AV over IP per Drag & Drop: ZeeVee ZyPer 4K UHD60 im Praxistest

ZeeVee ist bekannt als Hardware-Anbieter für „AV over IP“-Lösungen in jeder Dimension. Im Praxistest untersucht PROFESSIONAL SYSTEM Encoder und Decoder der ZyPer 4K UHD60-Serie in Verbindung mit der ZyPer Management Platform.

Inhalt dieses Praxistests:

• Professional System-Testaufbau
• ZyPer 4K UHD60-Hardware
• Einrichten eines „AV over IP“-Netzwerks
• Walls, Multiview und Zones
• Steuerung und Automation
• Logs
• Redundanz der ZMP
• Erfahrungswerte

ZeeVee ist Gründungsmitglied der SDVoE-Allianz (Software Defined Video over Ethernet): Dieser Zusammenschluss von Unternehmen der IT-und AV-Branche treibt die Stan­dardisierung der Übertragung von AV-Signalen via Ether­net mit dem Ziel voran, dass „hochwertige AV-und Daten­netzwerke eine Infrastruktur gemeinsam nutzen können“. Letztendlich möchte die Allianz „nicht-proprietäre“ Hard-und Software-Plattformen von verschiedenen Ökosystem­partnern fördern.

ZeeVee bietet Encoder und Decoder für die AV-Video-Distribution an, die AV-Signale mit einer zeitlichen Latenz von maximal 35 ms in Encodierungen mit H264, JPEG-2000 oder 4K (4:4:4) übertragen. Dazu liefern die Enco­der Video-Inhalte, Steuersignale und Daten über handels­übliche Netzwerk-Switche via Standard-Ethernet-Protokoll an die Decoder. Die benötigten Bandbreiten für die ZyPer 4K UHD60-Serie liegen bei 800 Mbit/s.

Professional System hat in der Vergangenheit bereits über verschiedene Case Studies mit „AV over IP“-Lösungen von ZeeVee berichtet. Stets wurden die einfache Einrich­tung und das einfache Routing der Inhalte über die „ZyPer Management Platform“ hervorgehoben. In unserem Praxistest wollten wir die Funktionalitäten des Systems selbst kennenlernen und erproben. Dazu stellte uns ZeeVee Europe eines ihrer Demo-Sets zur Verfügung, mit dem wir ein eigenes „AV over IP“-Netzwerk einrich­ten konnten.

>> zurück zur Übersicht

Professional System-Testaufbau

Unser Test sollte sich auf die Grundfunktionalitäten be­schränken, so dass wir aus der Vielzahl der ZyPer 4K UHD60-Encoder und -Decoder für den Testaufbau zwei „ZyPerUHD60-Encoder, Single LAN mit HDMI-Loopout“ (Art.-Nr: ZUHD60-1E) und zwei „ZyPerUHD60-Encoder, schaltender Dreifacheingang und Dual-LAN“ (Art.-Nr: ZU­HD60-2E) sowie zwei „ZyPerUHD60 Decoder, Single LAN“ (Art.-Nr: ZUHD60-1D) und zwei „ZyPerUHD60-De­coder, Dual 1G LAN“ (Art.-Nr: ZUHD60-2D) auswählten. Somit verwendeten wir im Testaufbau Encoder für insge­samt vier Quellen und Decoder für vier Senken, beste­ hend aus 4K-Displays mit 3.840 × 2.160 Px und Full-HD-Displays mit 1.920 × 1.080 Px. Das Netzwerk wurde über einen Netgear-Switch M4300 16x (Stackable Managed Switch mit halber 19″-Breite und 16X 10G/MULTIGIG-Ports und 299W PoE+-Budget – IT-Kern und AV-over-IP) realisiert. Grundsätzlich ist die Verwendung handelsüblicher 1-Gbit-Switche mit Multicast-Unterstützung mög­lich. Zur Steuerung unseres Encoder-/Decoder-Aufbaus kam die ZyPer Management Platform in der vorinstallier­ten NUC Mini-PC-Version zum Einsatz (Software-Version 3.2.39244).

Mit der Hardware kann eine beliebige Anzahl von En­codern und Decodern eingerichtet, verwaltet und betrie­ben werden. In unserem Testaufbau steuerten wir den NUC PC via Web Browser (Windows/Chrome) von einem Laptop (Win 10 Pro) aus. Ergänzt wurde die Testumgebung mit der Simulation einer Konferenzraumumgebung mit Webcam und Speakerphone von Jabra.

