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AJA Minikonverter SDI/HDMI/Audio/OpticalFiber

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AJA 4K2HD

Wo DVI- und HDMI-Signale nur kurze Kabelwege zulassen, können SDI und OpticalFibre mit teils kilometerlangen Signalwegen brillieren. Selbstverständlich bietet AJA entsprechende Konverter.
AJA Minikonverter SDI HDMI Audio OpticalFiber
4K2HD
Preis: 775,00 €   698,00 €
(830,62 € inkl. MwSt.)
830,62
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Ganz bestimmt: Die Welt der Videotechnik wäre ein ganzes Stück einfacher, wenn es nur einen einzigen Videostandard, in einem Format mit einem Anschlussstecker gäbe. Erfreulicherweise ist das jedoch nicht so, denn das würde auch ja bedeuten, dass es keinen Fortschritt - keine digital und verlustfrei zu übertragenden Signale, kein HD, kein Mehrkanalton - gäbe.

...und schlussendlich würden wir alle uns dann noch mit der "Peritelevisions-Verbindung nach DIN EN 50049-1" (vulgo: dem SCART-Stecker) herumschlagen. Wär ja auch nich schön, ne? :-)

 

Für die verschiedensten Anwendungen zur Konvertierung von Signalformaten (SD, HD, 4k) und/oder Übertragungsformaten (analog, HDMI, SDI) bietet AJA den passenden Konverter. Typischerweise sind alle diese Konverter für die ein oder andere, spezielle Konvertierungs- bzw Anpassungsaufgabe entwickelt worden. Universelle Konverter, die eine Vielzahl der untenstehenden Minikonverter in einem Gerät mit nur einer 19”-Höheneinheit vereinen, sind der FS2 von AJA oder die Teranex-Produktlinie von Blackmagic Design.

4K2HD - 4K/UltraHD-SDI auf 3G-SDI-Abwärtsconverter

4k/UltraHD-Signale in klassichen HD-Umgebungen darstellen zu können, ermöglicht der AJA 4K2HD. Auf Seiten des Eingangs führt per SDI ein 4k- oder UltraHD-Signal mit bis 50 oder 60 Bildern pro Sekunde zu und kann am Ausgang ein HD-Bild (mit 720 oder 1080 Zeilen) zeitgleich als HDMI- und als SDI-Signal abgreifen.

 

Wahlweise nimmt das Gerät dabei einen Downconvert des gesamten hochauflösenden Bildes vor oder man definiert eineBildschirmausschnitt in Größe der Zielauflösung, um ein 1:1-Pixelmappping zu erhalten.

 

Auf der Eingangsseite kann via bis zu vier SDI-Buchsen ein 4K/UltraHD-Video-Signal in folgenden Auflösungen angelegt werden:

 

4 x 1.5GHz SDI:

  • 4 x 1920x1080p, 4:2:2, 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 4 x 1920x1080PsF, 4:2:2, 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 4 x 2048x1080p, 4:2:2, 23.98, 24

  • 4 x 2048x1080PsF, 4:2:2, 23.98, 24

 

2 x dual-stream 3GHz SDI (level B):

  • 2 x 2 x 1920x1080p, 4:2:2, 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 2 x 2 x 1920x1080PsF, 4:2:2, 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 2 x 2 x 2048x1080p, 4:2:2, 23.98, 24

  • 2 x 2 x 2048x1080PsF, 4:2:2, 23.98, 24

 

4 x 3GHz SDI:

  • 4 x 1920x1080p, 4:2:2, 50, 59.94, 60

  • 4 x 1920x1080p, 4:4:4, 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 4 x 1920x1080PsF, 4:4:4, 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 4 x 2048x1080p, 4:4:4, 23.98, 24

  • 4 x 2048x1080PsF, 4:4:4, 23.98, 24

 

Desweiteren werden folgende SD/HD-Signale am Eingang unterstützt:

  • 720p 50, 59, 60 (nur mit 4:2:2 Colorsampling)

  • 1080i 25, 29.97, 30

  • 1080p 23, 24, 25, 29, 30 (4:2:2 oder 4:4:4)

  • 1080p 50, 59, 60 (nur 4:2:2)

  • 1080PsF 23, 24, 25, 29, 30 (4:2:2 oder 4:4:4)

  • 1080PsF 50, 59, 60 (nur 4:2:2)

  • 525i

  • 625i

 

Die Ausgabe erfolgt als HDMI 1.4 mit 30 oder 36 Bit Farbtiefe pro Pixel - wahlweise im RGB- oder Y/UV-Farbraum. Parallel dazu läuft ein HDSDI-Ausgang mit bis zu 3 Gbit/s mit.

 

Stromversorgung: 5-20 Volt Gleichspannung, Netzteil im Lieferumfang enthalten.

HA5-Fiber - HDMI auf 3G-SDI-Glasfaser-Converter mit integriertem Audio

Der HA5-Fiber konvertiert einen HDMI-Eingang auf 3G-SDI über ein 1310 nm langes Einzelmodus-Glasfaserkabel (ST-Glasfaser-Steckverbinder) auf HDMI, für den Transport von HDMI-Quellen über Glasfaser. Durch die kompakte Form lässt sich der Mini-Converter mühelos auf der Rückseite einer Kamera oder direkt im Geräterack platzieren. Integriertes 8-Kanal-Audio wird im Glasfaser-Ausgang unterstützt und ermöglicht über eine Entfernung von bis zu 10 km eine praktische Audio-/Videoverbindung über ein einzelnes Kabel.

