С аббревиатурой HDMI можно столкнуться, разбираясь в нюансах работы цифрового телевизионного вещания, передачи цифровых данных. Расшифровка её такова: High Definition Multimedia Interface , в переводе — мультимедийный интерфейс, имеющий высокую четкость. В названии примерно отображена суть: это стандарт передачи несжатых данных (первый, неизменный и, пока, единственный). В цифрах после аббревиатуры указана его «версия». Наиболее популярные — HDMI 1.4, а также его последователь — HDMI 2.0.
Основная функция HDMI заключается в передаче мультимедии разной конфигурации (видео и аудио) между устройствами, используя один кабель. Также немаловажно качество принятых данных: звук должен быть неискаженным, изображение реалистичным, без помех.
Потому как стандарт HDMI является исключительным и универсальным, то он интегрирует, соединяет любые устройства-источники и устройства-воспроизводители данных (аудио, видео). Можно подключать цифровые телевизоры, проекторы и мониторы к компьютерам, декодерам цифрового вещания телевидения и A/V ресиверам, а также транслировать данные с DWD-плееров, систем домашнего кинотеатра. Практически все (от «начинающих» до самых известных) компании-производители цифровых технологий (в целом более 7 сотен фирм) поддерживают/используют стандарт HDMI.
Каким может быть HDMI?
Стандарт HDMI имеет следующие характеристики (особенности передачи данных), существенно различные в разных «версиях» HDMI:
1. Пропускная способность, измеряемая в единицах соотношения Гбит на 1 секунду. Она колеблется от 4,9 Гбит/с до показателя 18 Гбит/с (к примеру, в более «поздних» моделях: HDMI 2.0).
2. Различия в конфигурации:
- Длина кабеля (предел стандартного – 10 метров, увеличенного – до 30 метров).
- Установка усилителей-повторителей (вмонтированных и внешних).
- Установка прочих «допингов» для качества передачи данных: репитеры, эквалайзеры – для усиления сигнала, ферритовые кольца – для уменьшения помех, видеосендеры – для увеличения расстояния, максимально возможного для качественной трансляции данных.
Что было хорошего в HDMI 1.4 (характеристики)?
Формат 1.4 (и «добавочные» 1.4 а, 1.4 b), применимые в HDMI с 2009 года имели множество преимуществ над предыдущими стандартами (1.1 — 1.3). Приписать к ним можно:
- Высокое поддерживаемое разрешение (вплоть до 4096×2160).
- Поддержка 3D-изображения.
- Использован реверсивный звуковой канал — технология ARC.
Что отличительного добавили в HDMI 2.0?
Из нововведений в функциональности стандарта HDMI 2.0 стоит выделить такие значимые, как:
- Поддержка разрешения (формата видео/аудио) Full HD 3D.
- Поддержка до 8-ми аудио-каналов.
- Увеличение показателей звуковой частоты до 1536 кГц.
- Возможность передачи/трансляции двух потоков видео изображения на одно воспроизводящее устройство (монитор, телевизор).
- Передача более одного потока аудио-данных.
Чем лучше HDMI 2.0 своего предшественника HDMI 1.4?
Кроме основного конкурентного преимущества HDMI 2.0 – своей пропускной способности, увеличенной до 18 Гбит в секунду — он имеет следующие особенности, выделяющие его на фоне HDMI 1.4 (других предыдущих форматов):
- Передача (без умаления качества) видео, имеющего частоту до 60 кадров, отображаемых в секунду.
- Сокращение на 20% ширины полосы для полезной нагрузки.
- Поддержка 32-х каналов передачи аудио-сигнала.
- Реализация формата Full 4K (разрешением 4096×2160, с пропорциями изображения 21:9) и Ultra HD 4K (разрешение которого 3840×2160, соответственно 16:9).
- «Новинки» в СЕС – новые расширения команд в данном управлении.
Кроме того, HDMI 2.0 на фоне ранних версий (1.4 и другими ранними) усовершенствован такой полезной функцией, как синхронизация дорожки звука дубляжа , которая происходит автоматически. Он также решает задачу поддержки современных ноутбуков, проекторов с высокими показателями качества видео и аудио (то есть HDMI идет в ногу с новинками рынка «высоких технологий»).
А к недостаткам HDMI 2.0, сравнимо с HDMI 1.4 – можно отнести его не абсолютную универсальность. Большинство современных телевизоров укомплектованы разъемами (входными) под версию HDMI 1.4. Потому источник HDMI 2.0 не сможет в полной мере (максимальной величине частоты и четкости кадра) передавать изображение. Отдельные компании предоставляют возможность устранить эту несогласованность. Выполняется это путем прошивки и своеобразной модернизации, превращения входа HDMI 1.4 в необходимый вход HDMI 2.0.
В 2002 году крупнейшие производители бытовой электроники, такие как Hitachi, Philips, Sony, Toshiba и др., предложили новый интерфейс High-Definition Multimedia Interface (HDMI). Он стал первым полностью цифровым интерфейсом для передачи несжатых потоков аудио и видео, при этом он обратно совместим с DVI, который передаёт цифровой поток видео.
