Screen-Casting

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Autor: Moritz Wiederänders

Übersicht zu drahtlosen (Screen) Casting Technologien (Hardware und Software). Ziele, Umsetzungen und Möglichkeiten.

Betrachtet werden lokale (Screen) Casting Szenarien, also keine webbasierten/ Lösungen (Webcasting).

Problemstellung

1. (Kabellose) Datenübertragung (Video/ Audio/ Peripherie) gemäß der High Definition Multimedia Interface (HDMI) Spezifikationen.
2. (Kabellose) Datenübertragung (Video/ Audio/ Peripherie) gemäß der High Definition (HD) Standardauflösungen
3. Begriffsklärungen / Abkürzungen
   1. Bilddimensionen
   2. Zeilenzahl / Bildpunkte
   3. Bildaufbauverfahren
   4. Bildfrequenzen
   5. Farbtiefen
   6. Inhaltsschutz / Kopierschutz
   7. Komponentenübergreifende Ansteuerungsfunktionen
   8. Hardware Schnittstellen
4. Sepzifikationen
   1. High Definition Multimedia Interface (HDMI)
   2. HDMI 1.0 (2002)
   3. HDMI 2.0 (2013)
   4. High Definition (HD) / High Definition Television (HDTV)
      1. 2 Megapixel / Full High Definition (Full HD/ FHD)
      2. 8 Megapixel / Ultra High Definition (UHD) / Quad Full High Definition (Quad Full HD/ QFHD)
   5. Wireless High Definition Multimedia Interface (WHDMI)

<a title="Problemlösungen" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/">Problemlösungen</a>

1. <a title="HDMI basierte Lösungen (verlustfrei / ohne Kompression) / autonome Lösungen" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/hdmi-basierte-loesungen-verlustfrei-ohne-kompression-autonome-loesungen/">HDMI basierte Lösungen (verlustfrei / ohne Kompression) / autonome Lösungen</a>
   1. <a title="Einzelbandlösungen" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/hdmi-basierte-loesungen-verlustfrei-ohne-kompression-autonome-loesungen/einzelbandloesungen/">Einzelbandlösungen</a>
      1. <a title="5 Ghz (4,9 GHz – 5,1 GHz)" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/hdmi-basierte-loesungen-verlustfrei-ohne-kompression-autonome-loesungen/einzelbandloesungen/5-ghz-49-ghz-51-ghz/">5 Ghz (4,9 GHz - 5,1 GHz)</a>
         1. Spezifikation (IEEE 802.11ac Norm)
         2. Wireless Home Digital Interface (WHDI)
            1. Spezifikation
            2. Proprietäre Produkte
      2. <a title="60 Ghz (56,16 – 64,8 Ghz)" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/hdmi-basierte-loesungen-verlustfrei-ohne-kompression-autonome-loesungen/einzelbandloesungen/60-ghz-5616-648-ghz/">60 Ghz (56,16 – 64,8 Ghz)</a>
         1. Spezifikation (IEEE 802.11ad Norm)
         2. Wireless High Definition (WiHD)
            1. Spezifikation
            2. Proprietäre Produkte
   2. <a title="Breit-/ Multibandlösungen" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/hdmi-basierte-loesungen-verlustfrei-ohne-kompression-autonome-loesungen/breit-multibandloesungen/">Breit-/ Multibandlösungen</a>
      1. <a title="3 – 10 Ghz (3,1 – 10,6 GHz)" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/hdmi-basierte-loesungen-verlustfrei-ohne-kompression-autonome-loesungen/breit-multibandloesungen/3-10-ghz-31-106-ghz/">3 – 10 Ghz (3,1 – 10,6 GHz)</a>
         1. Spezifikation (IEEE 802.15.3a Norm)
         2. WiMedia Alliance / (Certified) Wireless USB (W-USB) / Ultra Wide Band (UWB)
            1. Spezifikation
            2. Proprietäre Produkte
      2. <a title="2,4 Ghz + 5 Ghz + 60 Ghz" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/hdmi-basierte-loesungen-verlustfrei-ohne-kompression-autonome-loesungen/breit-multibandloesungen/24-ghz-5-ghz-60-ghz/">2,4 Ghz + 5 Ghz + 60 Ghz</a>
         1. Spezifikation (Nach IEEE Norm)
         2. Wireless Gigabit Alliance (WiGig) = mittlerweile Teil der WiFi Alliance (WiFi)
            1. Spezifikation
            2. Proprietäre Produkte
2. <a title="HD basierte Lösungen (mit Verlust/ Komprimierung) / Softwarelösungen / integrierbare Lösungen" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/hd-basierte-loesungen-mit-verlust-komprimierung-softwareloesungen-integrierbare-loesungen/">HD basierte Lösungen (mit Verlust/ Komprimierung) / Softwarelösungen / integrierbare Lösungen</a>
   1. <a title="Protokolle (Softwareschnittstellen)" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/hd-basierte-loesungen-mit-verlust-komprimierung-softwareloesungen-integrierbare-loesungen/protokolle-softwareschnittstellen/">Protokolle (Softwareschnittstellen)</a>
      1. <a title="Airplay / Airtunes (Apple)" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/airplay-airtunes-apple/">Airplay / Airtunes (Apple)</a>
         1. Spezifikation
         2. Proprietäre Produkte
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
         3. Portierungen
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
      2. <a title="Google Cast (Google)" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/hd-basierte-loesungen-mit-verlust-komprimierung-softwareloesungen-integrierbare-loesungen/protokolle-softwareschnittstellen/google-cast-google/">Google Cast (Google)</a>
         1. Spezifikation
         2. Proprietäre Produkte
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
         3. Portierungen
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
      3. <a title="Wireless Display (WiDi / Intel)" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/hd-basierte-loesungen-mit-verlust-komprimierung-softwareloesungen-integrierbare-loesungen/protokolle-softwareschnittstellen/wireless-display-widi-intel/">Wireless Display (WiDi / Intel)</a>
         1. Spezifikation
         2. Proprietäre Produkte
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
         3. Portierungen
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
      4. <a title="Miracast (WiFi Alliance)" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/hd-basierte-loesungen-mit-verlust-komprimierung-softwareloesungen-integrierbare-loesungen/protokolle-softwareschnittstellen/miracast-wifi-alliance/">Miracast (WiFi Alliance)</a>
         1. Spezifikation
         2. Proprietäre Produkte
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
         3. Portierungen
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
3. <a title="Weitere Proprietäre Produktlösungen" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/weitere-proprietaere-produktloesungen/">Weitere proprietäre Produktlösungen</a>
   1. <a title="Hardwarelösungen" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/weitere-proprietaere-produktloesungen/hardwareloesungen/">Hardwarelösungen</a>
      1. WePresent / Awind / Kindermann WiPG–1000
      2. Prijector
      3. Airtame
      4. Matchstick
   2. <a title="Softwarelösungen" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/problemloesungen/weitere-proprietaere-produktloesungen/softwareloesungen/">Softwarelösungen</a>
      1. MirrorOP
      2. AirServer
      3. SplashTop
      4. DisplayNote