Der HA5-Fiber umfasst ebenfalls 2-Kanal-RCA-Audioausgänge für einen Stereo-Audioeingang, sofern erforderlich.


Funktionen

  • HDMI auf 3G-SDI über Glasfaser
  • Unterstützt 1310 nm-Einzelmodus-Glasfaserkabel mit ST-Transmitter
  • Vollständige Unterstützung von HDMI-Eingängen, einschließlich integriertem Audio
  • Zusätzlicher analoger 2-Kanal RCA-Audioeingang (-10dBu nominal)
  • Keine Konfiguration erforderlich
  • 1 m HDMI-Kabel enthalten
  • 5 Jahre Garantie

Technische Spezifikationen

Eingangsformate
  • (HD) 1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30, 50, 59.94, 60
  • (HD) 1080i 50, 59.94, 60
  • (HD) 720p 50, 59.94, 60
  • (SD) 625i 
  • (SD) 625p
  • (SD) 576p
  • (SD) 525i
  • (SD) 525p
  • (SD) 480p

 Achtung: HDCP wird nicht unterstützt

Ausgangsformate
  • (HD) 1080i 25, 29.97, 30
  • (HD) 1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30
  • (HD) 1080p 50, 59.94, 60 - SMPTE 425-1 Level A mapping structure 1 (1920 x 1080 4:2:2 10-bit YCbCr)
  • (HD) 720p 50, 59.94, 60
  • (SD) 625i 25
  • (SD) 525i 29.97
Video-Eingang HDMI mit embedded Audio, bis zu 8 Kanäle
Video-Ausgänge Single mode optical fiber, ST connector supporting SMPTE-259/292/424 3G/HD/SD-SDI
Audio-Eingang 2-Channel RCA style analog audio (-10dBu nominal)
Audio-Ausgang SDI embedded Audio
Optischer Ausgang
  • Wellenlänge: 1310nm
  • Output Power: -2dBm typisch
Größe  112mm × 61mm × 25mm
Gewicht 0,2 kg
Gleichstrom
  • Verwendet das mitgelieferte AJA-Netzteilmodell DWP-U-R1
  • Universeller 100-240 V, 50/60 Hz Eingang
  • +5V DC geregelt, maximal 4,5 Watt Stromverbrauch
Umgebung
  • Betriebstemperatur: 0° bis 40° C
  • Erlaubte Luftfeuchtigkeit mi Betrieb: 10-90% nicht-kondensierend
  • Erlaubte Höhenmeter im Betrieb: bis 3.000 Meter
  • Lagertemperatur im ausgeschalteten Zustand: -40° bis 60° C

HA5-4K - HDMI auf 4K/UltraHD-SDI-Converter mit integriertem Audio

Der AJA HA5-4K ist das Gegenstück zum Hi5-4K und erblickte auf der NAB2015 das Licht der Broadcast-Welt. Mit diesem Gerät wandelt man per HDMI angelieferte 4k-, Ultra-HD- und HD-Auflösungen in SDI-Signale mit bis zu 3 GBit/s. Da die Bandbreite eines 3-GBit/s-SDI-Kanals hierzu nicht ausreicht, können bis zu vier SDI-Kanäle (Quad-SDI) gebündelt werden, um so eine Gesamtbandbreite bis zu 12 GBit/s zu erreichen.

 

Die am Eingang anliegende Auflösung entspricht immer auch der am Ausgang ausgegebenen, Up/Down/Crossconverter sind im HA5-4K nicht enthalten. Alle der bis zu acht im HDMI-Signal vorhandenen Audio-Kanäle werden im SDI-Ausgang embedded.

 

Bis zu HD-Auflösungen arbeitet der HDMI-Eingang nach Spezifikiationen der Version 1.4a, ab Ultra-HD nach Version 2.0b.

 


Die vom HA5-4K unterstützten Auflösungen lauten auf der HDMI/Eingangsseite:

 

SD

  • 525i

  • 625i

HD

  • 2048x1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30, 50, 59.94, 60
  • 1920x1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30, 50, 59.94, 60

  • 1920x1080i 25, 29.97, 30

  • 1280x720p 50, 59.94, 60

UHD/4K

  • 2048x1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 1920x1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30

 

Auf der SDI/Ausgangsseite werden folgende Videoformate unterstützt:

 

SD-SDI:

  • 525i

  • 625i

HD-SDI:

  • 1920x1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 2048x1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 1280x720p 50, 59.94, 60

4 x HD-SDI:

  • 1920x1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 2048x1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30

4 x 3G-SDI (Level B):

  • 1920x1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30, RGB/YCbCr 4:4:4

  • 2048x1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30, RGB/YCbCr 4:4:4

3G-SDI (Level A):

  • 1920x1080p 50, 59.94, 60

  • 2048x1080p 50, 59.94, 60

3G-SDI (Level B):

  • 1920x1080p 50, 59.94, 60

  • 1920x1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30, RBG/YCbCr 4:4:4

  • 2048x1080p 50, 59.94, 60

  • 2048x1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30, RBG/YCbCr 4:4:4

 

Stromversorgung: 5-20 Volt Gleichspannung, Netzteil im Lieferumfang enthalten.

