Definierte Anforderungen an Systeme für die IP-Signalübertragung erleichtern die Auswahl

AVoverIP wird immer wichtiger. Mit der wachsenden Bedeutung steigt aber auch die Anzahl der Anbieter. Die Auswahl des richtigen Systems wird hier immer schwieriger. Sinnvoll ist es, wenn man die geplanten Use-Cases und deren Anforderungen genau kennt. Deshalb haben wir als Hilfestellung in diesem Blogbeitrag bestimmte Typen von Kommunikationsräumen sowie deren typische Use-Cases und deren Anforderungen an die Übertragungsqualität von AVoverIP-Systemen definiert.

Vorteile von AVoverIP in der Medientechnik

Für die Medientechnik wird AVoverIP immer bedeutender und wird die bisher übliche Punkt-zu-Punkt-Signalverteilung über dedizierte Hardware mehr und mehr ablösen. Die Zukunft liegt in der Signalverteilung über IP-basierte Netze. Laut der Marktforschungsfirma Futuresource Consulting hatte der Verkauf von AVoverIP-Produkten im Jahr 2017 bereits eine Zunahme von über 130 % zu verbuchen. Mittlerweile bieten fast alle Hersteller von Produkten zur AV-Distribution netzwerkfähige, IP-basierte Lösungen an. Gleichzeitig steigt auch die Anzahl der Projekte, in denen AVoverIP-Lösungen integriert werden.

Dies ist eine Entwicklung, die nicht weiter verwunderlich ist. AVoverIP bietet viele Vorteile bei der AV-Signalübertragung, sowohl für AV-Systemintegratoren als auch für Anwender. Durch die Nutzung von bereits vorhandenen IT-Infrastrukturen können AVoverIP-Lösungen einfach in Computer-Netzwerke integriert werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Systemen für die Signalverteilung sind vernetzte AV-Systeme nahezu unbegrenzt skalierbar, flexibel und kosteneffizient. Da sich noch kein Standard für AVoverIP-Systeme richtig durchgesetzt hat und mit unterschiedlichen Standards gearbeitet wird (bspw. 1 GBit-Systeme, 10 GBit-Systeme, AVB, unterschiedliche Eigenschaften, Stärken und Schwächen), gestaltet sich die Auswahl eines Systems oft schwierig.

Worauf bei der Auswahl achten?

Es gibt zahlreiche Features, die man bei der Auswahl der Systeme beachten muss. Dazu gehören beispielsweise die Bandbreite, Nutzung verschiedener Signalformate und die Unterstützung variabler Datenraten.

Ein sehr wichtiger und bei der Auswahl eines Systems nicht zu unterschätzender Faktor ist die Quality of Experience, die vor allem die User-Akzeptanz beeinflusst. Ein Kommunikationsraum kann noch so modern und hochwertig ausgestattet sein – wenn die User ihn aufgrund von schlechter Kommunikationsqualität nicht verwenden, bedeutet dies ein verschwendetes Budget. Deshalb sollte man bei der Planung eines Raumes immer darauf achten, eine möglichst gute Kommunikationsqualität zu gewährleisten.

Wir konzentrieren uns in diesem Blogbeitrag vor allem auf die Punkte Latenz, Auflösung und Bildwiederholungsrate als Kriterien für die Übertragungs- und Darstellungsqualität. Anhand der entsprechenden Raumtypen und ihrer Use Cases geben wir einen Überblick darüber, welche Faktoren bei der Auswahl von AVoverIP bedacht werden sollten.

Definition von Raumtypen/Use-Cases und deren Anforderung an AVoverIP:

Die unterschiedlichen Raumtypen von Kommunikationsräumen haben wir wie folgt definiert:

  • 1. Videokonferenzraum
  • 2. Meetingraum ( -Standard und -Ad-hoc),
  • 3. Kollaborationsraum
  • 4. Präsentationsraum
  • 5. Multifunktionsraum
  • 6. Auditorium

Ausgehend von den Use Cases dieser unterschiedlichen Raumtypen ergeben sich für AVoverIP unterschiedliche Anforderungen an die Bildqualität (Latenz, Bildwiederholung, Auflösung).

1. Videokonferenzraum:

Videokonferenzräume werden dazu genutzt, Informationen weiterzugeben und auszutauschen, Entscheidungen zu fällen und Probleme zu lösen. Dies geschieht meist über LAN-Grenzen hinweg. Bei klassischen Videokonferenzräumen ist es wichtig, eine hohe Kommunikationsqualität zu gewährleisten. Deshalb sollte die Ende-zu-Ende-Latenz zwischen Sender und Empfänger bei der Übertragung möglichst niedrig sein. Je verzögerter die Ende-zu-Ende-Latenzzeit ist, umso mehr nimmt die Kommunikationsqualität ab.

