Вывод напрямую на 4K-проекторы или мониторы

AJA KONA 4 позволяет выводить сигнал из монтажного приложения напрямую на 4K-проекторы или мониторы с поддержкой HFR-форматов 50/60p.


Поддержка высоких кадровых частот

Поддерживая форматы 4K HFR на кадровых частотах 50p и 60p, видеоинтерфейс AJA Kona 4 обладает достаточной производительностью для работы с наиболее ресурсоемкими 4K- и UHD-процессами.

*HFR (High Frame Rate) высокая частота кадров - это новые технологии вещания, которые повышают качество Ultra HD/4K-контента за счет увеличения числа кадров в секунду (FPS) до 120, что является максимумом для эфира (большинство современных технологий поддерживают 50 кадров в секунду или меньше).

Более высокий FPS особенно удобен для быстрых действий, таких как спорт, с яркими, быстро меняющимися изображениями и помогает устранить деградацию изображения во время движения.

Влияние частоты кадров на конечный объем видеоданных настолько велик, что в некоторых камерах снижается разрешение картинки ради повышения кадровой частоты.

Фактическая скорость передачи данных зависит от глубины цвета, частоты кадров, цветовой субдискретизации, компрессии, HDR (высокий динамический диапазон) и многих других факторов.


Выход 4K HDMI

Мониторный выход HDMI 2.0b позволяет выводить 4K/UHD-сигнал по одному HDMI-кабелю на большинство современных UltraHD-мониторов, что делает мониторинг в полном разрешении доступным без компромиссов с качеством изображения.


3G-SDI

В интерфейсе AJA KONA 4 используются двунаправленные интерфейсы 3G-SDI, которые могут быть запрограммированы как на ввод, так и на вывод сигнала.

*Последовательный Цифровой Интерфейс (англ. Serial Digital Interface, SDI) — семейство профессиональных цифровых видеоинтерфейсов.

Существует несколько стандартов SDI:

    SD-SDI — для передачи цифрового видео вещательного качества стандартного разрешения;
    ED-SDI (Enhanced Definition Serial Digital Interface) — для передачи цифрового видео улучшенного качества с прогрессивной развёрткой;
    HD-SDI (High-Definition Serial Digital Interface) — SDI для телевидения высокой чёткости (ТВЧ) предусматривает поток данных 1485 Мбит/с;
    Dual Link HD-SDI — для ТВЧ с прогрессивной развёрткой, позволяет передавать до 2970 Мбит/с посредством двух физических соединений HD-SDI;
    3G-SDI — для передачи ТВЧ с прогрессивной развёрткой потоком до 2970 Мбит/с посредством одного коаксиального кабеля.
    6G-SDI - для передачи сигналов телевидения сверхвысокой чёткости (UHDTV) до 2160/30p со скоростью 5,94 Гбит/c
    12G-SDI - для передачи сигналов UHDTV до 2160/60p со скоростью 11,88 Гбит/c
 
В различных стандартах последовательного цифрового интерфейса используется один (и более) коаксиальный кабель волновым сопротивлением 75 Ом с разъёмами типа BNC.

* Соединитель/разъём/коннектор BNC (BNC — аббревиатура от англ. bayonet Neill-Concelman) — электрический разъём с байонетной фиксацией.

Служит для подключения коаксиального кабеля c волновым сопротивлением 50 Ом или 75 Ом и диаметром до 8 мм. Потери в таком разъёме обычно не превышают 0.3 дБ.

В AJA KONA 4 имеются также три конфигурируемых аналоговых BNC SD/HD-выхода.


Вход/выход LTC

Самый распространенный на сегодняшний день формат синхронизации - SMPTE/EBU.

 Существуют две разновидности SMPTE: VITC (Vertical Interval Time Code, читается "витси") и LTC (Longitudinal Time Code). В аудиопроизводстве в основном применяется последний.