HA5-Plus - HDMI auf 3G-SDI Mini-Converter

Den umgekehrten Weg des Hi5-Plus geht der beschriebene HA5-Plus. Er verwandelt ein HDMI-Signal in ein (HD)-SDI-Signal. Über Cinch-Buchsen kann separat ein asymmetrisches Stereo-Audio-Paar zugefügt werden. Dieses wird dann im SDI-Signal embedded. Von den 8 Audio-Kanälen, die ein HDMI-Signal am Input haben darf, können alle auch in das SDI-Signal gemappt werden.

 

Folgende Video-Formate bis 3 Gbit/s werden eingangsseitig unterstützt:

  • 525i, 625i, 525p, 625p, 480p, 576p

  • 720p 50, 59.94, 60

  • 1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30, 50, 59.94, 60

  • 1080i 50, 59.94, 60

 

Am SDI-Stecker der Ausgangsseite werden folgende SD-Formate unterstützt:

  • 525i 29.97

  • 625i 25

Alle HD-Formate werden ohne Veränderung ausgegeben

 

Zur Stromversorgung benötigt der HA5-Plus 5 Volt Gleichspannung, ein Netzteil gehört zum Lieferumfang.

 

Bitte beachten Sie zu diesem Produkt auch den leicht abgewandelten Typ HA5.

HA5 - HDMI auf SDI/HD-SDI Video und Audio Converter

Der HA5 ist dem HA5-Plus sehr ähnlich, beschränkt sich jedoch auf Auflösungen bis 1,5 Gbit/s (also z.B. 1080i50). Außerdem verfügt der HA5 über einen doppelten SDI-Ausgang.

HDP2 - HD-SDI/SDI auf DVI-D und Audio Converter

Speziell für die Darstellung von SDI-Signalen in SD oder HD auf Computermonitoren mit DVI-D-Eingang ist der AJA HDP2 entwickelt worden. 4:3- oder 16:9-Quellen werden automatisch so skaliert, dass sie auf einem DVI-Monitor optimal dargestellt werden. Kommt also zum Beispiel ein DVI-Monitor mit WUXGA-Auflösung (1920x1200 Pixel) zum Einsatz, konvertiert der HDP2 ein HDSDI-Bild (mit 1920x1080 Pixeln) als 1:1-Pixel-Repräsentation und fügt unten und oben je 60 Zeilen Schwarzbild hinzu.

 

Embedded-Audio, so im SDI-Signal enthalten, wird als Stereopaar auf zwei Cinch-Buchsen als symmetrisches Audio herausgeführt.

 

Mit einem mechanischen Adapter können statt DVI- auch HDMI-1.3a-Signale ausgegeben werden - und das sogar mit bis zu 8 Kanälen embedded Audio im HDMI-Signal.

 

ACHTUNG:

Das Gerät arbeitet nur mit Monitoren, die einen digitalen DVI-Eingang (DVI-D) oder ein Superset davon (DVI-I, UDI) bieten (siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Visual_Interface bzw. http://de.wikipedia.org/wiki/Unified_Display_Interface)

 

Die vom HDP2 unterstützten Formate lauten

  • 525i, 625i, 720p 50/59.94/60,

  • 1080i 50/59.94/60,

  • 1080p 23.98/24/25/29.9/30,

  • 1080psF 23.98/24/25,

  • YCbCr 10-bit

 

Ausgegeben werden die Signale an der DVI-Buchse als

  • DVI v1.0 / HDMI v1.3a,

  • 4:2:2 YCbCr,

  • 4:4:4 YCbCr/RGB 24/30-bit,

 

Zur Stromversorgung benötigt der HDP2 5-18 Volt Gleichspannung, ein Netzteil gehört zum Lieferumfang.

Hi5-Plus - 3G-SDI auf HDMI Mini-Konverter

Der Hi5-Plus ist hauptsächlich dazu gedacht, preiswerte Displays oder gar Consumer-TVs als Monitore für Signalquellen mit HDSDI-Ausgang nutzen zu können. Dementsprechend konvertiert das Gerät SD- oder HD-SDI-Signale nach HDMI. Ein beliebiges Audio-Kanal-Paar wird dabei auf asymmetrische Cinch-Buchsen deembedded. Von den 16 Audio-Kanälen, die ein SDI-Signal am Input haben darf, können bis zu acht auf den HDMI-Ausgang gemappt werden.

 

Folgende Video-Formate bis 3 Gbit/s werden eingangsseitig unterstützt:

  • 525i, 625i

  • 720p 50, 59.94, 60

  • 1080i 50, 59.94, 60

  • 1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30, 50, 59.94, 60

  • 2K x 1080p 23.98, 24, 25, 29.97, 30, 50, 59.94, 60

Die beiden folgenden Formate werden am Eingang akzeptiert aber immer in progressive-Formate umgesetzt

 

Am HDMI-Stecker der Ausgangsseite liegt immer das am Eingang liegende Signalformat an, wobei wählbar ist, ob der HDMI-Ausgang RGB oder YUV ausgibt - die Wahlmöglichkeit von letzterem ist übrigens ein echtes Alleinstellungsmerkmal des Geräts im weiten Feld der Minikonverter zahlreicher Hersteller.

 

Zur Stromversorgung benötigt der Hi5-Plus 5 Volt Gleichspannung, ein Netzteil gehört zum Lieferumfang.