Интерфейс HDMI постоянно развивался. Сегодня насчитывается уже несколько версий с разными номерами. Первая версия HDMI 1.0 появилась ещё в 2002 году. Самая последняя HDMI 1.3 была утверждена в июне 2006. Каждая версия использует одни и те же аппаратные спецификации и кабель, но отличается увеличенной пропускной способностью и типами информации, которые можно передавать через HDMI. Например, HDMI 1.0 поддерживает максимальную скорость 4,9 Гбит/с, а HDMI 1.3 - уже 10,2 Гбит/с.
Ниже приведена краткая информация о версиях HDMI.
HDMI 1.0 - 12/2002
Один кабель для передачи цифровых потоков аудио/видео с максимальной пропускной способностью 4,9 Гбит/с. Поддерживает поток видео до 165 мегапикселей в секунду (1080p @ 60 Гц или UXGA) и 8-канальный звук 192 кГц/24 бита.
HDMI 1.1 - 5/2004
Добавлена поддержка защиты контента DVD Audio.
HDMI 1.2 - 8/2005
Добавлена поддержка Super Audio CD;
разъём HDMI Type A для подключения ПК в качестве источника;
источники ПК могут использовать "родной" режим цветов RGB, сохраняется опция режима цветов YCbCr;
поддержка источников с низким напряжением.
HDMI 1.3 - 6/2006
Пропускная способность соединения аудио/видео была увеличена до 10,2 Гбит/с;
улучшенная поддержка цветов, включая глубину 30, 36 и 48 бит (RGB или YCbCr);
добавлена поддержка цветовых стандартов xvYCC;
добавлена поддержка автоматической синхронизации звука;
добавлена поддержка потоков Dolby TrueHD и DTS-HD (форматы, используемые в дисках HD DVD и Blu-ray) для декодирования внешними ресиверами;
был утверждён новый мини-разъём для таких устройств, как видеокамеры.
HDMI 1.3b - 3/2007
Управление бытовой электроникой.
HDMI 1.4 - 5/2009
Добавлена поддержка разрешения 4K х 2К (3840×2160 при 24/25/30 Гц и 4096×2160 при 24 Гц).
Реализована возможность создания
Fast Ethernet-соединения (100 Мбит/с) (HDMI Ethernet Channel,
HEC).
Реализована технология
реверсивного звукового канала (ARC).
Разработан новый интерфейсный разъём для миниатюрных устройств - micro-HDMI (Type D).
Поддержка 3D-изображения.
HDMI 1.4a - 3/2010
Улучшена поддержка 3D-изображения
HDMI 1.4b - 10/2011
Поддержка видео 1080p на 120 Гц.
Увеличена пропускная способность интерфейса по одному проводу до 15 Гбит/с.
HDMI 2.0- 9/2013
Добавлена поддержка разрешения 4K (3840×2160) при 50/60 Гц
Добавлена поддержка до 32 каналов аудио
Звуковая частота увеличена до 1536кГц для самого высокого качества звука
Добавлена поддержка дисплеев с соотношением сторон 21:9
Добавлена динамическая синхронизация видео и аудио потоков
Ниже приведена таблица основных улучшений версии 1.3 по сравнению с 1.2.
| Функция | HDMI 1.2 | HDMI 1.3 |
| Максимальная пропускная способность | 4,95 Гбит/с | 10,2 Гбит/с |
| Максимальная полоса частот | 165 МГц | 340 МГц |
| Максимальное разрешение | 1920x1080 прогрессивное (1080p) | 2560x1440 прогрессивное (1440p) |
| Максимальная глубина цвета | 24 бита | 48 бит |
| Максимальное число цветов | 16,7 млн. | 281 трлн. |
| Поддержка DTS и Dolby Digital 5.1 | Да | Да |
| Поддержка Dolby TrueHD и DTS-HD | Нет | Да |
| Максимальная частота сэмплирования звука (2 канала) | 192 кГц | 768 кГц |
| Максимальная частота сэмплирования звука (от 3 до 8 каналов) | 96 кГц (4 потока макс.) | 192 кГц (8 потоков макс.) |
Техническая информация
Ниже приведена схема интерфейса HDMI.
Контакт 1 - TMDS Data2+
Контакт 2 - TMDS Data2 Shield
Контакт 3 - TMDS Data2-
Контакт 4 - TMDS Data1+
Контакт 5 - TMDS Data1 Shield
Контакт 6 - TMDS Data1-
Контакт 7 - TMDS Data0+
Контакт 8 - TMDS Data0 Shield
Контакт 9 - TMDS Data0-
Контакт 10 - TMDS Clock+
Контакт 11 - TMDS Clock Shield
Контакт 12 - TMDS Clock-
Контакт 13 - CEC
Контакт 14 -Reserved (N.C. on device)
Контакт 15 - SCL
Контакт 16 - SDA
Контакт 17 - DDC/CEC Ground
Контакт 18 - +5 V Power
Контакт 19 - Hot Plug Detect
Легенда.
TMDS (Transition-Minimized Differential Signaling). Технология высокоскоростной передачи цифровых потоков, используемая в интерфейсах HDMI и DVI. Использует три канала, передающие потоки аудио/видео и дополнительных данных, с пропускной способностью до 3,4 Гбит/с на канал.
CEC (Consumer Electronics Control). Позволяет передавать команды и управляющие сигналы между участниками связи. Функции CEC встраиваются по желанию производителя. Если все участники связи будут поддерживать HDMI CEC, то вы сможете, например, посылать команды с пульта ДУ всей подключённой технике. Среди команд есть включение/выключение, воспроизведение, переход в режим ожидания, запись и другие.
