[DIY] TV Upgrade mittels Ambilight Teil 1

 

LEDs am TV anbringen

Die LEDs kommen bereits mit doppelseitigem Klebeband auf der Rückseite, was das Anbringen ungemein vereinfacht. Nun könnt ihr die LEDs einfach platt auf die Rückseite eures TVs einmal außen herum, relativ nah der Kanten entlang legen.

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Mit einer Schere können die Stripes alle paar cm genau zwischen den Kupferpunkten durchtrennt werden. Achtet beim verlegen außerdem noch auf die Laufrichtung der LEDs, diese wird mittels eines Pfeils angezeigt bzw. geht es immer vom IC (dem kleinen schwarzen Chip) zur LED. Hier ist es egal, ob ihr den Stripe im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn um den TV laufen lässt, solange es in einer Laufrichtung um den gesamten TV geht. Die Richtung kann man zusätzlich noch an der Beschriftung der Kontakte erkennen, es geht immer von CI nach CO bzw. DI nach DO (Input -> Output).

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photo-2016-07-25-17-33-02_3604Damit die Ausleuchtung noch etwas besser wird, habe ich mich später noch dazu entschieden solche Balsa Dreiecksleisten zu kaufen. Somit stehen die LEDs im 45° Winkel vom TV ab und leuchten mehr zur Seite, was zu einer großflächigeren Ausleuchtung führt. Doppelseitiges Klebeband hilft auch hier wieder bei der Fixierung am TV und sollte später auch wieder rückstandslos entfernbar sein… hoffentlich 😉

 

Für die Ecken braucht es jeweils vier kurze Kabel, damit man die zerschnittenen Strips dort wieder zusammenlöten kann. Dabei lötet man es quasi genauso zusammen, wie es vorher ab Werk war. GND -> GND, DO -> DI, CO -> CI und V+ -> V+. Es bietet sich an den Anfang irgendwo unten zu haben, dort ist es vor allem bei längeren LED Ketten bzw. größeren TVs von Vorteil den Anfang und das Ende ebenfalls wieder miteinander zu verbinden. Diesmal allerdings nur die Masseleitung GND und die beiden V+ Kontakte. Somit wird gewährleistet, dass die Spannung über die Länge nicht abfällt und der Stripe zum Ende hin nicht immer schwächer wird. Bei Google gibt es dazu Bilder, wie die Leuchtstärke vom Anfang bis zum Ende deutlich abnimmt, wenn man dies nicht tut.

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Anschluss

Für den Anschluss am Pi selber nehmt ihr einfach die Pins von einem Power On Switch oder HDD LED eines alten Gehäuses z.B.. Ansonsten findet man sie auch unter dem Namen Dupont Pins bei eBay. Drei Stück brauchen wir davon für die GPIO Pins Nummer 5, Nummer 10 und Nummer 12, wenn man von oben nach unten zählt in der inneren Reihe. Nach der offiziellen Pinbelegung sind es die Pins 9, 19 und 23, aber so ist es einfacher zu zählen 😉


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Pin Nummer 5 verbindet ihr sowohl mit dem GND Kontakt des LED Stripes und auch mit dem Minus Kontakt am Netzteil.

photo-2016-09-25-10-33-43_3950Pin Nummer 10 wird mit DI also Data Input des LED Stripes verbunden.

Pin Nummer 12 wird mit CI also Clock Input des LED Stripes verbunden.

V+ am LED Stripe wird direkt mit dem Plus Kontakt am Netzteil verbunden.

 

Die Dupont Buchsen überzieht man zum Schutz vor Kurzschlüssen am besten noch mal mit Schrumpfschlauch. Anschließend sollte es am Pi ca. so aussehen:

 

Die 5V Seite des Netzteils (das rote und das schwarze Kabel) haben wir jetzt bereits verlötet, jetzt kümmern wir uns um das braune und das blaue Kabel. Diese Seite wird später in die Steckdose gesteckt. Dafür nehmen wir ein altes Netzteilkabel zur Hand. Am Besten eines ohne Schutzleiter, da unser Netzteil ebenfalls kein Schutzleiter braucht (da es vergossen ist und rundherum aus Kunststoff besteht) oder falls nicht zur Hand einfach ein normales Netzteilkabel.

