Les extender RJ45 ou émetteur-récepteur sur paire torsadée.
Les nouveaux signaux audio/vidéo numériques utilisent des interfaces (HDMI, DVI et DisplayPort) très haut débit qui permettent une excellente fiabilité dans la restitution du signal. Toutes ces technologies ont été initialement conçues pour des applications grand public. Mais rapidement leurs performances les ont propulsées dans le milieu professionnel (intégrations, prestation AV et broadcast).
Problème récurrent rencontré avec les signaux VGA, HDMI... : c'est la distance sur laquelle le signal doit être transmis.
Solutions : pour parer à ce problème, il existe différentes solutions ou interfaces qui ont toutes des avantages et des inconvénients :
• Câble de grande distance :
Les + : mise en oeuvre extrêmement simple
Les - : problème de fiabilité, rapidement très cher
• Emetteur-récepteur sur paire torsadée :
Les + : solution extrêmement fiable, peu onéreuse
Les - : impossible de faire de très grandes distances
• Transmission sur fibre optique :
Les + : solution extrêmement fiable, possibilité de faire de très grandes distances
Les - : coût très élevé
• Système wireless
Les + : solution plus ou moins fiable selon le fabricant, simplicité de la mise en oeuvre
Les - : coût extrêmement élevé
La solution qui s'avère être la plus judicieuse est généralement l'utilisation d'interface "émetteur-récepteur sur paire torsadée", c'est à dire une interface constituée de 2 boîtiers : 1 émetteur (côté source) et 1 récepteur (côté display). Ces 2 boîtiers sont reliés via un simple cordon RJ45 (Cat5 ou Cat6). Voici un petit survol des différentes technologies.
Émetteur-récepteur sur paire torsadée en passif (ne nécessitant aucune alimentation)
C'est la solution la plus économique mais qui a ses limites. Car l'interface ne permet pas de faire passer le signal sur de très grandes distances. Aussi, le signal n'est pas retraité, ce qui peut poser quelques problèmes lors de l'utilisation (parasites...). Cette technologie est de moins en moins utilisée car elle présente un certain nombre de problèmes de fiabilité aussi bien technique qu'au niveau de la performance. Les tehcnologies actives sont donc à privilégier.
Existe pour les signaux :
• Audio stéréo (analogique) : jack 3,5mm, RCA...
• Vidéo analogique : CV (RCA, BNC...), S-VHS, YUV, VGA et RGBHV
• Vidéo numérique : HDMI et HD-SDI
Émetteur-récepteur sur paire torsadée en actif (utilisant une alimentation) sur protocole propriétaire
Solution très performante à des tarifs restant très abordables. La fiabilité dépend alors du fabricant (protocole du signal, ex Blustream, DGKat de chez Kramer...) ainsi que de la qualité des composants.
Existe pour les signaux :
• Audio numérique : Toslink et S/PDIF (RCA)
• Vidéo analogique : CV, S-VHS, YUV, VGA et RGBHV
• Vidéo numérique : HDMI et HD-SDI
Le HDBaseT
Interface révolutionnaire permettant le transport de 5 signaux distincts et non compressés sur un simple cordon RJ45 Cat6 S/FTP. Le principe est simple, il permet de faire fonctionner un display (TV, écran LCD, vidéoprojecteur) via un unique cordon Ethernet relié à la source. Cette technologie était initialement destinée aux intégrateurs audiovisuels et commence à être embarquée dans les nouvelles générations de display (ex. Panasonic...). Le HDBaseT devient progressivement le standard pour la transmission de longue distance de signaux HDMI, VGA...
Les 3 points forts du HDBaseT :
Transmission de 5 signaux distincts dans un seul cordon Cat6 :
• Vidéo : signal vidéo HD, 2K, 4K ou 3D non compressé
• Audio : Dolby Digital, DTS, Dolby TrueHD et DTS Master Audio
• Ethernet et Internet : jusqu'à 100 Mbits permettant la mise à jour du software du matériel et l'accès à des médias interactifs (streaming...)
• Commande : tous les signaux provenant d'une télécommande IR, HF... mais également le signal RS-232
• Puissance : jusqu'à 100W en DC
Distance d'utilisation : jusqu'à 180 m pour un signal HDMI 1080p (cette distance dépend de la performance de chaque système)
Protocole propriétaire commun entre tous les fabricants d'interface (Blustream, Kramer...) et d'affichage. vidéoprojecteur, écran LCD (Panasonic...)
AVoIP
L’usage des technologies AVoIP, sur un débit de 10Gb/s, est plus destiné à une distribution audiovisuelle dans un espace public vers les locaux attenants.
Le problème relevé est qu'avec un nombre plus élevé de sources et de destinations il va être nécessaire de multiplier les switchs et liaisons interswitches. La résolution des pannes ou des difficultés d’exploitation est beaucoup plus ardue, en particulier pour ceux qui n’ont pas une culture « réseaux ».
Du coup, de nombreuses installations sont déployées avec un réseau dédié à la gestion de l’entreprise d’un côté et de l’autre un réseau réservé à la communication audiovisuelle dans une architecture simplifiée.
