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Kreuzschienensystem Evertz Xenon

©2012 Dipl.-Ing.(FH) Matthias Bürgel / Kompendium HD-Grundlagen

Digitale Videokreuzschiene

1. Prinzip Videokreuzschiene 2. Digitale Videokreuzschiene (DVKS) Evertz Xenon XE4 / 64x64 3. Steuersystem / Virtual Studio Manager



1. Prinzip Videokreuzschiene Mit Kreuzschienen lassen sich verschiedene Signalquellen zu verschiedenen Verbrauchern/Geräten durchschalten. Die Ein- und Ausgänge einer Kreuzschiene bilden eine Matrix. Jedem Kreuzungspunkt ist ein elektronischer Schalter zugeordnet. Die Signalzuordnung (Routing) geschieht per Tastendruck auf Bedienteilen für die Kreuzschienen. Dabei ist jeder Signalquelle eine Taste zugeordnet. Verfügt eine Kreuzschiene zum Beispiel über vier Eingänge und einen Ausgang, wird sie als 4x1-Kreuzschiene bezeichnet.

Eine Kreuzschiene, die sowohl mehrere Signalquellen als auch unterschiedliche Verbraucher bedienen kann, ist grundsätzlich nichts anderes als eine Kombination von mehreren einzelnen Kreuzschienen, bei der die Quellen auf die Eingänge aller Kreuzschienen verteilt sind. Sind acht Signalquellen auf vier Verbraucher schaltbar, handelt es sich um eine 8x4-Kreuzschiene.

Wegen der koordinatenähnlichen Anordnung der Signalwege innerhalb einer Kreuzschiene, werden die Signalquellen auch „Waagerechte“ und die Verbraucher auch „Senken“ genannt. Die mögliche Verknüpfung einer Quelle mit einem Verbraucher nennt man Koppelpunkt / Crosspoint.



2. Digitale Videokreuzschiene (DVKS) Evertz Xenon XE4 / 64x64

Im Zentralen Geräteraum mit 4 Höheneinheiten verbaut, bietet das modulare Xenon Matrixsystem 64 schaltbare Eingänge (Signalquellen) auf 64 schaltbare Ausgänge (Signalsenken). Folgende Signalformate werden unterstützt: 3G / HD und SD digitales Video mit Embedded Audio Steuerung durch Evertz System Controller

An der Rückansicht des Gerätes befinden sich die je 64 übereinander liegenden HD-SDI Ein- und Ausgänge. Die Videokreuzschiene ist mit einem redundanten Netzteil ausgestattet, erkennbar an den beiden Stromanschlüssen. Zusätzlich hat die Kreuzschiene einen Reference Input, an dem sowohl ein Bi-Level- als auch ein Tri-Level-Synchronsignal zugeführt werden kann. Dadurch wird gewährleistet, dass die Durchschaltung von Signalen an den Koppelpunkten während der vertikalen Austastlücke statt findet. Die Kreuzschiene ist via Ethernet in ein Produktionsnetzwerk integriert. Zur Konfiguration und Fehlersuche kann so via Control-Software auf die Kreuzschiene zugegriffen werden. Jedes der an den 64 Eingängen anliegende Signal kann auf jeden der 64 Ausgänge geschaltet werden.



