Il mondo è analogico e il video oggi è digitale. Le videocamere prendono la luce analogica che cade su un sensore e la convertono in digitale. Dopo che è stato convertito in digitale, puoi manipolarlo:puoi regolare i colori, la luminosità, puoi renderlo più nitido o sfocato. Ci sono molte cose che puoi fare facilmente con un segnale digitale.
Tutti questi calcoli sono eseguiti da un microprocessore.
I microprocessori sono i motori dietro i computer:eseguono i calcoli che trasformano la digitazione in lettere sullo schermo. Capiscono cosa dovrebbe essere visualizzato dietro la finestra sullo schermo del tuo computer quando lo chiudi. I microprocessori gestiscono la tua riproduzione musicale ed eseguono molti calcoli matematici ogni secondo. Sono eccellenti nei calcoli generici. Se assegnate a un microprocessore un compito molto difficile, potrebbe volerci un po' di tempo per capirlo:in molte applicazioni si chiama latenza.
La latenza non è un problema e ci siamo abituati ad aspettare che i nostri computer capiscano le cose. Ma quando registri un video, se le domande sul video non vengono risolte ogni 30 di secondo, inizi a perdere fotogrammi. Ecco perché le videocamere digitali hanno quasi sempre integrato un secondo microprocessore, dedicato ai calcoli video. Questo è un processore di segnale digitale o DSP, il cui compito è eseguire attività matematiche ripetitive in tempo reale. Quindi, mentre il microprocessore principale del tuo iPhone controlla se hai una chiamata in arrivo, esegue la tua e-mail in background e gestisce il segnale Wi-Fi, quando il video arriva attraverso l'obiettivo, quei calcoli vengono trasferiti a un secondo microprocessore.
Il DSP esegue un numero limitato di calcoli, ma vengono eseguiti in un metodo ottimizzato perché il processore si aspetta di eseguire solo quelle funzioni. Immagina un carrello pieno di mele e arance:il compito è separare le mele dalle arance e contare il numero di ciascuna. Se la CPU principale li separa, il lavoro del secondo processore è stato semplificato al solo conteggio, cosa che - il DSP in questo caso - può eseguire molto più rapidamente.
Alcuni dei lavori che un DSP potrebbe eseguire sono:
- Ridurre il rumore
- Prendere decisioni su luminosità e contrasto
- Prendere decisioni sul colore
- Correzione basata sul tempo
Dove posso trovare i processori di segnale digitale?
Come operatore video, ci sono diversi posti in cui potresti imbatterti in un processore di segnale digitale, anche se è possibile che tu non ne veda mai uno. Molti DSP sono chip integrati nei circuiti stampati di dispositivi esistenti, ma non tutti. Ecco alcuni luoghi in cui potresti incontrare un DSP:
- Fisicamente integrato in una fotocamera
- Fisicamente integrato in un altro componente hardware, come un amplificatore
- Fisicamente integrato in un dispositivo multifunzione come uno smartphone
- Come unità indipendente posizionata tra due componenti, ad esempio tra il tuo amplificatore e i tuoi altoparlanti
Un DSP in un sistema home theater o in un'autoradio, fai cose come controllare quando il suono proviene da ciascun altoparlante in modo che tutto raggiunga la tua posizione di ascolto preferita al momento giusto - un processo noto come "equalizzazione automatica della stanza" - o aggiungere un'eco a fallo sembrare più come se fossi in un teatro o in una sala da concerto. Se sei estremamente esigente riguardo al tuo audio, potresti pensare che il DSP integrato sia inadeguato e acquistare un'unità dedicata.
Un'altra cosa che il tuo DSP farà nel tuo home theater è riconoscere e decodificare una varietà di segnali di ingresso:il tuo audio è codificato come PCM o Digital Dolby? Il compito di capirlo è solitamente affidato al DSP, che deve assicurarsi che non solo il frame visualizzato sullo schermo sia collegato a una porzione specifica dell'audio, ma che il segnale audio venga inviato attraverso ciascuno dei due o quattro o cinque o sette altoparlanti esattamente al momento giusto in modo che tutti raggiungano le tue orecchie al momento giusto.
Nel tuo telefono o videocamera, il tuo DSP prende decisioni complicate su come gestire la luce che entra attraverso l'obiettivo per aiutarti a ottenere l'immagine che stai cercando.
SIDEBAR:a tutti piace il proprio audio in modo leggermente diverso.
Ricordi quella scena in Affari rischiosi in cui il padre di Tom Cruise torna a casa e lo rimprovera per essersi intromesso con l'Equalizer?
Il padre di Joel (Nicholas Pryor):Joel, senti qualcosa di strano? Qualcosa di spiacevole?
Joel (Tom Cruise):No.
Joel's Father:Forse una preponderanza del basso?
Joel:No.
Joel's Father:È così che me ne sono andato il pareggio?
Joel:No.
Joel's Father:Questo non è un giocattolo per te e i tuoi amici. Se non riesci a usarlo correttamente, non devi usarlo affatto.
I DSP odierni eseguono l'equalizzazione in modo molto più preciso rispetto a un dispositivo analogico senza aggiungere ulteriore rumore al sistema. Molti DSP home theater consentiranno di salvare una serie di impostazioni personalizzate in modo che i tuoi genitori possano ascoltare la loro musica schifosa come vogliono e, premendo un pulsante, puoi ascoltare Bob Seger nel modo in cui doveva essere ascoltati e non solo, ma i videogiochi, la musica acustica e i film hanno tutti impostazioni di riproduzione ottimizzate controllate dal DSP.
Kyle Cassidy è un pluripremiato giornalista e regista di Filadelfia.