<a title="Zusammenfassung / Empfehlungen" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/zusammenfassung-empfehlungen/">Zusammenfassung / Empfehlungen</a>

1. <a title="HDMI basierte Lösungen (verlustfrei / ohne Kompression) / autonome Lösungen" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/zusammenfassung-empfehlungen/hdmi-basierte-loesungen-verlustfrei-ohne-kompression-autonome-loesungen/">HDMI basierte Lösungen (verlustfrei / ohne Kompression) / autonome Lösungen</a>
2. <a title="HD basierte Lösungen (mit Verlust/ Komprimierung) / Softwarelösungen / integrierbare Lösungen" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/zusammenfassung-empfehlungen/hd-basierte-loesungen-mit-verlust-komprimierung-softwareloesungen-integrierbare-loesungen/">HD basierte Lösungen (mit Verlust/ Komprimierung) / Softwarelösungen / integrierbare Lösungen</a>
   1. Komplettlösungen
      1. Stick: Airtame
      2. Box: Prijector
   2. "Android TV Sticks / Boxen"
      1. Stick: EZ Cast Pro / Tronsmart T2000
      2. Box: Tronsmart Draco AW80 Telos
3. <a title="Vollwertige Hardwarelösung + Softwarelösung" href="http://www2.hu-berlin.de/dvb/it-themen/screen-casting/zusammenfassung-empfehlungen/vollwertige-hardwareloesung-softwareloesung/">Vollwertige Hardwarelösung + Softwarelösung</a>
   1. "MiniPCs" (Nettop PCs)
      1. Stick: Intel Compute Stick / Orbsmart AW-01
      2. Box: Pipo X7
      3. Box: Zotac Zbox
      4. Box: Raydget SlimBox III / IV