SCL (Serial Data Clock). Отвечает за синхронизацию передачи данных.
SDA (Serial Data Access). Передаёт данные.
DDC (Display Data Channel). Позволяет передавать спецификации дисплея, такие, как название производителя, номер модели, поддерживаемые форматы и разрешения и т.д.
Поддержка форматов
Сегодня поддерживаются все основные форматы видео, включая PAL, NTSC, ATSC и другие. Разрешение видео возможно до 1440p или 2560x1440 в прогрессивном формате (у Blu-ray и HD-DVD оно составляет, максимум, 1080p). Поддерживается глубина цвета до 48 бит (более 280 трлн. цветов) с частотой обновления до 120 Гц.
Поддерживаемые форматы звука включают.
Сжатый звук. Dolby Digital, DTS и т.д.
Многоканальный звук. SACD, DVD Audio.
Несжатый звук (PCM). До 8 каналов с частотой дискретизации до 192 кГц при 24 битах.
Сжатый звук без потери качества. Недавно добавлена поддержка Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio.
Защита контента (HDCP)
Для интерфейса HDMI была лицензирована встроенная схема защиты цифрового контента High-Bandwidth Digital Content Protection (HDCP), которая была создана компанией Intel и некоторыми другими для борьбы с пиратством. Технология HDCP должна присутствовать на HD-ресиверах или плеерах/видеомагнитофонах DVD/HD-DVD/Blu-ray, которые используют HDMI.
Ресиверы HDMI
Если вы следите за развитием "домашних кинотеатров", то наверняка знаете, что сегодня ресивер аудио/видео-потоков должен обладать поддержкой HDMI. Современные ресиверы, как правило, обладают входами и выходами HDMI и поддерживают следующие функции.
Многоканальный звук и видео. HDMI-ресивер позволяет подключить одним HDMI-кабелем источник потоков аудио/видео (плеер HD-дисков или приёмник кабельного HDTV) к своему входу, а вторым HDMI-кабелем - HDTV-телевизор к своему выходу. В результате ресивер будет передавать цифровой сигнал видео с плеера HD-дисков/приставки кабельного HDTV на HDTV-телевизор, а многоканальный звук пропускать через усилитель и подавать на подключённую акустику. Если аудио/видео-ресивер не поддерживает HDMI, то вам придётся использовать отдельный кабель (цифровой оптический или коаксиальный) для передачи звука с плеера/приставки на вход ресивера. Разницы в качестве между HDMI и отдельным цифровым кабелем для передачи звука нет, но зачем терпеть в системе ещё один кабель?
В принципе, преимущества подобной конфигурации, когда вы используете плеер с выходом HDMI, не слишком велики. Но по мере добавления HDMI-компонентов преимущества становятся более весомыми. А именно...
Коммутация HDMI. Большинство HDMI-ресиверов оснащены двумя или тремя входами HDMI, что позволяет подключать к ним несколько источников HDMI-аудио/видео. А HDTV-дисплей соединяется с HDMI-ресивером всего одним кабелем. Вы можете переключать на ресивере источник видео, что намного удобнее, чем перетыкать HDMI-кабели сзади телевизора или на HD-источнике. Эта функция будет становиться всё важнее по мере появления в вашем доме техники с поддержкой HDMI.
Аналогово-цифровое преобразование видео и деинтерлейсинг. Ранние версии HDMI-ресиверов сохраняли цифровые и аналоговые сигналы в том виде, в каком они поступили, что требовало не только цифрового, но и аналогового подключения HDTV-телевизора к ресиверу. Но многие современные HDMI-ресиверы научились преобразовывать входящие аналоговые аудио/видео-сигналы (скажем, через композитный вход или S-Video) в цифровой вид, что позволило передавать на телевизор любые потоки через единственный кабель HDMI. Кроме аналогово-цифрового преобразования, многие ресиверы выполняют ещё и деинтерлейсинг видео (с 480i на 480p). Тоже весьма полезная функция, поскольку многие старые HDTV-телевизоры не поддерживают сигналы 480i через вход HDMI. Некоторые современные ресиверы могут преобразовывать сигналы 480i в форматы 720p, 1080i или 1080p, что помогает улучшить качество картинки со старых источников видео на новых HDTV-телевизорах.
Совместимость HD-DVD/Blu-Ray
Очень важной особенностью интерфейса HDMI является то, что плееры HD-DVD и Blu-ray будут передавать картинку в полном разрешении 1080p только через выход HDMI. Подобный шаг является результатом усилий индустрии по защите от пиратства. В отличие от других аудио/видео-интерфейсов, HDMI для передачи в полном разрешении требует обязательной защиты HDCP. Если вы будете использовать любой другой интерфейс, например, компонентное видео, то сигнал видео будет искусственно ухудшен до качества DVD или даже ещё хуже.
Увеличенная пропускная способность интерфейса HDMI 1.3 как нельзя кстати пригодится новым технологиям, которые используются HD-DVD/Blu-ray. Сюда можно отнести увеличенную глубину цвета, которая позволит выводить до 69 млрд. оттенков (глубина 30-36 бит). HDMI 1.2 может передавать картинку только с 16,7 млн. оттенков (глубина 24 бита). Кроме того, HDMI 1.3 поддерживает звуковые форматы следующего поколения Dolby TrueHD и DTS HD Master Audio, которые используют сжатие без потерь с количеством каналов до восьми (96 кГц, 24 бита, до 18 Мбит/с). Все ресиверы без поддержки HDMI 1.3 смогут воспроизвести фильм со "старыми" форматами звука DTS и Dolby Digital.