In aktuellen Studioumgebungen gehören heute digitale Videokreuzschienen zum Standard der technischen Infrastruktur und stellen die flexibelste Möglichkeit für ein Signalrouting dar. Für Havariefälle und Sonderanforderungen findet man ergänzend auch manuelle Videosteckfelder. In unserem Fall ist die gesamte Verkabelung der digitalen Videokreuzschiene über ein Havarie Steckfeld geführt. An den 64 HD-SDI Eingängen der Videokreuzschiene liegen die Signale aller in der Studioinfrastruktur vorhandenen Geräte an. Alle Geräteausgänge sind mit den Kreuzschieneneingängen über ein Havarie-Steckfeld eindeutig zugeordnet. So liegen zum Beispiel die HD-SDI Ausgänge der vier Studiokamerazüge fest auf den ersten vier Eingängen der digitalen Videokreuzschiene. Über die schaltbare Matrix kann nun jedes dieser Kamerasignale auf einen der 64 Kreuzschienenausgänge geroutet werden. Die Kreuzschienenausgänge sind wiederum über das Havarie-Steckfeld mit den dafür in Frage kommenden Geräteeingängen verbunden. So lassen sich zum Beispiel beliebige Signalquellen auf jeden Eingang eines Vorschaumonitors in der Bildregie routen. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick der physikalisch zugeordneten Ein- und Ausgänge der digitalen Videokreuzschiene. Geräteausgang / Signalquelle

DVKS IN

DVKS OUT

Geräteeingang / Signalsenken

OUT 2 CCU 1 IN 1 OUT 1 DOWN-1 OUT 2 CCU 2 IN 2 OUT 2 DOWN-2 OUT 2 CCU 3 IN 3 OUT 3 PROC-1 OUT 2 CCU 4 IN 4 OUT 4 D/EMBED 1

frei IN 5 OUT 5 D/EMBED 2 frei IN 6 OUT 6 D/EMBED 3 frei IN 7 OUT 7 DVVT-1 IN 2 frei IN 8 OUT 8 TC-INS

OUT 1 DOWN 1 IN 9 OUT 9 MON-SICHT IN 1 OUT 1 DOWN 2 IN 10 OUT 10 VTR-11 PROC 1 1080i IN 11 OUT 11 VTR-12 PROC 1 720 p IN 12 OUT 12 DISC

PROC 1 SD IN 13 OUT 13 SERVER 1-1 D/EMBED 1 IN 14 OUT 14 SERVER 1-2 D/EMBED 2 IN 15 OUT 15 SERVER 2-1 D/EMBED 3 IN 16 OUT 16 SERVER 2-2

SAT IN 17 OUT 17 BME IN 17 TC INS IN 18 OUT 18 BME IN 18

HD OUT 2 VTR-11 IN 19 OUT 19 BME IN 19 SDI-OUT 3 VTR-11 IN 20 OUT 20 BME IN 20

HD OUT 2 VTR-12 / frei IN 21 OUT 21 BME IN 21 SDI OUT 3 VTR-12 / frei IN 22 OUT 22 BME IN 22

SDI OUT 2 VTR-13 IN 23 OUT 23 BME IN 23 HD OUT 2 DISC IN 24 OUT 24 BME IN 24 SDI OUT 2 DISC IN 25 OUT 25 MUV 1+2 IN 1

VID-SRV 1-1 IN 26 OUT 26 MUV 1+2 IN 2 VID-SRV 1-2 IN 27 OUT 27 MUV 1+2 IN 3 VID-SRV 2-1 IN 28 OUT 28 MUV 1+2 IN 4 VID-SRV 2-2 IN 29 OUT 29 MUV 1+2 IN 5 HDR HD-OUT IN 30 OUT 30 MUV 1+2 IN 6

frei IN 31 OUT 31 MUV 1+2 IN 7 frei IN 32 OUT 32 MUV 1+2 IN 8

BME-FRAME OUT 1 IN 33 OUT 33 MUV 1+2 IN 9 BME-FRAME OUT 2 IN 34 OUT 34 MUV 1+2 IN 10 BME-FRAME OUT 3 IN 35 OUT 35 MUV 1+2 IN 11 BME-FRAME OUT 4 IN 36 OUT 36 MUV 1+2 IN 12 BME-FRAME OUT 5 IN 37 OUT 37 MUV 3+4 IN 1 BME-FRAME OUT 6 IN 38 OUT 38 MUV 3+4 IN 2 BME-FRAME OUT 7 IN 39 OUT 39 MUV 3+4 IN 3



