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Étiquette : AV-over-IP

[Dossier] 3 solutions modernes pour distribuer du HDMI

La norme HDMI existe depuis presque 15 ans. Il est omniprésent dans tous les domaines qui font appel à l’audio/vidéo. Son ennemi ? Ce sont les grandes longueurs de câbles. Cela est d’autant plus problématique lorsque l’on distribue le signal vers plusieurs diffuseurs. Il existe aujourd’hui trois solutions parfaitement efficaces pour contourner ce problème : le HDMI optique, le HDBaseT et l’AV sur IP.

La meilleure solution pour distribuer du HDMI, c’est de supprimer le câble HDMI ! Bien sûr, les équipements conservent en entrée ou en sortie des connecteurs HDMI. C’est donc entre les connecteurs qu’il faut changer quelque chose. D’autres types de câbles peuvent être utilités, c’est ce que nous allons voir.

La fibre optique

La première idée est de remplacer les 19 petits fils qui constituent un câble HMDI par une fibre optique. Ce type de liaison est parfait pour les débits importants sur de grandes longueurs.

Opticis est l’un des spécialistes de ce domaine. La marque propose des câbles HDMI de 10 à 150 mètres. Le convertisseur optique est intégré dans les prises HDMI.

Cette solution est idéale lorsqu’on a bien sûr la possibilité de tirer le câble de bout en bout, via des gaines existantes par exemple.

Si l’on souhaite distribuer le HDMI de plusieurs sources vers plusieurs afficheurs en optique, il est toujours nécessaire d’utiliser une matrice HDMI classique.

En bleu : les câbles HDMI optique

Le HDBaseT

Le passage d’une fibre optique n’est pas toujours forcément possible. Alors qu’un câble réseau a la chance de souvent être déjà présent. Il est d’ailleurs imposé dans le résidentiel grâce à la norme NFC15-100. Il est également largement utilisé dans les environnements professionnels où les intégrateurs pourront en utiliser ou en faire installer facilement.

On peut faire passer le contenu des 19 fils d’un cordon HDMI sur les quatre paires d’un câble réseau ! Pour cela, un boîtier intermédiaire est nécessaire à chaque extrémité. Il transforme le HDMI en signal normalisé HDBaseT du côté de la source. Le second boîtier fait le contraire du côté de l’afficheur.

Les longueurs peuvent avoisinerles 100 mètres sans perte. Plus le signal est complexe, moins la longueur atteignable sera importante.

Il existe des matrices HDBaseT, qui disposent d’entrées et/ou de sorties dans ce format. Dans ce cas, on économise la conversion HDMI au niveau de la matrice, on reste en HDBaseT de bout en bout.

En noir : les câbles réseau point à point pour le HDBaseT

L’Audio/Vidéo sur réseau informatique

AV-over-IP

Cette fois-ci, on ne fait pas que transporter un signal HDMI sur un type de câble différent, on transforme le signal HDMI. On l’encode en un signal informatique afin qu’il puisse transiter à travers le réseau. C’est exactement la même opération qu’effectue une caméra de surveillance IP : son image est transformée en un flux informatique visible depuis n’importe où sur le réseau.

Cela signifie qu’une fois le signal HDMI transformé en un flux informatique, en H.264 ou H.265 par exemple, il est prêt à traverser n’importe quel équipement informatique. Il n’y a théoriquement plus de limite de distance.

Ce flux transite à travers le réseau et les switch Ethernet. A l’arrivée, un décodeur va le retransformer en un signal HDMI.

En AV-over-IP, il n’y a plus besoin de matrice. Le nombre de sources et d’afficheurs sont illimités, tant que le switch réseau est assez dimensionné pour laisser transiter tous les flux. C’est le switch réseau qui joue le rôle de matrice vidéo virtuelle.

Parallèlement, n’importe quel équipement informatique tel qu’un PC ou une tablette peut afficher un flux HDMI sur IP. Chaque flux a en effet une adresse IP qu’il suffit de taper dans un lecteur vidéo type VLC pour pouvoir le lire.

En vert : les câbles Ethernet pour le réseau AV-over-IP

La norme SDVoE

L’AV-over-IP est une technologie, mais ce n’est pas une norme. Un encodeur de telle marque ne sera pas forcément compatible avec le décodeur d’une autre. Même si la technologie s’améliore rapidement, l’AV-over-IP n’est pas exempt de défauts. Latence et artefacts ont pu ralentir l’adoption de l’AV-over-IP jusqu’ici. Il faut également noter que certaines solutions imposent l’utilisation de telle ou telle référence précise de switch réseau.

Certaines entreprises majeures de l’AV professionnel ont donc décidé de se rassembler autour d’une norme dans ce domaine. C’est ainsi qu’est née la norme SDVoE. Elle est poussée principalement par six sociétés fondatrices : Aquantia, Christie, Netgear, Semtech, Sony et ZeeVee.

