Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Videokabel als Datenstrecke


von Lordi (Gast)


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Spricht etwas grundsätzlich dagegen, digitale Videosignale zum 
Übertragen von Messdaten zu verwenden? Im Videosignal sind z.B. 
Audiodaten eingebettet, die nach meiner Rechnung 24Mbps ausmachen. Die 
allein würden schon 25% der Bandbreite bereitstellen, die ich benötige.

Ich hätte ein Netzwerk von mehreren Sensorplatinen, die Daten mit 
100MB/s senden. Ethernet war vorgeschlagen, aber die Distanz sind nur 4m 
und da dachte ich, da ohnehin eine Überwachungskamera Verwendung findet, 
könnte ich die Daten dort einbauen.

Vieviel Platz ist in einem HDMI-Videosignal noch übrig?

Ich denke auch darüber nach, generell so eine Verbindung einzusetzen, 
weil ich denke, dass die Übertragungschips preiswert sein müssten. Gibt 
es Kabel und Stecker, die gegen Abziehen gesichert sind? Oder wäre da 
Displayport besser?

von c-hater (Gast)


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Lordi schrieb:

> Im Videosignal sind z.B.
> Audiodaten eingebettet, die nach meiner Rechnung 24Mbps ausmachen.

Wohl kaum. Die Rechnung solltest du mal vorzeigen. Kann nur falsch sein. 
Vermutlich die unkomprimierte Datenrate berechnet. Über's Netz gehen die 
Daten aber komprimiert. Kompressionsfaktoren im Bereich 10..100 sind für 
heutige Audiokompressoren üblich.

> Ich hätte ein Netzwerk von mehreren Sensorplatinen, die Daten mit
> 100MB/s senden. Ethernet war vorgeschlagen, aber die Distanz sind nur 4m
> und da dachte ich, da ohnehin eine Überwachungskamera Verwendung findet,
> könnte ich die Daten dort einbauen.

Kannste knicken.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Die "nur 4m" sind ein ganz schlechtes Argument gegen Ethernet.

Lordi schrieb:
> Vieviel Platz ist in einem HDMI-Videosignal noch übrig?

Kommt drauf an (Wie dein exaktes Videotiming aussieht, also wieviel 
Platz in den Blankingphasen ist).

Lordi schrieb:

> weil ich denke, dass die Übertragungschips preiswert sein müssten.
Wie kommtste denn auf so ein schmales Brett? Insbesondere, wenn du da 
Spezialfaxen machen willst, wie irgendwelche anderen Signale noch mit zu 
uebertragen.

HDMI ist eine Konsumerschnittstelle in Konsumerqualitaet, d.h. da ist 
nix (standardisiertes) mit irgendwelchen Verriegelungen. Nochdazu 
gesegnet mit so tollen Sachen wie HDCP (proprietaer, teuer) und auch 
EDID (Da kommt regelmaessig Freude auf, wenn mal eine bestimmte 
Quellen/Senken-Kombi sich komisch verhaelt und man gerne wuesste, 
warum...).

Nimm Ethernet, das ist guenstig und wird von allem Moeglichen 
unterstuetzt.

Gruss
WK

von Lordi (Gast)


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c-hater schrieb:
> Wohl kaum. Die Rechnung solltest du mal vorzeigen.
Gemäß der Spezifikation müssten 32 Kanäle in 48kHz gesendet werden 
können. Dann kommen noch irgendwelche header-Daten meine ich.

> Vermutlich die unkomprimierte Datenrate berechnet. Über's Netz gehen die
> Daten aber komprimiert.
Woher Daten beim streaming kommen ist eigentlich egal. Ich brauche die 
Bruttoinformationsrate. Und die ist ja da.

Dergute W. schrieb:
> > gesegnet mit so tollen Sachen wie HDCP (proprietaer, teuer) und auch
> EDID (Da kommt regelmaessig Freude auf, wenn mal eine bestimmte
> Quellen/Senken-Kombi sich komisch verhaelt
Muss ich das benuzten? Nach meiner Kenntnis fordert die Quelle die 
EDID-Daten und Codes für HDCP an, schaltet dann um oder ab, wenn sie 
nichts findet.

Für 2 Chips (Transmitter und Receiver) hätte ich einen 1000er Preis vom 
Bestücker zu unter 23,-. Zwei Ethernet-PHYs sind nicht viel billiger. 
Und ich muss noch MAC-Funktionalität implementieren.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Lordi schrieb:
> Muss ich das benuzten? Nach meiner Kenntnis fordert die Quelle die
> EDID-Daten und Codes für HDCP an, schaltet dann um oder ab, wenn sie
> nichts findet.

