Мультимедийный интерфейс высокой чёткости HDMI: детали.

HDMI выход можно встретить в современных моделях телевизоров, мониторов, игровых приставках, компьютерах, ноутбуках и других мультимедийных устройствах. HDMI интерфейс поддерживает разрешения HDTV 1080p, 1440p, Full HD 3D, 4К. Его появление значительно расширило возможности современных пользователей. Благодаря ему можно наслаждаться хорошим и четким качеством изображения и звука одновременно.

Известное слово HDMI (High Definition Multimedia Interface) расшифровывается как мультимедийный интерфейс высокой четкости. С его помощью происходит передача цифровых данных в видео формате с высоким разрешением. Также интерфейс передает и аудиосигналы, которые надежно защищены от копирования. Владельцы мультимедийной информации хотели быть уверены, что их данные будут защищены от неразрешенного копирования. В связи с этим, HDMI интерфейс получил необходимую защиту цифрового контента. HDMI имеет множество спецификаций. Каждая из них имела новые возможности и улучшения, поэтому с каждой новой версией пользователи получали более совершенный продукт. Практически вся современная техника работает с разъемами HDMI. Не всегда кабель может идти вместе с устройством. Тогда пользователю необходимо отдельно купить это полезное устройство.

Обычно стандартной длиной кабеля считаются 3-5 метров. Но можно приобрести и более длинные варианты, а также удлинить готовое изделие. Различные производители предлагают покупателям множество вариантов изделия. Так, в некоторых моделях установлены ферритовые кольца, которые помогают избежать помех.

История HDMI выхода

2002 год принято считать годом появления HDMI выхода. Благодаря многим известным компаниям, среди которых Филипс, Сони, Хитачи, Тошиба, начал существовать новый интерфейс HDMI. Он отличался от других тем, что был полностью цифровым, а также имел возможность передавать несжатые потоки видео и аудио. В HDMI интерфейсе стала происходить передача звука вместе с видеосигналом DVI-соединения. А также стало возможно использовать только один кабель, который еще и отправляет цифровые видеосигналы с большим разрешением. Простым пользователям это в разы облегчило жизнь, ведь теперь звук и изображение в хорошем качестве смогли передаваться с одного прибора на другой с помощью всего одного провода.

Отличие HDMI от других выходов

Данный интерфейс отличается большей пропускной способностью, чем его предшественники. Кабель может передавать видео в высоком разрешении (1080р). Это один из довольно популярных форматов, который часто бывает задействован.

Интерфейс HDMI также позволит насладиться и хорошим звуком, который передается до восьми каналов 24-битного звука с частотой 192 кГц. Изделие может одновременно пересылать аудио и видео. А не имел подобных возможностей. Кроме этого, современный интерфейс имеет намного меньшие размеры. Его предшественники могли передавать только аналоговые данные, а HDMI легко справляется и с цифровыми.

Как устроен HDMI кабель?

HDMI кабель состоит из нескольких частей. У него есть внешняя оболочка, экранирующая оплетка, экран из фольги (алюминиевая), оболочка из полипропилена, экранированная витая пара, неэкранированная витая пара, проводники, необходимые для питания, а также управляющих сигналов.

Виды HDMI кабелей

Кабели HDMI делятся на 5 типов, для каждого есть своя буква:

• Так, тип А (Full Size) — самый популярный и востребованный. Его можно встретить в видеокарте, ноутбуке, телевизоре, приставке и других приборах.
• Для больших разрешений (типа 3830х2400 пикселей) предназначается тип В, но его пока практически нигде не применяют.
• Тип С (Mini Size) считается уменьшенной версией А. Он обычно находится в небольших приборах, таких как смартфон, планшет и другие.
• Касательно типа D (Micro Size), то он является самым маленьким видом HDMI. Предназначен для гаджетов маленького размера.
• Тип с буквой Е может понадобиться в случае подключения устройства к автомобильным девайсам.

Самыми распространенными считаются Full Size- (A), Mini Size-(С), а также Micro Size-(D).

