Debian11 mit NVidia Quadro P2000 im TV-Broadcast Umfeld (Screen als HD-SDI Signal)

Unser PC (HP Z4) mit einer Quadro P2000 Grafikkarte ist an zwei Sony LMD-1751W angeschlossen. Einer über den DVI-Eingang, der Andere per HD-SDI über einen Lynx CHD1812 Wandler. Hier führt ein SDI-Ausgang auf den Monitor, der zweite Ausgang führt auf unsere Video-Kreuzschiene. Die Videoquellen sind auf 50Hz synchronisiert (Produktionen werden bein uns aktuell meistens in 1080i50 oder 1080p50 umgesetzt).

Bei einer direkten Ausgabe von 1080i50 über die Grafikkarte wurden eigentlich gute Resultate erziehlt. Jedoch entstanden Probleme (eine Art Zeilenfehler), sobald ein Referenz-Signal (Sync) am Lynx Wandler angeschlossen wurde. Diese Synchronisation ist jedoch notwendig, um Bild und Ton am gesammten Studio-Takt anzupassen. Die Lösung dazu war, dass der Grafikkarten-Ausgang auf 1080p50 gestellt wurde und dieses Signal dann im Lynx-Wandler nach 1080i50 umgewandelt wird. Da Grafikkarten sowieso nicht für Interlaced Bilder konzipiert sind, kann diese Variante durchaus auch in dieser Hinsicht Vorteile bringen.
Für die Nachvollziehbarkeit, hier ein paar Screenshots aus dem YelloGUI (Configurations-Software der Lynx Wandler). Das Audio wird auch direkt über DVI ausgegeben.

Bessere Bewegtbilder (kein Tearing-Effect)

Damit kein „Screen-Tearing-Effect“ ensteht, muss der „Force Full Composition Pipeline“ Modus aktiviert werden. Zur Abwechslunge lasse ich hier einmal ChatGPT diesen Modus erklären:

Der „Force Full Composition Pipeline“ ist ein Modus in den Grafikeinstellungen von NVIDIA, der eine verbesserte Bildqualität auf Monitoren ermöglicht, die normalerweise mit einer unzureichenden Skalierung oder Anzeige von Inhalten zu kämpfen haben.

Der Modus „Force Full Composition Pipeline“ erzwingt eine vollständige Komposition von Bildern auf der GPU, bevor sie an den Monitor gesendet werden. Das bedeutet, dass die GPU das Bild komplett neu berechnet und in der bestmöglichen Qualität an den Monitor sendet, anstatt dass der Monitor die Skalierung oder andere Anpassungen vornimmt.

Dieser Modus kann insbesondere bei der Verwendung von älteren Monitoren oder Fernsehgeräten, die eine niedrigere native Auflösung haben, nützlich sein. Durch die Verwendung des „Force Full Composition Pipeline“ Modus können Benutzer die Bildqualität verbessern und sicherstellen, dass Texte, Grafiken und andere Inhalte auf dem Bildschirm klar und gestochen scharf dargestellt werden.

Es ist jedoch zu beachten, dass die Verwendung dieses Modus einige Auswirkungen auf die Leistung der GPU haben kann, insbesondere bei der Verwendung von Spielen oder anderen grafikintensiven Anwendungen.

Ein paar Technische Informationen

DP5 an der GPU0 ist der Lynx Wandler (Rechter Monitor im Setup). Folgende Informationen liefert xrandr:

DP-5 connected 1920x1080+1920+0 (normal left inverted right x axis y axis) 800mm x 450mm
   1920x1080     60.05 +  59.96    59.94    59.93    50.00    29.97    25.00    23.98    60.00    50.04* 
   2048x1152     59.91    59.90  
   1920x1200     59.95    59.88  
   1856x1392     60.01  
   1792x1344     60.01  
   1680x1050     84.94    74.89    69.88    59.95    59.88  
   1600x1200     85.00    75.00    70.00    65.00    60.00  
   1600x900      59.95    59.82    59.94  
   1440x900      59.89  
   1440x810      60.00    59.97  
   1400x1050     85.00    74.76    70.00    59.98  
   1400x900      59.96    59.88  
   1368x768      59.88    59.85  
   1360x768      59.96    59.80  
   1280x1024     85.02    75.02    60.02  
   1280x960      85.00    60.00  
   1280x800      59.91    59.81    59.99    59.97  
   1280x720      60.00    59.94    59.86    59.74    50.00    29.97    25.00    23.98    60.00    59.99  
   1152x864     100.00    85.06    85.00    75.00    75.00    70.00    60.00  
   1024x768      85.00    86.96    75.03    70.07    60.00  
   1024x576      59.90    59.82    59.96    59.95  
   960x600       60.00    59.93  
   960x540       59.82    59.63    59.99    59.96  
   864x486       59.92    59.57  
   840x525       85.02    74.96    69.88    60.01    59.88  
   832x624       74.55  
   800x600       85.14    75.00    72.19    60.32    56.25  
   800x450       59.95    59.82  
   720x576       50.00  
   720x480       59.94  
   720x450       59.89  
   720x405       59.51    58.99  
   720x400       85.04  
   700x525       74.76    59.98  
   700x450       59.96    59.88  
   684x384       59.88    59.85  
   680x384       59.96    59.80  
   640x480       85.01    75.00    72.81    59.94  
   640x400       85.08    59.98    59.88  
   640x360       59.84    59.32    59.86    59.83  
   640x350       85.08  
   512x384       70.07    87.06    60.00  
   512x288       60.00    59.92  
   480x270       59.82    59.63  
   432x243       59.92    59.57  
   400x300       72.19  
   360x202       59.51    59.13  
   320x240       72.81    60.05  
   320x180       59.84    59.32  
   320x175       85.27

