Коммутация и обработка сигналов

Для устойчивости изображения и верности цветопередачи потерянные или искаженные сигналы синхронизации или цветовой вспышки должны быть восстановлены. Во многих случаях помогает использование регенератора сигнала черного поля, который удаляет из видеосигнала все синхроимпульсы и цветовые вспышки (сигнал «черного поля»), и заменяет их новыми, полученными от внутреннего привязанного генератора.

В сложных случаях, когда искажены не только сигналы синхронизации и цветовой вспышки, а также и длительности строк (как при многократном копировании видеозаписи), для восстановления видеосигнала необходим корректор развертки (Time Base Corrector, TBC). Это устройство восстанавливает не только синхронизацию и цвет, но и «растягивает» строки до нужной длины.

В студии тиражирования видеозаписей используется один или несколько источников видеосигнала, усилители-распределители и большое количество записывающих видеомагнитофонов. Основная проблема, возникающая в таких студиях, состоит в том, что иногда ленту в видеокассете заедает, кабель рвется, в нем теряется контакт или один или более выходов усилителя-распределителя выходят из строя. Для обеспечения полностью бездефектного копирования необходима система контроля. Обычно все записи перематываются на начало, и по команде с главного пульта дистанционного управления на всех видеомагнитофонах запускается воспроизведение. В ходе него последовательный коммутатор по очереди на короткое время подключает выходы видеомагнитофонов к монитору для контроля (который при использовании интеллектуального коммутатора может быть автоматическим). Так можно выявить и изъять дефектную запись.

Вам необходимы приборы 611T в качестве передатчика, преобразующего композитный сигнал в оптический для передачи по оптоволоконной линии, и 611R в качестве приемника, преобразующего оптический сигнал в композитный. Система позволяет передавать сигнал на большее расстояние, чем по обычному коаксиальному кабелю. «Дальность» данной системы составляет 5 километров (используется только многомодовый опточеский кабель).
Если Вам нужно одновременно с видео передать также и звук, можно дополнительно использовать приборы VA-11 и VA-12. Перед передатчиком 611T установите VA-11, который \изготовит\ их одного видео и двух аудиоканалов единый специальный сигнал. Пара приборов 611T/611R обеспечит доставку этого сигнала на приемный конец. После приемника 611R поставьте прибор VA-12, который вновь \разделит\ специальный сигнал на видео и два канала аудио.

Слово «коммутатор» иногда используется для обозначения видеомикшера или SEG. Здесь мы используем его в буквальном смысле. Видеокоммутатор переключает видеосигнал от нескольких источников на один приемник, то есть имеет несколько (4, 8, 16 и более) входов и один выход. Таким образом, в любой момент времени на выход проходит сигнал только одной входной линии. Видеокоммутаторы могут быть электронными или механическими.

У видеоматрицы, в отличие от коммутатора, несколько входов и несколько выходов, и она позволяет выполнять перенаправление сигнала между несколькими источниками и приемниками, а также может использоваться как усилитель-распределитель. В матрицах обычно используется электронная коммутация с большим количеством точек пересечения.

Перед покупкой видеокорректора или видеопроцессора следует определить круг задач, для решения которых планируется его использовать. Иногда требуется только небольшая корректировка изображения, например, регулировка яркости или разрешения, и это можно сделать простым недорогим корректором. Для решения других задач, например, полной коррекции цвета, регулировки уровня черного, контрастности и т.д. может понадобиться более мощный инструмент. Следует также учесть формат видеосигнала: композитный, YC, компонентный (аналоговый или цифровой). Полезно подумать и о перспективе, чтобы процессор не устарел до следующей закупки оборудования.

Каждый изготовитель управляемых устройств использует свой собственный коммуникационный протокол, обычно несовместимый с протоколами других изготовителей. Если нестандартный протокол используется для управления узкоспециализированным прибором, то проблема стоит не так остро. Однако часто приходится одновременно использовать несколько коммутаторов или коммутирующих матриц разных изготовителей, и различие используемых протоколов при попытках управления всеми устройствами с одного пульта порождает серьезные сложности.