Was die Lippensynchronisation betrifft, sollten die Versatzzeiten möglichst niedrig sein. Die Audiospur und das Videosignal sollten so wenig zeitversetzt wie möglich sein, damit der Versatz vom Anwender nicht bemerkt wird. Auch schon relativ geringe Verzögerungen können unterbewusste Auswirkungen auf den Betrachter haben. Die Folge ist, dass die Inhalte als weniger glaubwürdig und daher auch als weniger vertrauensvoll empfunden werden. Demnach sollten die Systeme einen möglichst geringen Versatz aufweisen, um eine qualitativ zufriedenstellende Lösung bezüglich der Lippensynchronisation zu gewährleisten.

Auch die Videoauflösung spielt eine große Rolle bei der Kommunikationsqualität. Bei einem Videokonferenzraum liegt diese heutzutage bei maximal Full-HD mit einer Bildwiederholrate von 60 Hz, da zum einen die Videokonferenzsysteme selbst keine höheren Auflösungen verarbeiten und zum anderen der Mehrwert einer UHD-Auflösung in einem solchen Szenario nicht gegeben ist.

2. Meetingraum:

Ein Meetingraum ist ein Raum, der der internen Unternehmenskommunikation dient. Er wird zum Präsentieren und Vortragen, zur Weitergabe von Informationen und zum Austausch verwendet. Der Meetingraum wird zur Kommunikation innerhalb eines Gebäudes und dem Präsentieren von visuellen Inhalten wie zum Beispiel Powerpoint-Präsentationen, Excel-Tabellen, Grafiken oder Videos genutzt. Obwohl in manchen Szenarien Meetingräume mit Videokonferenzanlagen ausgestattet sind, werden vorliegend die beiden Szenarien als getrennt betrachtet, da sich die Anforderungen an diese Raumtypen generell unterscheiden.

Meetingräume lassen sich zusätzlich in Ad-Hoc-Meetingräume und Standard-Meetingräume differenzieren. Diese unterscheiden sich insbesondere in ihrer Kapazität. Während Ad-Hoc-Meetingräume für kleine Personengruppen ausgelegt sind und spontan ohne Raumbuchungssystem genutzt werden können, sind Standard-Meetingräume, je nach gegebenen Mitteln, für vier bis 16 Personen gedacht.

Auf Grund des starken Fokus auf videotechnische Inhalte ergeben sich in einem Standard-Meetingraum hohe Anforderungen an die Qualität der zu übertragenden und darzustellenden visuellen Medien. Ideal sind UHD-Auflösungen bei einer Bildwiederholrate von 60 Hz, um insbesondere bei Produktpräsentationen und Computergrafiken eine optimale Darstellung zu gewährleisten. Zudem ergibt sich daraus auch eine optimale Ausstattung für zukünftige Anwendungsszenarien.

Da Ad-Hoc-Meetingräume zumeist für spontane Besprechungen genutzt und nicht zur Entscheidungsfindung kritischer Themen verwendet werden, reicht in einem solchen Fall die Darstellung der Inhalte als Full-HD-Signal mit einer Bildwiederholrate von 60 Hz aus. Bezüglich der einzuhaltenden Latenz zwischen einem Eingabe-Befehl und der Anzeige auf dem Display sind in beiden Fällen niedrige Latenzzeiten zu empfehlen.

3. Kollaborationsraum:

Kollaborationsräume dienen vorwiegend dazu, Inhalte zu erarbeiten und zu diskutieren. In einem Kollaborationsraum arbeiten mehrere Mitarbeiter gemeinsam an einer Idee. Die Anwender treten durch Verwenden verschiedener Interaktionstechnologien (Maus, Tastatur, Touch-Display, Kontroller) direkt mit den medientechnischen Komponenten in Kontakt und bedienen sie damit.

Um fließende Bewegungen bei der Nutzung von Touch-Displays zu gewährleisten, ist eine Bildwiederholrate von mindestens 60 Hz erforderlich. Die Inhalte müssen zudem mit einer möglichst hohen Auflösung (idealerweise UHD) wiedergegeben werden, da die Anwender direkt vor dem Display stehen und dort eine hohe Pixeldichte sichtbar ist. Zudem ist durch das Verwenden haptischer Eingabemethoden eine möglichst niedrige Latenzzeit zwischen Eingabe-Befehl und der Anzeige auf dem Display zu empfehlen. Da Touch-Events per USB übertragen werden, ist es zudem vorteilhaft, wenn das System eine USB Signalübertragung unterstützt.