 

Bitte beachten Sie zu diesem Produkt auch die leicht abgewandelten Typen Hi5 und Hi5-3G.

Hi5 - HD-SDI/SDI auf HDMI Video und Audio Konverter

Der Hi5 ist dem Hi5-Plus sehr ähnlich, beschränkt sich jedoch auf Auflösungen bis 1,5 Gbit/s (also z.B. 1080i50). Außerdem verfügt der Hi5 über einen SDI-Loop-Through.

Hi5-3G - 3G/Dual Link/HD-SD-SDI auf HDMI Video- und Audio-Converter

Der Hi5-3G ist dem Hi5-Plus sehr ähnlich, beherrscht jedoch keine 2k-Auflösungen.

 

Folgende Video-Formate werden also auf der Eingangsseite unterstützt:

  • 525i, 625i, 720p 50/59.94/60,

  • 1080i 50/59.94/60,

  • 1080p23.98/24/25/29.9/30/50/59.94/60,

  • 1080psF 23.98/24/25/29.97/30,

  • YCbCr/RGB/XYZ 10/12-bit

 

Außerdem verfügt der Hi5 über einen Dual-Link-SDI-Input, mit dem 3-Gbit/s-Signale - vor allem von älteren Gerätem - via zwei Kabeln mit je 1,5 Gbit/s zugeführt werden können.

 

Die Besonderheit des Hi5-3G besteht in einem durchgängig 10- bzw. sogar 12-Bit-tiefen Datenpfad, der das Gerät für den Einsatz an modernen 10-Bit-Displays prädestiniert.

Hi5-4K - 4K/UltraHD-SDI auf HDMI-Converter

Der Hi5-4K erlaubt es, bei Produktionen in 4K- oder UltraHD-Auflösung handelsübliche und preiswerte Consumer-TVs zu nutzen. Deren Einsatz ist im Profi-Bereich aus drei Gründen problematisch: Zum einen verfügen derartige Displays nur über einen HDMI- nicht aber über einen SDI-Eingang. Zum anderen stellten hochauflösende Fernseher nur die Ultra-HD-Auflösung von 3840x2160 Pixeln, nicht aber die echte 4k-Auflösung von 4096x2160 Pixeln dar. Und zum dritten beschränkt sich die maximal per HDMI-2.0b-Standard darstellbare Bildwiederholrate bei UltraHD auf 25 oder 30 Bilder - 4K/UHD-Produktionen mit 50 oder 50 Bildern pro Sekunde können somit nicht dargestellt werden. Und genau diese drei Probleme löst der Hi5-4k.

 

Auf der Eingangsseite kann via bis zu vier SDI-Buchsen ein 4K/UltraHD-Video-Signal in folgenden Auflösungen angelegt werden:

 

4 x 1.5GHz SDI:

  • 4 x 1920x1080p, 4:2:2, 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 4 x 1920x1080PsF, 4:2:2, 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 4 x 2048x1080p, 4:2:2, 23.98, 24

  • 4 x 2048x1080PsF, 4:2:2, 23.98, 24

 

2 x dual-stream 3GHz SDI (level B):

  • 2 x 2 x 1920x1080p, 4:2:2, 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 2 x 2 x 1920x1080PsF, 4:2:2, 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 2 x 2 x 2048x1080p, 4:2:2, 23.98, 24

  • 2 x 2 x 2048x1080PsF, 4:2:2, 23.98, 24

 

4 x 3GHz SDI:

  • 4 x 1920x1080p, 4:2:2, 50, 59.94, 60

  • 4 x 1920x1080p, 4:4:4, 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 4 x 1920x1080PsF, 4:4:4, 23.98, 24, 25, 29.97, 30

  • 4 x 2048x1080p, 4:4:4, 23.98, 24

  • 4 x 2048x1080PsF, 4:4:4, 23.98, 24

 

Desweiteren werden folgende SD/HD-Signale am Eingang unterstützt:

  • 720p 50, 59, 60 (nur mit 4:2:2 Colorsampling)

  • 1080i 25, 29.97, 30

  • 1080p 23, 24, 25, 29, 30 (4:2:2 oder 4:4:4)

  • 1080p 50, 59, 60 (nur 4:2:2)

  • 1080PsF 23, 24, 25, 29, 30 (4:2:2 oder 4:4:4)

  • 1080PsF 50, 59, 60 (nur 4:2:2)

  • 525i

  • 625i

 

Der Ausgang ist als HDMI-Buchse ausgelegt.

 

 

Auflösungen in UHD werden als

  • HDMI v2.0b (3840 x 2160p 8-bit 4:2:0; 50, 59.94, 60)

ausgegeben.

 

 

Auflösungen bis HD werden als

  • HDMI v1.4a mit 30/36 bits Farbtiefe und wahlweise (!) als RGB oder YUV

ausgegeben.

 

Unterstützt ein angeschlossenes Display kein HDMI, sondern nur DVI, adaptiert der Hi5-4k sich auch darauf automatisch.

 

Bis zu 8 Audio-Kanäle im Input werden automatisch auf den HDMI-Output gemappt.

 

Stromversorgung: 5-20 Volt Gleichspannung, Netzteil im Lieferumfang enthalten.