Кабели HDMI выпускаются длиной до 15 м, однако сигнал максимального разрешения 1080p/60 Гц гарантированно проходит только по 5-метровому кабелю. Самые длинные кабели стабильно работают только с низкими разрешениями. В некоторых случаях спасти ситуацию может включение репитера PT-101HDMI в конце кабеля (это сильно зависит от типа источника и приемника сигнала).

Коммутатором можно управлять по проводам или с помощью беспроводного устройства дистанционного управления. Проводное управление можно подключить параллельно существующим управляющим ключам (если позволяет конструкция) или использовать предоставляемую прибором возможность управления по интерфейсам RS-232 или RS-422. В беспроводном дистанционном управлении используется ИК (инфракрасная) приемно-передающая система, сходная с применяемой в домашней аппаратуре (телевизорах, видеомагнитофонах и пр.).

Классический способ видеомонтажа — это склейка встык или использование системы с несколькими источниками сигнала (AB roll), где на один видеомагнитофон через видеокоммутатор или систему монтажа подается видеосигнал от нескольких видеомагнитофонов. В виртуальном или дисковом видеомонтаже используется компьютер и жесткий диск. Выбранные фрагменты из нескольких источников цифровым способом записываются на жесткий диск, смешиваются и монтируются в цифровой форме, после чего записываются обратно на аналоговый или цифровой видеомагнитофон.
Преимущества такой системы видеомонтажа состоят в скорости (поскольку благодаря произвольному доступу к данным на жестком диске поиск любого фрагмента происходит очень быстро) и в отсутствии этапа, предшествующего изготовлению мастер-копии, на котором может теряться качество изображения.
Недостатки — это цена системы, которая обычно стоит дороже, чем аналоговая, ограниченное время записи на жесткий диск и, в некоторых случаях, пропадание сигнала и другие нежелательные эффекты, связанные с его оцифровкой.

Есть два основных способа:

• В месте подключения всех источников сигнала добавить многовходовой усилитель-распределитель, например, счетверенный распределитель одного канала в два. Обычно у распределителя есть по два выхода на каждый вход, один из них подключается к коммутатору, другой к монитору. Если в распределителе есть также и встроенный коммутатор 4x1, то для контроля сигнала всех входов нужен только один монитор.
• Использовать коммутатор с возможностью каскадирования входов, и подключить выход каскадирования каждого входа к монитору или вспомогательному коммутатору X в 1.

Устройство видеозахвата — это обычно компьютерная плата расширения, имеющая один или несколько видеовходов. Подаваемый на плату видеозахвата сигнал оцифровывается и может записываться на жесткий диск или другое устройство хранения информации.
Простые платы захватывают отдельный видеокадр, «замораживают» его в цифровом виде и конвертируют в компьютерный графический формат. Более сложные устройства могут записать короткий видеофрагмент, сжать его и сохранить на жестком диске для последующего воспроизведения. Некоторые платы видеозахвата позволяют просматривать видеоизображение во весь экран компьютера или в небольшом окне.
Важной составляющей видеозахвата является программное обеспечение, с помощью которого выполняется видеомонтаж, наложение специальных эффектов и т.п.

Если для коммутации компонентного видеосигнала используется композитный видеокоммутатор, то компонентный видеосигнал сначала следует перевести в композитный с помощью видеокодера, затем выполнить коммутацию, после чего, при необходимости, видеодекодером преобразовать обратно в компонентный. Процесс кодирования-декодирования обычно вносит определенный шум, искажения, ограничивает полосу частот сигнала, и при непосредственной передаче его, по возможности, следует избегать. Как правило, перекодирование видеоформатов «туда и обратно» в одной операции не делают.