*LTC представляет собой аудиосигнал, состоящий из серии коротких "бипов", которые в цифровой форме кодируют временные метки.

 Эти бипы считываются синхронизатором и расшифровываются в часы, минуты, секунды и кадры.

Блок данных SMPTE (кадр) состоит из 80 бит. В LTC каждый бит кодируется переворотом фазы на половине бипа, то есть частота сигнала увеличивается вдвое.

Таким образом бип стандартной частоты воспринимается как "0", а "бип" удвоенной частоты - как "1". Диапазон рабочих звуковых частот LTC составляет 1-3 кГц.

80 бит кадра разбиты на 16 блоков по четыре бита плюс еще один 16-битный кусок.

Восемь четырехбитных блоков отданы на запись собственно позиционной информации: часов, минут, секунд, кадров.

Еще восемь - так называемые User Bits, пользовательские биты, в них может быть записана информация, заданная пользователем, например, номер ролика, дата и т. п.

Последний 16-битный блок (называемый sync word) кодирует направление движения ленты (вперед/назад) и содержит последовательность битов, обозначающую конец кадра.

Sync word также содержит несколько идущих подряд однобитовых сигналов, необходимых для автокалибровки синхронизатора.

Аудиосигнал с LTC тайм-кодом прописывается на свободную дорожку многоканального устройства (или на специальную дорожку двухканального) и используется для синхронизации.


Genlock-вход

*Genlock — сокращение от generated lock (произвести захват), способ синхронизации устройства, выводящего изображение, от внешнего источника опорного синхро- или видеосигнала.

Будучи частью кадровой синхронизации, genlock обычно используется в видео постобработке, нелинейном монтаже (NLE) и телестудиях.

Genlock гарантирует, что видео выход рабочей станции связан (LOCK) с внешне генерируемым сигналом (GEN), гарантируя эффективную работу студийных устройств (камеры, видеомагнитофоны, отрисовщиков персонажей и титров и т.д.).


Порт RS-422

Служит для соединения нескольких устройств и одновременной записи копий в нужном количеств.

*RS-422 — технический стандарт, который обеспечивает сбалансированную или дифференциальную однонаправленную нереверсируемую передачу данных по терминированным или нетерминированным линиям, с возможностью соединения «точка-точка» или для многоабонентской доставки сообщений.

RS-422  не позволяет иметь несколько отправителей, но позволяет иметь несколько получателей.


8-канальный аудиовход/выход AES

*AES/EBU - стандарт цифрового звука, официально имеет название AES3, описывает передачу цифровых аудиосигналов между различными устройствами.


Поддержка видео вещательного уровня с частотой выборки 4:2:2 и 4:4:4

Модель ведет запись 10-битного видео с частотой выборки 4:2:2 и 4:4:4, что полностью отвечает современным вещательным стандартам.

*RGB (аббревиатура английских слов Red, Green, Blue — красный, зелёный, синий) — аддитивная цветовая модель, как правило, описывающая способ синтеза цвета для цветовоспроизведения.

Выбор основных цветов обусловлен особенностями физиологии восприятия цвета сетчаткой человеческого глаза. Цветовая модель RGB нашла широкое применение в технике.

Аддитивной она называется потому, что цвета получаются путём добавления (англ. addition) к чёрному цвету. Иначе говоря, если цвет экрана, освещённого цветным прожектором, обозначается в RGB как (r1, g1, b1), а цвет того же экрана, освещенного другим прожектором, — (r2, g2, b2), то при освещении двумя прожекторами цвет экрана будет обозначаться как (r1+r2, g1+g2, b1+b2).

Изображение в данной цветовой модели состоит из трёх каналов. При смешении основных цветов (основными цветами считаются красный, зелёный и синий) — например, синего (B) и красного (R), мы получаем пурпурный (M magenta), при смешении зелёного (G) и красного (R) — жёлтый (Y yellow), при смешении зелёного (G) и синего (B) — циановый (С cyan). При смешении всех трёх цветовых компонентов мы получаем белый цвет (W).