>> zurück zur Übersicht

ZyPer 4K UHD60-Hardware

Alle Varianten der Encoder/Decoder sind von den Abmes­sungen her identisch gehalten und unterscheiden sich le­diglich durch die verschiedenen Konnektivitäten für die eingebauten Funktionalitäten. Der Rack-Einbau erfolgt mit bis zu acht Units senkrecht, nebeneinander angeordnet. Hierzu bietet der Hersteller passende 19″-Rack-Adapter an. In beispielsweise kleineren und mobilen Racks, wie sie z. B. in Seminar-und Konferenzräumen oder auf Bühnen bereitgestellt werden, lassen sich zwei Units auch neben­einander in 19″ passend unterbringen. Die handlichen Encoder können auch unter einem Tisch befestigt oder Decoder können direkt hinter einem Display verbaut wer­den. Die Units lassen sich entweder über PoE (Power over Ethernet) oder via Netzteil betreiben. Sie zeigen ihren Sta­tus mit LEDs auf der Vorderseite an: „Power“ und „Sta­tus“ (Version „Triple Input and Dual LAN“ zusätzlich für jeden einzelnen der drei Signalwege). Der Encoder „lite“ verfügt über genau einen HDMI-Eingang mit einem zu­sätzlichen HDMI-Loopout und einem Ethernet-Anschluss, einen USB-Anschluss, einer seriellen RS-232-Phoenixanbindung, einen 5-Pol-Phoenix Audio-Ein-und -Aus­gang sowie „IR in“ und „IR out“.

Die Encoder-Ausführung „Triple Input and Dual LAN“ unterstützt zusätzlich bis zu drei Video-Signale (2 × HDMI, 1 × USB-C und einen zusätzlichen HDMI Out). Für die Netz­werkanbindung stehen je ein RJ45-Anschluss für „Media Transport“ und einer als „Utility Port“ zur Verfügung. Die Hardware unterstützt Auflösungen bis 4.096 × 2.160 Px.

Die ZyPer 4K UHD60-Encoder und -Decoder arbeiten lüfterlos und sehr stromsparend. Sie werden vom Herstel­ler mit einem Verbrauch von elf Watt durchschnittlich an­geben. Bei Units, die gerade nicht encodieren oder deco­dieren, sinkt der Stromverbrauch weiter ab.

Weitere Ausführungen der ZyPer 4K UHD60-Serie un­terstützen Dante/AES67 oder sind mit einer integrierten „ZyPer Mangagement Platform“ (ZMP) ausgestattet, so dass das Management der AV-Distribution ohne weitere Hardware erfolgen kann (Dante-und ZMP-Option sind alternativ für einen ZyPer 4K UHD60-Encoder wählbar). Das Management des AV over IP-Systems kann alternativ entweder über die „Enterprise Hardware“ in einer 19″-Rechner-Ausführung in 1 HE oder als „Standard Hard­ware“ auf einem NUC Mini-PC oder via „VMWare-Image“ zur Installation auf einer virtuellen Maschine er­folgen. So kann die „AV over IP“-Hardware beliebig nach den Anforderungen des gesamten AV-Netzwerks einer In­stallation konzipiert werden, mit den jeweils passend spe­zifizierten Encodern/Decodern an den Endpunkten.

Im Test wurde zur Steuerung die ZMP „Standard Hard­ware“ eingesetzt. Dieser NUC Mini-PC bietet ebenfalls zwei Netzwerkanschlüsse: einmal den „Video Network Port“, über den der PC mit dem Switch verbunden ist, und zusätzlich einen zur direkten Kontrolle des NUC via Browser über einen weiteren PC. Dazu muss sich der an­gebundene zusätzliche PC im gleichen IP-Adressraum wie der NUC befinden. Somit ist für Einrichtung und Betrieb keinerlei Bedienung des NUC nötig, er muss lediglich ge­startet sein. Der NUC arbeitet auf Basis eines Linux Ubuntu-Betriebssystems. Im Test konnte das Setup sofort und ohne jegliche IT-Administration in Betrieb genommen werden.

>> zurück zur Übersicht

Einrichten eines „AV over IP“-Netzwerks

Über die PoE-Netzwerkverbindungen angeschlossen, waren alle Encoder und Decoder im Testaufbau mit Strom versorgt und steuerbar. Netzteile sind somit un­nötig. Dazu erwies sich die ZyPer Management Platform als tatsächlich schnell und problemlos bei der Erken­nung der angeschlossenen Encoder und Decoder ohne jegliche händische Einrichtung über die Web Browser-Steuerung.

