Créations TéléVisuelles (CTV)

HDMI, SDI, IP, AHD comment transporter la HD sur des grande distances ?

Ça y est vous avez enfin remisé votre vielle console SD 576i 4/3 analogique trentenaire Panasonic WJ-AVE5 et franchi le cap non seulement du digital mais aussi du 16/9 et de la HD (la vrai en 1080i pas la fausse en 720p).

Si vous posséder une console du type Roland VR3-EX, la transition se fera en douceur puisque la mixité de ses entrées permettent de connecter et de mélanger en même temps des sources analogiques de PAL/SECAM/NTSC et digitales. Notons toutefois que 3 des 4 entrées digitales n’acceptent que du 576p ce qui s’avère par la suite un sérieux handicap. De plus bien qu’il soit possible de diffuser 576p au 1080i, le traitement interne se fera toujours en 576p donc en SD.

Si vous possédez une console du type Blackmagic Design Atem Mini, là c’est full HD (1080i) mais avec uniquement des connecteurs HMDI 1080i.

Le HDMI, ça donne de bonnes images, mais c’est fait au départ pour relier la box de votre FAI, le lecteur Blue Ray, la console de jeux PS3 ou Xbox, le camescope (produit qui se raréfie dans les foyers) voire même un PC détourné en média center. Quoi qu’il en soit les câbles sont courts et font en général moins de 2 m.

Dans les réalisations multicaméras, les matériels de prise de vue sont souvent distants de plusieurs dizaines de mètres de la console de mélange. Examinons ensemble les différentes solutions pour acheminer le signal.

1) L’analogique PAL sur câble coaxial 75 ohms.

C’est qui se pratique depuis le début à CTV. Tout bon camescope (pour les plus récents) dispose d’une sortie PAL composite en plus de la sortie HMDI. Les anciens camescopes disposant du double format 4/3 - 16/9 seront bien entendu paramétrés en 16/9. L’avantage, c’est que vous continuez à utiliser vos câbles coaxiaux 75 ohms d’antan sans aucune modification. Solution bourrin certes, les images sont d’ailleurs correctes (en tout cas plus correctes qu’avec une webcam à 10€) mais elles manquent de précisions. Ce qui est normal puisque c’est du 576i (SD). Le mélangeur Roland VR3-EX prend en charge le format PAL composite directement en entrée comme en sortie. Par contre, pour l’Atem Mini, c’est HDMI only. Il faudra insérer des convertisseurs PAL composite <-> HDMI. Ce n’est pas très cher mais il faut penser à le prévoir au budget et ça fait des accessoires et des branchements un peu éparpillés autour de la console.

2) Le HDMI de bout en bout

L’idée semble séduisante. Il est facile de trouver câbles des 10 m sur les sites chinois à des prix très abordables. Il est aussi possible de trouver des câbles de 15 m mais il faudra acheter des câbles de fabrication très soignée et donc plus coûteux. Par contre, il ne sera pas possible de chaîner des tronçons de 10 m avec de simples adaptateurs passifs HDMI femelle / HDMI femelle. Les pertes sont trop fortes et vous n’aurez tout simplement pas d’image du tout. Il existe bien des adaptateurs amplificateurs et donc actifs HDMI femelle / HDMI femelle qui peuvent résoudre le problème. Ces amplificateurs s’autoalimentent avec le +5V disponible dans le câble HMDI et mis à disposition par l’appareil récepteur. Néanmoins, la puissance disponible est réduite et il n’est pas possible de chaîner plusieurs amplificateurs sur la ligne sans alimentation auxiliaire. Il faut donc faire appel soit à un amplificateur qui dispose d’une entrée externe +5 V au format micro USB soit utiliser un dongle HDMI pour injecter du +5 V sur les différents tronçons de câbles. À titre expérimental, j’ai réussi à chaîner 2 câbles de 10 m et 2 câbles de 15m associé à deux amplificateurs, totalisant une longueur de 50 m. Ça fonctionne, en revanche, je ne m’engagerais pas sur la robustesse mécanique d’un tel dispositif en conditions réelles. En conclusion, le HDMI est solution intéressante que si l’on est sûr de ne pas à avoir à dépasser les 20 m.

