Genlock

Genlock (Generator Locking) ist ein Verfahren, bei dem mehrere Videogeräte ihre internen Sync-Signale auf ein gemeinsames externes Referenzsignal phasen- und frequenzgleich einrasten (locken), um eine lückenlose und artefaktfreie Videoumschaltung zu ermöglichen.

Rubrik: Fotografie & Digital Imaging · Unterrubrik: Kameratechnik Fortgeschritten · Niveau: Profi Synonyme / Auch bekannt als: Generator Lock, Sync Lock, Reference Lock, House Sync, Black Burst

Was ist Genlock?

Im Broadcast-Betrieb – bei Live-TV, Studioproduktionen und Multi-Kamera-Events – ist es entscheidend, dass alle Kamerasignale exakt synchron sind: Nicht nur zeitlich (per Timecode), sondern auf Sub-Frame-Ebene. Wenn zwei Kameras nicht genlockt sind und ein Regie-Schnitt zwischen beiden Signalen erfolgt, kann es zu sichtbaren Bildstörungen, Feldrissen oder Sync-Verlusten kommen.

Genlock löst dieses Problem: Alle Kameras und Videogeräte einer Installation erhalten ein gemeinsames Referenzsignal (House Sync). Jedes Gerät "lockt" seinen internen Sync-Generator auf dieses Signal ein und läuft fortan synchron.

Erklärung

Technische Grundlagen

Ein Videosignal enthält neben dem Bildsignal auch Synchronisierungspulse: den horizontalen Sync (H-Sync, markiert den Beginn einer neuen Zeile) und den vertikalen Sync (V-Sync, markiert den Beginn eines neuen Frames). Beim Schnitt zwischen zwei Kameras müssen diese Pulse exakt zusammenpassen.

Ohne Genlock laufen zwei Kameras mit nahezu identischer, aber nicht exakt gleicher Frequenz. Über Zeit driften sie auseinander. Beim Schnitt entstehen kurze Bildstörer.

Mit Genlock empfängt jede Kamera dasselbe Referenzsignal und phasengleicht darauf ein. Das interne Timing der Kamera wird kontinuierlich nachgeführt.

Referenzsignale

Black Burst (Composite Sync): Das klassische analoge Referenzsignal – ein schwarzes Kompositvideo-Signal, das nur den Sync-Puls enthält. Standard für SD-Broadcast.

Tri-Level Sync (HD Sync / Component Sync): Das HD-Äquivalent zu Black Burst. Wird für HD- und UHD-Kameras verwendet. Das Signal ist ein symmetrisches 3-Pegel-Sync-Signal.

PTP (Precision Time Protocol, IEEE 1588): IP-basiertes Sync-Protokoll für moderne IP-Broadcast-Umgebungen (SMPTE 2110). Ermöglicht Genlock über IP-Netzwerke mit Sub-Millisekunden-Genauigkeit.

Genlock an modernen Kameras

Professionelle Broadcast-Kameras (z. B. Sony BRC-Serie, Panasonic AK-HC Studioköpfe) haben standardmäßig Genlock-Eingänge. Auch viele Cinema-Kameras wie die Arri Alexa (via Extension Module) und einige Sony Cinema-Line-Modelle (FX6, Venice 2) unterstützen Genlock.

Consumerorientierte Systemkameras (z. B. Sony A7-Serie, Canon EOS R) haben kein Genlock – hier muss Timecode als Sync-Methode verwendet werden.

Beispiele

Broadcast-Studio-Setup

In einem TV-Studio ist ein "House-Sync-Generator" installiert, der ein Tri-Level-Sync-Signal über Koaxialkabel an alle Kameras, Recorder und Mischer verteilt. Alle Geräte sind auf dieses Signal eingerastet. Der Regie-Schnitt kann jederzeit und artefaktfrei zwischen Kameras wechseln.

Live-Event-Produktion

Bei einem Konzert-Livestream mit sechs Kameras und einem Bildmischer (z. B. ATEM Television Studio von Blackmagic) generiert ein Sync-Generator (z. B. ESE SG-1 oder Datavideo VSG-1) das Referenzsignal und verteilt es an alle Kameras und den Mischer.

IP-Broadcast (SMPTE 2110)

Moderne IP-Broadcast-Setups nach SMPTE 2110 nutzen PTP statt analogem Black Burst. Ein PTP-Master-Clock-Server synchronisiert alle Netzwerkgeräte auf Nanosekunden-Präzision.

In der Praxis

Wann ist Genlock notwendig?

• Live-Broadcast mit Bildmischer: Unverzichtbar
• Multi-Kamera-Studio: Standard
• Live-Event mit sofortigem Schnitt: Notwendig
• Dokumentarfilm-Drehtag ohne Live-Schnitt: Nicht nötig (Timecode reicht)
• Social-Media-Produktion: Nicht relevant

Phasenabgleich

Beim Genlock ist nicht nur die Frequenz, sondern auch die Phase entscheidend. Wenn zwei Kameras zwar auf derselben Frequenz laufen, aber eine Kamera 50 ms später am Bild-Anfang ist als die andere, kann es beim Schnitt immer noch zu kurzen Störungen kommen. Professionelle Systeme ermöglichen die Phasenverschiebung (Phase Offset) jeder Kamera individuell einzustellen.

Vergleich & Abgrenzung

Timecode-Synchronisation bei Multi-Kamera-Setups und Genlock erfüllen unterschiedliche Anforderungen. Timecode ist für die Postproduktion; Genlock ist für den Live-Betrieb.

Häufige Fragen (FAQ)

Kann ich Genlock über einen normalen Switch/Router verteilen? Analoges Black Burst / Tri-Level benötigt Koaxialkabel und kann nicht über Standard-Ethernet-Netzwerke übertragen werden. PTP-basiertes Genlock hingegen läuft über Ethernet, benötigt aber PTP-fähige Switches.

Was passiert, wenn das Genlock-Signal ausfällt? Die Kamera verliert ihre Referenz und läuft wieder im internen Sync weiter. Beim Schnitt entstehen kurze Störungen. Professionelle Systeme haben Backup-Referenzquellen.

Ist Genlock beim Sony Venice 2 möglich? Ja, der Sony Venice 2 unterstützt Genlock via Tri-Level Sync und kann in Broadcast- und Studio-Environments eingesetzt werden.

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Weiterführend

• SMPTE (2018): ST 2110: Professional Media Over Managed IP Networks. Society of Motion Picture and Television Engineers, White Plains, NY.
• Robin, Michael / Poulin, Michel (2000): Digital Television Fundamentals. 2. Aufl. McGraw-Hill, New York.
• Poynton, Charles (2012): Digital Video and HD: Algorithms and Interfaces. 2. Aufl. Morgan Kaufmann, Waltham, MA.
• Newhouse, Alan (2014): Broadcast Engineering: An Introduction to Broadcast Technology. NAB Technology Review, Washington, D.C.