Videostandards: Von analogen und digitalen Videoformaten

Mittlerweile gibt es vier Video-Standards, die alle weit verbreitet sind. Dadurch wächst die Nachfrage für Adapter und Konverter enorm. Um digitale Signale in analoge umzuwandeln braucht man zudem streng genommen keinen Adapter mehr, sondern einen Video-Digital/Analog-Wandler.

Der umgekehrte Fall, analoge Signale in digitale umzuwandeln, ist ebenfalls recht aufwändig, da erst das analoge Signal abgetastet werden muss, bevor überhaupt das digitale Pendant berechnet werden kann. Das Elektronikunternehmen LINDY bietet Produkte im Bereich Audio/Video und Computer Connectivity und verfasste einen hervorragenden Übersichtsartikel zu analogen und digitalen Video-Formaten.

VGA lives on

VGA ist immer noch ein weit verbreiteter Standard, obwohl die meisten neueren Rechner heutzutage eine HDMI-Buchse haben. Jedoch stehen in vielen Büros beispielsweise noch Monitore, die an einem bisher üblichen On-Board-VGA-Anschluss angeschlossen waren. Und auch wenn Notebooks heutzutage eher zu DisplayPort oder Mini-HDMI neigen, der obligatorische VGA-Ausgang verschwand erst recht spät. Fast noch als Standard gilt VGA bei Beamern und das, obwohl Beamer erst populär wurden, als die Zeit von VGA beinahe schon vorbei war.

Vier Standards gleichzeitig

Mit inzwischen vier Video-Standards, von denen alle inzwischen weit verbreitet sind, wächst auch der Bedarf für Adapter und Konverter. “Der Bedarf in Industrie und Privathaushalten ist enorm”, berichtet Dr. Rainer Bachmann, Leiter Produkt-Management bei LINDY aus der Praxis. “Regelmäßig bekommen wir Anfragen aus Unternehmen zur Verfügbarkeit hunderter Adapter. Diese Firmen sind im Prozess ihr IT-Equipment zu erneuern, wobei aus Kosten- oder Anlagen-spezifischen Gründen jedoch noch funktionierende Komponenten beibehalten werden und entsprechend mit den neuen Interfaces verbunden werden sollen.”

Die erste Reaktion auf die neuen Video-Anschlüsse kam in Form von DVI-Adaptern, die für ein paar Euro zu haben waren, und im Grunde nur mit Draht und Plastik die unterschiedlichen Stecker verbanden und keine aktiven elektronischen Komponenten enthielten. Möglich waren solche Adapter weil DVI (in den Spezifikationen DVI-I und DVI-A) ein klassisches analoges VGA-Signal ausgab, das nur auf die entsprechenden VGA-Pins umgelegt werden musste. Auf die gleiche Art lässt sich auch ein digitales HDMI-Signal mit Draht und Plastik zu einem DVI-D-Signal machen.

Aus digital mach analog

“Komplizierter wird es, wenn rein digitale Signale in analoge umgewandelt werden sollen”, erklärt Bachmann weiter. “DVI-D machte als erstes weit verbreitetes rein digitales Format den Anfang, und HDMI und DisplayPort, als ebenfalls digitale Signale, bilden heute den Standard. Sollen diese Signale auf VGA konvertiert werden, benötigt man mehr als nur Draht und Plastik. Für das analoge VGA muss aus den digitalen Signalen ein komplett neues analoges Signal generiert werden. Ein Mikroprozessor erzeugt dieses analoge Signal dann in Echtzeit. Dies leistet streng genommen kein Adapter mehr, sondern nur ein vollelektronischer Video-Digital/Analog-Wandler (D/A-Wandler).”