Der Anschluss der zuvor in den PC führte knipsen wir einfach ab und es kommt eine grün/gelbe Ader, eine blaue Ader und eine braune Ader zum Vorschein. Jetzt einfach braun mit braun und blau mit blau verlöten (da es sich um Wechselstrom handelt, funktioniert es auch andersherum, aber so ist es schöner). Den grün/gelben Schutzleiter können wir einfach isolieren und fertig, nach dem Löten des Stromsteckers an das Netzteil auch hier das isolieren nicht vergessen. Hier als Beispiel ein solches standard Netzteilkabel, wie ihr es garantiert noch rumfliegen habt:

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Noch mal kurz zur Veranschaulichung:

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Die braune Leitung des Netzteils wird verlötet mit der braunen Leitung des Stromkabels.

Die blaue Leitung des Netzteils wird verlötet mit der blauen Leitung des Stromkabels.

Die rote Leitung des Netzteils wird verlötet mit dem V+ Kontakt des LED Stripes.

Die schwarze Leitung des Netzteils wird sowohl mit dem GND Kontakt des LED Stripes als auch mit dem Masse Pin Nummer 5 am Pi verlötet bzw. gesteckt. Hier muss man sich also eine Art Y Leitung löten. Dies dient vor allem dazu, dass die LEDs nicht flackern.

 

Somit ist das Thema löten und LEDs abgeschlossen. Die restliche Hardware wird zum Glück nur zusammengesteckt. Wir haben also eine X beliebige HDMI Quelle, von dort aus gehen wir in den Splitter, der uns das Signal dupliziert. Einmal geht das Bildmaterial jetzt direkt in den TV oder Monitor, wie sonst auch. Das andere Signal nimmt jetzt seinen lauf in Richtung Raspberry Pi, damit es die Farben am Rand des Bildschirms kennt und somit die LEDs entsprechend steuern kann. Also vom Splitter geht es zuerst in den HDMI zu CVBS Converter und von dort aus in den CVBS Video Grabber, welcher per USB am Pi angeschlossen ist.

HDMI Quelle -> Splitter -> HDMI Converter -> Video Grabber -> Pi

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photo-2016-09-25-10-29-38_3947Der Video Grabber hat eigentlich noch drei weitere Anschlüsse, die ich einfach entfernt habe, da man sie für dieses Projekt eh nicht benötigt. Für die Verbindung des gelben CVBS Kabels vom Grabber zur gelben CVBS Buchse am HDMI Converter benötigt man noch so einen Cinch Adapter (male – male) oder einfach ein male – male Kabel. Funktioniert beides und ist zur Not ebenfalls sehr günstig über eBay zu bekommen.

Den HDMI Converter stellt ihr auf NTSC und mit dem beigelegten USB Kabel versorgt ihr ihn einfach über das Pi mit Strom.

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Wenn man eh nur seinen PC mit Ambilight verwenden möchte, kann man sich den HDMI Splitter auch sparen und den HDMI Converter einfach per HDMI oder per DVI -> HDMI Adapter an die Grafikkarte anschließen. Im Treibermenü wird dann einfach auf Klonmodus gestellt und euer Monitor und der HDMI Converter bekommen dann automatisch das gleiche Bild. Dafür muss die Bildschirmauflösung allerdings die gleiche sein, wie eine der Unterstützten des Converters. Im geklonten Zustand kann nur auf beiden Geräten die selbe Auflösung in genau der selben Hz Zahl ausgegeben werden. Falls man einen 4k Monitor nutzt und diesen 1080p Converter verwenden möchte, wird das gesamte Setup auf 1080p runtergesetzt.

Mittels Downsampling Modus, bei Nvidia DSR genannt, kann man hier zwar auch 4k auswählen. Sprich am Monitor native 4k Ausgabe und am Converter eine 4k Ausgabe auf 1080p runtergerechnet, jedoch funktioniert dies nicht in Spielen. Unter Windows, im Browser und auch beim schauen von Filmen funktioniert es allerdings.

