Wil je een andere pc bedienen met jouw eigen beeldscherm, toetsenbord en muis, dan is een KVM-switch een vertrouwde oplossing. Maar wat als dat systeem op een andere locatie staat? Dan is een netwerk-KVM heel praktisch. Een nadeel: de kastjes zijn duur en de software vaak gedateerd. Maar je kunt ook zélf een netwerk-KVM bouwen. Hou je van tech-knutselen, dan is dit ID.nl-project écht iets voor jou!

Om een andere pc of een server te bedienen vanaf je bureau met maar één beeldscherm, toetsenbord en muis, is een KVM-switch een praktische oplossing (waarbij KVM staat voor keyboard, video, mouse). Gebruik je bijvoorbeeld in de regel een Windows-pc, maar wil je ook af en toe op een MacBook werken, dan schakel je gewoon om met een druk op een knop. De meeste ‘schakelkastjes’ zullen ook usb en audio doorgeven. Vooral Delock heeft een breed aanbod. De gangbare KVM-switches werken alleen lokaal. Je sluit alle ‘kabelspaghetti’ rechtstreeks aan. Dat is lastig als een server bijvoorbeeld in de meterkast staat. Daarom zijn er ook oplossingen voor KVM over het netwerk. Je kunt de pc dan gewoon op afstand via software besturen. Een nadeel is dat zulke hardware prijzig is (zie kader ‘Hardware voor KVM over IP?’).  

Daarom gaan we zoiets met eenvoudige hardware nabouwen. De basis is een Raspberry Pi met PiKVM. Je kunt eenvoudigweg via een browser inloggen om de bewuste pc of server op afstand over te nemen. Je kunt zelfs het BIOS aanpassen of een compleet besturingssysteem installeren. Dat is een groot voordeel ten opzichte van bijvoorbeeld VNC dat altijd een besturingssysteem nodig heeft. Handig als je vaker op afstand moet helpen met allerlei problemen en/of installatieperikelen (bijvoorbeeld omdat je de IT-beheerder bij je lokale vereniging bent), als je niet fysiek aanwezig kunt zijn. We richten ons vooral op het overbrengen van beeld en de besturing met toetsenbord en muis. Maar je kunt het ook uitbreiden om bijvoorbeeld een reset op afstand te kunnen doen. 

Wat gaan we bouwen? 

Een Raspberry Pi heeft enorm veel in- en uitvoermogelijkheden en vormt dan ook een logische basis voor een netwerk-KVM. Het doel is zoals gezegd vooral het overnemen van een andere pc op afstand. We zijn geïnteresseerd in het op afstand meekijken met het beeld van de bewuste pc en natuurlijk het besturen met muis en toetsenbord. De basis hiervoor is een Raspberry Pi 4 en de opensource-software PiKVM. Het werkt onafhankelijk van de pc die we besturen. PiKVM verwerkt immers zelf steeds videobeeld van de grafische kaart. Via het netwerk kun je dit op een tweede systeem bekijken waarop alleen een recente webbrowser hoeft te draaien. Je muis- en toetsenbordacties worden teruggestuurd via het netwerk. Dit stelt je in staat om bijvoorbeeld een Windows-pc te bedienen, maar je kunt ook de BIOS-instellingen wijzigen of een besturingssysteem op afstand installeren. 

Wat kost het om zelf een netwerk-KVM te bouwen? 

Je hebt voor dit project nog wat keuze in hardware. Om te beginnen is er de uitbreidingsmodule van PiKVM zelf, de V3 HAT. Dit is kwalitatief een goede optie. Maar de module is tegenwoordig wel erg prijzig. Bij Elektor (momenteel de enige leverancier in de buurt) betaal je 189,95 euro. Dat is alleen de module, dus zonder de Raspberry Pi 4 zelf. In deze masterclass bouwen we een voordelig alternatief dat ook goed werkt. Enkele verschillen ten opzichte van die uitbreidingsmodule zullen we benoemen. Naast de Raspberry Pi 4 hoef je verder alleen enkele accessoires aan te schaffen voor in totaal zo’n 25 euro. Extra opties kun je eventueel later toevoegen, bijvoorbeeld de mogelijkheid een reset op afstand uit te voeren. 