*YUV — цветовая модель, в которой цвет представляется как 3 компоненты — яркость (Y) и две цветоразностных (U и V).

Конверсия в RGB и обратно осуществляется по следующим формулам:

Для простой конверсии

R = Y + 1.13983 * (V - 128);
G = Y - 0.39465 * (U - 128) - 0.58060 * (V - 128);
B = Y + 2.03211 * (U - 128);

Y = 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B;
U = -0.14713 * R - 0.28886 * G + 0.436 * B + 128;
V = 0.615 * R - 0.51499 * G - 0.10001 * B + 128;

Где R, G, B — соответственно интенсивности цветов красного, зеленого и синего, Y — яркостная составляющая, U и V — цветоразностные составляющие.

Модель широко применяется в телевещании и хранении/обработке видеоданных. Яркостная компонента содержит «черно-белое» (в оттенках серого) изображение, а оставшиеся две компоненты содержат информацию для восстановления требуемого цвета.

В цветовом пространстве YUV есть один компонент, который представляет яркость (сигнал яркости), и два других компонента, которые представляют цвет (сигнал цветности).

 В то время как яркость передается со всеми деталями, некоторые детали в компонентах цветоразностного сигнала, лишённого информации о яркости, могут быть удалены путем понижения разрешения отсчетов (фильтрация или усреднение), что может быть сделано несколькими способами (т.о. есть много форматов для сохранения изображения в цветовом пространстве YUV).

При дискретизации компонентов видеосигнала для сокращения скорости потока применяется так называемая цветовая субдискретизация. Если дискретизация каждой компоненты производится с одинаковой частотой, такая схема будет называться 4:4:4.

*Цветовая субдискретизация (англ. Chroma subsampling) — технология кодирования изображений со снижением цветового разрешения, при которой частота выборки цветоразностных сигналов может быть меньше частоты выборки яркостного сигнала.

Основана на особенности человеческого зрения, выраженной большей чувствительностью к перепадам яркости, чем цвета.

Цветовая субдискретизация является важным способом снижения скорости цифрового потока видеоданных (цифровое сжатие видеоинформации). Используется в системах аналогового и цифрового телевидения, цифровой видеозаписи и алгоритмах сжатия изображений, таких как JPEG.


*Глубина цвета (качество цветопередачи, битность изображения) — термин компьютерной графики, означающий количество бит (объём памяти), используемое для хранения и представления цвета при кодировании одного пикселя растровой графики или видеоизображения.

Изображение кодируется с помощью дискретного набора цветов, каждый из которых описан с помощью палитры независимо друг от друга:

    1-битный цвет (21 = 2 цвета) бинарный цвет, чаще всего представляется чёрным и белым цветами (или чёрный и зелёный)

    2-битный цвет (2? = 4 цвета) CGA

    3-битный цвет (2? = 8 цветов) Множество устаревших персональных компьютеров с TV-выходом

    4-битный цвет (24 = 16 цветов) известен как EGA и в меньшей степени как VGA-стандарт с высоким разрешением

    5-битный цвет (25 = 32 цвета) Original Amiga chipset

    6-битный цвет (26 = 64 цвета) Original Amiga chipset

    8-битный цвет (28 = 256 цветов) Устаревшие Unix-рабочие станции, VGA низкого разрешения, Super VGA, AGA (стоит заметить что тот же VGA-режим, так называемый X-Mode, за счет технологии установки палитры позволял отобразить 256 цветов из цветового набора 262 144 цветов)

    12-битный цвет (212 = 4096 цветов) некоторые Silicon Graphics-системы, цвет NeXTstation Color-систем


*RGB-модель

С увеличением количества бит в представлении цвета, количество отображаемых цветов стало становиться непрактично большим для цветовых палитр (20-битная глубина цвета требует больше памяти для сохранения цветовой палитры, чем памяти для сохранения самих пикселей изображения).
При большой глубине цвета на практике обычно кодируют яркости красной, зелёной и синей составляющих — такое кодирование обычно называют RGB-моделью.