 

4k Setup

Jetzt wirds leider teuer, denn für ein voll funktionierendes 4k Setup benötigen wir einen weiteren Converter. Bisher habe ich nur ein einziges Gerät gefunden, was solch eine Funktion unterstützt und dieses schlägt leider mit 200€ zu Buche… Denn sobald man einen 4k Monitor mit dem 1080p HDMI zu CVBS Converter verwenden will, wird alles auf 1080p heruntergesetzt. Hier kommt der Linker von HD Fury ins Spiel:

HD Fury Linker

Der HD Fury Linker wird zwischen Splitter (welcher in diesem Setup natürlich auch 4k 60Hz fähig sein muss) und 1080p Converter geschaltet und benötigt auch noch mal zwingend eine extra Stromversorgung. Dafür kann entweder das beigelegte Netzteil verwendet werden oder man steckt ihn auch einfach mit dem ebenfalls im Lieferumfang befindlichen USB Kabel ins Pi. Der Linker sorgt jetzt dafür, dass wir auf unserem Monitor nun doch 4k wiedergeben können, denn er sagt allen Geräten die volle 4k Unterstützung zu.

Dieser Converter bekommt so maximal ein 4k 60Hz Signal mit 4:4:4 Farbabtastung und HDR, also alles was maximal nach aktuellen Standards geht und wandelt diese für unseren HDMI zu CVBS Converter in 1080p 60Hz um. Dabei kann sogar noch der HDCP 2.2 Schutz auf 1.4 herunter gesetzt werden. Dies alles passiert aber nur hinter dem HD Fury Linker, die Geräte davor bekommen davon nichts mit und wir haben immer noch eine HDCP 2.2 geschützte 4k 60 Hz Wiedergabe auf unserem Monitor.

photo-2016-09-01-15-54-44_3833Soweit ich weiß, ist dies momentan die einzige Lösung ein 4k Setup zum Laufen zu bekommen, falls ihr also eine günstigere Lösung kennt…dann ab damit in die Kommentare. Ich habe mich schon mit dem Nvidia Support kurzgeschlossen, die sind dran, dass evtl. in einem zukünftigen Treiberupdate entweder die DSR Funktion besser funktioniert oder man aber bei einem geklonten Display nun doch verschiedene Hz Zahlen wählen kann. Falls letzteres irgendwann mal Funktionieren sollte, kann man auch einfach einen 4k HDMI zu CVBS Converter für ca. 40€ erwerben. Aktuell gibt es diese aber nur mit einer 30 Hz Unterstützung, was überhaupt nicht fürs Zocken geeignet ist. Wenn man jetzt aber auf der Hauptanzeige 60 Hz in 4k ausgeben könnte und für den Converter jedes zweite Bild weglassen könnte und somit auf eine 30 Hz Ausgabe käme, wäre das die perfekte Lösung.

So sieht ein 4k HDMI zu CVBS Converter aus, ich hab ihn getestet, aber wie gesagt, die maximalen 30 Hz in 4k Auflösung sind einfach zu gering um damit zu zocken.

Wichtig beim 4k Setup ist auf jeden Fall, dass auch der Splitter eine 4k 60Hz Unterstützung bietet, der oben verlinkte ist nur für die 1080p Ausgabe.

 

Update:

Mittlerweile scheint es 4k 60Hz HDMI zu CVBS Converter zu geben. Mit HDCP Unterstützung und HDMI 2.0. Falls jemand so ein Gerät mal getestet hat, würde es mich freuen, wenn ihr dazu in den Kommentaren berichtet, sodass wir den Artikel aktualisieren können. Bei Erfolg wäre dies eine deutlich günstigere Alternative zum HD Fury Linker.

Ebenso gibt es von EZCOO einen 4K HDMI 2.0 Splitter HDR Scaler, der auf einem Ausgang ganz normal 4k 60 Hz 4:4:4 ausgibt und auf dem zweiten ein 1080p Signal. In unserem Forum wurde dieser bereits positiv getestet – also eine sehr gute, vor allem deutlich günstigere Alternative zum HD Fury Linker.

 

Update die 2.:

In unserem Forum hat der User fleXible ein deutlich günstigeres Setup gefunden und auch einen Post drüber geschrieben. Damit wird sogar noch ein Adapter eliminiert – was will man mehr?

Vielen Dank für die Mühe.

 

In Teil 2 gehts weiter mit der Software.