Распайка кабеля RS-232 для большинства коммутаторов Kramer - нестандартная. Не выкидывайте переходник для RS-232 из комплекта прибора - он позволяет подключаться стандартным модемным кабелем. В руководстве описана правильная распайка. После соединения проверьте связь программой K-Router (можно скачать с сайта ).

Наращивание матричного коммутатора состоит в добавлении входов и/или выходов. Чтобы увеличить число выходов, подключается второй коммутатор, а входы обеих матриц соединяются параллельно (с соблюдением условий терминирования, чтобы не допустить двойного терминирования одной линии). Чтобы увеличить число входов, параллельно соединяются выходы обеих матриц. Если требуется нарастить матрицу в обоих направлениях, используются четыре или более коммутатора, а их входы и выходы соединяются параллельно. Матричный коммутатор можно наращивать только в том случае, если его конструкция позволяет делать это. Входы должны быть каскадируемыми, выходы должны иметь возможность внутреннего отключения или перехода в «плавающий» режим.

Ответы на этот и многие другие вопросы Вы найдете на нашем сайте, в разделе (Решения). Посмотрите примеры реализованных проектов (Законченные решения), они наверняка дадут Вам много полезных идей.

В номенклатуре продукции Kramer Electronics, присутствует кабельная продукция, в том числе на катушках и готовые кабели стандартных длин. Высококачественные кабели Kramer не уступают, а во многом превосходят известным аналогам на рынке профессионального аудио-видео и презентационного оборудования. Мы рекомендуем использовать для коммутации приборов кабели Kramer.

В большинстве компьютеров используются импульсные блоки питания, которые позволяют избавиться от тяжелых крупногабаритных трансформаторов. В них сетевое напряжение преобразуется в высокочастотное, которое затем понижается малогабаритными высокочастотными трансформаторами. Если компьютер надежно не заземлен, то при использовании импульсных блоков питания на его корпусе, выходах и других элементах может появиться высокое напряжение. При обычной работе это не представляет серьезной проблемы, так как один компьютер подключен к одному монитору, и заземления одного из них достаточно для предотвращения появления высокого напряжения на корпусе. При коммутации сигналов нескольких компьютеров на один монитор (или наоборот) в случае, когда все выходы подсоединены к одному коммутатору, высокие напряжения, которые могут приходить от нескольких источников, могут нанести серьезный ущерб, вызвать короткие замыкания и даже возгорание. Коммутаторы должны быть изготовлены с учетом этой проблемы. Один из способов ее решения состоит в том, чтобы сделать все входы и выходы коммутатора «плавающими», и оставить только необходимый канал для сигналов и заземления между источником и приемником.

В охранных системах и обособленных телевизионных системах используются автоматические последовательные коммутаторы с необходимым количеством входов и выходов, регулируемым временем показа, какими-либо средствами определения нештатной ситуации и реакции на нее. В современных коммутаторах используется управление через интерфейс RS-232 или RS-422, что позволяет с компьютера программировать последовательность и продолжительность показа контролируемых объектов.

Коммутация в полевом интервале гарантирует, что переход от сигнала одного видеоисточника к другому пройдет плавно и без помех (как при переключении между двумя камерами с привязкой сигнала). Когда в записываемой или передаваемой видеопрограмме используется несколько источников видеосигнала, как при вещании в прямом эфире, коммутация сигналов во время полевых интервалов необходима для чистоты переходов между изображениями. Сигналы коммутируемых источников должны быть привязаны*.

Коммутатор сигнала в полевом интервале для своей работы использует синхросигнал, выделяемый из входного сигнала. Обычно для этого берется сигнал с входа №1, и выделенные из него синхроимпульсы после некоторой обработки используются электронной схемой переключения, а также микропроцессором (если коммутатор управляется микропроцессором или через интерфейс RS-232). Когда ко входу №1 подан низкокачественный видеосигнал, например, принятый по каналам спутниковой связи (или даже от видеомагнитофона в режиме «стоп» или «пауза»), коммутатор получает очень зашумленный сигнал или даже один только шум. В большинстве случаев этот шум нарушает нормальную работу встроенной схемы выделения синхросигнала, которая генерирует ложные импульсы кадровой синхронизации, препятствующие нормальной работе коммутатора. Проблема снимается простым подключением ко входу №1 источника качественного видеосигнала, например, как это сделано во многих студиях, ведущего генератора черного поля студии.