Hi5-Fiber - HD/SD-SDI über Glasfaserkabel auf HDMI-Video- und Audio-Converter

Der Hi5-Fiber ist nahezu identisch zum Hi5, besitzt auf der Eingangsseite jedoch keinen typischen koaxialen SDI-Eingang sondern stattdessen einen LWL-Input für Signale mit 1310nm, ausgeführt als ST-Stecker. Alle anderen technischen Daten sind identisch zum Hi5.

Was Anfang des Jahrtausends noch Einsatzszenarien in Grosskonzernen vorbehalten war, hält mit rasanter Geschwindigkeit Einzug in der IT- und Medientechnik mittelständischer und kleiner Unternehmen, ja gar bei Ein-Personen-Gesellschaften: Die Verbindung verschiedener Geräte untereinander mittels optischer Kabel, auch als Lichtwellenreiter (LWL), Glasfaser oder Fibre-Optics-Cabling bekannt.

Gerade weil  dieser gesamte Themenbereich schier unerschöpflich behandelt werden könnte, möchten wir uns an dieser Stelle auf die Vermittlung jener grundlegenden Informationen konzentrieren, die für den (oder die :-) typische(n) Medienschaffende(n) in der Praxis relevant sind. Dabei werden die Bereiche

  • Vor- und Nachteile optischer Verkabelungen
  • Typen von LWL-Fasern
  • Mediakonverter
  • Stecker-Typen für LWL-Fasern
  • Mini-GBICs/SFP-Module vs. Direct Attached
  • Glasfaser-Verbindungstypen
  • Glasfaser-Kabeltypen

behandelt. Insofern mögen LWL-Spezialisten nachsehen, wenn im Folgenden das ein oder andere als Einschränkung oder „maximale Spezifikation“ vorgegeben wird - das bezieht sich nur auf die typischen Einsatzgebiete der IT-basierten Visualisierungsbranche und den dort verbreiteten LWL-Technologien. Wer tiefer in das Thema eintauchen möchte, dem sei als Startpunkt https://de.wikipedia.org/wiki/Lichtwellenleiter empfohlen.


Vor- und Nachteile optischer Verkabelungen

Im Vergleich zu kupferbasierten, elektrischen Kabelführungen haben optische Kabel einige ganz erhebliche Vorteile. Da wären zum einen die Möglichkeit, deutlich längere Kabelwege zu realisieren - wir reden in unserer Branche von mehreren hundert Metern bis zu 20 Kilometern Kabellänge, die ohne Verstärker oder Leistungsverlust übertragen werden können.

Zum anderen sind über LWL-Kabel erheblich (!) höhere Datenraten bzw. Bandbreiten möglich.

In der Kombination ergibt sich daraus, um nur ein Beispiel zu nennen, folgendes: Möchten Sie ein 6-GBit/s-HDSDI-Signal per Kupferkabel übertragen, dürfte selbst bei den besten Kupferkabeln am Markt nach spätestens 50 Metern „Schluss“ sein - dann muss ein Verstärker (unter dem Namen „Distribution-Amplifier“ angebotene Geräte) zwischengeschaltet werden. Das Hauptproblem daran ist: Ein solcher Verstärker benötigt eine eigene Stromquelle, die demnach auch alle 50m vorhanden sein muss.

Setzt man das Videosignal jedoch auf einen optischen Übertragungsweg um, sind - traraaaa - 20 Kilometer (!) lange Kabel und mehr kein Problem; verlustfrei, verzögerungsfrei, ohne Verstärker, einfach so!

Steigert man in diesem Beispiel die Datenrate, wird der Vorteil noch deutlicher:  Moderne RAID-System liefern heutzutage ganz schnell Datenraten jenseits 2 GByte/s - das sind immerhin 16 GBit/s. Diese per Kupferkabel zu übertragen funktioniert meist nur wenige Meter (siehe zu dem Thema der Abschnitt „Direct Attached“ weiter unten. Wenn nun aber die Workstation bzw der Server und das RAID auch nur in zwei direkt nebeneinander stehenden 19“-Schränken untergebracht sind. Der Server oben, das RAID unten - schon dann reichen Kupferkabel für die gewünschten Bandbreiten nicht mehr aus, ist ein solches Kabel doch schnell fünf Meter oder länger. Und Verbindungen zwischen Server und Workstation sind dann schnell mehrere Dutzend Meter lang.

Last but not least unterliegen optische Kabel keinen externen Interferenzen und sind   - für denjenigen, dem das wichtig erscheint - zu Spionagezwecken erheblich schwerer abzuhören, als Kupferkabel.

 

Nun ist nicht überall Sonnenschein, daher haben LWL-Verkabelungen selbstverständlich auch Nachteile: LWL-Kabel, zumindest einfache Patch-Kabel (siehe hierzu den unten stehenden Abschnitt  „Glasfaser-Kabeltypen“) sind empfindlicher als Kupferkabel. Zwar „brechen“ moderne LW-Fasern heutzutage nicht mehr so leicht wie in den 90ern (Biegeradien von wenigen cm sind heutzutage für ein LWL-Kabel kein Problem mehr), aber gerade die verbreiteten, platzsparenden LC/LC-Verbinder (siehe „Stecker-Typen für LWL-Fasern“ weiter unten) sind aufgrund ihrer filigranen Struktur deutlich empfindlicher als, z.B. ein SFF-8088-Verbinder oder ein SDI-Kabel.