3) Le SDI

Là on commence à taper dans le sérieux. Le SDI est LE format professionnel de transport sur cuivre des signaux vidéo digitaux. Les sites de vente en ligne chinois proposent des convertisseurs HMDI -> SDI et SDI -> HDMI pour moins de 50 € le couple. Mais le souci est ailleurs. En effet, vous pouvez oublier les câbles vidéo low cost chinois destinés à la vidéo surveillance. Ça ne fonctionnera jamais ! Car le problème du 3G-SDI est que la bande passante nécessaire est juste monstrueuse. C’est de la HD non compressée. En SD 576i, le débit digital est déjà de 270 Mbits/s, en full HD 1080p, on est à 2.97 Gbits/s ! Seuls les câbles de compétition avec des connecteurs 100 % BNC (pas de Cinch-RCA) tiendront la distance. Un des constructeurs des convertisseurs HDMI <-> SDI homologue ses boitiers qu’avec du Belden 1694A, câble 75 ohms dédié au transport du HD-SDI et 3G-SDI. Les essais avec différentes d’autres sortes de câbles d’antenne 75 ohms, de câbles classique RG59 mais aussi le légendaire KX6 vert se sont soldés en grande partie par des échecs. Je n’ai jamais réussi à dépasser les 25 m. Il est possible que le câble coaxial dédié à la réception satellite du genre 17 VATC voire 10 VATC pourrait mieux fonctionner mais n’ayant pas de grandes longueurs sous la main pour mener des essais, je ne peux pas le certifier. En conclusion, ceux qui pensaient faire une économie sur les câbles en pensant réutiliser les câbles utilisés précédemment en analogique en seront pour leurs frais ! Le convertisseur 3GSDI -> HDMI n’acceptant que de fonctionner en 720 ou en 1080, les entrées 1 à 3 bloquées en 576i (SD) du mélangeur Roland VR3-EX n’accepteront pas le signal de ces convertisseurs. En revanche, l’entrée n°4 compatible avec du 1080i comme les 4 entrées du mélangeur Blackmagic Desing Atem Mini accepteront le signal converti sans aucun problème.

4) L’AHD Analogique Haute Définition

Initialement destinée à la vidéosurveillance, l’AHD est la haute définition du pauvre. Les boitiers de conversion HDMI <-> AHD sont plus chers que les boitiers HMDI <-> SDI mais il théoriquement possible de réutiliser les anciens câbles vidéo analogiques vidéo composite PAL. À noter qu’il est possible alors d’utiliser en caméras auxiliaire des caméras de vidéosurveillance, il est possible de trouver des modèles AHD pour moins de 20 € qui délivreront une image acceptable en HD et en 16/9. Si sur le papier, cela semble très prometteur, la concurrence de plusieurs normes (AHD, TVI, CVI) non compatibles entre elles rend l’appariement très délicat. Le problème est aggravé par les incompatibilités entre les fréquences de rafraichissement de 50 et 60 Hz. Par ailleurs, apparaissent des zébrures sur l’image que je n’explique pas.

5) L’IP

Déjà très présent dans la vidéosurveillance, l’IP a aussi fait son chemin dans le domaine de vidéo pro institutionnel notamment dans les Web TV. Les caméras, comme le mélangeur ou la partie diffusion, tout repose sur de l’IP, avec de l’Ethernet RJ45, sans oublier dans cet écosystème les incontournables serveurs et station de travail qu’elles soient fixes ou mobiles. On câble cela comme un classique réseau informatique avec des périphériques et un serveur dimensionnés en fonction du besoin. Les longueurs sans répéteur peuvent aller jusqu’à 100 m (un switche réseau fait l’affaire). Le gigabit est bien sûr très fortement conseillé, si on veut éviter de travailler sur un réseau quasiment saturé (à moins de paramétrer des compressions démentielles). Tout une affaire de norme et là chaque constructeur y allant de sa norme ... Ce secteur est en pleine évolution, les premières caméras étaient en SD et MJPEG, aujourd’hui le H264 HD est le minimum que l’on puisse attendre. Désormais une régie vidéo est plus ou moins qu’une série de PC alignés qui supervisent le fonctionnement d’un datacenter. Tout est dans les applications logicielles et leurs imbrications.

6) Le câble ethernet catégorie 6

Il ne s’agit pas de convertir le signal HDMI en IP, il s’agit juste d’utiliser des jonctions physique de câbles ethernet cat 6 en point à point. Aux extrémités se trouvent au départ un convertisseur amplificateur HMDI -> RJ45 et à l’arrivée un convertisseur RJ45 -> HDMI. Aucun élément actif comme un routeur ou un switche ne doit se trouver sur le parcours. L’avantage est de pouvoir utiliser du câble ethernet catégorie 6 au lieu du coûteux câble coaxial certifié 3G-SDI.

7) La fibre optique

Là ça met tout le monde d’accord sur les performances sauf le prix, car la fibre optique avec les transceivers qui vont avec, ça reste un produit de pro.