Все новые возможности рано или поздно улучшат наслаждение домашним кинотеатром, но есть область, в которой ситуация с HDMI пока ещё не очень понятна. Мы имеем в виду запись видео. Данные проходят через HDMI в несжатом виде, и основная функция HDCP заключается в защите несжатых данных от копирования. Поэтому записать информацию через HDMI пока не получится. Посмотрим, как эта проблема решится в будущем.
Заключение
В сфере домашних кинотеатров наступило время перемен. Уже началась война форматов видео 1080p между стандартами HD-DVD и Blu-Ray, а также и появилась путаница в умах потребителей, касающаяся нового интерфейса для цифровой передачи потоков аудио и видео HDMI. Тем более, что спецификация HDMI продолжает развиваться.
Выход новой версии HDMI 1.3 заставляет о многом подумать. И, возможно, внимательнее отнестись к закупке аудио/видео-оборудования. HDMI-ресиверы появились на рынке совсем недавно, но за несколько лет они существенно продвинулись по своим возможностям. HDMI 1.3 является важным шагом вперёд по сравнению с HDMI 1.2, поэтому, при возможности, всегда покупайте оборудование с поддержкой именно версии 1.3. Тем более, что диски HD-DVD и Blu-Ray будут использовать улучшенные возможности HDMI 1.3. Впрочем, ресиверы с поддержкой HDMI 1.3 могут не появиться на рынке до середины 2007 года. Да и кто знает, по каким ценам они будут продаваться. С другой стороны, многие любопытные функции HDMI, например, коммутация HDMI и преобразование видео, уже доступны на сегодняшних HDMI-ресиверах.
HDTV-телевизоры тоже перейдут на стандарт HDMI 1.3, причём, как ожидается, уже в моделях начала 2007 года. Новые телевизоры должны использовать такие преимущества HDMI 1.3, как улучшенную глубину цвета, а также решить многие "проблемы молодости" HDMI (проблемы с синхронизацией звука, поддержка Consumer Electronics Control и т.д.). Итог будет таков. Перед покупкой тщательно проверяйте возможности каждого компонента. Постарайтесь сравнить их с текущими требованиями, а также, возможно, и с будущими.
История создания цифрового сигнала и HDMI разъема
История передачи сигнала в цифровом формате берет начало с 1928 года благодаря работам американского инженера-телефониста родом из Швеции Гарри Найквиста, который выделил полосу пропускания импульсного сигнала через провода.
За счет высокого КПД и большой дальности передачи технология преобразования аналоговых сигналов в импульсный код каждый год с развитием технологических возможностей постоянно усовершенствовалась. Первая цифровая аудиозапись на ленте с кодированием и декодированием в звук была представлена компанией SONY в 1969 году на 2-х дюймовой ленте для видеомагнитофона, однако, появление аудиосигнала в современном понимании формата mp3 появилось лишь только в 1994 году. Формирование и запись цифрового видеосигнала было осуществлено за счет наработок в компаниях Panasonic и SONY на DV и MiniDV видеокассетах в середине 90-х годов.
Активное развитие кодирования видеосигнала в цифровые данные с улучшением качества и скорости обработки изображения привело в 1999 году к принятию единого мирового стандарта для телевидения высокой четкости.
Аналоговый видеосигнал раскладывался на 1125 строк, каждая строка преобразовывается в цифровой сигнал и выводится на экран. Так возник сигнал 1080i. Одновременно утверждается новый формат разъема для передачи цифровых данных DVI, который должен был заменить устаревший VGA.
Когда в начале 2002 года появились первые мультимедиа устройства с передачей цифрового видео и звука, появилась потребность в едином интерфейсе, способном одним кабелем передавать мультимедиа сигнал. Для его проектирования, ведущие японские компании Philips, Hitachi, Sony, Thomson, Panasonic и Silicon Image выделили ведущих инженеров. Так в декабре 2002 года появился первый цифровой интерфейс, способный передавать одновременно и видеоданные, и цифровой многоканальный звук. За счет своей универсальности его назвали аббревиатурой от High Definition Multimedia Interface (Мультимедиа Интерфейс Высокого Разрешения), то есть HDMI.
HDMI интерфейс в версии 1.0 имел возможность передавать сигнал со скоростью 4,9 Гбит/с, цифровое видео с разрешением 1080р и частотой прогрессивной развертки 60Гц, а так же 8-и канального звука 192 кГц/24 бит. Для сравнения, скорость передачи интерфейса подключения жестких дисков SATA II составляет 3 Гбит/с, а SATA III до 6 Гбит/с. HDMI пришел на смену разъему SCART и аналоговому интерфейсу RCA (тюльпаны). В период с конца 2002 года по сентябрь 2013 года постепенное совершенствование протокола передачи данных оптимизировало разъем до версии 2.0 без изменения физических размеров, за исключением применения mini-HDMI и micro-HDMI. К основным изменениям стоит отнести:
- поддержка защиты звуковых данных для формата DVD-Audio для мультимедиа плееров,
- с версии 1.3 (июнь 2006 г.) увеличена пропускная способность интерфейса до 10.2 Гбит/с., а так же добавлена поддержка аудио форматов Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio, был спроектирован разъём mini-HDMI (Type C),
- в версии 1.4 (май 2009 г.) появилась поддержка Ethernet-сети на скорости 100 Мбит/с., поддержка 3D, спроектирован разъем micro-HDMI (Type D),
- версия 1.4 а,b (март 2010 – октябрь 2011) – улучшения производились в сторону поддержки 3D, поддержка видео формата 1080р на частоте развертки 120Гц.
