Справочник видеоинженера

LED ЭКРАНЫ

LED-экран, это экраны, где пикселем является DIP или SMD-диоды.
Экраны, как конструктор, собираются из кабинетов, которые состоят из модулей.
(А не модули/кластеры, как многие привыкли называть)

Как определить шаг пикселей у кабинета:
Ширина(mm) / Количество пикселей
500mm / 200px = 2,5mm
Шаг пикселя = 2,5mm

Как определить оптимальное расстояние до экрана:
Шаг пикселя * 1,5
3mm * 1,5 = 4,5m
Оптимальное расстояние до экрана = не менее 4,5m

ВИТАЯ ПАРА (UTP/FTP/SFTP)

Кабель представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой.

СХЕМЫ ОБЖИМА
Есть два принятых стандарта обжимки кабеля:

Прямой кабель обжимается типом А с обеих сторон.
Кроссовер кабель обжимается с одной стороны тип А, с противоположной тип B
Кроссовер кабель используется при подключении напрямую между устройствами, минуя маршрутизацию, например ПК->ПК

ВИДЫ КАБЕЛЯ

Общепринятое название Общий экран Экран для пар
UTP нет нет
STP, ScTP, PiMF нет фольга
FTP, STP, ScTP фольга нет
STP, ScTP оплётка нет
SFTP, S-FTP, STP оплётка, фольга нет
FFTP фольга фольга
SSTP, SFTP, STP PiMF оплётка фольга
SSTP, SFTP оплётка, фольга фольга

СТАНДАРТЫ И ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ

Cat-5 100 Mbps
Cat-5e 1 Gbps
CAT6 10 Gbps
CAT7 10 Gbps
CAT8 25 Gbps

Оптоволокно

Оптическое волокно КЛАССИФИКАЦИЯ 1. Многомодовые – Multi-mode + низкая стоимость + много потоков – короткое расстояние 550м при 10 Гбит/с 2км при 100 Мбит/с 2. Одномодовые – Single-mode + большое расстояние + низкие потери – один поток Мода — отдельный световой луч.

ОПТОВОЛОКНО
ТИПЫ РАЗЪЕМОВ В настоящее время наиболее распространены три типа оптических разъемов: FC, SC и LC.

Расшифровка обозначений в названиях Пример: SC/UPC-LC/UPC MultiMode Duplex – SC и LC – это типы коннекторов, в данном случае пачкорд с разными коннекторами; – UPC – тип шлифовки; – Multimode – вид волокна, в данном случае многомодовое волокно, оно также может быть обозначено аббревиатурой MM . Одномодовое маркируется как SinglеMode или SM ; – Duplex – два разъема в одном корпусе, для более плотного расположения. Противоположный случай – Simplex , один коннектор в одном корпусе.

NDI

Network Device Interface

NDI – стандарт, разработанный компанией NewTek, предназначенный для обмена видео в локальной сети. NDI® позволяет нескольким видеосистемам находить друг друга и взаимодействовать в пределах локальной сети, кодировать, передавать и принимать множество аудио и видео потоков с низкой задержкой в режиме реального времени.

Нагрузка NDI
Официально заявленные данные:

Video Format Max Bandwidth
480i59.94 20Mbps
720p59.94 90Mbps
1080i59.94 100Mbps
1080p59.94 150Mbps
2160p29.97 250Mbps
2160p59.94 400Mbps

ПОДДЕРЖКА NDI
Софт:

OBS, vMix, Wirecast, Livestream Studio, MimoLive, Wowza, xSplit, Manycam, NewTek Connect
ProPresenter, EasyWorship, Panamation, Resolume, Sportzcast, ZOOM, MS Teams, Skype
Производители железа:
Magewell,
HuddleCamHD, PTZOptics, Epiphan, LiveU, Teradek, SONY, Panasonic, Tally-Lights

:link: Неофициальный гайд по NDI (pdf/eng)

SRT

Secure Reliable Transport

SRT – Протокол передачи данных, разработанный на основе UDP. Open-source проект, разработан компанией Haivision. SRT-Альянс насчитывает более 500 участников (Haivision, Sony, MS, Wowza, Panasonic, AVID, AJA, Matrox, BirdDog, Magewell, Telestream…)

Преимущества:
– Низкая задержка
– Исходное качество
– Защищенность потоков
– Прозрачность для фаерволов
– Резервирование маршрутов
– Поддержка любых кодеков

Как работает SRT


В отличие от других протоколов, SRT проверяет наличие потерянных пакетов и отсылает их заново.