Для этого нужен специализированный коммутатор видеосигнала или несколько высококачественных коммутаторов, которые могут работать параллельно. В коммутаторе (как самостоятельном, так и используемом как часть системы) обработка входных сигналов должна быть очень качественной, поскольку каждый из сигналов (RGB или YUV) является составной частью изображения, и искажения одного из них приведут к искажениям всего изображения.
Например, если коммутатор не может передать красный сигнал с тем же уровнем, что и зеленый, на изображении появятся цветовые и яркостные искажения. Входы и выходы коммутаторов должны быть тщательно согласованы с кабелями для предотвращения стоячих волн и других нежелательных явлений.
Кабели, идущие к коммутатору и от него, должны быть наивысшего качества и, во избежание неравномерности задержек сигнала, одинаковой длины.

Существуют различные способы управления коммутаторами. Очень эффективным является управление по локальной сети. Для этого на коммутаторе устанавливается специальный порт, позволяющий ему работать в сети, использующей протокол TCP/IP. Коммутатору присваивается индивидуальный идентификатор (адрес), по которому к нему можно обращаться. Такой способ обмена информацией гораздо быстрее связи по RS-232, а рабочее расстояние гораздо больше.

Это беспроводная система управления, использующая технологию Bluetooth®. Система работоспособна на расстояниях приблизительно до 10 м, в том числе и сквозь стены. Устройство управления через Bluetooth® может быть встроено в коммутатор или быть внешним, преобразующим протокол Bluetooth® в RS-232.

Это коммутаторы, один или несколько входов которых подключены к резервному или аварийному источнику видеосигнала. Когда по какой-то причине основной видеосигнал пропадает или при других нештатных ситуациях, коммутатор автоматически переключается на резервный или аварийный видеосигнал, который представляет собой либо просто заполнитель экрана, либо сообщение о нештатной ситуации.
Коммутатор может быть переведен в состояние отображения сигнала о нештатной ситуации вручную или через дистанционное управление.

Управление по RS-232 — это способ дистанционного управления устройством обработки видеосигнала (коммутатором, видеопроцессором и др.) посредством персонального компьютера с последовательным портом или другого устройства с этим же коммуникационным интерфейсом. Для самого простого соединения между контроллером RS-232 и управляемым устройством нужны два провода (ПЕРЕДАЧА, ПРИЕМ) и провод общей «земли».

Звуковые сигналы можно добавить к видеосигналу двумя способами:

• Преобразовать звук в цифровую форму и ввести его в видеосигнал во время обратного хода луча, где он не будет виден на экране, но может быть декодирован.
• Промодулировать звуковым сигналом высокочастотную несущую, смешать ее с видеосигналом, и после обработки или коммутации восстановить звук.
  Преимущество первой системы заключается в точности и высокой верности восстановления звукового сигнала, но стоимость оборудования для кодирования и декодирования достаточно высока. Вторая система более проста и дешева, но смешанный сигнал содержит высокочастотные компоненты, и его качество может серьезно пострадать при прохождении через несложные коммутаторы и усилители-распределители, которые ограничивают полосу частот передаваемого видеосигнала. Поскольку современные распределители и коммутаторы имеют достаточно широкую полосу частот, вторая система наиболее удобна.

I–EDIDPro™ – это интеллектуальный алгоритм работы с EDID, обеспечивающий подключение к прибору устройств HDMI в режиме Plug and Play. Считывание EDID c подключенных выходов происходит в режиме автоматического смешивания. Результирующий EDID представляет собой средневзвешенное значение для всех подключенных выходов. Например, если к выходам подключено несколько дисплеев с разным разрешением, полученный EDID будет включать в себя все разрешения, а также другие параметры, взятые со всех дисплеев. Результирующий EDID будет сохранен в энергонезависимой памяти прибора.