4 сентября 2013 года был анонсирован HDMI разъем версии 2.0. Его особенностью стала увеличенная скорость передачи данных до 18 Гбит/с, что позволит производить полноценную передачу Full HD 3D видеоконтента с разрешением 4К (3840×2160 с частотой 60Гц). Кроме того, новый интерфейс научили передавать до 32 каналов аудио сигнала с несущей частотой 1532 кГц (натуральное звучание). Впервые на HDMI 2.0 осуществлена поддержка картинки с соотношением 21:9.
История изменений HDMI интерфейса приведена в таблице ниже:
| Версия HDMI | 1.0 | 1.1 | 1.2
1.2a |
1.3
1.3a 1.3b 1.3b1 1.3c |
1.4
1.4a 1.4b |
2.0 |
| Передача аналогового sRGB | + | + | + | + | + | + |
| Поддержка YCbCr 4:2:2/4:4:4 | + | + | + | + | + | + |
| Звук 8 каналов LPCM, 192 kHz, с битрейт 24 - bit | + | + | + | + | + | + |
| Поддержка Blu-ray Disc и HD DVD формата в Full HD разрешении | + | + | + | + | + | + |
| Двунаправленная шина управления устройством CEC | + | + | + | + | + | + |
| Поддержка DVD-Audio | - | + | + | + | + | + |
| Поддержка Super Audio CD (DSD) | - | - | + | + | + | + |
| Передача полутонов цветности с разрядностью 30/36/48-бит | - | - | - | + | + | + |
| Система улучшения оттенков xvYCC | - | - | - | + | + | + |
| Система синхронизации аудио сигналов (Auto lip-sync) | -- | - | + | + | + | |
| Поддержка аудио кодека Dolby True HD | - | - | - | + | + | + |
| Поддержка аудио кодека DTS-HD Master Audio | - | - | - | + | + | + |
| Расширение функциональности шины управления устройством CEC | - | - | - | + | + | + |
| Передача 3D через HDMI | - | - | - | - | + | + |
| Поддержка сети Ethernet | - | - | - | - | + | + |
| Двунаправленная аудио шина (ARC) | - | - | - | - | + | + |
| 4K разрешение с количеством кадров 30 fps | - | - | - | - | + | + |
| 4K разрешение с количеством кадров 60 fps | - | - | - | - | - | + |
| Поддержка цветовой палитры стандарта Rec. 2020 | - | - | - | - | - | + |
| Поддержка YCbCr 4:2:0 | - | - | - | - | - | + |
| Передача 32 каналов аудио сигналов | - | - | - | - | - | + |
| Передача аудио сигнала на частоте 1536 кГц | - | - | - | - | - | + |
| Передача многопотокового аудио 4-м устройствам | - | - | - | - | - | + |
| Передача видео для 2 устройств (Dual View) | - | - | - | - | - | + |
| Поддержка пропорций 21:9 | - | - | - | - | - | + |
Разновидности HDMI разъемов и кабелей
Разновидность HDMI кабелей
На упаковке современных HDMI кабелей версия протокола указывается крайне редко, поскольку его спецификация рядовому пользователю ничего не скажет, зато мы сможем увидеть, держа кабель в руках, такие слова, как: STANDARD, ETHERNET, AUTOMOTIVE, HIGH SPEED и HIGH SPEED with ETHERNET. Что же означают все эти выражения? Итак:
HDMI STANDARD – кабель со спецификацией 2.0 (версии ниже промышленностью не выпускаются), используемый для подключения бытовой мультимедиа аппаратуры для передачи видео в FULL HD разрешении и высококачественных цифровых аудиосигналов. Данный кабель имеет 1-ю категорию (Category 1).
Кабель стандартного образца с функцией приема-передачи данных через интернет или внутренней LAN сети. Гнездо такого порта дополнительно маркировано буквами HEC. Технология передачи интернета к устройству посредством HDMI кабеля широкого применения пока не находит, поскольку экономической выгоды нет. Гораздо проще снабдить тот же телевизор обыкновенным гнездом RG45 и подключить всемирную сеть через витую пару и сетевую карту, либо через Wi-Fi.
AUTOMOTIVE переводится, как «самоходный». Данный кабель предназначен для использования в современных автомобильных видеосистемах. Его отличительная черта – улучшенное экранирования от помех бортовой электроники и двойная изоляция для экстремальных условий работы (гибкость, перепад температур и влажности). Как правило, это один из самых дорогих HDMI кабелей.
Обыкновенный HDMI кабель стандарта 2.0 с дополнительным экраном и увеличенным сечением проводников для устойчивой передачи данных. По сути HIGH SPEED (повышенная скорость) – это обыкновенный маркетинговый ход для увеличения стоимости кабеля и аргументации качественных материалов. Так же существует модификация данного кабеля с передачей ETHERNET сигналов. Кабель идет с категорией 2 (Category 2).