Разработчики протокола сравнили SRT и RTMP в реальных условиях:
– В тестах на задержку по времени SRT был в 2.5-3.2 раз быстрее (в зависимости от удаленности отправителя и получателя)
– При использовании SRT максимальная скорость 20 Мбит/с сохранялась при передаче данных в любой регион мира. У RTMP с увеличением расстояния скорость падала. Например, передача из Европы в Австралию показала скорость не более 2 Мбит/с

EDID

Extended Display Identification Data – Стандарт формата данных, содержащий базовую информацию о мониторе, включая разрешения, частотный диапазон, название монитора и его серийный номер.

Принцип работы
Источник сигнала(gpu/сплиттер/контроллер) делает запрос устройству отображения(монитор/карта отправки), получает в ответ таблицу данных, интерпретирует её и отправляет сигнал, соответствующий данным.


Современные видеокарты позволяют имитировать произвольные разрешения, в обход данных EDID.
Пример: в панели NVIDIA в разделе Изменения разрешения –> Создать пользовательское разрешение
В видеокартах серии Quadro есть возможность принудительно зашить данные на выходе из видеокарты, который не будет зависеть от внешних факторов и будет сохраняться, даже если отключить устройство отображения.

PCIE

Peripheral Component Interconnect Express – Компьютерная шина, высокопроизводительный физический протокол, основанный на последовательной передаче данных.

Год выпуска Версия Пропускная способность ГБайт/с

Год выпуска Версия Пропускная способность ГБайт/с
x4 x8 x16
2010 3.0 3,938 7,877 15,754
2017 4.0 7,877 15,754 31,508
2019 5.0 15,754 31,508 63,015
2021 6.0 31,508 63,015 126,031

Каждая последующая версия увеличивает пропускную способность в два раза.

Реальность такова, что актуальные версии:
INTEL – PCIE v.3.0, v.4.0(начиная с 11 поколения)
AMD – PCIE v.3.0, v.4.0

Линия PCIE

Линия PCIE – это путь между материнской платой и устройством, через pcie-слот.
Название слота отображает колчество линий, которое он может пропустить. Например слот x1 пропустит одну линию, а слот x16 – 16 линий соответственно.

Почему это важно?
Количество устройств(видеокарты, ssd-диски, карты захвата и т д), которых мы хотим добавить в наш сервер много, а количество полос ограниченно.

При сборке ПК, необходимо прикинуть, сколько линий вам понадобиться, для работы ваших устройств и отталкиваясь от этого, выбирать соответствующий сокет и процессор.
PCIE линии предоставляют процессор и сокет материнской платы.

Наличие большого количества слотов x16 может запутать, это не значит, что все они могут одновременно работать по 16 линий в каждом.
В спецификациях необходимо обращать внимание на варианты режимов, например: 16-0-0, 8-8-0, 16-4-4. А так же на количество линий, которые имеет CPU.

Пример:
Видеокарта – потребляет 16 линий
Карта захвата Decklink Quad HDMI – потребляет 8 линий
Для полноценной работы, нам необходимо 24 линии.
Но мы выбрали популярную материнскую плату ASUS ROG STRIX Z490, у неё 3 слота 16x PCI-E 3.0 работают в режимах 16-0-0 или 8-4-4.
Соответственно, при таком сетапе, пк не будет работать должным образом: видеокарта будет работать в x8, а карта захвата в x4.

