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)

1. 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

Problemlösungen

1. HDMI basierte Lösungen (verlustfrei / ohne Kompression) / autonome Lösungen
   1. Einzelbandlösungen
      1. 5 Ghz (4,9 GHz – 5,1 GHz)
         1. Wireless Home Digital Interface (WHDI)
            1. Spezifikation
            2. Proprietäre Produkte
      2. 60 Ghz (56,16 – 64,8 Ghz)
         1. Wireless High Definition (WiHD)
            1. Spezifikation
            2. Proprietäre Produkte
   2. Breit-/ Multibandlösungen
      1. 3 – 10 Ghz (3,1 – 10,6 GHz)
         1. WiMedia Alliance / (Certified) Wireless USB (W-USB) / Ultra Wide Band (UWB)
            1. Spezifikation
            2. Proprietäre Produkte
      2. 2,4 Ghz + 5 Ghz + 60 Ghz
         1. Wireless Gigabit Alliance (WiGig) = mittlerweile Teil der WiFi Alliance (WiFi)
            1. Spezifikation
            2. Proprietäre Produkte
2. HD basierte Lösungen (mit Verlust/ Komprimierung) / Softwarelösungen / integrierbare Lösungen
   1. Protokolle (Softwareschnittstellen)
      1. Airplay / Airtunes (Apple)
         1. Spezifikation
         2. Proprietäre Produkte
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
         3. Portierungen
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
      2. Google Cast (Google)
         1. Spezifikation
         2. Proprietäre Produkte
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
         3. Portierungen
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
      3. Wireless Display (WiDi / Intel)
         1. Spezifikation
         2. Proprietäre Produkte
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
         3. Portierungen
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
      4. Miracast (WiFi Alliance)
         1. Spezifikation
         2. Proprietäre Produkte
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
         3. Portierungen
            1. Server (Reciever)
            2. Clients (Transmitter)
3. Weitere Proprietäre Produktlösungen
   1. Hardwarelösungen
      1. WePresent / Awind / Kindermann WiPG–1000
      2. Prijector
      3. Airtame
      4. Matchstick
   2. Softwarelösungen
      1. MirrorOP
      2. AirServer
      3. SplashTop
      4. DisplayNote