1. Signal Übertragung
Die Charakteristiken eines Videosignals
Möglichkeiten Signale über lange Strecken zu Übertragen
Hartmut Tribensky
Extron Electronics

2. Agenda
Bandbreite
Koaxial
Twisted Pair
Glasfaserübertragung

3. Video Bandbreite
Eine Übersicht

4. Was ist Bandbreite?
Der Frequenzbereich den ein Produkt ohne
sichtliche Verschlechterung des Signals
Verarbeitet
Jedes Gerät im Signalweg hat eine begrenzte
Bandbreite

5. Bandbreiten Spezifikation…
Wie sieht eine Spezifikation der Bandbreite aus?
Bandbreite 425 MHz (-3dB), voll Belastet
Wie viel geht Durch?
Wie gut geht es Durch?

6. Wichtige Frequenzen
Niedrige Frequenzen: Vertikal Sync. 60 - 120 Hz
Mittlere Frequenzen : Horizontal Sync 15 - 130 kHz
Hohe Frequenzen : Video Informationen 15kHz - 130 MHz
Bei Video
Produkten wird
nur die oberste,
kritische Frequenz
angegeben!

7. Verluste in der Bandbreite
Effekte
• Auflösung
• Helligkeit
• Schärfe

8. Was Verursacht diese Probleme?

9. Signal Verluste
Wie viel Verlust kann toleriert werden?
• @-3 dB ist der Punkt halber Leistung

10. Fragen zum Thema Bandbreite ?

11. Koaxial-Kabel

12. Video
Kapazität
Widerstand

13. Koaxial
Größere Distanz = längere Kabel
• Mehr Widerstand
• Mehr Kapazität

14. Video
Level / Peaking Regelung
• Level ist die Pegel Kompensation für lange
Übertragungsstrecken
• Kabel Widerstand
• Peaking ist die Frequenzkompensation für mehrere
Komponenten
• Kapazität

15. Pegel Einstellung (Level)
Original
Signal
Nach der
“LEVEL”
65m Kabel
Korrektur

16. Peaking Einstellung
Original
Signal
Nach der
“Peaking”
65m Kabel
Korrektur

17. Level und Peaking (Wiederholung)

18. Fragen zum Thema Koaxialkabel ?

19. Der Gebrauch von Twisted Pair (TP) Kabeln in
AV Systemem
Eine andere Lösung

20. Was können Sie mit TP Kabeln übertragen ?
Audio
Steuerung
Netzwerk
Video

21. Drei Dinge die man für die Video TP
Anwendung wissen sollte

22. 1. Verwenden sie Video TP Produkte nie in IT
Netzwerken
Video TP Produkte arbeiten mit anderen Spannungen
und Signalen (analog)
Router & Switcher benötigen digitale Daten Signale
Ein sehr einfacher Weg einen 25.000€ Router zu
zerstören

23. 2. Verdrahtung
Sind alle Pins korrekt
angeschlossen?

24. 3. Delay Skew
Laufzeitunterschiede in den einzelnen Paaren
Zeitunterschiede zwischen dem kürzesten und
dem längsten Paar

25. 3. Delay Skew
Diese Unterschiede müssen Ausgeglichen werden
Andernfalls kommt es zu Misskonvergenzen auf dem Schirm
Für die Korrektur gibt es
drei Möglichkeiten:
• Verwendung eins Kabels
ohne Delay Skew
• Ausgleich der Laufzeit durch
das hinzufügen von Coax Kabeln
• Verwendung eines elektronischen
Skew Kompensators

26. Skew Kompensation #1:
Skew-Free AV UTP Kabel :
• Vier verdrallte AWG 23 Adernpaare
• Ohne Skew
• T568A empfohlen
Alle Signale kommen zur gleichen Zeit an.
• Keine Skew Kompensation erforderlich
Nicht für Daten-Netzwerke geeignet !