Ausserdem sind zwar die LWL-Kabel selbst (bezogen auf vergleichbare Längen) gar nicht mehr so viel teurer als hochwertige Kupferkabel, aber dennoch sind heutzutage die Mehrzahl der anzuschliessenden Geräte oft nur mit normalen Kupferkabel-Anschlüssen versehen - es Bedarf also Kosten verursachender Konverter (welche zuhauf von Anbietern wie AJA oder Blackmagic Design angeboten werden). Deren Kosten muss man nun, z.B. bei optischen Videostrecken jenseits der 50 oder 100 Meter Länge, wieder in Relation zu den eingesparten Signalverstärkern setzen. Schlussendlich, das sei aus der Praxis mit zahlreichen Kundenkontakten berichtet, liegen die Zusatzkosten für LWL-Verkabelungen heutzutage oftmals deutlich unter dem, was Kunden befürchten, dafür investieren zu müssen.


Typen von LWL-Fasern / Kabeln

Wenngleich es auch Dutzende verschiedener und in Sachen Übertragung keineswegs kompatible Glasfaserkabel auf dem Markt gibt, so reduziert sich die im IT- und Medienbereich verwendeten Auswahl doch auf zwei Typen: Multimode- und Singlemode-Kabel (letztere werden auch Monomode-Kabel genannt). Technisch gesehen unterscheiden sich diese - vereinfacht gesagt - durch die Art des Materials, aus der die Glasfaser besteht und im Durchmesser der Faser selbst. Multimode-Fasern haben einen Durchmesser  von 50 bis 100 Mikrometern (µm), Singlemode-Fasern einen von 8 bis 10 µm. Der Grund weshalb es überhaupt verschiedene Kabel gibt liegt primär in den Kosten: In Multimode-Kabeln wird ein Laserlicht mit einer Wellenlänge von 850 Nanometern (nm) genutzt - das kann preiswert von speziellen LEDs erzeugt werden. Das in Singlemode-Kabeln verwendete Laserlicht hat meist eine Wellenlänge von 1310 nm, die entsprechenden, das Laserlidht erzeugenden Bauteile sind hier etwas teurer. Im Detail wird das übrigens hier https://en.wikipedia.org/wiki/Multi-mode_optical_fiber bzw. hier https://en.wikipedia.org/wiki/Single-mode_optical_fiber sehr gut erläutert.

 

Links die Darstellung des Strahlenverlaufs in einem Singlemode-Kabel, rechts davon ein Multimode-Kabel.

 

Multimode-Kabel werden hauptsächlich zur Verkabelung innerhalb eines oder benachbarter Räume verwendet. Je nach dem, welche Bandbreite auf dem Kabel „gefahren“ wird, ist auch die maximale Länge eines Multimode-Kabels unterschiedlich: etwa 2 Kilometer bei 100 MBit/s, etwa 1000 Meter bei 1 GBit/s und etwa 550 Meter bei 10 GBit/s.

Singlemode-Kabel kommen immer öfter in der Vernetzung verschiedener Gebäude-Stockwerke zu Einsatz - zum Beispiel dürfte wohl im Kern jedes, in den letzten Jahren erbauten Hochhauses eine Vielzahl von Singlemode-Kabeln verlegt worden sein, die in jedem Stockwerk Abzweigungen haben und zum zentralen „Maschinen-Raum“ des Hauses führen.

Und jetzt kommt das Wichtigste: Bei 10 GBit/s kann ein typisches Singlemode-Kabel mehrere tausend (!) Kilometer lang sein. Und selbst bei einer Datenrate von 40 GBit/s sind noch einige hundert Kilometer lange Kabel möglich. Da dies jedoch in der Praxis „unserer“ Industrie selten notwendig ist und für derartige Distanzen spezielle Verstärker benötigt werden, beschränken sich die meisten Hersteller von Produkten im Medien/IT-Bereich auf die Spezifikation von maximal 20km Kabellänge - so zum Beispiel die Hersteller Blackmagic Design und AJA, die entsprechende Spezifikationen für ihre Konverter herausgegeben haben.

Übrigens: Auch wenn zum Beispiel alle Konverter von Blackmagic für den Einsatz mit Singlemode-Kabel spezifiziert sind, so kann man in der Praxis durchaus auch Multimode-Kabel verwenden. Das schränkt die Länge erheblich ein, funktioniert aber meistens (was keinesfalls bedeutet, das wir eine solche Verkabelung auch nur ansatzweise empfehlen möchten!).


Mediakonverter

Im übrigen gibt es am Markt auch Konverter, die zwischen den bei Multimode und Singlemode verwendeten Wellenlängen des Laserlichts konvertieren oder umsetzen - diese sind jedoch aufgrund des notwendigen technischen Aufwands mit um die 1000 EUR pro Stück relativ teuer - jedenfalls dann, wenn man Modelle wählt die auch mit 10 oder 40 GBit/s Bandbreite arbeiten.


Stecker-Typen für LWL-Fasern

Die in den letzten Jahren am häufigsten vorkommenden Steckertypen nennen sich ST, SC und LC (Näheres dazu unter https://de.wikipedia.org/wiki/LWL-Steckverbinder). Vor allem wegen der kleineren Bauform sind LC-Stecker dabei, sich für die Verkabelung von LWL-fähigen Geräten in unserer Branche auf weiter Front durchzusetzen. ST- und SC-Stecker kommen meist bei LWL-basierten Netzwerken zum Einsatz.