L’objectif du SDVoE est de standardiser aussi bien le software que les composants afin d’assurer un fonctionnement stable et sans latence, et ce avec quasiment n’importe quel switch réseau du marché.

Vers la disparition du câble HDMI ?

Les solutions toutes aussi performantes que pratiques pour transporter et distribuer un signal HDMI se sont multipliées. Si bien que l’on se demande pourquoi les câbles HMDI en cuivre classique existent encore ?

Pour de courtes distances, le câble HDMI traditionnel reste tout indiqué et financièrement plus intéressant. Mais dès que l’on veut aller « plus loin », l’alternative s’impose.

Elle va de toute façon s’imposer de plus en plus. On trouve déjà des amplificateurs home cinema, des écrans et des vidéoprojecteurs avec prise HDBaseT. Bientôt, certaines sources seront capables de délivrer directement le flux audio/vidéo via leur prise réseau. Et les écrans accepteront par leur prise réseau des flux audio/vidéo provenant d’un encodeur local, comme elles acceptent déjà des flux 4K provenant de Netflix ! Hyper pratique, non ?

Bonus infographie : distribuer du HDMI

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22 août 2019
Lightware VINX : la solution la plus simple et la plus accessible pour le HDMI sur IP

La gamme Lightware VINX est facilement compréhensible : un encodeur HDMI sur IP, un décodeur IP vers HDMI. Et c’est tout ! Revenons sur cette solution très simple pour passer votre système vidéo sur réseau Ethernet.

HDMI sur IP pour applications non critiques

L’encodeur et le décodeur forment un couple facile à mettre en place. Pour transmettre un signal point à point à travers un câble Catégorie 5, 6 ou 7 par exemple. Dans le cas où l’on a plusieurs sources et plusieurs afficheurs, c’est le switch réseau qui jouera le rôle de matrice virtuelle.

Les composants des produits VINX savent traiter la vidéo en 4K en 60 Hz. Mais en 4:2:0, avec un certain taux de compression et une légère latence. Il faut bien prendre en compte ces limitations, qui seront acceptables dans certains environnement comme l’affichage numérique. Pour des applications plus critiques où le signal doit être identique et sans perte de bout en bout, il faudra passer sur la gamme Lightware MODEX.

L’extendeur VINX gère également le contrôle RS232 et infrarouge, ainsi que l’USB pour claviers et souris. Un réseau 1 Gbps est suffisant pour transmettre toutes ces données.

Mise à jour pour gérer le débit de chaque flux encodé

Tous les paramètres se gèrent à travers une interface web. Une mise à jour récente permet de limiter le débit entre 10 et 200 Mbps. Le but est d’éviter de congestionner le réseau. Cela laissera plus de places à d’autres flux HDMI sur IP, ou à d’autres types de données sur le réseau.

Cette mise à jour permet également de supprimer l’affichage en surimpression sur les écrans récepteurs. Ainsi, lorsque l’on effectue une modification en live, les écrans n’affichent pas les informations liées.

En passant par le logiciel Lightware LDU2, il est possible de mettre à jour en une seule passe tous les encodeurs et décodeurs d’un réseau, au lieu de devoir les faire appareil par appareil.

Des fichiers de configuration téléchargeables pour les principaux switchs réseau

Dans le cas où l’on utilise plusieurs encodeurs et plusieurs récepteurs en mode matriçage (multicast), un switch réseau manageable de niveau 3 est nécessaire. Ce type de switch est en effet capable de créer les routes entre encodeurs et récepteurs. Le tout sans surcharger toutes les sorties non concernées.

Lightware met à disposition les fichiers de configuration pour les switch courants des fabricants suivants : Cisco, Huawei, Netgear, Ubiquiti et ZyXEL. Il n’y a plus qu’à les transférer dans votre switch et à vous le matriçage HDMI à travers un réseau Ethernet 1Gbps !

En résumé, les encodeurs et récepteurs Lightware VINX permettent de mettre très facilement en place un réseau HDMI sur IP, avec gestion du débit sortie par sortie. Si vous utilisez un switch réseau 1Gbps des plus grandes marques, Lightware a même prévu les fichiers de configuration prêts à l’emploi.

Plus d’infos : Lightware

13 juillet 2018
[Dossier] Petit état des lieux du SDVoE, standard de l’AV-over-IP
Au début, il n’y avait que des câbles vidéo, constitués de multiples petits fils : VGA, DVI et HDMI en tête. Et puis un jour, quelqu’un a eu l’idée d’utiliser un simple câble réseau type Catégorie 5 pour remplacer tout cela et atteindre de grandes longueurs.