*8-битный «реальный» цвет

Сильно ограниченная, однако «реальная» цветовая схема, в которой по 3 бита (по 8 возможных значений) для красной (R) и зелёной (G) составляющих, и два оставшихся бита на пиксель для кодирования синей (B) составляющей (4 возможных значения), позволяют представить 256 (8 х 8 х 4) различных цвета.
Нормальный человеческий глаз менее чувствителен к синей составляющей, чем к красной и зелёной, поэтому синяя составляющая представляется одним битом меньше.


*12-битный «реальный» цвет

12-битный «реальный» цвет кодируется 4 битами (по 16 возможных значений) для каждой R, G и B-составляющих, что позволяет представить 4096 (16х16х16) различных цветов.


Кеинг

Интегрированный аппаратный downstream-кейер позволяет накладывать на входящий видеопоток различную графику.

Downstream-кейер позволяет накладывать графику с альфа-каналом на живой видеопоток, маску или кадровый буфер, или содержимое кадрового буфера на входящий видеопоток или маску.


 Аппаратная конверсия AJA

Повышающий, понижающий, кросс-конвертер вещательного качества, используемый в видеоинтерфейсе AJA KONA 4, позволяет унифицировать используемые в студии разрешения, упростить рабочие процессы и избавляет от необходимости в согласовании разрешений программными средствами.

     Понижающая конверсия:

    Аппаратная 10-битная.
    Режим «Anamorphic»: полноэкранный.
    Режим «Letterbox»: изображение уменьшается с добавлением черных полос сверху и снизу и сохранением соотношения сторон.
    Режим «Crop»: изображение обрезается до нового размера экрана.


     Повышающая конверсия:

    Аппаратная 10-битная.
    Режим «Anamorphic»: полноэкранный.
    Режим «Pillar box 4:3»: отображается как отцентрированное изображение с соотношением сторон 4:3 с черными боковыми полосами.
    Режим «Zoom 14:9»: отображается как изображение с соотношением сторон 4:3, увеличенное под соотношение 14:9 с черными боковыми полосами.
    Режим «Zoom Letterbox»: отображается как изображение, увеличенное до заполнения всего экрана.
    Режим «Zoom Wide»: отображается как изображение, одновременно увеличенное и растянутое по горизонтали до заполнения экрана с соотношением сторон 16:9. Данный режим может привнести некоторое искажение в исходные пропорции.


    Кросс-конверсия:

    Аппаратная 10-битная.
    Из 1080i в 720P.
    Из 720P в 1080i.
    Из 720P в 1080PsF.


    Преобразование кадровых форматов: из SD в SD:

    Режим «Letterbox»: преобразовывает SD изображение из режима «anamorphic» в режим «letterbox».
    Режим «H Crop»: сжимает изображение по горизонтали. Преобразовывает анаморфное SD изображение в полнокадровое.
    Режим «SD Pillarbox»: центрирует анаморфное изображение с добавлением черных боковых полос.
    Режим «V Crop»: преобразовывает «SD letterbox» материал в анаморфный формат.


Дополнительно предлагаемый AJA K3G-Box

 Опциональный коммутационный бокс AJA K3G-Box позволяет легко интегрировать видеоинтерфейс AJA KONA 4 в рэковые стойки, благодаря чему пользователи получают быстрый доступ ко всем видео- и аудиоразъемам без необходимости в операциях на задней панели системного блока компьютера.

AJA K3G-Box также позволяет расширить возможности аудиокоммутации, добавив к стандартному набору разъемов на интерфейсном кабеле 8 каналов AES-аудио, 2 RCA-канала для аналогового мониторинга, а также сквозные BNC-разъемы для генлок-синхронизации.