3. Präsentationsraum:

Präsentationsräume werden zum Präsentieren und Vortragen genutzt. Als Präsentations-flächen gelten dabei Raumszenarien, die zu Werbezwecken oder zur Informationsvermittlung genutzt werden.
Bezüglich der Videoauflösung ergibt sich eine hohe Anforderung an die Systeme. Videoinhalte müssen mit einer UHD-Auflösung und mit einer Bildwiederholrate von mindestens 60 Hz übertragen und dargestellt werden, um die Daten in der bestmöglichen visuellen Qualität präsentieren zu können. Das Unterstützen von High Dynamic Range und Dolby Vision ist zudem von Vorteil, da es durchaus sein kann, dass solche Mechanismen zur Bildoptimierung erwünscht sind. Die Ende-zu-Ende-Latenz zwischen Eingabe und Wiedergabe kann im mittleren bis hohen Bereich liegen, da der Fokus dieses Szenarios nicht auf einer bidirektionalen Kommunikation liegt und eine gewisse Verzögerungszeit bei der Übertragung hinnehmbar ist.

5. Multifunktionsraum:

Multifunktionsräume werden für die unterschiedlichsten Dinge genutzt. Sie werden sowohl zur Schulung und zum Training, zum Präsentieren und Vortragen, zum Erarbeiten von Inhalten und ihrer Diskussion, zum Weitergeben und zum Austausch von Informationen als auch zum Fällen von Entscheidungen und der Problemlösung genutzt.

Deshalb versteht man unter einem Multifunktionsraum einen Raum, der keine fest verorteten Medienkomponenten aufweist und je nach Anwendungsfall flexibel ausgestattet werden kann. Der Multifunktionsraum kann zu Kollaborationen, Meetings und Präsentationen genutzt werden. Als Anforderungskriterien gelten – je nach Anwendungsfall – die Werte des Kollaborationsraums beziehungsweise des Meetingraums. Damit sich die Systeme flexibel nutzen lassen, müssen sie zudem an verschiedenen Ein- und Ausspielpunkten eingebunden werden können, ohne dabei ihre Konfiguration zu verlieren.

6. Auditorium:

Ein Auditorium wird zum Präsentieren und Vortragen und zu Schulung und Training genutzt. Als Auditorien werden sowohl Hörsäle in Universitäten, als auch größere Räume in Unternehmen, welche zur Präsentation von Wissen, Arbeiten und Geschäftsberichten genutzt werden, verstanden. Die Räume basieren auf einer bidirektionalen Echtzeitkommunikation zwischen der präsentierenden Person und den Zuhörern, woraus sich eine hohe Anforderung an die Übertragungszeit der eingesetzten Systeme ergibt. Damit Audio- und Videosignale synchron zueinander wahrgenommen werden, sollte die Verzögerung des eingesetzten Videoübertragungssystems möglichst gering sein. Wenn das System bestimmte Werte unter- bzw. überschreitet, ist das Verzögern des Audiosignals auf das Videosignal durch entsprechende Mechanismen notwendig. Ist die zu überbrückende Verzögerungszeit aber zu groß, wächst die Verzögerung zwischen tatsächlichem Entstehen und eigentlicher Wiedergabe so weit an, dass die realistisch wirkende Kommunikation gestört wird. Deshalb sind hier Systeme, die in der Übertragung einen zu großen Versatz von Audio und Video verursachen, nicht zu empfehlen. Da die Betrachter zumeist in einem solchen Abstand von der Präsentationsfläche entfernt sind, bei der der Vorteil einer UHD-Übertragung nicht mehr gegeben ist, lassen sich visuelle Inhalte mit einer Full-HD-Auflösung mit 60 Hz wiedergeben.

Fazit:

Wie dargestellt, haben die Raumtypen mit ihren verschiedenen Use-Cases unterschiedliche Anforderungen an AVoverIP-Systeme. Es ist sinnvoll, sich zunächst mit den Use-Cases und den damit verbundenen Anforderungen an einen Kommunikationsraum auseinanderzusetzen. Nur so ist es möglich, die Medientechnik und damit das AVoverIP-System genau auf die Bedürfnisse im Unternehmen abzustimmen. So lassen sich überflüssige Kosten sparen, die später bei eventuellen Anpassungen auftreten würden. Außerdem kann man sicher gehen, dass die User-Akzeptanz des Raumes größer wird, was wiederum eine gute Auslastung zur Folge hat, womit sich die Einrichtung eines Raumes sehr bald rechnet.

Autoren:

Sascha Kremp, IP-Streaming Specialist bei der mevis.tv GmbH

Monica Wagner, Marketingassistenz bei der macom GmbH

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