По своему физическому исполнению HDMI кабель выпускают длиной от 30 см. до 20 метров. При использовании специализированных HDMI усилителей с независимым питанием (HDMI-репитеров) расстояние можно увеличить до 35 – 40 метров.
При покупке кабеля длиной более 7 метров особое внимание необходимо уделять его толщине. Чем толще сечение проводников (а, соответственно, и кабеля в целом) и плотнее экранная оплетка, тем меньше потерь и стабильнее картинка (не рассыпается) при передаче сигнала. Особенно этот эффект может проявляться при передаче видеосигнала большой плотности, например, когда идет FULL HD динамическая картинка с высоким видео битрейтом. Как правило, качество исполнения HDMI кабеля и разъема (напыление позолоты или посеребрение) на картинку и звук абсолютно не влияют, если длина кабеля составляет до 2,5 – 3 метров. Большее длины увеличивают его стоимость в разы, как и качество исполнения и примененных материалов (чистота меди, дополнительное экранирование и т.д.)
Довольно часто спрашивают о том, что это за «бочонки» возле разъемов? Это фильтрующие дросселя для защиты устройств от высоковольтных статических помех и внешних наводок. Дросселями комплектуются кабеля либо хорошего качества, либо длиной более 1,5 м. Автор этой статьи стал жертвой дешевого HDMI кабеля, подключенного между спутниковым тюнером и телевизором. При замене принимающей головки на антенне, статическое электричество через экран вывело из строя главный процессор телевизора. В результате он ремонту не подлежал. При наличии защитных дросселей подобной ситуации бы не произошло. В этой связи мы рекомендуем обращать внимание при покупке HDMI кабеля на подобное дополнение и выбирать именно такую модификацию.
Разновидность HDMI разъемов
На сегодняшний день существует 4 типа HDMI разъемов Type A, B, C, D.
HDMI type A – основа всех версий от 1.0 до 2.0. Он представляет собой 19-и контактный разъём, который совместим с переходником DVI-D, за тем исключением, что при применении переходника передача цифрового звука не представится возможной. Данный разъем применяют в очень широком спектре различной бытовой аппаратуры, где необходима передача цифровых аудио и видео сигналов: видео плеерах, звуковых ресиверах, телевизорах.
HDMI type B отличается наличием в разъеме 29 контактов. В быту он используется крайне редко, поскольку был вытеснен типом А.
HDMI type C или mini-HDMI – его основное отличие заключается уменьшенном варианте от type A. Большое применение данный разъем получил в различных портативных медиа плеерах, смартфонах, КПК, видеокамерах. Данный тип разъема был выпущен, начиная с версии 1.3 в июне 2006 года.
HDMI type D или micro-HDMI – применяется в современных фотоаппаратах, портативных web камерах, мобильных устройствах. Данный тип разъема впервые был применен в мае 2009 года. Первые разъемы данного типа были выпущены компанией Molex.
Принцип передачи данных по HDMI
Для понимания работы HDMI необходимо уяснить такие термины, как TMDS Data, CEC, SCL, SDA и DDC. TMDS Data (англ. Transition-minimized differential signaling) –технология высокоскоростной передачи данных, используемая в интерфейсах DVI и HDMI, а так же в других цифровых устройствах.
TMDS представляет собой последовательную двухпроводную шину дифференциальной передачи электрического сигнала от источника (передатчика, например плеера или видеокарты) к
приемнику (монитору или LCD панели). Передача импульсов осуществляется синхронно. Т.е. есть тактовый сигнал прямоугольных импульсов повышенной частоты, на основании которого передаются «пачки» импульсов, заставляющие включать через специальные драйверы светодиоды матрицы засвечиванием одного из трех цветов (R-красный, G-зеленый, B - синий), или нескольких цветов для передачи оттенков или полутонов. Если панель FullHD (1920х1080), то матрице передаются сигналы на управление специальными TFT транзисторами светодиодов, количество которых составляет 1920*3 (RGB)=5760 шт. Приемом сигналов и управлением свечения занимается микросхема-драйвер контроля работы LCD панели, иначе называемая «скалером».
По линии TMDS от передатчика к приемнику передаются сигналы управления матрицей. Чем выше опорная частота генератора и больше количество линий (проводов) TMDS, тем более скоростным станет управление экраном. Чем выше цветовая «битность», тем больше управляющих импульсов проходит по шине TMDS. Для того чтобы управление драйвером не сбивалось относительно опорной частоты генератора, необходимо его контролировать сигналом синхронизации для строк (HSYNC) и кадров (VSYNC). Из рисунка видно, что импульсы поступают на операционный усилитель в дифференциальном включении, отсюда и определение названия шины. Данная топология делает линию помехозащищенной от воздействия внешних сигналов.
CEC (Consumer Electronics Control) – линия передачи управляющего сигнала для контроля устройством. Теоретически с ее помощью можно объединить все домашние устройства через HDMI воедино и управлять ими с помощью универсального программируемого пульта управления.
SCL (Serial Data Clock) – линия передачи тактовых сигналов, о которых упоминалось выше.
SDA (Serial Data Access) – осуществляет передачу опорных данных.
DDC (Display Data Channel) – линия передачи данных о названии и спецификации приемника (монитора, телевизора). По этой линии передатчик (компьютер, например) понимает, какие драйверы необходимо установить для корректного управления устройством.