Проблемы с подключением компьютеров Apple могут быть связаны с HDCP кодированием. Компьютеры Apple, в отличие от PC, по умолчанию выдают сигнал с HDCP. Для решения проблемы можно попробовать принудительно отключить поддержку HDCP на подключаемом к видеовыходу устройстве. В этом случае операционная система MacOS отключит кодирование HDCP на своем выходе. Другим вариантом является использование утилит, позволяющих отключить HDCP на компьютере Apple.

Чтобы разобраться в причине, убедитесь в следующем:

- приемник и передатчик сигнала по витой паре совместимы друг с другом
- ограничения по предельным параметрам сигнала и максимальной дистанции передачи данного сигнала не превышены
- требования к кабелям и разъемам выполнены (например, для HDBT требуется использовать экранированную витую пару Cat6 с экранированными разъемами)
- приемник и передатчик настроены в соответствии с руководством по эксплуатации (в том числе, проверьте положение DIP-переключателей устройств)
- источник и потребитель сигнала (например, дисплей) подключены к передатчику и приемнику кабелями надлежащего качества
- изображение появляется, если источник подключить непосредственно к дисплею.

Если все вышеуказанные проверки выполнены, а изображение не появляется, обратитесь к нам за помощью. Это можно сделать, заполнив форму "Задать вопрос техподдержке" на странице нашего сайта либо по e-mail: support@kramer.ru.

Подробные требования к используемым кабелям описаны в документации на соответствующие приборы. Нужно иметь в виду, что Kramer использует две основные технологии передачи сигналов по витой паре: DGKat и HDBaseT. В обоих случаях рекомендуется использовать экранированную витую пару с экранированными разъемами (экран кабеля должен быть соединен с экраном разъема). Нарушение этого требования может приводить к нестабильной работе системы, что впоследствии сложно диагностировать.

Время переключения может зависеть зависит от многих факторов, включая частотные параметры сигналов, наличие HDCP и т.д., а также от взаимодействия всех устройств в цепочке коммутации от источников до дисплеев. Поэтому сложно предсказать время переключения в конкретной конфигурации, не проводя тестирования.
Для уменьшения времени переключения можно рекомендовать следующее:
1. Использовать модули с функцией fast switching. При наличии этой функции, активировать ее в настройках портов (на web-интерфейсе). Для ориентира: если время переключения в обычном режиме составляет 3-5 сек, то режим fast switching способен сократить его до значений менее 1 сек.
2. Настроить EDIDы. Следует заранее назначить EDIDы на входы, чтобы источник не пытался считывать EDID с дисплея при каждом переключении. Настроить EDIDы важно для всей цепи коммутации, если приборы в цепи поддерживают такую возможность.
3. Если возможно, не использовать контент, защищенный HDCP. И отключить HDCP в настройках.

Большинство приборов Kramer имеет статический IP-адрес и для подключения к web-интерфейсу. В настройках по умолчанию также включена возможность получения IP-адреса от DHCP сервера. Инструкция по подключению описана в Руководстве по эксплуатации прибора. Если действуя по инструкции, подключиться не удается, можно попытаться предпринять следующее:

1. Попробуйте использовать другой браузер.
2. В новой прошивке прибора могли поменяться настройки по умолчанию маски подсети. Маска /24 (255.255.255.0) могла быть заменена на маску /16 (255.255.0.0), а в Руководстве по эксплуатации еще остались прежние значения. Попробуйте при подключении использовать другую подсеть.
3. Возможно, что данный прибор ранее подключали к сети с DHCP сервером, и он получил другой IP-адрес (отличный от IP-адреса по умолчанию). В этом случае можно попробовать подключаться к прибору через сеть с DHCP сервером. Тогда прибор получит новый IP-адрес. Альтернативный вариант – посмотреть текущий IP-адрес прибора с помощью соответствующей утилиты. Например, это можно сделать с помощью WireShark, используя MAC-адрес. MAC-адрес прибора, как правило, указывается на соответствующей наклейке.
Если ни один из указанных способов не помогает, обратитесь за помощью в службу технической поддержки. Это можно сделать, заполнив форму "Задать вопрос техподдержке" на странице нашего сайта, либо по e-mail: support@kramer.ru.