BME-FRAME OUT 8 IN 40 OUT 40 MUV 3+4 IN 4 BME-FRAME OUT 9 IN 41 OUT 41 MUV 3+4 IN 5 BME-FRAME OUT 10 IN 42 OUT 42 MUV 3+4 IN 6 BME-FRAME OUT 11 IN 43 OUT 43 MUV 3+4 IN 7 BME-FRAME OUT 12 IN 44 OUT 44 MUV 3+4 IN 8

GRAFIK VID CH 1 IN 45 OUT 45 MUV 3+4 IN 9 GRAFIK KEY CH 1 IN 46 OUT 46 MUV 3+4 IN 10 GRAFIK VID CH 2 IN 47 OUT 47 MUV 3+4 IN 11 GRAFIK KEY CH 2 IN 48 OUT 48 MUV 3+4 IN 12

NLE 1 IN 49 OUT 49 NLE 1 NLE 2 IN 50 OUT 50 NLE 2 MIX-12 IN 51 OUT 51 MIX-12 MUV-1 IN 52 OUT 52 MON-1 STUDIO MUV-2 IN 53 OUT 53 MON-2 STUDIO MUV-3 IN 54 OUT 54 MON-1 TRG MUV-4 IN 55 OUT 55 AUDIO-MON MUV-5 IN 56 OUT 56 MON-2

frei IN 57 OUT 57 MON-4 frei IN 58 OUT 58 MON-5 frei IN 59 OUT 59 MON-6 frei IN 60 OUT 60 MON-7 frei IN 61 OUT 61 MON-8

DVVT BARS IN 62 OUT 62 MON-9 DVVT TEST IN 63 OUT 63 MON-10

BLACK IN 64 OUT 64 WVR-BRG Zur Orientierung beim Routing der zahlreichen Signalquellen auf verschiedene Signalsenken/Verbraucher muss eine gleich lautende Nomenklatur für die Bezeichnung der Ein- und Ausgänge der digitalen Videokreuzschiene und einer entsprechenden Beschriftung auf den Schalttasten festgelegt werden. Dieselben Kurzbeschreibungen finden sich auch am Videosteckfeld wieder. Gerätebezeichnung Signalbeschreibung

OUT CCU 1 - 4 Ausgänge der 4 Studiokamerazüge OUT Down 1 -2 / IN Down 1 - 2 Ein- und Ausgänge der Downkonverter D/Embed 1 - 3 Ein- und Ausgänge der De-Embedder / Embedder VTR (Video Tape Recorder) 11 Ein- und Ausgänge der Sony HDW-M2000P / Multiformat MAZ VTR (Video Tape Recorder) 13 Ein- und Ausgänge der Sony DVW-500P / DigiBeta MAZ Disc Ein- und Ausgänge der Sony PDW F-1600 / XDCAM HD422 MAZ VID-SRV 1-1/1-2/2-1/2-2 Ein- und Ausgänge des Videoservers Harris Nexio BME-FRAME OUT 1 - 12 Ausgänge des Bildmischers Grass Valley Kajak BME IN 17 - 24 Eingänge des Bildmischers Grass Valley Kajak GRAFIK VID CH1 / KEY CH1 Ausgänge des Live Grafiksystems Clarity / Pixelpower NLE 1 - 2 Ein- und Ausgänge der NonLinearEditing-Systeme / Apple Final Cut Pro MUV 1 - 5 Ausgänge der 5 Multiviewer-Systeme / HD-SDI MUV 1+2 IN 1 - 12 12 Eingänge des Mutiviewer 1 + 2 / DVI MUV 3+4 IN 1 - 12 12 Eingänge des Mutiviewer 3 + 4 / DVI DVVT BARS Digitaler Videoverteiler / Farbbalken-Signal DVVT TEST Digitaler Videoverteiler / Testsignal des Signalgenerators DVVT BLACK Digitaler Videoverteiler / Schwarzsignal MON 1 - 10 Eingänge der Videodisplays in der Monitorwand der Bildregie WVR-BRG Eingang des Messgerätes in der Bildregie / Tektronix Waveform Rasterizer