HDMI интерфейс параллельный, так как содержит 4 линии TMDS data (7 линий для HDMI type B), а так же TMDS Clock, по которой передаются тактовые (опорные) сигналы генератора, о которых упоминалось выше.
Распиновка HDMI разъема
Назначение контактов можно определить из таблицы ниже:
| Type A(standard) | Type B | Type C(mini) | Type D(micro) | Назначение |
| 1 | 1 | 2 | 3 | TMDS Data2+ |
| 2 | 2 | 1 | 4 | TMDS Data2 Shield |
| 3 | 3 | 3 | 5 | TMDS Data2- |
| 4 | 4 | 5 | 6 | TMDS Data1+ |
| 5 | 5 | 4 | 7 | TMDS Data1 Shield |
| 6 | 6 | 6 | 8 | TMDS Data1- |
| 7 | 7 | 8 | 9 | TMDS Data0+ |
| 8 | 8 | 7 | 10 | TMDS Data0 Shield |
| 9 | 9 | 9 | 11 | TMDS Data0- |
| 10 | 10 | 11 | 12 | TMDS Clock+ |
| 11 | 11 | 10 | 13 | TMDS Clock Shield |
| 12 | 12 | 12 | 14 | TMDS Clock- |
| 13 | TMDS Data5+ | |||
| 14 | TMDS Data5 Shield | |||
| 15 | TMDS Data5- | |||
| 16 | TMDS Data4+ | |||
| 17 | TMDS Data4 Shield | |||
| 18 | TMDS Data4- | |||
| 19 | TMDS Data3+ | |||
| 20 | TMDS Data3 Shield | |||
| 21 | TMDS Data3- | |||
| 13 | 22 | 14 | 15 | CEC |
| 14 | 23 | 17 | 2 | В версии HDMI 1.0 – 1.3c сигнал HEC В версии HDMI 1.4 и выше линия Ethernet |
| 24 | Резерв | |||
| 15 | 25 | 15 | 17 | SCL (I2C Serial Clock for DDC) |
| 16 | 26 | 16 | 18 | SDA (I2C Serial Data for DDC) |
| 17 | 27 | 13 | 16 | DDC/CEC/HEC Ground (Земля) |
| 18 | 28 | 18 | 19 | +5V Power (max 50mA) |
| 19 | 29 | 19 | 1 | Hot Plug Detect (All versions) HEC Data+ (HDMI 1.4+ with Ethernet) |
HDMI-выход предназначен для передачи цифрового сигнала самого высокого качества. Необходим он для аудио и видеотрансляции. Это даст возможность в полной мере насладиться всеми возможностями нового телевизора или другого устройства, поддерживающего HDMI-сигнал. Для этого необходимо правильно подобрать HDMI-кабель. В настоящей статье рассказывает о видах HDMI-кабелей и выясняет как правильно выбрать кабель для подсоединения современной техники.
Характеристики HDMI-кабелей
По сравнению с устаревшими кабельными технологиями HDMI-кабель дает одновременно высокое качество изображения, прекрасный звук, высококачественный цифровой сигнал. Причем все это достигается при помощи только одного кабеля. HDMI-кабель используется для связи либо подключения двух совместимых между собой HDMI-устройств - телевизора, компьютера, видеокамеры , dvd-проигрывателя, музыкального центра, домашнего кинотеатра, ноутбука.
Устройство HDMI-кабеля
Любой HDMI-кабель состоит из нескольких частей. Сверху он покрывается несколькими изоляционными слоями:
- - Внешняя оболочка чаще всего выполняется из ПВХ. Она обеспечивает кабелю гибкость и долговечность. Более дорогие модели могут иметь нейлоновую внешнюю оболочку.
- - Экранирующая оплетка из проволоки, содержащей медь.
- - Алюминиевый экран.
- - Оболочка из полипропилена.
Внутри кабеля находятся витые пары проводов, каждая из которых покрыта оболочкой и проволокой для пайки. Можно выделить следующие составляющие элементы внутри HDMI-кабеля:
- - Экранированные витые пары пятой категории с сопротивлением, равным 100 Ом для сигнала синхронизации, и сигналов 3-х основных цветов.
- - Неэкранированная витая пара для сигналов SDA SCL
Отдельно идут проводники для питания и управляющих сигналов. На некоторых моделях могут встречаться ферритовые кольца для устранения ВЧ помех.
На концах кабеля могут быть разъемы трех типов: стандартный, мини или микро.
Виды HDMI-кабелей
Для каждого стандарта эффективности создано пять типов HDMI-кабелей:
Стандартный HDMI-кабель разработан для домашнего применения. Он поддерживать видео с разрешением до 1080 p. Такое разрешение широко применяется в кабельном или спутниковом телевидении, HD-трансляциях. Подходит для использования с простыми устройствами, например, компьютером и телевизором. У многих производителей такой вид кабеля длиной более 3 метров уже может делать заметные помехи на экране. В связи с этим стандартные кабели больше подходят в том случае, когда расстояние между соединенными устройствами составляет не более 2 метров.
Стандартный HDMI-кабель с Ethernet кроме возможностей стандартного кабеля позволяет подключаться к интернету со скоростью не выше 100 Мб/с. Это доступно в том случае, когда оба соединенных устройства могут поддерживать эту функцию.
Автомобильный HDMI-кабель прокладывается внутри машин, которые снабжены HDMI устройствами. Такой кабель выдерживает высокие нагрузки, например, перепад температуры или колебания и вибрации.