Naja, ohne HDCP gehts schon, klar. Aber ohne EDID verlierst du schon 
einen grossen Teil dessen, was eigentlich der Plan bei HDMI war: Ein 
Vollhonk steckt 2 Geraete zusammen und's geht.
Aber tatsaechlich erschwert die EDID die Problemsuche, macht 
Mauschelloesungen bei Signalverzweigungen noetig, etc.


> Für 2 Chips (Transmitter und Receiver) hätte ich einen 1000er Preis vom
> Bestücker zu unter 23,-. Zwei Ethernet-PHYs sind nicht viel billiger.

Was kaufst du fuer EthernetPhys? Die sollten eher so bei <5EUR pro 
Stueck sein. Der Mouser hat z.b. vom KSZ9031 so viele, dass er sie fuer 
EUR 2.30 einzeln verkauft. Bei Micrel steht der fuer USD 1.87 bei 5k 
Abnahme. Und das sind schon die Gigabit-Phys. Wenn du deinen Krempel in 
Fast Ethernet quetschen kannst, wirds noch billiger.

> Und ich muss noch MAC-Funktionalität implementieren.
Da wirst du aber wohl auch deutlich mehr und guenstigere Chips finden, 
die das machen, als wenn du irgendwelche Zusatzdaten in HDMI reinbasteln 
willst.

Gruss
WK

von svensson (Gast)


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Wie wäre es denn damit, auch die (Überwachungs-)Kamera(s) über Ethernet 
laufen zu lassen? Das ist heute Industriestandard und funktioniert auch.

Und wieso hat Dein Ethernet nur eine maximale Kabellänge von 4m. Nach 
Standard dürfen bis zum nächsten Gerät 100m sein.
Und selbst wenn, dann könnte man nicht einfach einen Miniswitch in der 
Nähe der Sensoren platzieren?

von Signalverarbeiter (Gast)


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svensson schrieb:
> Und wieso hat Dein Ethernet nur eine maximale Kabellänge von 4m.
Er verwendet gar kein Ethernet, sondern möchte:

Lordi schrieb:
> digitale Videosignale zum
> Übertragen von Messdaten zu verwenden

Ich würde aber auch nicht zu einer Consumer-Schnittstelle raten.
Eher CoaxPress oder CameraLink

von Lordi (Gast)


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svensson schrieb:
> Und wieso hat Dein Ethernet nur eine maximale Kabellänge von 4m.
Die Abstände sind so vorgegeben. Im Mittel 2-3m, 4m ist die Obergrenze.

Dergute W. schrieb:
> Mauschelloesungen bei Signalverzweigungen
Welche Lösungen meinst du da? Wo müsste gemauschelt werden?

> Was kaufst du fuer EthernetPhys?
Das stimmt natürlich. Da muss ich den Einkäufer nochmals kontaktieren, 
was er da gesucht hat.

> Da wirst du aber wohl auch deutlich mehr und guenstigere Chips finden,
> die das machen, als wenn du irgendwelche Zusatzdaten in HDMI reinbasteln
> willst.
Bei MACs als Chip bin ich nicht so fündig geworden. Die dürften im 
Übrigen in der Preiskalkulation drin sein und wegfallen, wenn ich einen 
HDMI Chip nehme. Der kann dann auch die Daten reinfummeln. Daten ins 
Video geht dann natürlich nicht. Das sehe ich ein. Wenn, dann wohl Daten 
als Video.

von Fitzebutze (Gast)


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Lordi schrieb:
> Bei MACs als Chip bin ich nicht so fündig geworden. Die dürften im
> Übrigen in der Preiskalkulation drin sein und wegfallen, wenn ich einen
> HDMI Chip nehme. Der kann dann auch die Daten reinfummeln. Daten ins
> Video geht dann natürlich nicht. Das sehe ich ein. Wenn, dann wohl Daten
> als Video.

Das ist ein ziemlicher Nonsense. Nimm mal den Entwicklungsaufwand einer 
solchen Frickellösung mit dazu, dann sieht die Nummer ganz anders aus.
Wenn Insellösung, dann eher noch "bare metal" LVDS oder CameraLink.
Und wenn man's sauber machen will, eben Ethernet. Da gibt's fertige 
Refdesigns mit FPGA und Phy.
Aus Erfahrung kann ich sagen, dass die komplette Entwicklung eines 
solchen Stacks weniger Aufwand macht als HDMI, von den Problemen mal 
abgesehen zu den Chips die vollständigen Datenblätter zu kriegen (bei 
Stückzahlen u. 1000).