Wat heb je nodig 

Zoals gezegd vormt een Raspberry Pi 4 de basis en die geeft de beste prestaties. Helaas is de kleine singleboardcomputer nog altijd niet goed leverbaar, vanwege wereldwijde chiptekorten. Een Raspberry Pi Zero 2 W is een alternatief, maar niet veel beter leverbaar. Gelukkig zijn er naast de Pi geen lastige onderdelen nodig. Je hebt een usb-framegrabber nodig (ongeveer 15 euro) of een HDMI-naar-CSI2-adapter (ongeveer 40 euro) nodig om het beeld van de HDMI-uitgang op te vangen. We lichten de verschillen toe in paragraaf 4 en het kader ‘Adapter voor HDMI naar CSI2’. Bij de Pi Zero 2 W is zo’n adapter overigens de enige optie. Verder heb je een microSD-kaart van 16 GB of groter nodig. Plus een voeding en kabeltjes (zie gelijknamige kader). 

Lees ook: Wat is een Raspberry Pi en wat kun je ermee?

Uiteraard moet je de Pi ook op je netwerk aansluiten. Gebruik liefst een vaste netwerkverbinding en geen wifi. Een kabel is betrouwbaarder en geeft minder vertraging. Op de Pi Zero 2 W is wifi overigens de enige mogelijkheid.  Tot slot kun je nog een passende behuizing voor de Pi zoeken. 

©Daniel CHETRONI

Voeding en kabeltjes 

We zullen de Raspberry Pi van voeding moeten voorzien via de usb-c-poort. Diezelfde poort moeten we gebruiken voor de usb-kabel richting de doel-pc. Voor de Pi geldt namelijk de beperking dat alleen de poort die voeding krijgt als usb-hostapparaat kan fungeren. Deze hostfunctie is nodig voor het emuleren van muis en toetsenbord. Er zijn meerdere manieren om dat op te lossen. Op de GitHub-pagina van PiKVM zie je enkele voorbeelden. Wij gebruiken een Y-splitter kabel die usb-c splitst naar een voeding- en datakabel. De datakabel gaat dan uiteraard naar de usb-poort van de pc. Afhankelijk van het gebruikte kabeltje kun je een zogenoemde power-blocker gebruiken om de Pi te beschermen tegen spanning van de server en andersom. 

Beeld opvangen 

We gaan ervan uit dat de pc of server die je gaat overnemen een HDMI-uitgang heeft. Om het beeld over te brengen naar de Raspberry Pi gebruiken we zoals gezegd een voordelige usb-framegrabber. Je vindt ze op onder andere Amazon onder de noemer ‘usb capture card’. Het is een soort usb-dongel met HDMI-poort. Een beperking van deze budgetkeuze is dat de vertraging ongeveer twee keer zo groot is, waardoor de bediening iets minder soepel is. In de praktijk vonden wij deze optie zeer werkbaar. Zelfs op Full-HD-resolutie (1920 × 1080 pixels) met een relatief hoge framerate is de muis alleen wat stroperig. We zien dat meer als luxeprobleem, zolang het maar betrouwbaar werkt. Als het in jouw situatie niet betrouwbaar werkt, is een HDMI-naar-CSI2-adapter altijd nog een optie. Merk op dat, bij gebruik van een usb-framegrabber, nog geen H.264 wordt gebruikt. Als je via internet inlogt bij een systeem kunnen de prestaties daardoor nog wat lager zijn, afhankelijk van de beschikbare bandbreedte. 