 

Grundsätzlich sind die am Anfang und am Ende eines LWL-Kabels montierten Stecker unabhängig vom verwendeten Typ der Faser - in der Praxis sind jedoch Multimode-Kabel öfter mit LC-Verbinder, Singlemode-Kabel öfter mit den (älteren und einem Bajonettverschluss ausgestatteten) ST-Steckern versehen. ST-Stecker sind auf den ersten Blick den bei Kupfer-Video-Kabeln verwendeten BNC-Steckern ähnlich.

Der Vorteil von LC (und  SC) Steckern besteht darin, zwei dieser Stecker mittels Plastik-Clip zu einer Duplex-Verbindung miteinander verbinden zu können. Die Bauform stellt automatisch sicher, dass das Kabel beim Anschluss nicht verdreht werden kann.

Meistens liegen daher am Gerät selbst zwei Buchsen für LC-Stecker direkt nebeneinander - die Bauform belegt dabei in etwa die Größe des bei Ethernet-Kabeln verwendete RJ45-Steckers. Genau das ist auch der Grund weshalb die meisten GBICs (siehe nächster Abschnitt) mit LC-Verbindern daherkommen. Da, wie erwähnt, oftmals zwei LWL-Fasern (oder Adern) nebeneinanderliegend zum Einsatz kommen, spricht man zudem oft von LC/LC-Kabeln.

Wie bei Kupferkabeln auch, hat ein LWL-Kabel keine Richtung, es gibt also kein vorne oder hinten - wenn man mal davon absieht, dass es spezielle Adapter-Kabel gibt, die an einem Ende z.B. einen LC-Stecker und am anderen Ende einen ST-Stecker haben (vergleichbar zum Beispiel mit  Stereo-Audio-Kabeln, die an einem Ende einen 3,5mm Klinkenstecker und am anderen Ende zwei Cinch/RCA-Stecker aufweisen).

 

Leider ist es mit vertretbaren Mitteln für Endanwender heutzutage wenig realistisch, irgendeine der o.g. Steckerformen selbst an das LWL-Kabel zu montieren (so wie Ihnen das vielleicht vom „crimpen“ von Netzwerk- oder Videokabeln her bekannt ist). Warum das so ist, kann man unter https://de.wikipedia.org/wiki/LWL-Steckverbinder#Steckermontage nachlesen.

 

Eingangs wurde ja bereits erwähnt, dass die LWL-Kabel selbst heutzutage relativ unempfindlich sind - da könnte man sogar einen groben Knoten reinmachen, ohne dass die Faser selbst in Mitleidenschaft gezogen wird. Die Schwachstelle sind jedoch die LC-Stecker - gibt man auf diese zu viel Zuglast, reissen Sie ab - womit das Ganze Kabel aus vorgenannten Gründen „irreparabel“ beschädigt ist. Das ist bei der Verkabelung per LWL innerhalb von 19“-Schränken natürlich kein Problem - wohl aber in dem Moment, in dem man LWL-Kabel im Ausseneinsatz betreibt; zum Beispiel zum Anschluss von Kameras mit teils mehreren hundert Metern Kabellänge an SDI-Router oder ähnliches. Aber auch dafür gibt es Lösungen - siehe dazu die unten stehenden Abschnitte „Glasfaser-Verbindungstypen“ und „Glasfaser-Kabeltypen“.


Mini-GBICs/SFP-Module vs. Direct Attached

Wenn wir jetzt hier die Aussage machen, dass nahezu keines der per LWL-Kabel zu verbindenden Endgeräte tatsächlich auch optische Anschlussbuchsen - sondern nur elektrische, kupferbasierte - besitzt, dann mag Sie das als Leser verwundern; es entspricht aber der Realität.

 

Typischerweise haben derlei Geräte zwecks Anschluss noch eine rechteckige, ca. 2x1cm grosse, kupferbasierte Buchse, den sogenannten SFP-Cage. Erst dort eingebaute, als SFPs oder Mini-GBICs bekannte Module in der Größe eines kleinen Fingers, wandeln das elektrische Signal tatsächlich in ein optisches um und bieten dann (meist) die o.g. LC/LC-Verbinder. SFPs sind immer auch hot-plugable, können also während des Betriebes ausgetauscht werden. Näheres hierzu findet sich unter https://de.wikipedia.org/wiki/Small_Form-factor_Pluggable

 

Es gibt derzeit drei Typen von SFPs.

  • SFP für Bandbreiten bis 6 GBit/s
  • SFP+ für Bandbreiten bis 10 GBits/s
  • QSFP für Bandbreiten bis 40 GBit/s

 

QSFPs sind vergleichsweise aufwändig und damit teuer, da sie vier SFP+-Module „ersetzen“ und zur Erzielung der Bandbreite von 40 GBit/s vier Laserstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge (1271 nm, 1291 nm, 1311 nm und 1331 nm) multiplexen. Dies wird dann auch als CWDM bezeichnet und setzt - siehe oben - selbstverständlich Singlemode-Fasern voraus (siehe dazu auch https://de.wikipedia.org/wiki/Multiplexverfahren#CWDM). CWDM-basierte, gemultiplexte, optische Verbindungen erlauben es 40 GBit/s bis zu 70km ohne Signalverstärkung  zu übertragen.

