Die Welt der digitalen Videosignale. Eine Übersicht von Armin Harner, CTS Verkaufsleiter Signalmanagement COMM-TEC

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1 Eine Übersicht von Armin Harner, CTS Verkaufsleiter Signalmanagement COMM-TEC

2 Agenda Kurzvorstellung Armin Harner, CTS Analoge Videosignale» Übersicht» Merkmale» Vor- und Nachteile Digitale Videosignale» Übersicht» Merkmale» Vor- und Nachteile Wichtige Abkürzungen Anwendungen

3 Kurzvorstellung Armin Harner, CTS Geboren am in Augsburg, FH-Studium Nachrichtentechnik (Dipl.Ing. (FH) 1991) Seit 1991 in der AV-Branche (Siemens, ICT AG, COMM-TEC, Kramer, Bellgardt MT, Gefen) Seit heute wieder bei COMM-TEC, als Verkaufsleiter der Business Unit Signalmanagement Mitglied der InfoComm CTS seit 2007

4 Analoge Videosignale - Übersicht BAS (Bild-Austast-Synchron) = VBS (Video-Blanking-Sync) Schwarzweiß-Bildübertragung über ein Kabel FBAS (Farb-Bild-Austast-Synchron) = CVBS (Color-Video-Blanking-Sync) = Composite Video Farb-Bildübertragung (PAL, NTSC, SECAM) über ein Kabel Y/C (Luminanz-Chrominanz) = S-Video Farb-Bildübertragung (PAL, NTSC, SECAM) über zwei Kabel YPbPr (Luminanz-Chrominanz-Differenz) = Component Video (= unkorrekt: YUV) Farb-Bildübertragung über drei Kabel (vorwiegend Video, auch kurzzeitig HDTV)

5 Analoge Videosignale - Übersicht RGB (Rot-Grün-Blau) = RGsB (Rot-Grün/sync-Blau) Farb-Bildübertragung über drei Kabel (vorwiegend Grafik) RGBS (Rot-Grün-Blau-Sync) Farb-Bildübertragung über vier Kabel (vorwiegend Grafik) RGBHV (Rot-Grün-Blau-Horizontalsync-Vertikalsync) (= unkorrekt: VGA) Farb-Bildübertragung über 5 Kabel (vorwiegend Grafik)

6 Analoge Videosignale Merkmale

7 Analoge Videosignale Merkmale

8 Analoge Videosignale - Vorteile Vergleichsweise lange Kabelstrecken möglich Fehleranalyse anhand Bildeffekte möglich (Reflexionen, Falschfarben, Rauschen, Unschärfe ) Viel Praxis-Know-How am Markt Günstige Systemkomponenten beim Signalmanagement

9 Analoge Videosignale - Nachteile Bildqualität abhängig von vielen Faktoren Keine Reproduzierbarkeit der Originalqualität Auflösung nach oben beschränkt Für den Hersteller von Zuspielern und Displays/Projektoren zu teure und zu große Schnittstellen

10 Digitale Videosignale - Übersicht DVI (Digital Video Interface) Single Link. Maximale Auflösung: WUXGA bzw. 60 Hz. Parallele Farb-Bildübertragung über ein vielpoliges System-Kabel Unterarten: DVI-D (nur digital, 18-poliger Stecker) DVI-I (digital und analog (RGBHV), 23-poliger Stecker) DVI-A (nur analog (RGBHV), 17-poliger Stecker)

11 Digitale Videosignale Übersicht DVI (Digital Video Interface) Dual Link. Maximale Auflösung: 60 Hz, 30 Hz. Parallele Farb-Bildübertragung über ein vielpoliges System-Kabel Unterarten: DVI-D (nur digital, 24-poliger Stecker) DVI-I (digital und analog (RGBHV), 29-poliger Stecker)

12 Digitale Videosignale Übersicht HDMI (High Definition Multimedia Interface) Parallele Farb-Bildübertragung incl. Audio über ein 19-poliges System-Kabel HDMI 1.0: max. 1080p bzw. 60 Hz, 8-Kanal PCM, DD, DTS HDMI 1.1: dto. plus DVD-Audio HDMI 1.2: dto. plus DVD-Audio, SACD HDMI 1.3: max. 60 Hz, 3D, Deep Color, 8-Kanal PCM, DD, DTS, DVD-Audio, SACD, DD-HD, TrueHD, DTS-HD HDMI 1.4: max. 24 Hz bzw. Hz, 3D, Deep Color, 8-Kanal PCM, DD, DTS, DVD-Audio, SACD, DD-HD, TrueHD, DTS-HD, 32 Kanal Audio HDMI 2.0: max. 60 Hz bzw. Hz, 21:9, 3D, Deep Color, 8-Kanal PCM, DD, DTS, DVD-Audio,SACD, DD-HD, TrueHD, DTS-HD

13 Digitale Videosignale Übersicht DP (DisplayPort) Parallele Farb-Bildübertragung incl. Audio über ein 20-poliges System-Kabel Versionen: DP 1.1: max x bzw x 60 Hz, Audio DP 1.2: max x bzw x 60 Hz, Audio DP 1.3 (noch nicht verfügbar): x bzw x 60 Hz, Audio MDP (Mini-DisplayPort, DP 1.1a): erst Apple-Standard, dann Vesa Standard. Kompatibel zu DP Thunderbolt: Bidirektionale Daten- und Displayschnittstelle: 2 x 10,2 GB/s. DP ++: Dual-Mode DisplayPort: Gibt mit Adapter auch HDMI oder DVI aus.