Высокоскоростной HDMI-кабель способен поддерживать практически все видеоформаты, в том числе телевизоры с форматом 3D и Deep Color. Поддерживается разрешение от 1080 p и выше. Его можно совмещать с любыми устройствами, он прекрасно подходит для ЖК-панелей и Blu-ray-плееров.
Высокоскоростной HDMI-кабель с Ethernet поддерживает все функции высокоскоростного кабеля и может подключаться к сети, имеющей высокую скорость. В этом случае также оба устройства должны поддерживать эту функцию.
Как выбрать HDMI-кабель
Не стоит покупать слишком длинный HDMI-кабель. Оптимальная длина – 2 метра. Если же источник сигнала находится далеко от телевизора , то стоит приобрести более длинный кабель. При этом стоит помнить, что чем длиннее кабель, тем больше должна быть его толщина. Также толщина указывает на устойчивость к помехам. Минимально рекомендуемая толщина для кабеля длиной 5 м – 5мм, для кабеля 8 метров – 8мм в диаметре. Стандартно допустимая длина – до 10 метров. При увеличении длины улучшаются изоляционные свойства, и соответственно растет цена.
При выборе длины кабеля необходимо сначала померить расстояние между устройствами, которые будут соединены, и добавить еще 30-40 см, что не даст кабелю быть внатяжку, и не будут выламываться разъемы.
Необходимо посмотреть тип разъема для кабеля, чтобы не пришлось дополнительно приобретать переходник. Если техника стоит вплотную к стене, то лучше приобрести кабель со штекером с поворотным коннектором.
Не стоит выбирать самую дешевую модель, так как она может быть некачественной. Но в то же время нет необходимости и в самом дорогом HDMI-кабеле.
После приобретения кабеля обязательно необходимо правильно настроить телевизор, так как это может отразиться на качестве звука и изображения.
Чем отличается дорогой и дешевый
Технология производства HDMI-кабелей различных ценовых категорий практически аналогична. Если источник высококачественного сигнала, например, компьютер, находится недалеко от телевизора, то по качеству передаваемого изображения и звука тип кабеля не отличит даже профессионал. Не влияют на качество сигнала и позолоченные контакты. Это говорит о том, что широкое колебание цен на такие кабели – всего лишь маркетинговый ход. Действительно профессиональные HDMI-кабели стоят в разы дороже обычных и, как правило, продаются только в специализированных магазинах. Для домашнего использования можно обойтись и обычным кабелем.
Интернет-издание " "
Стандарт HDMI. Предназначение кабеля HDMI. Особенности передачи данных с помощью кабеля HDMI. Типы коннекторов-соединителей, используемых для передачи данных и их особенности.
HDMI является стандартом интерфейса, который поддерживают все игроки медиа-рынка. Он служит для передачи несжатых видео и аудио данных в цифровой форме. Такой интерфейс служит для подключения носителей цифрового аудио и видео к устройствам отображения и цифровым ресиверам, а также усилителям звука.
Так, к примеру, кабель HDMI используется для подсоединения плееров, ресиверов, рекордеров и видеокарт к домашним кинотеатрам и телевизорам. HDMI дает возможность транслировать видео не только лишь стандартного разрешения, но и видео высокой четкости. Кроме этого можно передавать и многоканальный звук.
Отметим, что HDMI характеризируется инвариантностью к носителю цифрового видео благодаря тому, что стандарты ATSC, DVB-C, DVB-T, DVB-S используются только для передачи, а HD-DVD, DVD и BlueRay предназначены для сохранения сжатых потоков MPEG или H.264, обрабатываемых декодером. Именно с его выхода, путем использования HDMI, цифровые потоки видео и звука в несжатой форме подаются к устройствам, на которых отображаются.
При передаче данных видео и звука через кабель HDMI они кодируются методом TMDS. Такой интерфейс дает возможность подавать звук 8-каналов в несжатой конфигурации. Все версии HDMI начиная с 1.2 позволяют передавать до 8-каналов однобитного звука. Данный формат используется в дисках Super-Audio CD.
Способность HDMI передавать видео и звук, дает возможность окрестить его "цифровым SCARTом".
Сегодня представляется возможным выделить в этом интерфейсе ряд технологических уровней, которые описываются последовательными версиями стандарта. Различают также несколько типов коннекторов-соединителей, которые используются при этом.
Сегодня существует три типы соединений: mini, Type A и Type B.
- Соеденитель HDMI Type A обладает 19 контактами. В свою очередь Коннектор Type B обладает 29 контактами.
- Type B характеризируется расширенным видеоканалом и дает возможность подключать устройства, имеющие большее, нежели 1080p разрешение.
- Type A является обратно совместимым со стандартом соединения DVI-D Single Link, используемым в современных видеокартах и компьютерных мониторах. Используя его, источник DVI-D подключается к HDMI панели или монитору через особый переходник.
Также можно подсоединить устройство-источник HDMI к монитору DVI-D. Но в этом случае передача звука не осуществляется, поскольку DVI не обладает возможностью его поддержки.
Отметим также, что при отсутствии HDCP может изменяться качество выводимого сигнала или же он может не выводиться вовсе. Однако большинство HDMI устройств поддерживают HDCP. Возможностью его поддержки не обладают DVI устройства. Также Type B является обратно совместимым с DVI-D Dual Link.