Über das Menü-Icon wird die Ansicht der ZMP eingestellt, indem per Radio Button die gewünschten Elemente („Tabs“) angeklickt werden. Mit der Auswahl von „Sources“ und „Displays“ erscheint ein Fenster mit zweigeteilter Ansicht, in dem links die Quellen (Encoder) und rechts die Senken (Decoder) angezeigt werden. Ohne Konfigurationsaufwand erscheinen die verbundenen Units. Signalwege können sofort ohne Programmierung per Drag & Drop verwendet werden: Eine Quelle wird dabei mit dem Cursor einfach über die gewünschte Senke „gezogen“. Das Ergebnis wird nach kurzer Quel­lenschaltung direkt sichtbar. Die Signalübertragung der Video-Inhalte erfolgte ohne erkennbare zeitliche Latenz (Lippensynchron).

Für eine Einrichtung von einer Video-Konferenzumge­bung zeigte sich die Einrichtung ebenso leicht und schnell handhabbar. Auf Seiten der Senke, wie beispielsweise in einem größeren Konferenzraum, ließen sich Display, Ka­mera und Speakerphone problemlos mit Quellen verbin­den, wie beispielsweise einem Referenten-PC mit einer Videokonferenz-Umgebung (Google Meet) über einen separaten Encoder.

Der Testaufbau mit vier Quellen und vier Senken ist sicherlich als überschaubar zu bewerten. In größeren „AV over IP“-Anwendungen gibt die ZMP verschiedene Hilfe­stellungen, um den Überblick zu behalten. So kann die Darstellung nach Signal-Stati, nach Signal-Spezifikation, Bildauflösung oder auch nach Device-Namen gefiltert/an­gezeigt werden. Mit der Auswahl „Sort Order“ kann die Darstellung der Reihenfolge von Quellen und Senken nach eigenen Vorgaben eingereiht werden. In komplexen „AV over IP“-Systemen kommt einer durchdachten Nomenklatur von Quellen und Senken eine erhebliche Bedeutung zu.

Per Rechtsklick auf eine Quelle können in einem Unter­menü („Configure Join“) der Name der Quelle und Vor­gaben für die gewünschten Quellenschaltungen spezifi­ziert werden. Diese Definition bezieht sich auf die verwendeten Signaltypen: Video, Audio, RS-232, Infrared und USB. Unter „Device Details“ werden alle relevanten Informationen dargestellt. Hier kann die Quelle auch di­rekt konfiguriert und gesteuert werden (unter „Config.“ z. B. DHCP, RS-232). Für im System angeschlossene Enco­der mit Triple Input wird unter „Video Port“ gewählt, welcher Eingang (HDMI 1, HDMI 2, USB-C) aktiviert wer­den soll. Unter „Action“ können Steuerbefehle sofort ausgeführt werden.

Auch auf der Seite der Senken bietet ein vergleichbares Untermenü die Möglichkeit für die oben beschriebene Konfiguration und Steuerung. Unter „Disconnect Joins“ werden aktive Verbindungen einfach per Mausklick abge­schaltet. So kann in der ZMP die AV-Distribution jederzeit ohne Programmierung durchgeführt werden.

Anstelle der grafisch gestützten Darstellung für „Sources“ und „Displays“ kann mit der Wahl von „Source Grid“ und „Display Grid“ eine Listenansicht der Quellen und Senken geöffnet werden. Über „Tabs“ können die Einstellungsbereiche Status, Routing, Con­fig, VideoOut, Network, EDID, Firmware und RS-232 angewählt werden. In der Listenansicht kann beispiels­weise im Tab „VideoOut“ ein individuelles Pixel-Maß für ein Display editiert werden. Unter Verwendung der Grid-Darstellung ist ein Export aller Einstellungen in eine CSV-Datei möglich.

In der grafischen Ansicht von Quellen und Senken werden Probleme bei der Hardware-Anbindung grafisch sofort ersichtlich anhand der farblichen Umrandung der Encoder-/Decoder-Icons mit den Farben Grün, Gelb und Rot: Gelb indiziert, dass das HDMI-Kabel zwischen En­coder und Video-Quelle bzw. zwischen Decoder und Display gestört ist, während gleichzeitig Encoder/Deco­der erkannt werden. Das System kann in diesem Fall keinen fehlerfreien Videostream identifizieren. Rot zeigt an, dass keine Verbindung zum betreffenden Encoder/ Decoder existiert. In der Grid-Ansicht erfolgt diese An­zeige mit farbigen Indikatoren im Tab „Status“.