DP7 an GPU0 ist der direkt (HDMI->DVI) angeschlossene Sony Video-Monitor (links aufgestellt). Folgendes meldet xrandr:

DP-7 connected primary 1920x1080+0+0 (normal left inverted right x axis y axis) 370mm x 220mm
   1920x1080     59.99 +  59.93    29.97    25.00    23.98    60.05    60.00    50.04* 
   2048x1152     59.91  
   1920x1200     59.95  
   1680x1050     59.95    59.88  
   1600x1200     60.00  
   1600x900      59.95    59.82  
   1440x900      59.89  
   1440x810      59.97  
   1440x576      50.08  
   1440x480      60.05  
   1400x1050     74.76    70.00    59.98  
   1400x900      59.96    59.88  
   1368x768      59.88    59.85  
   1360x768      59.96    59.80  
   1280x1024     85.02    75.02    60.02  
   1280x960      85.00    60.00  
   1280x800      59.97    59.91    59.81    59.97  
   1280x720      60.00    59.94    59.86    59.74    50.00    60.00    59.99  
   1152x864     100.00    85.06    85.00    75.00    75.00    70.00    60.00  
   1024x768      85.00    86.96    75.03    70.07    60.00  
   1024x576      59.90    59.82    59.96    59.95  
   960x600       60.00    59.93  
   960x540       59.82    59.63    59.99    59.96  
   864x486       59.92    59.57  
   840x525       85.02    74.96    69.88    60.01    59.88  
   832x624       74.55  
   800x600       85.14    85.06    75.00    72.19    60.32    56.25  
   800x450       59.95    59.82  
   720x576       50.00  
   720x480       59.94  
   720x450       59.89  
   720x405       59.51    58.99  
   720x400       85.04  
   700x525       74.76    59.98  
   700x450       59.96    59.88  
   684x384       59.88    59.85  
   680x384       59.96    59.80  
   640x480       85.01    75.00    72.81    59.94    59.93  
   640x400       85.08    59.98    59.88  
   640x360       59.84    59.32    59.86    59.83  
   640x350       85.08  
   512x384       70.07    87.06    60.00  
   512x288       60.00    59.92  
   480x270       59.82    59.63  
   432x243       59.92    59.57  
   400x300       72.19  
   360x202       59.51    59.13  
   320x240       72.81    60.05  
   320x180       59.84    59.32  
   320x175       85.27

Monitor-DPI Einstellungen (Sony Monitor)

Your screen’s info

DPI: 129.58
Dot Pitch: 0.196 mm
Size: 14.82″ × 8.33″ (37.63 cm × 21.17 cm)
Aspect Ratio: 16 × 9 (1.78:1)
Pixel Count: 2,073,600
Megapixels: 2.07 MP

(https://pxcalc.com/)

Warum eigentlich GNU/Linux und nicht Windows?

Wir nutzen diesen Computer um z.B. Live-Streams direkt auf unser Produktionssystem aufzuzeichnen. D.h. der AV-Stream wird auf dem (zweiten) Monitor vollbild abgespielt und das HD-SDI-Signal wird aufgezeichnet. Da wir bei solchen Arbeiten nicht plötzlich „Neuer Treiber verfügbar“ oder „Der Computer wird neu gestartet…“ auf dem Bildschirm haben wollen, eignet sich Linux extrem gut. Hierbei verwende ich persönlich gerne die Grafische Oberfläche LXDE, die nicht überladen ist mit Funktionen/Animationen usw.
Auch kann das Audio sehr flexibel konfiguriert werden, um z.B. keine System-Töne auf dem Video-Ausgang zu haben.
Zusätzlich können unter Linux praktisch alle nötigen Dateisysteme gelesen werden. Dies kann die tägliche Arbeit erleichtern.

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