Kramer использует две основные технологии передачи сигналов по витой паре: DGKat и HDBaseT. Данные технологии несовместимы между собой и их следует использовать по отдельности. Технология DGKat не предполагает поддержку совместимости приборов, относящихся к разным версиям, т.е. приборы DGKat 2.0 и DGKat несовместимы между собой. В технологии HDBaseT поддерживается обратная совместимость. Разумеется, при соединении приборов, относящихся к разным версиям, следует ориентироваться на характеристики более слабого прибора предыдущей версии HDBaseT.

Сориентироваться в совместимости различных приборов HDBase-T поможет таблица совместимости (возможности взаимного подключения приемников и передатчиков Kramer с интерфейсом HDBaseT), которую можно скачать по ссылке. При наличии любых сомнений в совместимости приборов, рекомендуется их протестировать.

Подобную команду можно реализовать через вызов соответствующего пресета. Т.е. сначала нужно создать необходимые пресеты, сохраняя их командой PRST_STO. Затем – вызывать определенный пресет командой PRST_RCL.

EDID (Extended Display Identification Data) – это данные о дисплее, которые позволяют источнику определить наилучшие соответствующие параметры сигнала. Если система сложнее, чем источник и дисплей, и состоит из целого набора устройств, включая, например, промежуточное коммутационное оборудование, множество источников, множество различных дисплеев, то проблема выбора оптимальных параметров сигналов усложняется и требует особого внимания. Для решения данной задачи используется определенная функциональность, которая обычно включается в понятие EDID management. Приборы Kramer имеют различные возможности по управлению параметрами обмена EDID (EDID management).
Большинство приборов Kramer, как минимум, позволяет пропускать через себя EDID-информацию от подключенных дисплеев (режим pass-through, который можно настроить между определенным выходом и входом прибора), либо выдавать источникам EDID-информацию, сохраненную в памяти прибора – Default EDID. Если Default EDID не содержит нужного разрешения или частоты, некоторые приборы позволяют дополнить его, используя Custom EDID. Custom EDID может быть считан с одного из выходов или создан с помощью программы Kramer EDID Designer. Некоторые приборы Kramer также поддерживают технологию Kramer I–EDIDPro™ – интеллектуальный алгоритм работы с EDID, обеспечивающий автоматическое смешивания EDID, считанных с подключенных выходов. Функции управления параметрами обмена EDID, реализованные в том или ином приборе Kramer, описаны в Руководстве по эксплуатации этого прибора.

Переключатель будет работать с сигналами, которые не превышают его полосы пропускания (для VS-211H2 это: 17.82Gbps - 5.94Gbps per graphic channel). При этом важно, чтобы источник сигнала мог бы сгенерировать такой нестандартный сигнал, а дисплей мог бы его показать. Разумеется, нестандартный сигнал должен присутствовать в EDID-ответе дисплея.

Теоретически HDBT передатчики и приемники разных производителей совместимы между собой. Но есть множество особенностей, из-за которых оборудование на практике оказывается несовместимым. В некоторых случаях, совместное использование несовместимых HDBT приборов даже может привести к их повреждению. Например, некоторые производители могут использовать технологию питания по кабелю HDBT. Если эта функция не отключена, а к устройству, передающему питание, подключается устройство, не поддерживающее данную функцию, то оно может выйти из строя. Если предполагается использовать HDBT оборудование разных производителей, мы рекомендуем внимательно изучить технические особенности подключаемых устройств, а также предварительно протестировать их совместную работу.