14 Digitale Videosignale Übersicht SDI (Serial Digital Interface) Serielle Farb-Bildübertragung incl. Audio über Koaxial-Kabel oder LWL Versionen: SD-SDI (SMPTE 259M/344M): 480i, 480p, 576i, 576p HD-SDI (SMPTE 292M): 720p, 1080i Dual-Link HD-SDI (SMPTE 372M): 1080p 3G-SDI (SMPTE 424M): 1080p (1 Kabel) (1 Kabel) (2 Kabel) (1 Kabel) 6G UHD-SDI (noch nicht offiziell) 12G UHD-SDI (noch nicht offiziell)

15 Digitale Videosignale Übersicht FW (FireWire = i.link = IEEE 1394 = mlan) Bus-System für serielle, bidirektionale Farb-Bildübertragung incl. Audio über STP-Kabel Versionen: IEEE 1394a (FireWire 400): 100, 200 oder 400Mbit/s (4pol. Kabel, 6pol. mit Stromversorgung) IEEE 1394b (FireWire 800): 800Mbit/s IEEE (FireWire S3200): 3,2 Gbit/s (9pol. Kabel) (9pol. Kabel, bis 100 Meter!)

16 Digitale Videosignale Merkmale Videoinformation (Luminanz, Chrominanz, Sync) liegt digital vor, d.h. letztlich binär codiert (0-1, an-aus, ). Bildübertragung durch entsprechend codierte Daten, die eine gewisse Übertragungsbandbreite benötigen. Jedes digitale Videoformat weist eine andere Datenstruktur auf (seriell/parallel, Bitwortbreite etc.) Bei vielen Formaten wird ein Handshake benutzt, d.h. Quelle und Senke sprechen miteinander Ausgeklügelter Kopier- bzw. Contentschutz möglich (Verschlüsselung)

17 Digitale Videosignale Vorteile Bestmögliche Bildqualitäten erreichbar Reproduzierbare Originalqualität Plug and Play bei einfachen Systemen (Handshake) Verschlüsselung möglich Maximale Auflösung quasi unbeschränkt (Datenübertragungsrate) Schnittstellen werden für den Hersteller immer günstiger Signalaufbereitung mit entsprechenden Chips einfach

18 Digitale Videosignale Nachteile Sehr geringe Kabellängen: Extender obligatorisch Planung und Installation komplexer Systeme erfordern sehr viel Know-How Fehlersuche nur mit Equipment und technischem Spezial-Know-How möglich Überführung von einem digitalen Format zum anderen aufwändig Systemkomponenten für Signalmanagement (noch) relativ teuer Contentschutz lästig im professionellen Bereich

19 Wichtige Abkürzungen allgemein Pixelclock (Pixeltakt): Gibt an, wieviel Pixel pro Sekunde auf dem Monitor dargestellt werden. Wichtiges Datum für die notwendige Leistungsfähigkeit von Signal-Management-Geräten. Beispiel: Die Übertragung von einem Signal: 1.920x1.080x60 Hz = 124,416 MHz. Full-HD (1080p): Auflösung x Progressive scan. Der Begriff umfasst NICHT die Bildwiederholfrequenz (meist 50 Hz oder 60 Hz oder 24 Hz)! 16:9 HD (720p oder 1080i): Auflösung: x 720 Progressive Scan. Oder: x Interlaced. Beide Begriffe umfassen NICHT die Bildwiederholfrequenz (meist 50 Hz oder 60 Hz oder 24 Hz)! 16:9 UHD (Ultra HD): Auflösung: x (4 x Full-HD). Wird auch 4K genannt, aber Achtung: 4K: Hat zwei Bedeutungen: Ultra-HD (3.840 x 2.160). Ursprünglich aber: Kinoformat mit Pixel Bildbreite. Vertikale Pixelgröße abhängig vom Bildformat (z.b. Cinemascope: x 1.716)

20 Wichtige Abkürzungen allgemein VESA-Auflösungen: Computergrafik-Auflösungen, festgelegt durch die Video Electronics Standards Association

21 Wichtige Abkürzungen HDMI/DVI/DP TMDS (Transition-Minimized Differential Signaling): 1 oder 2 Übertragungs-Kanäle pro Farbe (also 3 Kanäle bei Single-Link und 6 Kanäle bei Dual-Link) plus 1 Kanal für Takt DDC (Display Data Channel): Serieller, bidirektionaler Übertragungskanal für Handshake- Daten (EDID, HDCP) HPD (Hot Plug Detect): Hardwaremäßige Auswertung der Verbindung von Quelle und Senke: Trigger für den Start des Handshakes EDID (Extended Display Identification Data): Informations-Daten (128 Byte), gespeichert in der Senke, wird von der Quelle abgefragt, damit die richtigen Formate automatisch eingestellt werden (Auflösung, Bildwiederholfrequenz, Audio, etc.) HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) & DPCP (DisplayPort Content Protection): Contentschutz durch Verschlüsselung. Komplizierter Handshake beim Verbindungsaufbau und während der Übertragung

22 Anwendungen - Splitter

23 Anwendungen - Switcher

24 Anwendungen - Matritzen

25 Anwendungen Extender (HDBaseT)

26 Anwendungen Extender (HDBaseT)

27 Anwendungen Daisy Net (HDBaseT) COMM-TEC DaisyNET

28 Anwendungen Extender (Fiber Optics)

29 Anwendungen - Scaler

30 Anwendungen Scaler/Switcher COMM-TEC Scaler UP-1200

31 Anwendungen Daisy Chain

32 Anwendungen Video over IP Just Add Power (De-Embedding) Switch control from PC Just Add Power 2G+ Serie HDMI inputs on Scaler HDMI Output on Scaler tvone 1T-VS-668 Switching Scaler

33 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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