Le câble réseau, un véritable câble audio/vidéo

Ce fut effectivement une excellente idée. Même si au début, chacun transformait un câble DVI ou HDMI en câble Cat.5 à sa façon. D’ailleurs, pour être précis, au tout début il fallait même deux câbles Cat.5 en parallèle. Puis on est arrivé à faire la même chose avec un seul, mais toujours de façon propriétaire. Résultat : on était tributaire des transmetteurs et des récepteurs d’un seul fabricant, voire d’une gamme bien précise au sein du catalogue d’un même fabricant.

Et puis est arrivé le HDBaseT, un standard pour la transmission vidéo HD sur un simple câble réseau. Là il devenait possible de mixer émetteurs et récepteurs de différents fabricant puisque c’est un standard. Certains écrans et vidéoprojecteurs professionnels ont même désormais des entrées HDBaseT.

Le futur de la distribution vidéo HD, 4K et plus, c’est l’AV-over-IP. Nous vous en parlions déjà il y a quelques semaines au sein du dossier que vous pouvez lire ou relire ici : [Dossier] 3 solutions modernes pour distribuer du HDMI.

Jusqu’ici également, chaque fabricant a créé son AV-over-IP dans son coin, à sa sauce. Inévitablement, un standard devait voir le jour, et c’est justement ce que propose l’alliance SDVoE.

Software Defined Video over Ethernet

L’alliance SDVoE a été fondée par six sociétés : Aquantia, Christie, Netgear, Semtech, Sony et ZeeVee. Comme vous le voyez, ce ne sont pas des novices de l’électronique, bien au contraire ! On a donc des acteurs des composants, de l’affichage, du réseau et de la distribution A/V. D’autres les ont déjà rejoint, comme Aurora, Belden, WyreStorm ou Xilinx.

L’objectif est de créer un standard de diffusion audio/vidéo non plus sur un câble réseau point à point, mais directement à travers le réseau informatique. D’où le terme AV-over-IP. Le signal est encodé dans un format « informatique » afin de pouvoir transiter comme n’importe quelles autres données IP. Il est ensuite décodé au niveau de l’afficheur.

Pour illustrer le fonctionnement, c’est exactement ce que fait une caméra IP de sécurité : son signal vidéo est converti en un signal informatique lisible depuis n’importe quel ordinateur du réseau. Dans le cas du SDVoE, il faut remplacer la caméra IP par un lecteur Blu-ray ou un lecteur multimédia, et il faut remplacer l’ordinateur par un moniteur ou un vidéoprojecteur. Et vous avez le principe de l’AV-over-IP !

L’autre différence de taille, c’est le remplacement des matrices audio/vidéo par les switchs réseau : le nombre d’entrées et de sorties est virtuellement illimités. Enfin, si l’on tient compte des limites physiques des machines bien sûr.

Le passage au 10 Gigabits Ethernet

Pour transporter de la 4K, il faut un débit très important. Le SDVoE nécessite donc un réseau informatique 10 Gigabits Ethernet. Les composants réseaux dans ce domaine sont encore rares et coûteux, mais la démocratisation sera rapide. Comme le Gigabit a supplanté le 100 Mbps ces dernières années.

Si l’on veut transmettre de la 4K en IP via un réseau 1 Gigabit, il faut alors compresser le signal dans un ratio de 20:1. Ce qui est inacceptable en termes de qualité, surtout quand on sait qu’une source HDR ne passera pas dans tous les cas.

Les avantages du SDVoE sont donc nombreux :
- milliers d’entrées/milliers de sorties
- 4K/60Hz 4:4:4 non compressée
- zéro latence
- support EDID et HDCP
- contenu crypté
- gestion KVM, murs d’images et mosaïques d’images
- transmission USB, infrarouge, RS232 et Gigabit Ethernet
On retrouve tous les avantages que l’on connaît avec le HDBaseT, et bien plus encore. Celui-ci n’a pas dit son dernier mot puisqu’un HDBaseT-IP concurrent au SDVoE est en préparation ! Comme dans beaucoup de domaines, on trouve toujours deux grands leaders qui s’affrontent.

En bref, l’AV-over-IP, c’est pour bientôt. Les contenus en 4K et en 8K sont extrêmement gourmands en débit. Les transformer en données informatiques est déjà une bonne idée. Mais certains pensent que ce n’est que la première étape. La suivante, ce sera la disparition du cuivre pour lequel on arrive aux limites, et qui sera remplacé partout par la fibre optique. Le SDVoE comme le HDBaseT-IP passent aussi bien sur du câble cuivre Catégorie 5/6/7 que de la fibre. A réfléchir pour vos prochains projets de distribution audio/vidéo !

Plus d’infos : SDVoE
8 décembre 2017