I Media Server - Parte II

di Andrea Mordenti

Semplificando possiamo dire che la funzione principale a cui assolve è quella di ordinare il flusso visivo su uno o più schermi, controllando lo scorrere dei contenuti multimediali nel tempo in accordo con la regia, l’audio, le luci e tutti gli altri settori che concorrono alla buona riuscita dello show. Se questa è la funzione principale, comune a tutti i sistemi, è bene sottolineare che le strade per raggiungere questo obiettivo possono essere molto differenti, e infatti ognuno di questi strumenti ha architettura, interfaccia grafica, funzioni, hardware, software, nomenclatura e filosofia diversi.

I media server esistenti sono pochi e ognuno nasce grazie al genio creativo, ingegneristico e imprenditoriale di un ristretto gruppo di giovani “smanettoni”. Sono accomunati dal fatto di essere software che girano generalmente su Windows e quindi usano le caratteristiche proprie del sistema come le finestre e i menu contestuali, ma ogni funzionalità è stata pensata in maniera autonoma, con grande libertà da parte di ognuno degli sviluppatori; nel corso della breve storia di questi sistemi alcune delle soluzioni più efficaci proposte da un marchio sono state poi adottate dalla concorrenza, in un proficuo percorso che ha infine portato, allo stato attuale, ad alcune convenzioni comuni.

Un media server è costituito da una serie di computer con funzioni diverse, in comunicazione tra loro attraverso una rete locale basata sul protocollo TCP/IP. Un computer che manda i video, anche se con un software specifico, non è un media server. Resolume Arena, V-mix, OBS, MadMapper, Millumin, Qlab, VLC eccetera, non sono media server. I media server maggiormente in uso in ambito professionale sono Dataton Watchout, Pandora’s Box, originariamente lanciato dalla Coolux e ora di proprietà del marchio canadese Christie, Disguise della omonima compagnia britannica e l’ultimo arrivato Pixera di proprietà della tedesca Stumpfl. Esistono anche altri nomi, tra cui Hyppotizer di Green Hyppo, PictureAll di Analog Way, Avolites AI e sicuramenti altri ancora, ma i primi quattro sono i più diffusi in Italia e nel mondo, ognuno con le sue proprie peculiarità hardware e software.

In un media server un computer della rete, comunemente detto designer o producer, presenta un’interfaccia grafica che permette all’operatore di gestire programmazione ed esecuzione dello show. Tutti gli altri computer nella rete, propriamente detti server, riproducono i filmati e li eseguono sulle uscite delle loro schede grafiche che sono collegate agli schermi LED o ai videoproiettori. Generalmente ogni server ha 4 uscite se monta schede grafiche Nvidia o al massimo 6 con le schede AMD, mentre lo standard di connessione più usato è Display Port, anche nella versione mini, oppure HDMI. Durante l’esecuzione il producer, che in molti casi può essere anche un laptop, non legge i video: sono i server che elaborano ed eseguono i video in sync tra di loro. Questo sistema server-client permette la scalabilità e l’affidabilità dell’installazione: il progetto risiede nel producer e può essere quindi facilmente salvato e trasferito su un’altro producer; il singolo server ha in carico solo le sue quattro uscite con i relativi contenuti e può quindi essere facilmente e velocemente sostituito nel caso di un problema o integrato con altri server se si rendono necessarie più uscite.

La frammentazione del sistema e della relativa ingente quantità di dati che circola nei vari nodi della rete permette la messa in esecuzione di filmati e animazioni grafiche con risoluzioni di gran lunga superiori a quelle ottenibili da un solo computer e allo stesso tempo rende possibile intervenire su un singolo nodo della rete senza disturbare l’operatività degli altri.

Nella foto Pixera One, Pixera Two e Pixera Four, tre modelli di server con caratteristiche diverse per i vari usi: installazioni, live show e video-mapping, studi XR.