Begriffsklärungen / Abkürzungen

1. Bilddimensionen
   1. 2D = Zweidimensionales Bild
   2. 3D = Dreidimensionales Bild
2. Zeilenzahlen / Bildpunkte – https://de.wikipedia.org/wiki/Bildaufl%C3%B6sung
   1. "1080" = Zeilenzahl entspricht 1920 x 1080 Bildpunkten ("2k" oder 2,07 Megapixel)
   2. "2160" entspricht 3840 (4k) x 2160 (2k) Bildpunkten ("4k2k" oder 8,29 Megapixel)
3. Bildaufbauverfahren
   1. p = „progressiv Scan“ (Vollbildverfahren) – https://de.wikipedia.org/wiki/Vollbildverfahren
   2. i = „interlaced“ (Zeilensprungverfahren / Halbbildverfahren) – https://de.wikipedia.org/wiki/Zeilensprungverfahren
4. Bildfrequenzen – https://de.wikipedia.org/wiki/Bildwiederholfrequenz
   1. 25/ 30 Hz = Bildfrequenz bei „progressiv Scan“ (Vollbildverfahren) Bildaufbauverfahren
   2. 50/ 60 Hz = Bildfrequenz bei „interlaced“ (Zeilensprungverfahren) Bildaufbauverfahren
5. Farbtiefen – https://de.wikipedia.org/wiki/Farbtiefe_(Computergrafik)
   1. 24 bit = „True Color“ – https://de.wikipedia.org/wiki/True_Color
   2. 48 bit = „Deep Color“
6. Inhaltsschutz / Kopierschutz
   1. High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP) – https://de.wikipedia.org/wiki/High-bandwidth_Digital_Content_Protection
7. Komponentenübergreifende Ansteuerungsfunktionen
   1. Consumer Electronics Control (CEC) – https://de.wikipedia.org/wiki/Consumer_Electronics_Control
8. Hardware Schnittstellen
   1. High Definition Multimedia Interface (HDMI) – https://de.wikipedia.org/wiki/High_Definition_Multimedia_Interface – http://www.itwissen.info/definition/lexikon/high-definition-multimedia-interface-HDMI-HDMI-Schnittstelle.html
   2. Universal Serial Bus (USB) – https://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus – http://www.itwissen.info/definition/lexikon/universal-serial-bus-USB-USB-Schnittstelle.html
   3. Mobile High-Definition Link (MHL) – https://de.wikipedia.org/wiki/Mobile_High-Definition_Link – http://www.itwissen.info/definition/lexikon/MHL-mobile-high-definition-link.html

 

Spezifikationen

1. High Definition Multimedia Interface (HDMI)
   1. Uebersicht
      • https://de.wikipedia.org/wiki/High_Definition_Multimedia_Interface
      • http://www.itwissen.info/definition/lexikon/high-definition-multimedia-interface-HDMI-HDMI-Schnittstelle.html
   2. = Schnittstellenstandart, definiert
      • Datenrate
      • Bildformate
      • Farbformate
      • Tonformate
      • Übertragungsformate = verlustfreie (unkomprimierte) HD Auflösungen
      • Steckerformate+ Sonstige Formate:
        • HDMI Ethernet Channel (HEC) = Bidirektionale Datenübertragung zur Gerätekommunikation/ Allgemeiner Netzwerkkommunikation
        • http://www.itwissen.info/definition/lexikon/HEC-HDMI-Ethernet-channel.html
        • Audio Return Channel (ARC) = Rückkanal zur Tonübertragung
        • http://www.itwissen.info/definition/lexikon/ARC-audio-return-channel-Audio-Rueckkanal.html
   3. Spezifikation:
      1. HDMI 1.0 (2002)
         • Datenrate: 3,96 GBit/s
         • Bild- und Farbformat:
         • 2D @ 1080p @ 60 Hz @ 24 bit
         • kein 3D-Übertragungsstandard
         • Tonformat:
         • 7.1 Surround Sound
         • DVD-Audio
      2. HDMI 2.0 (2013)
         • Datenrate: 14,4 GBit/s
         • Bild- und Farbformat:
         • 2D @ 2160p @ 60 Hz @ 24 bit (bis zu 48 bit)
         • 3D @ 1080p @ 48 Hz @ 24 bit
         • Tonformat:
         • 7.1 Surround Sound
         • 32 Kanal-Audio, 1536 kHz Abtastrate
2. High Definition (HD) / High Definition Television (HDTV)
   1. Uebersicht
      • https://en.wikipedia.org/wiki/1080p
      • https://en.wikipedia.org/wiki/Display_resolution
   2. = Auflösungs- / Rundfunkstandard (HDTV), definiert
      • Bildformat (Auflösung und Bildwiederholrate)
      • Farbformat
      • NICHT die Tonformate
      • NICHT die Übertragungsformate
        • HD an sich ist nicht an Übertragungsformate gebunden, da es sich lediglich um eine Auflösung handelt. Meist wird Bildmaterial mit HD-Auflösung komprimiert. Wie auch bei HDTV.
        • HDTV wird NICHT verlustfrei (komprimiert) uebertragen
   3. Spezifikation (Gängige HD-Auflösungen):
      • 2 Megapixel / Full High Definition (Full HD/ FHD) 2k / FHD = 1080p = 1920 x 1080 Bildpunkte (insgesamt 2k), Vollbildverfahren
        • http://www.itwissen.info/definition/lexikon/2K-Standard-4K-standard.html
      • 8 Megapixel / Ultra High Definition (UHD) / Quad Full High Definition (Quad Full HD/ QFHD) 4k / 4k2k / UHD / QFHD = 2160p = 3840 (4k) x 2160 (2k) Bildpunkte (insgesamt 8k), Vollbildverfahren
        • http://www.itwissen.info/definition/lexikon/4K-Standard-4K-standard.html
3. Wireless High Definition Multimedia Interface (WHDMI)
   1. Uebersicht
      • http://www.itwissen.info/definition/lexikon/WHDMI-wireless-HDMI-Wireless-HDMI.html