Кроме этого, HDMI кабели делятся на виды. Они бывают:

• Стандартный кабель HDMI — позволяет передавать сигнал, имеющий разрешение 720р.
• Стандартный кабель HDMI с Ethernet — схож с предыдущим вариантом, но еще имеет дополнительную витую пару, которая нужна для соединения с сетью.
• Высокоскоростной вид кабеля HDMI — предназначен для передачи разрешения в формате 4К. Также он известен прекрасной пропускной способностью.
• Высокоскоростной кабель HDMI с Ethernet — гарантирует высокую пропускную способность. Он укомплектован дополнительной витой парой, что дает ему возможность подключать приборы к сети.
• Автомобильный вид кабеля HDMI — пригодится для использования в сложных ситуациях. Он может работать при высокой температуре и других сложных факторах.

Версии HDMI кабелей:

• HDMI 1.0 – самая первая версия могла поддерживать видео (1080р) и восьмиканальный звук. Выход — 2002 год
• HDMI 1.1 – появилась поддержка защиты звука, что позволило проигрывать DVD аудио.
• HDMI 1.2 – данная версия смогла успешно работать с компьютерами и различной техникой, а также поддерживать многие форматы. В ней появился популярный разъем А.
• HDMI 1.2a – добавлены команды и другие параметры, необходимые для протокола дистанционного управления.
• HDMI 1.3 – добавлены новые форматы сжатия без потерь звука, поддержка цветов, увеличена скорость, новый разъем типа мини – С.
• HDMI 1.3b – возможность управлять бытовой техникой.
• HDMI 1.4 – реализованы новейшие технологии и возможности, среди которых 3D-изображение, разрешение 4Кх2К, соединение Fast Ethernet и другие.
• HDMI 1.4a – обязательные 3D-форматы для фильмов Блю-рей, телевидения, игр. Применение 3D-форматов на многих устройствах.
• HDMI 1.4b – увеличение пропускной способности, добавление поддержки 3Д-видео.
• HDMI 2.0 – передача сигналов передается с минимумом перепадов уровней, улучшение возможностей, в том числе и 3D, поддержка разрешения 4К, одновременная передача аудио и видео различными способами,
• HDMI 2.1 – увеличение пропускной способность, а также увеличен список поддерживаемых разрешений, от 4К50 до 10К100, данная версия- 2017 год.

Совместимость HDMI с другими выходами и переходники к ним

HDMI может использоваться с устройствами, которые поддерживают более ранние стандарты. Это также относится к DVI и VGA. При необходимости устройство с HDMI может передавать видео с прибора, который имеет DVI и в обратном порядке.

Для удобства существуют специальные переходники, которые позволяют наладить связь между интерфейсами: HDMI – VGA, VGA-HDMI, DVI-HDMI, HDMI-DVI и другие. Кроме этого, в продаже встречаются переходники USB – HDMI. Благодаря им доступно связать телефон и телевизор.

От чего зависит качество передачи сигнала по HDMI?

Многие пользователи перед покупкой задумываются о характеристиках интерфейса, чтобы купить максимально подходящее устройство. Они думают, зависит ли качество передачи сигнала по HDMI от длины кабеля. Им стоит знать, что на качество сигнала влияет как длина кабеля, так и качество самого изделия. При большой длине кабеля в нем должно быть больше сечения с применением медных проводников. Также стоит помнить, что более длинный кабель обязан иметь больший диаметр. Так, при длине кабеля 10 метров его толщина равняется 8 мм, а при 15 и 20 метрах – 9 и 10 мм соответственно. Сигнал сможет передаваться без потерь при соблюдении данных моментов и улучшенной изоляции.

Преимущества и недостатки HDMI интерфейса

Плюсы :

• Возможность передавать аудио и видео сигналы по одному кабелю
• Удобство и простота использования
• Доступно подключать самые разные устройства между собой
• Высокая пропускная способность

Минусы :

Минусов у данного интерфейса практически нет. Важно помнить о необходимости учитывать длину и толщину кабеля. Иначе можно столкнуться с помехами. Поэтому для получения лучшего результата стоит принять этот момент во внимание, чтобы радовать себя качественным изображением.