Am Rande erwähnt sei hier auch der Begriff „Direct Attached“ - er steht für eine kupferbasierte Verkabelung mittels spezieller Kabel, die direkt in die SFP-Cages gesteckt werden. Verbreitung findet diese Anschlussart hauptsächlich innerhalb von 19“-Schränken, wenn Geräte die direkt übereinander montiert sind, via Kabeln verbunden werden müssen und Kabelstrecken von weniger als 1 oder maximal 3 Meter zu überbrücken sind. Das erspart einem dann den Einsatz von SFPs und LWL-Kabeln.

 

ACHTUNG

Wichtig für Sie als  Kunden ist es unter anderem sicherzustellen, dass auf beiden Seiten der Verbindung SFP-Module mit den gleichen Spezifikationen zum Einsatz kommen. Ausserdem ist es wichtig sich zu informieren, ob das jeweils gewünschte, LWL-fähige Gerät ein SFP-Modul im Lieferumfang hat (wie das z.B. bei ATTO der Fall ist) oder ob (wie oft bei Blackmagic Design oder AJA der Fall), der Preis des SFP-Moduls noch zum Kaufpreis hinzugerechnet werden muss.

Bei Preisen jenseits ab 150 € für ein SFP-Modul mit 6 GBit/s bis hin zu mehreren hundert € für ein CWDM-fähiges QSFP-Modul - jeweils pro LC/LC Port - sind hier auf den ersten Blick preiswertere Angebote unterm Strich teurer, als jene, die SFP-Module gleich mitliefern.


Glasfaser-Verbindungstypen

Kommen wir zu einem anderen Problem bzw zur Beschreibung von dessen Lösung: Die Empfindlichkeit der weit verbreiteten LC/LC-Duplex-Stecker für LWL-Fasern, wie eingangs unter  „Vor- und Nachteile optischer Verkabelungen“ erwähnt.

LC/LC-Duplex-Verbindungen sind prima, so lange sie nur selten und vor allem unter einigermaßen sauberen/staubfreien Bedingungen ein- und ausgesteckt werden. Immerhin reduziert jedes Staubkorn auf einem solchen Stecker, jeder fettige Fingerabdruck auf den Linsen eines SFPs die Übertragungsleistung - und das zum Teil ganz erheblich.

Um LWL-Verbindungen auch im Ausseneinsatz (Stichwort „Roadshow-tauglich“) verwenden zu können, haben sich weltweit (!) zwei - „natürlich“ inkompatible - Standards auf dem Markt herausgeschält. Einerseits die von der deutschen Firma Neutrik entwickelten opticalCON-Stecker, andererseits die vom ebenfalls deutschen Hersteller Rosenberg OSI proklamierten Stecker.

Aufgrund der größeren Verbreitung führt picturetools aktuell nur das Kabel mit Rosenberg im normalen Programm. Gern liefern wir Ihnen aber auf Anfrage auch opticalCON-Stecker.

Wenn gleich mechanisch unterschiedlich, so sind beide dieser Steckenormen auf den  ersten Blick XLR-Verbindern aus dem Audio-Bereich ähnlich - siehe die nebenstehenden Bilder. Es gibt Adapterkabel von LC/LC auf die Rosenberger-Stecker, die mechanisch erheblich stabiler und mit einem Verriegelungsschutz ausgestattet sind. Ausgestattet mit Staubschutzklappen befinden sich im inneren der Buchsen Linsen, die das Licht „auffächern“ und im inneren der Stecker wiederum Linsen, die das aufgefächerte Laserlicht wieder in die Glasfaser Bündeln. Das führt dazu dass zumindest kleine Schmutzpartikel die Übertragungsleistung kaum beeinflussen.

Näheres zu der Technik, den verfügbaren Adaptern und Kabeln finden Sie unter dem Stichwort „Fieldcast“ auf unserer Webseite.


Glasfaser-Kabeltypen

Selbstverständlich gehören zu Steckern, die für den Ausseneinsatz von LWL-Verbindungen entwickelt wurden auch entsprechende Kabel. Denn die (meist orangefarbenen und als Patchkabel verwendeten) LC/LC-Duplexfasern sind nicht dafür ausgelegt, dass sie oft ausgerollt oder eingerollt und auf ihnen „herumgetreten“ wird.

 

Dementsprechend gibt es z.B. vom Hersteller Fieldcast mit spezieller Ummantelung versehene LWL-Kabel. Diese halten einem punktuellen Druck von über 300kg stand, können hunderte Male auf Trommeln aufgerollt und auch durch Pfützen und Matsch verlegt werden, ohne dass sie Schaden nehmen.

Derartige, an beiden Enden mit Rosenberg-Steckverbindern ausgestattete Kabel und sind Lose oder auf Kabeltrommeln in verschiedenen Längen bis zu mehreren Hundert Metern zu haben. Einige Kabeltypen können neben dem LWL-Signal über zusätzliche Kupferlitzen auch Strom übertragen (z.B. zur Versorgung einer Kamera). Ausserdem sind die Kabel einfach kaskadier- also durch Zusammenstecken verlängerbar.

Auch hierzu finden Sie weitere Infos unter dem Stichwort „Fieldcast“ auf unserer Webseite.


Bildnachweise:
Für Singlemode/Multimode-Strahlengang: Von Kirnehkrib - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0
Für LC-Stecker und SFP-Module: Von Adamantios - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0  

Downloads:

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