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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HDMI usw. haben doch furchtbare Stecker. Eine mögliche Alternative wäre 
z.B. SDI:

https://de.wikipedia.org/wiki/Serial_Digital_Interface

SDI eignet sich ganz hervorragend für die Datenübertragung in einer 
Richtung und wird z.B. auch dann eingesetzt, wenn schon irgendwo ein 
Koaxialkabel verlegt ist und die Bild- oder Datenübertragung nun 
"digitalisiert" werden soll.

Nichtsdestotrotz ist heutzutage aber Ethernet in den meisten Fällen die 
mit Abstand preisgünstigste und einfachste Lösung, um Daten zu 
übertragen. Insbesondere kann man dann Standardkomponenten für die 
Verkabelung und Verteilung einsetzen.

von foobar (Gast)


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Im HDMI ist 100er-Ethernet bereits vorgesehen (HEC).  Musst nur zusehen, 
wie du die Ethernetdaten in deinen HDMI-Chip rein- bzw rausbekommst - 
viel Spaß ...

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Lordi schrieb:
> Bei MACs als Chip bin ich nicht so fündig geworden.

Hm. Tja. Sind halt in so ungefaehr fast jedem µController drinnen, der 
bisschen groesser ist als AVR oder die kleinen STM32. Alles was ein 
(RG)MII Interface hat. Gibts auch fuer FPGAs; braucht nur eine Handvoll 
Flipflops und LUTs.

> Die dürften im
> Übrigen in der Preiskalkulation drin sein und wegfallen, wenn ich einen
> HDMI Chip nehme. Der kann dann auch die Daten reinfummeln. Daten ins
> Video geht dann natürlich nicht. Das sehe ich ein. Wenn, dann wohl Daten
> als Video.

Klar kann ich mir auch mit einem Buegeleisen ein Schnitzel braten. Aber 
trotzdem nimmt man eher eine Pfanne und einen Herd fuer sowas.
Irgendwie per FPGA wird man's schon schaffen, "beliebige" Daten als 
"Video" aufzubereiten und ueber HDMI zu schicken und auf der anderen 
Seite wieder so rauszufieseln.
Aber warum sollte man sich so einen Scheiss antun? Um Daten zu 
uebertragen gibts doch schon was:Ethernet. Alles was damit zu tun hat 
ist standardisiert, man kriegts en gros und en detail fast schon in 
jedem Laden nachgeschmissen, muss nicht Mitglied in irgendwelchen 
Organisationen werden, die Specs liegen offen, es gibt 
Softwareunterstuetzung, etc. bla.

Lordi schrieb:
> Welche Lösungen meinst du da? Wo müsste gemauschelt werden?
Es gibt ja HDMI Splitter zu kaufen. Aber wenn ich ein HDMI Signal habe, 
was ich an 2 Monitore verteilen moechte, dann kann ich der HDMI Quelle 
nur die EDID eines Monitors geben. Fuer den 2. muss ich davon 
ausgehen, dasses schon irgendwie passt. Tuts meistens. Aber nicht immer.

Bei Ethernet nehm' ich einen Allerweltsswitch und kann so viele 
Teilnehmer anschliessen, wie dranpassen. Wenn ich was an alle schicken 
will, mach' ich's z.b. per Multicast.

Alles was mit SDI zu tun hat, ist gegenueber Ethernet wucherteuer. Ich 
kann  Daten als Ancillary Data reinbauen, aber auch nur in den 
Blankingphasen. Als Video zu verschicken ist auch voellig irre vom 
Aufwand her.
OK, die Stecker haben Verriegelungen - Vorteil :-)

Gruss
WK

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Dergute W. schrieb:
> Alles was mit SDI zu tun hat, ist gegenueber Ethernet wucherteuer. Ich
> kann  Daten als Ancillary Data reinbauen, aber auch nur in den
> Blankingphasen. Als Video zu verschicken ist auch voellig irre vom
> Aufwand her.

Ich habe selbst schon an einem Projekt gearbeitet, bei denen SDI-Treiber 
an jeweils einem FPGA verwendet wurden, jedoch ohne das ganze 
Fernsehprotokoll. Nur die Nutzdatenrate von 1,475 GS und ein 
gleichspannungsfreier Leitungscode waren wichtig.

von guest (Gast)


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Signalverarbeiter schrieb:
> Eher CoaxPress oder CameraLink

Oder aus dem Automibilbereich z.B. APIX:
https://en.wikipedia.org/wiki/Automotive_pixel_link

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