Актуальность HDMI интерфейса

Кабель HDMI, несомненно, можно считать востребованным устройством, заменить которое не так просто. Даже появление новых приборов не влияет на его популярность и актуальность. Интерфейс HDMI встречается во многих современных моделях техники, а многие пользователи отдают предпочтение именно данному разъему. Его неоспоримым достоинством стала возможность передавать видео и аудио, гарантируя отличное качество. Это универсальный интерфейс, который одинаково хорошо может подойти как для телевизора, игровой приставки, так и компьютера или ноутбука.

На что стоит обратить внимание при покупке HDMI-кабеля и нужно ли переплачивать за дорогие варианты?

При совершении покупки стоит обратить внимание на следующие моменты. Пользователю нужно помнить про экранирование, благодаря которому кабель имеют необходимую защиту. Продавцы часто рекомендуют брать вариант с принципом витой пары, так как в этом случае будут снижены наводки. Избежать проблем с внешними помехами успешно помогает экранирование с оплеткой или фольгой. Есть мнения, что кабель, который снабжен контактом с позолотой, сможет передать контент намного эффектнее. Но на самом деле принято считать, что данная характеристика больше защищает кабель от появления ржавчины.

При решении купить HDMI кабель важно помнить следующее: чем толще будет кабель, тем лучше. Особенно это касается момента с длиной устройства. Обычно в доме не используется максимальная длина, но каждому пользователю стоит заранее рассчитать по размерам во избежание потом нехватки кабеля. Необходимо заранее определится с разъемом кабеля в технике, к которой приобретается изделие. Иначе пользователь не сможет соединить между собой два устройства. Для телевизоров с 3Д и 4К стоит подбирать современные версии изделия, так как они максимально дадут насладиться новыми технологиями.

Подводим итоги

Кабели HDMI представлены на разные возможности кошелька. Сейчас можно найти множество вариантов как с маленькой, так и высокой стоимостью. Есть категория пользователей, которая предпочитает обычные кабели по доступной цене. Многие производители продают более усовершенствованные модели, но они могут выполнять свою работу так же, как и обычные. Поэтому рекомендуется выбирать «золотую середину», в которой будут совмещены цена и качество.

Ведь стоить помнить, что кабель покупается на долгие годы, поэтому приобретать самый дешевый вариант точно не стоит. Хорошая продукция сможет радовать еще много лет. Обычно такие кабели поступают в продажу с хорошей обмоткой и достаточно большим диаметром. Поэтому могут стоить немного выше остальных. Подобная покупка избавит от необходимости отказывать себе в хорошем качестве изображения, а также чаще приобретать новые изделия.

HDMI - это аббревиатура от английского High Definition Multimedia Interface , что означает универсальный мультимедиа интерфейс высокого разрешения. HDMI позволяет передавать цифровые аудио- и видеоданные высокой чёткости. Проще говоря, это совокупность кабеля и подходящих к нему разъемов, по которым одновременно передается не только видео, но и звук, а также сигналы пульта дистанционного управления. Кабель позволяет транслировать HDTV-видео даже выше данного формата (миллиард цветов, битность изображения - 48, разрешение до 2560х1440), аудиосигнал восьмиканальный 24 бит (частота до 192 кГц). Ещё одна отличительная особенность HDMI в том, что тут предусмотрена защита от копирования по технологии HDCP. Разъем HDMI нового стандарта активно используется производителями в большинстве мультимедийных устройств и позволяет заменить целый пучок проводов одним единственным.

Как технически реализован HDMI?

В кабеле HDMI помещаются три экранированных канала (пары проводов), по которым передаются аудио-, видео- и управляющие сигналы. Канал управления нужен, в частности, для того, чтобы была возможность управлять сразу несколькими соединёнными друг с другом устройствами. Пропускная способность каждого канала в версии 1.3 ограничена 10.2 Гбит/сек (в обе стороны). Несущая частота при этом - 340 МГц, в версии же 1.0 было лишь 140 МГц. Также стоит отметить, что для новой версии был разработан новый более компактный разъем HDMI (type C или mini-HDMI).

Какой максимальной длины могут быть кабели?