Software voorbereiden 

Voordat we alles gaan bouwen bereiden we een microSD-kaartje voor met de software van PiKVM. Gebruik zoals aangegeven een kaartje van 16 GB of groter. Via de link https://docs.pikvm.org/flashing_os/ ga je naar de documentatie van PiKVM en daar zie je images van de verschillende versies van PiKVM. Zoek het image voor de versie die je hebt gemaakt. In deze workshop bouwen we versie 2. Je ziet dat er aparte downloads zijn de Raspberry Pi 4 en Pi Zero 2 W. Ook zijn er aparte downloads voor de versie met hdmi naar csi-adapter (Pi 4 en Zero 2 W) en de usb-dongle (alleen Pi 4). Na het downloaden van het juiste image kun je de officiële Raspberry Pi Imager gebruiken om het geheugenkaartje te maken. Installeer en open dit programma, druk op Selecteer OS, kies dan in het menu voor Gebruik eigen bestand. Blader naar het zojuist gedownloade bestand en selecteer het. Wijs ook je geheugenkaart aan onder Opslagapparaat. Daarna kun je het kaartje beschrijven. 

Alles aansluiten 

Als je alles klaar hebt liggen, is het aansluiten niet lastig. Via de splitser zorg je dat je een voeding op de usb-c-poort kunt aansluiten én een kabeltje hebt om op de usb-poort van de pc aan te sluiten. Verder verbind je een HDMI-kabel tussen de HDMI-uitgang van de pc en de HDMI-poort op de usb-framegrabber. Let er goed op dat je de usb-framegrabber in precies de juiste usb-poort op de Pi moet steken! Dat is op de Raspberry Pi 4 de zwartgekleurde usb-poort (usb 2.0) die het dichtst tegen de print aanzit. Zorg uiteraard ook dat je de netwerkkabel hebt aangesloten. In ons project gebruiken we overigens een powerbank als voeding. Dat is net wat praktischer en ook heel handig als je geen vrij stopcontact in de buurt hebt. De Raspberry Pi 4 gebruikt ongeveer 800 mA waardoor een eenvoudige powerbank ook voor langere tijd volstaat. 

©PETER PIKE

Eerste stappen 

Als je de Raspberry Pi met PiKVM hebt aangezet moet je het apparaat even de tijd geven om op te starten en enkele onderhoudstaken uit te voeren. De Pi zal automatisch een ip-adres ontvangen van je router. Je kunt het ip-adres opzoeken in de verbindingslijst van je router of met een programma als Angry IP Scanner gebruiken. Voor toegang tot PiKVM kun je een willekeurige browser gebruiken, zoals Chrome, Edge, Firefox of Safari. Heb je een probleem, wat incidenteel voorkomt, probeer dan je extensies uit te schakelen of gebruik een andere browser. Verwijs je browser naar https://pikvm of het ip-adres dat de Pi heeft gekregen. Je kunt hier inloggen met de standaard gebruikersnaam admin en ook het standaard wachtwoord is admin. Hierna kies je tussen KVM om het beeld van de bewuste pc te zien of Terminal om het terminalscherm van de Raspberry Pi te openen. 

BIOS-toegang 

Als je KVM kiest, zie je als het goed is direct het beeld van de bewuste pc. De usb-framegrabber wordt automatisch herkend en gebruikt. De bewuste pc is comfortabel te bedienen en de voordelige usb-framegrabber geeft een goed beeld. We hebben voor Full HD gekozen en dat gaat soepel over het lokale netwerk. Als test hebben we het systeem ook herstart en het BIOS geopend, wat eveneens probleemloos gaat. Het menu ATX is overigens bedoeld voor een uitbreiding waarmee je een pc op afstand kunt herstarten en aan- of uitzetten. 