Процессор Линии процессора Чипсет Линии чипсета
INTEL
Intel Rocket Lake 20 PCIe 4.0 Z590 24 PCIe 3.0
20 PCIe 4.0 (Необходима поддержка материнки) Z490 24 PCIe 3.0
Intel Comet Lake 16 PCIe 3.0 Z490 24 PCIe 3.0
AMD
Zen 3 and Zen 2 20 PCIe 4.0 X570 16 PCIe 4.0
20 PCIe 4.0 B550 10 PCIe 3.0
Zen 2 20 PCIe 4.0 X470 8 PCIe 4.0
20 PCIe 4.0 B450 6 PCIe 2.0
AMD Workstation
Zen 2 56 PCIe 4.0 TRX 40 16 PCIe 4.0
Zen + 56 PCIe 3.0 X399 16 PCIe 3.0
Zen 56 PCIe 3.0 X399 16 PCIe 3.0
INTEL Workstation
Cascade Lake 48 PCIe 3.0 X299 24 PCIe 3.0
Skylake 44 PCIe 3.0 X299 24 PCIe 3.0

Гайд по линиям PCIE (ENG)

СИНХРОНИЗАЦИЯ ВЫХОДОВ

Активация синхронизации выходов в одной видеокарте:
NVIDIA: функция Nvidia Mosaic
AMD: функция AMD Eyefinity

СПОСОБЫ СИНХРОНИЗАЦИИ:
Использование видеокарты со встроенной синхронизацией:
NVIDIA: Серия Quadro, RTX A*
AMD: Серии Firepro, Pro WX

Для синхронизации нескольких видеокарт, используются дополнительные платы синхронизации:
NVIDIA: Quadro Sync
AMD: FirePro S400
Одна плата может подключить до 4х видеокарт в одном пк.

Использование внешних устройств: матрицы, mosaic-контроллеры:
Datapath x4/fx4
Magnimage MIG
Matrox DualHead2Go/TripleHead2Go
и другие.

MOSAIC BOX MIG F-4

В случаях, когда необходимо иметь несколько выходов в синхронизации, с общей обработкой 4К, особую популярность обрело устройство
Magnimage Mosaic box MIG F-4.

Вход:
1x HDMI 2.0 + Hot backup
1x DP 1.2 + Hot backup
Выходы:
4x DVI-D
Возможности:
– Обработка 8.8 млн пикселей
– 4 слоя
– Hot backup
– EDID эмулятор
– Внутренняя синхронизация выходов

МАКС.для ВХОДА HDMI/DP МИН.для ВЫХОДА DVI МАКС.для ВЫХОДА DVI
Через программу MIG F-4 3840 x 2160 @60 640 x 42 640 x 2160
Через панель NVIDIA 4096×2160 @60 640 x 42 2900 x 642
7680×1080 @60 640 x 42 2133 x 1080
Макс. для слоя Мин. для слоя
N/A 32 x 32

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

ВИДЫ РАЗЪЕМОВ

Разъем Ампер Килловат Кол-во фаз
Schuko 16 3,5 1
16A 16 3,5 1
32A 32 21 3
64A 64 42 3
125A 125 82 3

ФОРМУЛЫ РАСЧЕТА
Для одной фазы:

Ампер * Вольт = Ватт
16А * 220вт = 3,5кВт

Для трёх фаз:
√3 * Ампер * Вольт = Ватт
√3 * 32А * 380вт = 21,036 Ватт = 21кВт
Для упрощения: √3 = 1,73

ЗАДЕРЖКА В ЗАХВАТЕ

Очень важно учитывать длительность прохода сигнала про тракту. Естественно, любое устройство задерживает сигнал, пропуская его через себя.

Карты захвата, среднего ценного уровня, дают задержку в среднем 3-5 кадров/с
Модели профессионального класса обещают 1-2 кадра/с

Карта захвата Интерфейс карты Секунды
Decklink Duo 2 PCIE 3
Decklink 4K Mini Recoder PCIE 3
Magewell USB Capture HDMI Gen2 USB 3.0 4
Magewell USB Capture HDMI 4K Plus USB 3.0 4
Eco Capture Dual HDMI M.2,Если один вход M2 3
Eco Capture Dual HDMI M.2,Если два входа M2 6

Все данные собраны с живых тестов.

Информация взята с сайта viavision.pro update 01.02.2022