessa risoluzione, sono nella fase iniziale di adozione.
Data la domanda significativa di TV UHD 4K da parte dei
consumatori, molti standard “ad hoc” sono comparsi all’im-
provviso per colmare il vuoto.
Il settore delle TV UHD 4K si trova quindi in uno stato di evo-
luzione continua, ragion per cui i sistemi siano sufficiente-
mente flessibili per adattarsi a standard in via di sviluppo.
Per assicurare la flessibilità necessaria è dunque opportuno
sostituire chipset e gli ASSP, in uso da diverso tempo per lo
sviluppo di questi progetti, con FPGA e System-on-Chip inte-
ramente Programmabili come i SoC Zynq-7000 di ca-
paci di assicurare prestazioni confrontabili con quelle degli
ASIC.
Di pari passo, viste dimensioni e prestazioni dei più recenti
FPGA e SoC, il loro utilizzo in un progetto non è particolar-
mente semplice, soprattutto fra coloro che non hanno molta
dimestichezza con questi dispositivi. Mentre esistono molte
analogie fra i progetti hardware e le realizzazioni su FPGA, i
sistemi basati su FPGA richiedono in genere molti più com-
ponenti.
Inoltre, la flessibilità intrinseca dei progetti su firmware è fon-
te di ulteriori complicazioni.
Prima di illustrare nei dettagli come usare la tecnologia FPGA
per le applicazioni 4K, una sintetica analisi dei motivi della
popolarità dei sistemi 4K e degli aspetti da considerare nella
realizzazione di un sistema 4K.
Tecnologia 4K: vantaggi e svantaggi
Fin da quando la televisione è stata inventata, si è assistito a
una spinta costante verso la creazione di immagini che appa-
rissero il più possibili vicine alla realtà. Questo sforzo di so-
lito parte dall’esigenza di fornire contenuti video più grandi,
di qualità migliori e più veloci aumentando la risoluzione, la
velocità di trama o l’intervallo dinamico delle immagini (ossia
la loro luminosità) – oltre, naturalmente al tentativo di ottene-
re un effetto 3D reale o per lo meno un effetto più avvolgente.
L’aumento della risoluzione consente di ottenere immagini
con maggiori dettagli e rende possibile la loro visualizzazio-
ne su schermi di dimensioni più grandi, senza evidenziare
la suddivisione in pixel. Gli schermi di dimensioni maggiori
forniscono una sensazione più avvolgente. Si tratta di miglio-
ramenti apprezzati dall’utilizzatore e per i quali sono disposti
a spendere di più. I miglioramenti ottenuti dall’aumento del-
la velocità di trama (movimento più fluido) o dell’intervallo
dinamico (maggiore luminosità e nero più intenso), benché
straordinari, sono stati finora più lenti a catturare l’attenzione
dei clienti.
Roger Fawcett
Managing director
Le soluzioni programmabili possono essere una
vera e propria “miniera d’oro” per i progettisti
di sistemi 4K: i tool, i blocchi IP e i progetti di
riferimento abbinati a questi dispositivi potranno
semplificare la progettazione su FPGA a tutti coloro
che la affrontano per la prima volta