Самой спецификацией HDMI не определено ограничение на максимальную длину кабеля. В каждом конкретном случае она будет зависеть от качества изготовления и используемых материалов. Если кабель медный, то его максимально возможной длиной будет 15 метров, однако если использовать оптоволокно, этот параметр значительно увеличивается. Скорее всего, в скором будущем для трансфера видео и аудио провода вовсе перестанут использоваться. Разъем HDMI уже поддерживает адаптеры для беспроводной передачи сигнала, но пока они стоят слишком дорого.

Что значит аббревиатура HDCP?

HDCP - сокращение от английского High Bandwidth Digital Copy Protection, что переводится как защита цифровых широкополосных данных. Это технология, которая обеспечивает защиту от незаконного копирования медиаконтента, передаваемого через HDMI и некоторые другие интерфейсы. Суть заключается в особом шифровании сигнала на передающей стороне и дешифрации принимающим устройством. Простые записывающие устройства (например, рекордер DVD) не могут при передаче декодировать и записать данный сигнал.

Может ли DVI-устройство принимать сигнал с HDCP?

Технология HDCP вполне может быть задействована в DVI-интерфейсе, так что ответ - да, смогут. Примером такой интеграции могут служить видеокарты или определённые модели мониторов.

Какие устройства имеют поддержку HDMI?

Как уже было упомянуто выше о HDMI, разъем может быть интегрирован в самые разные мультимедийные устройства: DVD-проигрыватели, аудио-, видеоресиверы, HDTV-телевизоры, домашние кинотеатры, мониторы, игровые консоли и видеокарты персональных компьютеров. Стандарт HDMI используют более четырехсот мировых производителей цифровой аппаратуры. Если имеются подходящие переходники, HDMI может быть подключен и к DVI-устройствам. Между прочим, DVI способен передавать видео максимального качества 1920 на 1080 точек с частотой до 60-ти кадров в секунду (FullHD 1080p60), скорость канала при этом до 5 Гбит/с.

Сегодня очень тяжело встретить современное устройство для воспроизведения мультимедиа, которое не имеет разъема HDMI. В последнее время данный тип разъема стал традиционным для передачи сигнала (HD), поэтому вопрос как выбрать hdmi кабель часто стоит перед многими людьми. Выходами HDMI наделяются многие устройства: BluRay плееры, телевизоры, DVDплееры, xbox 360, однако они не всегда идут в комплекте с устройством. Поэтому, владельцу указанных устройств приходится покупать их самостоятельно.

Популярность HDMI кабелей

Несмотря на огромную востребованность всех устройств с выходом HDMI, своей популярностью данный кабель обязан именно игровым консолям xbox 360 и, конечно, телевизорам. Современная игровая приставка xbox 360 разработана гигантом в мире компьютерной техники - компанией Microsoft. Консоль xbox 360 – приставка третьего поколения, которая позволяет играть по сети, скачивать популярный медиа-контент (демо-версии игр, музыку трейлеры). Являясь основным конкурентом Sony PlayStation3, Nintendo Wii, приставка xbox 360 быстро захватила лидерство на данном сегменте рынка, что стало толчком и для производителей кабеля с соответствующим выходом.

Касательно телевизоров, то здесь комментарии излишни. Телевизор по-прежнему остается наиболее востребованным видом продукции среди аудио- и видеотехники. Он стоит практически в каждом доме, поэтому востребованность описываемой продукции переоценить очень сложно. Каждый владелец телевизора либо приставки xbox 360 рано или поздно сталкивается с вопросом, какой hdmi кабель выбрать и какими критериями при этом руководствоваться.

Стоимость - всему голова

При выборе HDMI кабеля основным критерием является стоимость. Здесь мнения пользователей расходятся неравномерно. Подавляющее большинство людей утверждает, что покупать необходимо самые простые кабели. Данное мнение строится на том, что стандарт цифровой передачи информации строго регламентирован. Другими словами, HDMI для телевизора, xbox 360 и другихустройств, либо может передавать данные, либо не может этого делать. Поэтому, бренд и его качество значения не имеют.

Однажды игроманы и любители xbox 360 провели специальные исследования по выявлению зависимости стоимости HDMI кабеля и качества изображения. Были закуплены самые разнообразные модели, начиная наиболее дешевыми и заканчивая аналогами стоимостью в сотни долларов. Итог эксперимента - качество изображения никак не связано со стоимостью. При этом при тестировании вообще не учитывалось качество звука, но вряд ли оно отличалось бы.