27. 3. Skew Kompensation #2:
Fügen Sie nun die notwendigen Kabel zur Korrektur hinzu.
Wo müssen die Kabel eingefügt werden?
• Wo immer sie wollen und können
• Oftmals am Projektor

28. Skew Kompenation #3:
SEQ 100
Zeitverzögerung für jeden Farb-Kanal

29. Fragen?

30. Lichtwellenleiter

31. Übersicht
• Vor- und Nachteile
• Was sind Lichtwellenleiter (LWL)
• Licht
• Kabel
• Anschlüsse
• Lichtquellen
• Übersicht

32. Vorteile von LWL
Sehr hohe Bandbreite
• 5 Tbps erreichbar, 500 Tbps theoretisch
• 400,000 times more than RG6!
Kaum Verlust, sehr weite Strecken
• 30 Kilometer ohne Repeater
Hohe Sicherheit
• Keine Abstrahlung.
• Ideal für militärische und andere
Hochsicherheitsanwendungen

33. Vorteile von LWL
Kleine Abmessungen
Leicht
Immun gegen elektromagnetische Sörungen
Keine Masseprobleme
Keine Kurzschlüße möglich
Keine Feuergefahr wg. Überhitzung
Hohe Zuverlässigkeit
Leichte Fehlererkennung, - behebung

34. Vorteile von LWL
Geringe Kabelkosten
• Etwa wie CAT 5 Kabel, Preise fallend
Verbesserter Abschluß
• Immer noch komplexer als bei Koax, aber technisch kein
Problem
Zukunftssicher
• Elektronische Signalformen mögen sich in Zukunft ändern,
Licht bleibt Licht
Standardisierung
• In der Telekom Branche

35. Nachteile von LWL
Hohe Kosten für die Konvertierung von elektrischen
Signalen in Lichtsignale
• Diese Kosten werden mit steigender Anwenderzahl fallen
Zurückhaltung bei neuen Technologien
Schulungen für Anwender / Integratoren
Keine Spannungsversorgung über die Signalstrecke
Keine Standardisierung in A/V Industrie

36. Was ist LWL ?
Lichtwellenleiter sind ein Medium, um
Informationen wie Video, Sprache oder Daten
mit Hilfe von Licht von einem Ort zu einem
anderen Ort zu übertragen.

37. Lichtspektrum
Licht ist Teil des Strahlungsspektrums, mit viel höherer Frequenz als Funk / Radio
• f = c / λ (c ist die Lichtgeschwindigkeit, λ ist die Wellenlänge)
Dadurch kann über Glasfaser weit mehr Information übertragen werden
Bei der Übertragung über LWL werden Lichtwellen verwendet, die für das
menschliche Auge nicht sichtbar sind
• Sichtbares Licht zwischen 400 und 700 nm
Wellenlängen die bei Glasfaserübertragung verwendet werden
• Multimode – 850 oder 1300 nm
• Single mode – 1310 oder 1550 nm

38. Gesamtsystem einer Übertragung
Bestehend aus:
• Transmitter
• Generiert ein Lichtsignal
• Physikalisches Material
• Kabel
• Anschlüsse
• Spleiss
• Anschlussfelder und Verschlüsse
• Splitter / Repeater / Regeneratoren
• Receiver
• Empfänger des übertragenen Signals

39. Lichtwellenleiter
Glasfaser
• Dünne Leitung aus Glas oder Plastik zur
Lichtübertragung
Drei Hauptkomponenten:
• Kernglas (Core)
• Bereich zur Wellenführung des Lichts
• 8 - 62.5 Micrometer
• Mantelglas (Cladding)
• Dieses Material reflektiert Licht zurück ins Kernglas
(niedrigerer Brechungsindex)
• 125 Micrometer
• Aussenmantel / Beschichtung (Buffer/Coating)
• Zum Schutz vor Beschädigung und Feuchtigkeit
• 250 micrometers

40. Lichtreflektion
Totale interne Reflexion
• Innerhalb des Kernglases wird das Licht hin und her reflektiert

41. LWL Typen
Zwei Typen von LWL
• Single mode
• Erlaubt nur eine Transportrichtung des Lichts
• Stärke des Kernglases: 8 bis 9 Micrometer
• Übertragung 1310 nm, 1550 nm
• Niedriger Verlust ca. 0.2 bis 0.4 dB/Km
• Multimode
• Transport des Lichts in beide Richtungen
• Stärke des Kernglases: 50 oder 62.5 Micrometer
• Übertragung 850 nm, 1300 nm
• Verlust ca. 1 to 6 dB/Km

