ELAN BLOG

Best Practices mit 4K in verteilten AV-Systemen

Rebecca | September 21, 2015
rebecca.bosco@nortekcontrol.com
Elan

UHD 4K-Videos liefern eine unvergleichliche Klarheit und Auflösung, aber wie die meisten neuen AV-Technologien ist auch UHD 4K mit gewissen Hürden verbunden. Überwinden Sie die Angst, Unsicherheit und Zweifel und lernen Sie Best Practices für UHD 4K in verteilten AV-Systemen und erfahren Sie, wie die ELAN UltraMatrix die beste Lösung für UHD 4K ist, wie sie heute existiert.

Wenn wir von UHD 4K sprechen, meinen wir in vielen Fällen nicht nur die Auflösung des Videos, sondern alle Signale, die mit dieser Auflösung im HDMI-Verbraucher-Videoformat einhergehen. Dazu gehören Mehrkanal-Audio, Display Data Connection (DDC)-Inhalte wie EDID und HDCP sowie 10/100 IP Ethernet. Wenn wir das Videosignal auf einer noch detaillierteren Ebene betrachten, können wir Funktionsverbesserungen jenseits der Auflösung wie High Dynamic Range, 4:4:4 Chroma-Sub-Sampling, Bildrate, Farbbittiefe und Farbgamut unterscheiden, die jeweils die Klarheit des Videosignals verbessern. Diese Funktionsverbesserungen haben jedoch ihren Preis.

Die Verteilung von UHD 4K erfordert eine große Bandbreite. Bei der maximalen Spezifikation (3840×2160 @ 60 FPS (HFR), HDR, 10-Bit-Farbe, YUV 4:4:4) benötigt UHD 4K mehr Bandbreite (17,81 Gbit/s) als jede aktuelle Infrastrukturverkabelung oder Komponente, einschließlich HDMI, bewältigen kann. Um alle Daten von einer Quelle zu einem Bildschirm zu übertragen, müssen Abstriche gemacht werden.

Meistens reduzieren die Hersteller das Chroma-Sub-Sampling von 4:4:4 auf 4:2:0. Dadurch wird die Menge an Farbinformationen, die jedes Pixel benötigt, um die Hälfte reduziert, was wiederum auch die Bandbreitenanforderungen verringert (8,91 Gbps). Das Problem dabei ist, dass ein Großteil der Daten wegfällt, die UHD 4K so klar und beeindruckend machen.

Darüber hinaus verzichten einige Hersteller auf eine höhere Bildrate und unterstützen statt 60 nur noch 30 Bilder pro Sekunde, was für Filme und Videoinhalte, die den NTSC-Standard verwenden, in Ordnung ist. Bei Medien mit computergenerierten Grafiken (CGI) wie Videospielen oder Inhalten, die mit hohen Bildwechselfrequenzen aufgenommen werden, wie z. B. Sport, kann eine niedrige Bildwechselfrequenz dazu führen, dass Objekte in Bewegung verschwommen und mit verzerrten Rändern dargestellt werden.

Darüber hinaus haben einige Hersteller die Bittiefe von 10-Bit, wie sie auf Blu-ray unterstützt wird, auf 8-Bit reduziert, wodurch die mögliche Anzahl der Farben, die von der Quelle an das Display weitergegeben werden, stark verringert wird. Der Unterschied beträgt etwa eine Milliarde Farben und kann dazu führen, dass subtile Farbübergänge einen Moire-Effekt aufweisen.

Derzeit hat kein Hersteller einen Schnittpunkt geschaffen, der in der Lage ist, HDMI 2.0-Formate mit höherer Bandbreite wie UHD 4K 60 4:4:4 zu verarbeiten. Die Anbieter haben die Chips, die zur Verarbeitung dieser Art von Inhalten erforderlich sind, in diesem Anfangsstadium von UHD noch nicht entwickelt oder verfügbar gemacht. Sobald die Infrastrukturtechnologie zur Unterstützung von Video-Switching mit hoher Bandbreite kommerziell verfügbar ist, werden sich UHD 4K-Inhalte in einem AV-Ökosystem ähnlich fließend bewegen wie 1080P-Inhalte jetzt - mit zentralisierten Kopfstellen und verteilten Multiroom-Audio/Video. Derzeit ist ELAN der einzige Hersteller, der die vorhandene Technologie einsetzt, um das beste UHD 4K-Erlebnis für seine Nutzer zu erreichen.