Opslag koppelen 

PiKVM geeft je de mogelijkheid van virtuele schijven die een usb-stick of cd-rom kunnen emuleren. Daardoor kun je op afstand opslag koppelen aan de bewuste pc. Handig als je bijvoorbeeld een Linux-besturingssysteem wilt installeren. Als je in het menu op Drive klikt, zie je de opties voor het koppelen van opslag. Je bladert in feite naar het lokale bestand met Bestand kiezen en klikt dan op Upload. Hiermee wordt het bestand naar de Raspberry Pi geüpload. Achter Storage zie je hoeveel ruimte op de Raspberry Pi beschikbaar is. Als het uploaden voltooid is, kun je achter Image het bewuste bestand kiezen en daadwerkelijk koppelen als cd-rom of flashdrive. Wil je een iso-bestand als cd-rom koppelen, dan mag dat bestand maar 2,2 GB groot zijn. Daarom ‘past’ een iso-bestand voor de Windows-installatie niet. Je kunt dat eventueel wel op een andere manier voor elkaar krijgen. Maar je kunt natuurlijk ook gewoon een usb-flashdrive in de bewuste pc zelf prikken. 

Je hebt net een klein fortuin uitgegeven aan een gloednieuwe 4K- of zelfs 8K-televisie. Je installeert hem, start je favoriete filmklassieker en zakt onderuit op de bank. Maar in plaats van een bioscoopervaring bekruipt je het gevoel dat je naar een goedkope soapserie of een homevideo zit te kijken. De acteurs bewegen vreemd soepel, de actiescènes lijken versneld en de magie is ver te zoeken. Geen zorgen, je televisie is niet stuk. Hij doet eigenlijk iets te goed zijn best.

Dit fenomeen is zo wijdverspreid dat er een officiële term voor is: het 'soap opera effect'. In technische kringen wordt dit ook wel bewegingsinterpolatie of 'motion smoothing' genoemd. Hoewel fabrikanten deze functie met de beste bedoelingen in hun televisies bouwen, is het voor filmfanaten vaak een doorn in het oog. Gelukkig is het eenvoudig op te lossen... als je tenminste weet waar je moet zoeken.

Nooit meer te veel betalen? Check Kieskeurig.nl/prijsdalers!

Wat is het 'soap opera effect' precies?

Om te begrijpen wat er misgaat, moeten we kijken naar hoe films worden gemaakt. De meeste bioscoopfilms en veel dramaseries worden opgenomen met 24 beelden per seconde. Die snelheid geeft films hun karakteristieke, dromerige uitstraling. Een beetje bewegingsonscherpte hoort daarbij; dat is wat onze hersenen associëren met 'cinema'. Moderne televisies verversen hun beeld echter veel vaker: meestal 60 of zelfs 120 keer per seconde.

Om dat verschil te overbruggen, verzint je slimme televisie er zelf beelden bij. De software kijkt naar beeld A en beeld B, en berekent vervolgens hoe een tussenliggend beeld eruit zou moeten zien. Dit voegt de tv toe aan de stroom. Het resultaat is een supervloeiend beeld waarin elke hapering is gladgestreken.

Voor een voetbalwedstrijd of een live-uitzending is dat geweldig, omdat je de bal en spelers scherper kunt volgen. Maar bij een film zorgt die kunstmatige soepelheid ervoor dat het lijkt alsof je naar een achter de schermen-video zit te kijken, of dus naar een soapserie zoals Goede Tijden, Slechte Tijden, die traditioneel met een hogere beeldsnelheid werd opgenomen. De filmische illusie wordt hierdoor verbroken.

©ER | ID.nl

De winkelmodus is ook een boosdoener

Naast beweging is er nog een reden waarom het beeld er thuis soms onnatuurlijk uitziet: de beeldinstellingen staan nog op standje zonnebank. Veel televisies staan standaard in een modus die 'Levendig' of 'Dynamisch' heet. Deze stand is ontworpen om in een felverlichte winkel de aandacht te trekken met knallende, bijna neon-achtige kleuren en een extreem hoge helderheid. Bovendien is de kleurtemperatuur vaak nogal koel en blauw, omdat dat witter en frisser oogt onder tl-licht. In je sfeervol verlichte woonkamer zorgt dat echter voor een onrustig beeld waarbij huidtinten er onnatuurlijk uitzien en details in felle vlakken verloren gaan.

Hoe krijg je de magie terug?