L’interfaccia grafica del producer può presentare, come accennato, finestre diverse con nomenclature e procedure diverse ma, semplificando, permette all’operatore di agire essenzialmente su quattro elementi fondamentali.

1. Timeline

Oggi il concetto di timeline è familiare ai più: un lungo spazio orizzontale, diviso in varie righe o livelli su cui posizionare le rappresentazioni grafiche dei contenuti multimediali. È presente una banda del tempo contrassegnata in ore, minuti, secondi, e una testina, cioè una linea verticale che, quando viene fatta partire, scorre verso destra ed esegue quello che incontra.

L’idea di una timeline video nasce insieme ai media server; basti notare che la prima versione di Watchout è del 1999 mentre la prima versione di Final Cut, che consacra l’utilizzo della timeline come standard nel montaggio video, è del 2000. L’idea viene certamente dai programmi di elaborazione audio che già esistevano, ma mutua dal mondo delle diapositive il concetto di livelli di opacità sovrapposti. Sulla timeline le immagini e i video, come i lucidi in una lavagna luminosa, possono essere posizionati nei layer in infinite modalità creative: l’opacità o la trasparenza del layer superiore copre o svela il layer sottostante. La scalatura o lo scorrimento di un’immagine, la comparsa di una tendina o una sfumatura, assolvenze e dissolvenze di video e animazioni possono essere ripetute, corrette ed eseguite infinite volte con accuratezza allo scorrere della testina.

I media server fin dalle origini permettono inoltre di poter eseguire un file, per esempio un filmato, anche con la timeline ferma. È cioè possibile specificare a un video di girare in qualsiasi momento in cui la testina è posizionata sulla sua rappresentazione grafica in timeline, sia che la testina stia correndo, sia che sia ferma. Questa caratteristica forse poco comprensibile è in realtà una delle chiavi del successo dei media server.

Permette di essere in pausa, con timeline ferma su un media in esecuzione, e permette in qualsiasi momento di far partire la testina ed eseguire il media successivo, con una dissolvenza programmata e ripetibile. Questa funzione è stata fondamentale per la diffusione dell’uso scenografico del video in teatro in cui i ritmi sono dettati da tempi umani non sempre prevedibili.

Permette inoltre di tenere la testina ferma in un punto prescelto e cambiare uno o più media in esecuzione, lasciando inalterato tutto il resto. Non avendo l’obbligo di spostarmi in un altro punto della timeline per eseguire un’altro filmato, posso sostituire direttamente quello o quelli in esecuzione sotto alla testina. Potendo poi assegnare a ogni filmato un ID nel mondo DMX, questa operazione diventa facilmente realizzabile con una console luci. Il media diventa un valore DMX e il video si integra nel light design e nei timecode con l’accuratezza e la ripetibilità indispensabili per tutto il mondo live.

L’organizzazione dei media sulla timeline e la combinazione di timeline diverse contribuiscono alla creazione dei grandi canvas animati a cui siamo abituati oggi.

2. Server management

Una o più finestre della UI nel producer consentono di operare sui server. I server sono computer, ma generalmente non hanno mouse né tastiera e per qualsiasi operazione che si renda necessaria occorre accedervi tramite la rete locale in modalità desktop remoto in modo da poter abilitare funzioni, aggiornare software e driver, riavviare il sistema, eccetera. Tutti i nodi della rete devono essere in perfette condizioni operative e ci sono generalmente a disposizione vari tool di diagnostica e risoluzione dei problemi. La stabilità dell’immagine proiettata (che non ci siano sfarfallii, deformazioni, sganci, ecc) e la corretta risoluzione e frequenza delle uscite delle schede grafiche e quindi tutto l’aspetto spinoso dell’EDID management, ovvero dello scambio di dati e informazioni tra le schede grafiche e i display, sono gestite dall’operatore tramite questa sezione del producer.