In den meisten Fällen werden die UHD-4K-Inhalte von lokalen Streaming-Quellen wie Netflix oder M-GO und Dienstanbietern wie DirectTV stammen. Während UHD-Blu-ray-Inhalte bis Ende 2015 verfügbar sein werden, wird es nur eine Handvoll Titel geben, und der erste UHD-Blu-ray-Player (von Samsung) wird erst irgendwann im Jahr 2016 ausgeliefert. In den meisten Fällen werden diese Quellen, einschließlich der Blu-ray-Player, lokal auf dem Bildschirm zu finden sein. Da es nicht genügend Inhalte gibt, die ein komplettes System-Upgrade erforderlich machen, gehen Experten davon aus, dass die Verbraucher wahrscheinlich nur einen einzigen Bildschirm in ihrem Haus aufrüsten werden. Bislang stützen die Zahlen diese Theorie: UHD-4K-Fernseher sind in einigen Teilen der Welt seit fast drei Jahren erhältlich und machen etwa 2% der insgesamt verkauften HDTV-Geräte aus. Da in den meisten Haushalten nur ein einziger UHD-Bildschirm vorhanden ist, macht die Verbreitung von UHD-4K-Inhalten zu diesem Zeitpunkt keinen Sinn. Auch das Problem der Kompatibilität muss berücksichtigt werden.

Die neue HDMI 2.0-Spezifikation geht mit einem neuen HDCP-Standard (High-Bandwidth Digital Content Protection) einher: HDCP 2.2. Dieser neue Standard ist nicht mit früheren Versionen von HDCP kompatibel, was bedeutet, dass neue HDMI-Inhalte und -Komponenten nicht mit älteren HDMI-Inhalten und -Komponenten kompatibel sind.

Bis UHD 4K-Inhalte allgegenwärtig genug sind, um mehrere UHD HDTVs in einem Haus zu betreiben, und die Infrastrukturtechnologie Fortschritte macht, um die UHD-Verteilung zu unterstützen, sollten Integratoren, die ihren Kunden das beste Erlebnis bieten wollen, Systeme entwickeln, die UHD 4K-Quellen lokal am Display halten.

In Situationen, in denen ein AVR oder Verstärker verwendet wird, sollte das Audiosignal über einen Audio-Balun oder bei UltraMatrix-Produkten über den Audio-Rückkanal zurück zur Kopfstelle geleitet werden. Die Verwendung des HDMI-Audio-Rückkanals (ARC) erfordert die Aktivierung von Consumer Electronics Control (CEC). Wenn CEC aktiviert ist, verlieren Integratoren die Möglichkeit, ein Display über herkömmliche Mittel wie IR, seriell oder IP zu steuern. Stattdessen wird das Display mit den Befehlen der CEC-Quelle verknüpft. Dies kann zu einer schlechten Benutzererfahrung führen, da sich ein Bildschirm einschaltet, wenn jemand die Disc in einem Blu-ray-Player überprüft, oder sich ausschaltet, wenn derselbe Player in den Standby-Modus wechselt, selbst wenn der Benutzer Inhalte von einer anderen Quelle anschaut.

Mit den Umschaltern der ELAN UltraMatrix-Serie ist es nicht nur möglich, kompromissloses UHD 4K und Mehrkanal-Audio in einem verteilten AV-System zu erhalten, sondern es ist auch das, wofür das Produkt entwickelt wurde. Die UltraMatrix ist vollgepackt mit Funktionen wie dem Audio Return Path, der es Integratoren ermöglicht, analoges oder digitales Mehrkanal-Audio von jeder lokalen Quelle zum Headend des Systems zurückzuleiten, ohne CEC zu aktivieren, oder die Fähigkeit, 2K-Auflösungen mit 60 Bildern pro Sekunde und 4:4:4-Farbabtastung zu liefern. Die ELAN UltraMatrix ist das einzige MRAV-Produkt auf dem Markt, das 4K-Systeme, wie sie heute existieren, ganzheitlich anspricht. Für das UHD 4K von morgen hat sich ELAN verpflichtet, ein 4K-Ernennungsprogramm für seine Kunden anzubieten, sobald die Infrastrukturtechnologie die Fähigkeit von 4K-Inhalten erreicht hat.

 

 

de_DEGerman