Операционные системы

Плата AJA KONA 4 уже доступна для партнеров компании AJA, ведущих разработку приложений на платформах Windows и Linux. Это позволит им вести 4K-мониторинг в потрясающем качестве и предоставит многоканальную поддержку захвата и вывода в самых различных приложениях.



ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:


 РАЗЪЕМЫ:

 Цифровые видеовыходы:
    3G-SDI, SMPTE-259/292/296/424
    Single Link 4:2:2 или 4:4:4 (1 x BNC)
    Dual Link HD 4:4:4, (2 x BNC)
    2K HSDL (High Speed Data Link) 4:4:4, (2 x BNC)
    4K/UltraHD 4:2:2 и 4:4:4
    HDMI v2.0b, 30/36 бит/пиксель, RGB или YUV, 2.25Gbps, SD, HD и UHD с поддержкой форматов HFR с кадровой частотой до 60p и цветовой дискретизацией 4:2:0

Цифровые видеовходы:
    3G/SD/HD SDI, SMPTE-259/292/296/424, 8- или 10-битные
    Single Link 4:2:2 или 4:4:4 (1 x BNC)
    Dual Link HD 4:4:4 (2 x BNC)
    2K HSDL (High Speed Data Link) 4:4:4, (2 x BNC)
    4K/UltraHD
    Поддержка 1D LUT

Аналоговые видеовыходы:
    Композитный/S-Video (Y/C) (1 x BNC/2x BNC + адаптер)
    NTSC, NTSCJ, PAL
    Компонентный (3 x BNC)
    HD: YPbPr, RGB
    SD: YPbPr, RGB (компонентный режим)
    SMPTE/EBU N10, Betacam 525 line, Betacam 525J, RGB
    12-битный аналогово-цифровой конвертер с 8-кратным оверсемплингом
    +/- 0,2 дБ на частотном диапазоне 5,0 МГц Y
    +/- 0,2 дБ на частотном диапазоне 1 МГц C
    0,5% 2T (импульсный отклик)
    Разница фаз >1%
    Разница усиления >1%
    Несогласованность сигналов Y/C менее 1 нс

 Цифровой аудиовход:
    16-канальный 24-битный вложенный SDI-звук с частотой дискретизации 48 кГц и синхронизацией
    8-канальный 24-битный AES/EBU-звук с частотой дискретизации 48 кГц, синхронизацией или без синхронизации и конвертером частот дискретизации (подключается при помощи 4-х разъемов BNC на коммутационном кабеле)
    16-канальный 24-битный AES/EBU-звук с частотой дискретизации 48 кГц и синхронизацией (подключается при помощи 4-х разъемов BNC на опциональном коммутационном боксе AJA K3G-Box)

 Цифровой аудиовыход:
    16-канальный 24-битный вложенный SDI-звук с частотой дискретизации 48 кГц и синхронизацией
    8-канальный 24-битный вложенный HDMI-звук с частотой дискретизации 48 кГц и синхронизацией
    8-канальный 24-битный AES/EBU-звук с частотой дискретизации 48 кГц, синхронизацией или без синхронизации и конвертером частот дискретизации (подключается при помощи 4-х разъемов BNC на коммутационном кабеле)
    16-канальный 24-битный AES/EBU-звук с частотой дискретизации 48 кГц и синхронизацией (подключается при помощи 4-х разъемов BNC на опциональном коммутационном боксе AJA K3G-Box)

 Таймкод:
    Вход и выход LTC-таймкода (через индивидуальные разъемы BNC)


Управление внешними устройствами:
    Протоколы RS-422 и 9-контактный Sony (через интерфейсный кабель или коммутационный бокс AJA K3G-Box)
    9-контактный D-разъем со следующей схемой расположения выводов:


Вход опорного сигнала:
    Поддержка стандартов Analog Color Black (1V) и Composite Sync (2 или 4V)
    Сквозной интерфейс
    75 Ом на опциональном коммутационном боксе AJA K3G-Box, законцовывается на прилагаемом интерфейсном кабеле.