3. Konfiguration und Steuerung der digitalen Videokreuzschiene Virtual Studio Manager Der Virtual Studio Manager (VSM) der Firma LSB ist ein unabhängiges und sehr leistungsstarkes Steuerungssystem, das die Bedienung und Konfiguration von Video- und Audiokreuzschienen und die Vernetzung mit allen Broadcast-Geräten in der Studioumgebung erlaubt. Die vsmStudio Software ist das Herzstück des VSM-Systems. Als primäres Administrations- und Konfigurations-Tool läuft sie ständig auf dem VSM-Server im System. Mit einer benutzerfreundlichen GUI hat man Zugriff auf alle Funktionen, Tools und Installationsassistenten, um das VSM-System zu steuern und es genau an die Anforderungen und Arbeitsabläufe im TV-Studio anzupassen. Für die Bedienung der Videokreuzschiene stehen Hardware-Panels zur Verfügung, die mit der vsmSoftware konfiguriert werden. Für die Konfiguration der Videokreuzschiene stellt VSM folgende Features zur Verfügung: • Eingabe von Signalpfaden und -namen • Setzen von Koppelpunkten / Crosspoints • Globales Labelling / Beschriftung der Panel-Tasten und der UMDs • Konfiguration der Bedienfelder • Frei konfigurierbare, mehrfarbige LCD-Tasten • Konfiguration von mehreren Funktionen auf einer Taste möglich • Globale Snapshots inklusive aller von VSM gesteuerten Parameter (Storage Groups) • Direkter Ethernet Anschluss zum VSM-Netzwerk • Zwei frei verwendbare, eingebaute GPIOs pro Panel • komplexe Tally- und Signalisierungs-Logik / kein externes Tally-System notwendig VSM Systemstruktur im HDTV-Studio der HdM



Bedienung der Kreuzschiene Mit Hilfe von Tasten-Panels können die Signalquellen verschiedenen Geräten/Signalsenken zugeordnet werden. Die Tastenfelder sind einstreifig und haben 17 konfigurierbare, mehrfarbige Tastenfelder (LBP-17). Abhängig von den Abläufen im Produktionsbetrieb unterscheiden sich die zur Verfügung stehenden Schaltfunktionen der Panels leicht.

Durch Tastendruck ausgeführte Aktionen werden in Echtzeit durchgeführt. Jede Aktion bewirkt durch farbliche Veränderung der Tastenbeleuchtung eine unmittelbare Rückmeldung. Für jedes Panel können mehrere Steuerungsebenen definiert werden, um so die Übersichtlichkeit der Schaltfunktionen zu gewährleisten. Einzelne Tasten dienen der Navigation. Mit den Tasten NEXT und BACK lässt sich durch die Gruppen von Signalquellen und Signalsenken (Steuerungsebenen) navigieren. Mit der Taste ESCAPE gelangt der Benutzer in die Übersichtsdarstellung der zur Verfügung stehenden Schaltfunktionen des VSM. Um die Bedienung der Kreuzschiene klar und eindeutig zu strukturieren, sind in der Übersichtsdarstellung (höchste Ebene des Steuerungsmenüs) auf den Tastenfeldern einzelnen Tasten bestimmte Schaltfunktionen zugeordnet:

Funktionsgruppe MESSEN: Soll eine beliebige Signalquelle (z.B. ein Ausgang des Videoservers) auf den Eingang des Videomessgeräts Tektronix WVR 8200 geschaltet werden, so kann dieser Routing-Vorgang mit der Taste MESSEN eingeleitet werden. Funktionsgruppe MON / Inp SEL: Es gibt in der Studioumgebung 3 Monitore, die am Eingang zwischen DVI und HD-SDI umgeschaltet werden können. Diese Umschaltung wird mit der Taste MONITOR – Input Select eingeleitet. Funktionsgruppe VIDEO X/Y: Soll eine beliebige Signalquelle (HD-SDI) mit der digitalen Videokreuzschiene geroutet werden, so wird dies mit der Taste VIDEO X/Y eingeleitet. Funktionsgruppe AUDIO X/Y: Soll eine beliebige Signalquelle (AES) mit der digitalen Audiokreuzschiene geroutet werden, so wird dies mit der Taste AUDIO X/Y eingeleitet. Funktionsgruppe BME X/Y: Soll eine beliebige Signalquelle (HD-SDI) über die Kreuzschiene des Bildmischers geroutet werden, so wird dies mit der Taste BME X/Y eingeleitet.



Jeder Routing-Vorgang startet in dieser Darstellung mit der Übersicht der zur Verfügung stehenden Schaltfunktionen. Ein Beispiel soll Bedienung der Videokreuzschiene exemplarisch zeigen. Beispiel: Es soll über die Videokreuzschiene das Bildsignal der Kamera 2 (Signalquelle) auf den HD-SDI Eingang des Monitors 2 (Signalsenke) geschaltet werden. 1. Anwahl der Videokreuzschiene mit der Taste Video X/Y:

Das Tastenfeld stellt sich jetzt folgendermaßen dar:

Auf der linken Seite, in der Konfiguration blau dargestellt, befindet sich immer die Tastenreihe der zur Verfügung stehenden Gruppen von Signalquellen. Mit der NEXT-Taste lassen sich weiter Quellen anwählen.

Auf der rechten Seite, in der Konfiguration rot dargestellt, befindet sich immer die Tastenreihe der zur Verfügung stehenden Gruppen von Signalsenken / Verbrauchern / Targets:

2. Um das Kamerasignal auf den Monitor 2 zu schalten, muss zunächst das Zielgerät Monitor 2 ausgewählt werden. In der roten Tastenreihe findet man nach Bedienung der Taste NEXT in der zweiten Ebene die Taste MON BRG (Monitore Bildregie).



3. Nach Anwahl dieser Taste erscheinen auf dem Tastenfeld alle via HD-SDI beschaltbaren Monitore in der Bildregie:

4. Danach lässt sich in der Tastenreihe mit der Taste MON 2 IN der gewünschte Monitor anwählen:

Die Taste links davon zeigt an, welches Signal aktuell am Monitor 2 anliegt: ein Farbbalkensignal von der Programmschiene des Bildmischers. 5. Um das Bildsignal der Kamera 2 auf den Monitor 2 zu schalten, muss jetzt die Signalquelle angewählt werden. Auf der blauen Tastenreihe links lässt über die Taste CAM die Gruppe der Studiokameras anwählen.

Es erscheint auf dem Tastenfeld die Anzeige aller zur Verfügung stehenden Kameraquellen:

6. Mit der Taste CAM2 wird die Kamera 2 angewählt, die Taste ändert die Farbe:



Als Ergebnis erkennt man die richtige Zuordnung der Signalquelle:

Die Signalisierung der geschalteten Quelle wird nicht nur auf den Tasten-Panels angezeigt, sondern ebenso mit einer Rotlicht-Kennung (Tally) am Monitor und einem UMD (Under Monitor Display) mit dem Quellenname (hier CAM2) auf dem Monitor. Mit VSM wird dieses Signalmanagement für die gesamte Studioumgebung ermöglicht.

Ein VSM Hardware-Bedienteil kann für die Kreuzschienensteuerung eines Bildmischers eingesetzt werden. Ein solches Panel (LBP-32) steht im Studiobereich zur Verfügung. So lassen sich zum Beispiel im TV-Studio für Kameraübungen mit diesem Panel auf der ME-1 oder AUX-Ebene des Bildmischers die Kameras schneiden, während gleichzeitig am Bildmischer auf der P/P-Ebene unabhängig weiter gearbeitet werden kann.

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