>> zurück zur Übersicht

Walls, Multiview und Zones

Im Rahmen unseres Tests mit wenigen, also insgesamt acht Endpunkten inklusive vier Senken, sind diese Funktionen nicht aussagekräftig zu evaluieren, zumal die Funktion „Multiview“ nur bei der Integration von ZyPer4K-Deco­dern zur Verfügung steht. Die Möglichkeiten der AV-Dis­tribution mit „Walls“, „Multiview“ und „Zones“ sind bei Installationen mit deutlich mehr Endpunkten und einem komplexeren Setup sinnvoll, sollen in unserem Testbericht aber nicht unerwähnt bleiben.

Über das Menü-Icon oben links auf der „Home page“ kann der Tab „Walls“ angeklickt werden. Ein Mausklick an beliebiger Stelle rechts auf dem schräg eingeklappten Fenster integriert Walls in die Ansicht zum anschließen­den Konfigurieren. In einer Anordnung von Bildschirmen oder Projektoren, die in einer quadratischen oder recht­eckigen Weise angeordnet sind, werden die verschiede­nen Quellen auf die Bildfelder „gemappt“, um mithilfe eines definierten Routings der gewünschten Quellen auf das Setup einer Wall ein Gesamtbild zu erzeugen. In der Umsetzung werden Zeilen und Spalten definiert, und für eine korrekte geometrische Darstellung der Inhalte kön­nen Rahmenbreiten festgelegt werden.

Unter dem Tab „Multiscreen“ erlaubt die ZMP eine An­ordnung von Quellen auf einem einzigen Display bzw. ei­ner Projektionsfläche. Nach Herstellerangaben können bis zu 19 Quellen auf einem einzigen Bildschirm in einer Viel­zahl von voreingestellten Mustern angezeigt werden.

Unter dem Tab „Zones“ können in einer Installatio­nen Bildflächen in einem Saal oder auch in mehreren Räu­men gemeinsam bespielt werden. Mit einer erstellten Zone werden Senken zu einer Gruppe zusammengefügt und organisiert. Laut Hersteller können auch Videowände zu Zonen hinzugefügt werden.

>> zurück zur Übersicht

Steuerung und Automation

Mit steigender Anzahl an Endpunkten nimmt die Bedeu­tung der zeitlich/räumlichen Organisation eines „AV over IP“-Netzwerks zu. Wann und wo sollen welche Quellen zusammengeschaltet oder getrennt werden? Im Alltag eines Konferenzzentrums kann es sein, dass diese Zuord­nungen on demand direkt in der ZyPer Management-Plat­form getätigt werden sollen, in Abhängigkeit der Bele­gungssituation verschiedener Räume. Oftmals erfolgt die Medieneinbindung jedoch über externe Mediensteuersys­teme, in einem Konferenzraum oder Saal häufig unter Verwendung von montierten Touch Displays, die direkt von den Anwendern im Raum bedient werden. Manche Prozesse sind zeitlich abhängig und können automatisiert werden. So ist es beispielsweise denkbar, dass am Mor­gen vor Betriebsbeginn festgelegte Signalwege aufgeru­fen werden sollen. Diese werden entweder in einer exter­nen Mediensteuerung programmiert, oder sie werden di­rekt in der ZMP unter „Presets“ eingerichtet.

Zum Festlegen von automatisierten Schaltungen wird der Tab „Presets“ aufgerufen. Im „Create Preset Window“ können Steuerabläufe und zeitliche Schaltabläufe unter dem Reiter „List“ eingetragen werden. Die möglichen Befehle für einen Preset können entweder aus einer Liste der vorhandenen Verbindungen („Existing Connections“) übernommen oder selbst editiert werden. Für die externe Steuerung über API können die Voreinstellungen für Presets mit der Auswahl „Erstellen ohne Befehle“ manuell eingegeben werden. ZyPer 4K UHD60/ZMP kann grundsätzlich von externen Mediensteuersystemen via API und HTTP-Kommandos gesteuert werden.

Mithilfe dieser Listeneinträge können Schaltungen sehr schnell und ohne weitere Kenntnis zur Syntax sofort vor­bereitet werden. Die erstellten Presets werden mit einem individuellen Namen editiert und können bei Anlage vie­ler Presets mittels Filterfunktion selektiert werden.