42. Lichtquellen
Transmitters – konvertieren elektrische Signale in optische
Signale
dBm – Dezibel bezogen auf ein Milliwatt Leistung
Zwei Lichtquelltypen
• LED (Light Emitting Diode)
• LED Modulation Limit – 622Mbps
• LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)
• Laser Speed Record – 350GHz
• Lightwave Transmission Speed Record – 5Tbps
• VCSELs (Vertical Cavity Surface Emitting Laser )

43. Licht Detektoren
Receiver – konvertieren Optische in elektrische Signale
Licht Detektoren
• Photodioden
• Materialien
• Silicon
• Germanium
• Indium Gallium Arsenid Phosphid (InGaAsP)

44. Kabel
Anwendung Innen
• Distribution
• Breakout style
Anwendung Aussen
• Loose Buffer
Plenum and Riser cables
Simplex oder Duplex

45. Anschlüsse
Verschiedene Typen:
• ST
• Ähnlich wie BNC
• 2.5 mm Durchmesser des LWL
Endstücks
• SC
• Stecker
• 2.5 mm Durchmesser des LWL
Endstücks
• LC
• Kleiner Stecker
• 1.25 mm Durchmesser des LWL
Endstücks

46. Adapter
Zur Verbindung verschiedener
Anschlusstypen
• Weiblich / weiblich
• Männlich / weiblich

47. Abschluss
Crimp Werkzeuge
Schneidwerkzeuge
• Werkzeuge, die den Leiter abschneiden ohne großen
Schaden am Material anzurichten
• Handschneider
• Präzisionsschneider mit Diamantbesatz
Polieren
• Polierpapier – 6 bis 0.3 micron
• Um den Abschluss zu polieren

48. Spleissen
Spleissen – zwei Leiter werden miteinander
verbunden
Fusion
• Ein Lichtbogen wird verwendet, um zwei Leiter zu
verschmelzen
• Teures Equipment
• Verlust ca. 0.1 dB

49. Übersicht
Was ist Übertragung über Lichtwellenleiter
• es werden Lichtimpulse für die Übertragung von
Informationen über Glasfaser verwendet
Sehr hohe Bandbreite, kaum Verlust, keine Störungen
durch äussere elektrische Einflüsse
System besteht aus 3 Teilen:
• Transmitter
• Kabel / Anschlüsse / Verbindungen
• Receiver

50. Übersicht
Zwei Typen von LWL
• Singlemode
• 8 micron
• Multimode
• 50 – 62.5 micron
Lichtquellen – LEDs oder LASER
Wellenlängen
• 850 oder 1300 für Multimode
• 1310 oder 1550 für Singlemode

51. Sender
Sync Clock
PLL
A
R 8 Bit - Red
D
A Optical
G 8 Bit - Green Multiplexer
D Converter
A
B 8 Bit - Blue
D
A
2 x18 Bit Audio
Audio
D
Level
serial RS232
RS232 Translator

52. Empfänger
Sync
Clock
PLL
D
8 Bit - Red R
A
D
De- 8 Bit - Green
Optical G
A
Multiplexer
Converter
D
8 Bit - Blue B
A
D
CPU
2 x18 Bit Audio Audio
A
Transmitter
Control
RS232
serial RS232
Level
Translator
2nd Optical RS232 RS232
Converter

53. Welche Technologie
braucht man?

54. Technologie Vergleich
Koax Twisted Pair Glasfaser
Typische Distanzen 1m ~150m 20m – 300m 20m - 30km
max. Distanzen Bis 300m mit DA 300m mit CAT5 Kabel > 30km Single Mode
(PA300) und RG6 Kabel Glasfaser
(RGB HV Signals)
Buchsen BNC oder 15 Pin HD RJ45 LC Buchse
Übertragung Analog Analog Digital
System passiv aktiv aktiv
Beeinflusst durch Ja Ja Nein
Elektromagnetischen-
Strahlung
Strahlung Ja / unsicher Ja /unsicher Nein/Sicher
Fernstromversorgung Nicht benötigt möglich Nicht möglich
Kosten Abhängig von Feste Kosten für Feste Kosten für
Kabellänge Sender und Empfänger Sender und Empfänger

55. Fragen?