4K-Signale auf flexible, skalierbare und kosteneffektive Weise übertragen
Während audiovisuelle (AV) Geräte in unserem Leben alltäglich geworden sind, steigt die Nutzernachfrage nach medienreichen Echtzeit-Inhalten, insbesondere nach hochauflösenden Videos. Diese Übertragung von AV-Daten über ein IT-Netzwerk (LAN, WAN oder Internet) stellt für die AV-Industrie eine zunehmende Herausforderung dar. Eine HD-Auflösung (High Definition, HD) ist für Fernsehübertragungen und Computerdisplays der Standard geworden, wobei die Ultra-HD-Auflösung mit 4K-Pixeln ebenfalls rasant an Boden gewinnt. Es gibt jedoch kein Produkt, das ein 3D-Videosignal mit 4K und 120 Hz (oder sonstige Computervideoinhalte vom Typ „Retina-Display“) zu einem unkomprimierten Format mit geringer Latenz erweitern kann. Darüber hinaus sind derzeitige Videostandards (DisplayPort 1.2 HDMI 2.0 und SDI 6G), die auf Kupferkabelkonnektivität basieren, auf eine Entfernung von höchstens 70 Metern beschränkt, wenn die übertragene Auflösung 4K UHD bei 30 Hz oder höher entspricht. Das EU-geförderte Projekt LIGHTWARE hat erfolgreich einen optischen Skalierungsextender mit 40 Gbit namens Ultra Bandwidth Extender (UBEX) entwickelt. UBEX ermöglicht Ethernet-basierte, unkomprimierte Übertragungen von 4K-Signalen mit 60 Hz in einem Verhältnis von 4:4:4 über große Entfernungen bei geringer oder keiner Latenz. Hierdurch wird selbst für High-End-Nutzer mit mehr als 160 Videoport-Netzwerkeinheiten höchste Bildqualität geboten. Zu potenziellen Anwendungsbereichen zählen: die Fernbedienung von medizinischen Geräten, große kollaborative Arbeitslösungen für das Büro und Systeme für Entertainment-Umgebungen. Die UBEX-Lösung Die UBEX-Video-over-Ethernet-Lösung unter Verwendung einer Komprimierung ohne visuellen Verlust kann zwei UHD-Signale über einen einzigen 10-Gbps-Ethernet-Port erweitern. Die Nutzung von lediglich der Hälfte der Router-Größe resultiert in erheblichen Kosteneinsparungen im Vergleich zu sonstigen IP-basierten Architekturen mit 10 Gbps. UBEX hat eine Bandbreite, die bis zu 40 Gbps erreichen kann, wobei die Anzahl an Glasfasern, die für die Übertragung erforderlich ist, von der Verbindungsgeschwindigkeit und den verwendeten optischen Modulen abhängt. Typischerweise sind dies ein oder zwei Glasfasern, um 10 Gbps zu erreichen, zwei oder vier Glasfasern, um 20 Gbps zu erreichen und vier oder acht Glasfasern, um 40 Gbps zu erreichen. Die Skalierbarkeit ist ein weiterer Vorteil der neuen UBEX-Architektur, die maximal erreichbare Entfernung ist hierbei je nach Signaleigenschaften und Konfiguration des installiertem optischem Moduls zwischen 400 m und 100 km einstellbar. LIGHTWARE entwickelte eine Matrixverwaltungseinheit, um die Implementierung in größeren Systemen zu maximieren. Durch die Hand in Hand entwickelte Hardware und Software konnte das LIGHTWARE-Team Interessenträgern und Kunden Teilfunktionen demonstrieren, und daraufhin deren Feedback in den Systemaufbau integrieren. Dieser iterative Ansatz beeinflusste die Entscheidung des Teams, zunächst ein Produkt mit eingeschränkter Funktionalität herauszugeben, das anschließend kontinuierlich aufgerüstet werden könnte. Projektkoordinator David Nagy sagt hierzu: „Auch wenn es ein paar Lösungen gibt, die eine 4K-Signalübertragung unter Verwendung von Ethernet/IP erreichen können, gibt es kein anderes Gerät auf dem Markt, das die kollektiven Merkmale unseres einzigartigen Geräts beinhaltet.“ Familienzuwachs Aufgrund der anhaltenden Nachfrage nach qualitativ hochwertigen Echtzeit-Videoinhalten zählen Digitalkinos, Performance-Flächen, Sportsender und interaktive Museen zu den UBEX-Kunden. Abgesehen von diesen Industrien, erkennt das Team auch Potenzial für Anwendungen im Bereich der Visualisierung und Kommunikation auf dem medizinischen und industriellen Markt. Nach erfolgreichen Tests wurde im Jahr 2017 die erste Charge der 20-Gbit-Version des Geräts produziert, und es sind bereits erste Bestellungen eingegangen. Unter Berücksichtigung der Verpflichtung von Lightware Ltd zur kontinuierlichen Verbesserung sagt Nagy: „Unser Ingenieure verbessern bereits das Produkt und entwickeln zusätzliche Merkmale, um verschiedene Endbenutzeranforderungen zu erfüllen. Unser Ziel ist die Herstellung eines Produkts, das für unsere Kunden so nützlich und qualitativ hochwertig wie möglich ist.“ Die 40-Gbit-Version steht zudem kurz vor der Fertigstellung und soll bald auf den Markt gebracht werden.
Schlüsselbegriffe
LIGHTWARE, audiovisuell, Informationszeitalter, 4K, Bandbreite, Internet, Datenübertragung, digital, hochauflösend, Auflösung, Video