Erstellte Presets können entweder mittels Anklickens (Piktogramm Läufer in der Darstellung eines Presets) so­fort ausgeführt werden oder nach Zeitplan (Piktogramm Kalender), der sich nach Anklicken des Symbols öffnet und editieren lässt. Nach Wechsel der Ansicht auf den Reiter „Calender“ erscheinen alle Presets, die beim Ein­geben individuell farblich unterlegt werden können, in einem Kalendarium. Dieses kann zur Übersichtlichkeit ebenfalls nach Presets gefiltert dargestellt werden.

>> zurück zur Übersicht

Logs

Die ZyPer Management Platform dokumentiert jede Schal­tung und jeden Fehler in einer Schaltung. In der Kopfzeile der ZMP in der Browser-Ansicht werden alle erfolgreichen Quellen-/Senken-Befehle mit einem grafischen grünen Häkchen angezeigt, Fehler werden rot markiert darge­stellt.

Über den Tab „Logs“ lassen sich diese Meldungen in Listenform anzeigen, aufgeführt nach Schaltungen über den Browser ausgelöst (Reiter „App“), unter dem Reiter „Commands“ als Gesamtliste aller Schalt-Events der

ZMP sowie dem Reiter „Authenication“ mit einer Zuord­nung zum aktiven User Account. Grundsätzlich bietet die ZMP eine umfangreiche Rechteverwaltung. So können User z. B. begrenzt werden oder nur Content sehen, es können Legitimationen vergeben werden, um Änderun­gen an Zones oder Walls vornehmen zu können usw.

>> zurück zur Übersicht

Redundanz der ZMP

Das „AV over IP“-System von ZeeVee ermöglicht dem Be­nutzer die Verwaltung mehrerer ZMP-Einheiten im soge­nannte Redundanz-Modus. Der Tab „Redundancy“ zeigt die aktuelle Konfiguration (IP-Adressen, Status, Virtual IP= der aktiven ZMP-Hardware an. Neben einem „Master ZMP-Server“ kann ein simultan laufendes System „Slave ZMP-Server“ die Betriebssicherheit erhöhen. Dieses z. B. bei großen Installationen sehr wichtige Merkmal konnte im Rahmen des Praxistest nicht miteinbezogen werden, soll aber der Bedeutung entsprechend nicht unerwähnt bleiben.

>> zurück zur Übersicht

Erfahrungswerte

Das Setup im Test war schnell und problemlos erstellt – tatsächlich einfach Endpunkte mit dem Netzwerk verbin­den und loslegen. Dass die Encoder und Decoder über PoE mit Strom versorgt werden, erspart einen erheblichen Anbindungsaufwand mit einzelnen Netzteilen und Stromversorgungen. Der niedrige Stromverbrauch der Units ist zukunftsweisend, weil Ressourcen gespart werden.

Das Management des Systems erwies sich ebenfalls als sehr intuitiv anwendbar und zeiteffizient. Alle Encoder und Decoder im AV-Netzwerk werden automatisch angezeigt und sind sofort nutzbar. Hervorzuheben ist die Be­dienung der ZMP via Web Browser (Chrome), ohne dass administrativer Aufwand entsteht. Die ZMP, die auf ein Linux Ubuntu aufgesetzt ist, benötigt ebenfalls keinerlei Aufmerksamkeit. Der Rechner muss lediglich eingeschaltet sein. Die grafisch gestützte Benutzerober­fläche erlaubt einen leichten Einblick in die Systematik der Konfiguration/Anwendung. In Projekten ohne externe Mediensteuerung ist das „AV over IP“-Netzwerk daher extrem zeiteffizient. Die Ansteuerung über eine externe Mediensteuerung wird über standardisierte Schnittstellen (API, HTTP) realisiert.

Die Projektplanung und Integration eines „AV over IP“-Netzwerks mit Encodern und Decodern von ZeeVee be­deutet die Zusammenstellung der jeweiligen Ausführungen von ZyPer 4K UHD60-Units, mit einem oder mehreren Video-Inputs, mit USB-Anbindung, mit RS-232-Steuerung und -Übertragung, mit symmetrischer Audioanbindung und mit Dante/AES67-Audiooption.

Der administrative Aufwand beschränkt sich „AV-freund­lich“ auf die Netzwerkstruktur. Der im Test verwendete Netgear-Switch zeigte sich ebenfalls als unproblematisch und zuverlässig. Bei großen Projekten mit sehr vielen End­punkten kann das Netzwerk entsprechend geplant und skaliert werden, so dass beliebig umfangreiche Installatio­nen möglich sind.

>> zurück zur Übersicht