Un système de distribution et de diffusion AVoIP est basé sur le principe suivant : le flux IP aboutit sur un switch réseau. Celui-ci aiguille la/les sélections vers la/les destinations choisies. Les récepteurs transformeront à l’inverse ce flux IP en signal audio ou vidéo.
Ce dispositif nécessite obligatoirement un contrôleur – ordinateur ou serveur – offrant, via un navigateur web, une interface graphique reprenant les présentations habituelles des commandes de matrices audiovisuelles. Au-delà de l'adressage de source à destination, il pourra également piloter la résolution des images, la gestion des canaux audio et affecter des intitulés compréhensibles plutôt que de de gérer des adresses IP ou Mac.
SDVoE - Software Defined Video-over-Ethernet — une API commune (Application Programming Interface
Portés par les prouesses de la technologie AVoIP, 6 membres fondateurs — Aquantia, Christie Digital, NETGEAR, Semtech, Sony et ZeeVee — ont fait part de leur expertise et ont créé l’alliance SDVoE.
Il ne s’agit plus seulement d’encodeurs, décodeurs, splitters, sélecteurs ou matrices, c’est désormais l’ensemble de la chaîne qui communique sous un même protocole normalisé : matériels, logiciels, et infrastructure réseau...
Si le mot d’ordre de cette dernière plateforme est l’Interopérabilité, c’est également un outil de collaboration, de dialogue entre clients, fabricants, programmeurs et ingénieurs en logiciels pour développer les applications de l’avenir.
Il s’agit d’offrir une souplesse d’utilisation fiable et rentable, mais surtout servir le dialogue entre deux corps de métiers qui ne maitrisent pas nécessairement les techniques et besoins du second :
les professionnels de l’Audiovisuel d’une part et les développeurs informatiques & fabricants IT d’autre part. Faire converger donc, avec une grande facilité, des signaux AV (Audio, Vidéo) aux signaux de données IT (Information Technology — appareils, réseaux, infrastructures et processus pour créer, traiter, sécuriser, échanger et stocker des données électroniques).
Les fabricants fondateurs, coutumiers des chipsets IT, ont donc développé une application commune (une API) qu’ils peuvent implanter aisément dans n’importe quel appareil ou software d’un fabricant « adoptant » l’alliance.
Ce protocole permet de router indépendamment des vidéos et de l’audio à partir d’un switch Ethernet en 10Gb et d’un contrôleur SDVoE. De s’affranchir de nombreux modules et liaisons intermédiaires, d’où la rentabilité de cette solution.
Les renvoyer sur des écrans Multiviews, faire des murs d’images à partir d’autant d’émetteurs/récepteurs que de dalles affichant l’image fragmentée sous des résolutions jusqu’à 4K [4 :4 :4] à une vitesse de rafraichissement de 60Hz, soit une compression et latence quasi-nulle). Le tout en profitant de commutateurs KVM …
Les commutateurs KVM (Keyboard-Video-Mouse switch) renvoient plusieurs signaux vidéo et périphériques, sous condition qu’ils soient branchés en USB, vers un unique écran, clavier et souris, permettant d’en prendre le contrôle à partir d’un même poste.
Gérer de multiples protocoles
Pour éviter de surcharger le réseau et de multiplier les flux, tous les systèmes de transmission sur IP mettent à profit le mode multicast. Si les contenus audiovisuels sont transportés en même temps que d’autres données, il est fortement recommandé de les affecter à des VLAN (Virtual Local Area Network) différents avec des limites de débit choisies en fonction des volumes consultés.
Pour répondre aux besoins spécifiques des réseaux IP et éviter les multiples normes propriétaires, un standard a vu le jour avec l'alliance SDVoE.
Des switchs proposent actuellement jusqu'à 96 ports pourvus, selon les modèles, de ports RJ-45 avec un débit de 1 ou 10 Gb/s, et/ou de logements pour modules SFP/SFP+/QSFP pour fibres optiques jusqu'à 100Gb/s.
Module SFP
SFP
Un SFP, small factor pluggable, est un émetteur-récepteur compact et enfichable à chaud destiné aux protocoles de communication Ethernet 100/1000 Mbit/s, le Fibre Channel et SONET notamment. Les émetteurs/récepteurs SFP prennent en charge les vitesses jusqu’à 4,25 Gbit/s.
SFP+
Les émetteurs/récepteurs SFP et SFP+ sont pratiquement identiques en termes de taille et d’aspect. La principale différence est que le SFP+ prend en charge des vitesses supérieures, jusqu’à 10 Gbit/s. La différence de débit influence aussi la distance de transmission différente : le SFP offre généralement une distance supérieure.
QSFP
Le QSFP, Quad Small Form Factor Pluggable, est un autre type d'émetteur-récepteur compact et remplaçable à chaud. Il prend en charge Ethernet, Fibre Channel, InfiniBand et les normes SONET/SDH avec différentes options de débit de données. Les modules QSFP sont généralement disponibles en plusieurs types différents : 4x 1 Gbit/s QSFP, 4x 10 Gbit/s QSFP+, 4x 28 Gbit/s
QSFP28
QSFP+ et QSFP28 sont les versions les plus récentes, qui supportent de nombreuses applications 40Gbit/s et 100 Gbit/s.