Technisch gesehen stellen sich für diese Wandler zwei Probleme. Zum einen benötigt der Mikroprozessor eines solchen Wandlers im Gegensatz zum Adapter eine Stromversorgung, und zum anderen muss gewährleistet sein, dass das Bild auch wirklich in Echtzeit berechnet wird. Schon eine Verzögerung um wenige 10tel Sekunden fällt negativ auf. Das erste Problem wird vielfach dadurch gelöst, dass HDMI oder auch DisplayPort neben dem reinen Signal auch Strom ausgeben, der oftmals für den Prozessor des Adapters ausreicht.

HDMI muss gemäß Spezifikation mindestens 55 mA bei 5 V ausgeben. Manche Geräte liefern tatsächlich nur wenig mehr als von der Spezifikation vorgegeben, was dann nicht genug ist, um damit entsprechende Prozessoren zu betreiben. Dass es meist aber doch ausreicht, liegt in der Regel daran, dass viele Hersteller die Mindestanforderungen der Spezifikation deutlich übertreffen und oftmals bis zu 200 mA über den HDMI-Port schicken. Will man sich darauf nicht nicht verlassen, empfiehlt es sich, einen Wandler mit einer externen Stromversorgung zu kaufen. So bietet beispielsweise LINDY hierzu HDMI/VGA-Wandler mit einer Stromversorgung über USB oder auch mit eigenem Netzteil an.

Aus analog mach digital

Noch aufwändiger wird es, wenn aus analogen Signalen neue digitale erzeugt werden sollen. In der Richtung ‘digital zu analog’ bekam der Wandler schließlich in Form des digitalen Video-Signals binäre Daten mit denen er arbeiten konnte. Bei einem Wandler in der Richtung ‘analog zu digital’ muss zunächst ein analoges Signal abgetastet werden, um überhaupt das digitale Pendant berechnen zu können. Ein etwas aufwendigerer Schritt. Auch hier hat sich mehr und mehr ein Markt für solche Adapter entwickelt.

Video-D/A-Konverter von LINDY

LINDYs Sortiment an Video-D/A-Wandlern umfasst klassische HDMI/VGA-Adapter als Stand-alone Konverterbox mit Stromversorgung, als kompakter HDMI/VGA-Dongle, als Adapter mit kurzem Kabel und VGA-Buchse oder als HDMI-VGA-Kabel in verschiedenen Längen mit integriertem Konverter. Ebenfalls im Sortiment sind kurze Adapterkabel für Mini-HDMI und Micro-HDMI. Die Stromversorgung des verbauten Konverter-Prozessors erfolgt außer beim Stand-alone Konverter stets über den HDMI-Port oder zusätzlich per USB. Da VGA ein reiner Video-Standard ist und keine Audio-Signale überträgt, bietet LINDY die kurzen Adapterkabel ohne sowie mit zusätzlicher separater Audio-Ausgangsbuchse an.

Für DisplayPort und Mini-DP sind ebenfalls D/A-Wandler als Kabel mit integriertem Prozessor oder als Adapter mit kurzem Kabel und VGA-Buchse verfügbar. Zusätzlich führt LINDY für DisplayPort auch Kombi-Adapter, die Mini-DP in VGA, HDMI und DVI umwandeln. Die Rückrichtung von VGA auf HDMI ist auch abgedeckt. Aus einem VGA-Signal und einem Stereosignal über Cinch oder 3,5mm wird ein digitales HDMI-Signal erstellt, selbstverständlich unter Zuhilfenahme einer entsprechenden Elektronik im Adapter. Für professionelle AV-Technik bietet LINDY auch jenseits von Enduser-Formaten Konverter an. Etwa SDI/HDMI-Konverter oder VGA/HDMI-Konverter mit integrierten Upscalern und zusätzlichen digitalen Ton-Formaten wie Toslink.

Bei allen Produkten handelt es sich um Konverter mit integrierten Mikroprozessoren. Rein mechanische passive Adapter oder Adapterkabel für gemischt digital-analoge Formate führt LINDY nicht. Bei entsprechenden Billigangeboten im Internet, besonders von chinesischen Webshops, ist entsprechende Vorsicht geboten.