Het goede nieuws is dat je deze 'verbeteringen' gewoon kunt uitzetten. De snelste manier om van het soap opera effect en de neonkleuren af te komen, is door in het menu van je televisie de beeldmodus te wijzigen. Zoek naar een instelling die Film, Movie, Cinema of Bioscoop heet. In deze modus worden de meeste kunstmatige bewerkingen, zoals bewegingsinterpolatie en overdreven kleurversterking, direct uitgeschakeld of geminimaliseerd. Het beeld wordt misschien iets donkerder en warmer van kleur, maar dat is veel dichter bij wat de regisseur voor ogen had.

Sinds kort hebben veel moderne televisies ook de zogeheten Filmmaker-modus. Dat is de heilige graal voor puristen. Als je deze modus activeert, zet de tv met één druk op de knop alle onnodige nabewerkingen uit en respecteert hij de originele beeldsnelheid, kleuren en beeldverhouding van de film.

Wil je de beeldmodus niet volledig veranderen, maar alleen dat vreemde, soepele effect kwijt? Dan moet je in de geavanceerde instellingen duiken. Elke fabrikant geeft het beestje een andere naam. Bij Samsung zoek je naar Auto Motion Plus of Picture Clarity, bij LG-televisies ga je naar TruMotion, bij Sony naar Motionflow en bij Philips naar Perfect Natural Motion. Door deze functies uit te schakelen of op de laagste stand te zetten, verdwijnt het goedkope video-effect en krijgt je film zijn bioscoopwaardige uitstraling weer terug.

Een apparaat op afstand bedienen hoeft geen geld te kosten en is verrassend eenvoudig. Of je nu bestanden wilt openen, technische problemen wilt oplossen of meerdere toestellen wilt beheren: met Chrome Remote Desktop kan het allemaal, gratis en zonder gedoe.

De helper begint

Een groot voordeel van Chrome Remote Desktop is de brede compatibiliteit: het werkt met Windows, macOS, Linux en ChromeOS. Bovendien is het veilig – verbindingen worden versleuteld – en je hebt alleen een Chrome-browser nodig. We beginnen aan de kant van degene die op afstand toegang wilt tot een andere computer, degene die ondersteuning biedt vanaf computer A. Op computer A opent de gebruiker Chrome en surft naar https://remotedesktop.google.com. Daar verschijnen twee opties: Dit scherm delen en Verbinding maken met een andere computer. Omdat computer A support wil geven aan een extern apparaat, kiest de gebruiker voor de tweede optie. In dat scherm verschijnt een veld om een toegangscode in te geven, de code volgt zo meteen.

Acties voor de hulpvrager

Op computer B, de computer die toegang zal verlenen, moet de gebruiker ook in Chrome surfen naar dezelfde website. Daar kiest hij voor de optie Dit scherm delen. Voordat dat mogelijk is, moet Chrome Remote Desktop eerst worden gedownload en geïnstalleerd. De gebruiker klikt daarvoor op de ronde blauwe knop met het witte downloadpijltje. Hiermee wordt een Chrome-extensie geïnstalleerd. Na de installatie verschijnt in het vak Dit scherm delen een blauwe knop met de tekst Code genereren. Wanneer de gebruiker daarop klikt, wordt een toegangscode van 12 cijfers aangemaakt. Die code geeft hij of zij door aan gebruiker A.

Scherm delen

Op computer A geeft de gebruiker de code op in Chrome Remote Desktop. Vervolgens wacht hij tot gebruiker B bevestigt dat A toegang mag krijgen tot zijn scherm. Zodra dat is gebeurd, verschijnt het volledige bureaublad van computer B in een nieuw Chrome-venster op computer A. Door dit venster schermvullend weer te geven, kan A probleemloos handelingen uitvoeren op de pc van B. Voor de veiligheid beschikken beide gebruikers over een knop om de sessie op elk moment te beëindigen. Uiteraard is een stabiele internetverbinding noodzakelijk. Daarnaast krijgen beide partijen de melding dat ze klembordsynchronisatie kunnen inschakelen. Hiermee wordt het mogelijk om eenvoudig tekst of bestanden te kopiëren en te plakken tussen beide apparaten.