3. Asset management

Questa sezione è quella che permette di importare, convertire, organizzare i vari file multimediali. Filmati, immagini, testi, file audio, ecc vengono caricati, disseminati sulla timeline destinandoli ai vari schermi e quindi inviati ai server per l’esecuzione.

A quel punto il file risiede sul server e, salvo modifiche, il producer si occupa solo, possiamo dire, di accertarsi che il server lo esegua al momento giusto. Avere i contenuti ben organizzati sulla UI del producer permette naturalmente rapidità nella programmazione e nella reazione in caso ci si renda conto, e naturalmente capita, che il file in onda non sia quello giusto e occorra sostituirlo rapidamente. Non tutti i filmati e i file audio possono essere letti, mentre per le immagini generalmente c’è molta più elasticità. Spesso i codec di uso più comune – .mp4 per il video e .mp3 per il sonoro – non sono adatti. I codec generalmente utilizzati sono, per il video, quelli della famiglia HAP e della famiglia NOTCH che consentono grande elasticità nella scelta delle risoluzioni e concentrano il lavoro di decodifica sulle schede grafiche, impegnando la CPU solo in modo molto marginale. Per l’audio si usa il .wav. Alcuni media server si occupano in maniera più o meno automatizzata di convertire i file importati in questi formati più idonei, altri richiedono un tool esterno.

4. Stage Management

Tramite il media server si può attribuire una deformazione geometrica a ciascuna delle uscite grafiche, in modo che ogni contenuto che viene riprodotto su quella uscita abbia lo stesso tipo di deformazione. Nel caso più semplice in cui si debba realizzare una videoproiezione da posizione non in asse con lo schermo, e quindi con un risultato trapezoidale, è possibile modificare la geometria di quel trapezio punto per punto per far si che aderisca allo schermo senza sbavature. Allo stesso tempo se devo realizzare una multiproiezione e devo miscelare tra loro diversi videoproiettori, posso aggiungere tutte le sfumature necessarie e i contenuti verranno riprodotti senza che si vedano le intersezioni. Il media server, attraverso la finestra dello stage, si incarica di eseguire tutte le correzioni necessarie sul segnale finale che viene inviato agli schermi. Per la maggior parte incorporano potenti motori grafici 3D per cui importando o creando all’interno del producer un oggetto 3D che corrisponda ad un volume su cui si intende proiettare (dalla scarpa all’essere vivente, dalla scenografia teatrale al grattacielo…) il media server calcolerà tutte le deformazioni necessarie per far sì che la visione finale sull’oggetto reale sia coerente e lineare.

Allo stesso tempo la finestra dello stage ha la fondamentale funzione di previsualizzazione di tutto quello che accade sugli schermi, permettendo in ogni momento all’operatore e spesso anche ad altri membri dello staff di regia, un controllo accurato pixel to pixel dell’esecuzione.

Se questi sono gli elementi fondamentali su cui si regge l’architettura del media server, ne va aggiunto un quinto che è la grande capacità di dialogare con molti altri apparati differenti. Solitamente può inviare e ricevere segnali ArtNet-DMX, MIDI, SMPTE, UDP, OSC.Può ricevere in ingresso segnali video con differenti protocolli (SDI, NDI, ecc) così come un flusso video prodotto da un altro computer che genera contenuti in tempo reale e inviarli alle uscite con tutte le deformazioni e gli effetti creativi del caso. 

Questa facilità nell’interazione con altri sistemi ha consentito al media server di andare oltre alla semplice esecuzione di una serie di video in sequenza e di diventare un elemento centrale di gran parte delle produzioni live sia entertainment che corporate. Allo stesso tempo la possibilità di interpretare le coordinate assiali di un ambiente e di modificare di conseguenza in tempo reale l’immagine riprodotta su uno schermo, consente ai media server più attuali di essere lo strumento essenziale, in dialogo con i sistemi di ripresa, per i virtual set ormai largamente usati dai più grandi studi cinematografici.