Конечно, как выбрать hdmi кабель, - дело каждого,однако согласно мнению специалистов, выбирать откровенную «дешевку» не стоит. Здесь речь идет о долговечности изделия. Хорошие кабели для телевизора имеют большую толщину, более качественную обмотку, поэтому стоимость их несколько выше.

Виды HDMI кабеля

Чтобы понять какой кабель будет наиболее оптимален, потребителю необходимо разобраться с видами данной продукции. Нужно понять особенности, достоинства и недостатки каждой модели. Только после этого можно делать определенные выводы.

Современные HDMI кабели бывают следующих видов:

• стандартный - гарантирует передачу сигнала с разрешением 720p;
• стандартный с Ethernet. Этот вариант имеет аналогичную пропускную способность, при этом он укомплектован дополнительной витой парой для соединения с сетью. При использовании такого кабеля для телевизора, который наделен функцией подключения к Всемирной сети, последний может подключаться к роутеру посредством Wi-Fi. При отсутствии в телевизоре Wi-Fi модуля, его можно по витой паре подключить к маршрутизатору;
• высокоскоростной - дает возможность передавать изображение в разрешении 4К (3840×2160) и отличается высокой пропускной способностью;
• высокоскоростной с Ethernet - отличается высокой пропускной способностью и дополнительно оснащен витой парой для подсоединения устройств к сети;
• автомобильный - предназначен для эксплуатации в затрудненных обстоятельствах (при высоких температурах, сильных вибрациях). Зачастую используется в автомобилях, за что и получил соответствующее название.

Чтобы ответить на вопрос, как выбрать hdmi кабель, знать основные виды данной продукции и ориентироваться в стоимости недостаточно. Для правильного окончательного решения, нужно прислушаться к некоторым рекомендациям.

Так, часто можно услышать, что разъем, имеющий позолоченный контакт, гораздо четче отображает аудио- и видеоданные. На практике, роль этой позолоты заключается в обеспечении защиты контактов от появления коррозии, увеличивающей сопротивление и снижающей уровень сигнала. При этом надежную коррозионностойкость могут обеспечить и другие способы, например, хромирование, никелирование.

В целом, цифровой сигнал не выдвигает высоких требований к HDMIкабелю для телевизора, xbox 360 и прочих устройств, однако «артефакты» могут возникать в результате серьезных нарушений технологии производства: неправильно выбранное сечение проводника, отсутствие усилителя сигнала при его передаче на серьезное расстояние.

Есть традиционное правило, чем длиннее выбирается кабель, тем больший диаметр он должен иметь. Диаметр кабеля обозначается согласно Американскому калибру проводов AWG (более высокое значение параметра соответствует меньшему диаметру). Есть рекомендуемый ряд соотношения данного параметра и длины HDMI кабеля. Выглядит он следующим образом:

• 5 м - 28AWG;
• 10 м - 26AWG;
• 15 м - 24AWG;
• 20 м - 22AWG.

Важным критерием выбора кабеля HDMI является экранирование. Оно обеспечивает хорошую защиту от внутренних и внешних наводок. Наиболее оптимальным вариантом считается принцип витой пары, где каждая сигнальная пара (плюсовой и минусовой проводок) переплетается с «землей» по всей длине провода. Подобное экранирование резко снижает наводки. Для исключения внешних помех применяется экранирование из оплетки и фольги.

Лет 10 назад – что для компьютерной техники означает в прошлом веке – для соединения системного блока ПК с монитором использовали интерфейс VGA, разработанный компанией IBM ещё в 1987 г. Компьютер – цифровое устройство, а кинескопный монитор – аналоговое, поэтому видеокарта ПК формировала аналоговый выходной видеосигнал, который с помощью интерфейса VGA и передавался монитору. Это всех устраивало, тем более что стандартной диагональю монитора было 14, 15, потом 17 дюймов, и полосы пропускания интерфейса VGA хватало для передачи сигнала с требуемым разрешением и частотой кадровой развёртки.

С соединением видеомагнитофонов и видео плееров с телевизорами дело обстояло ещё проще. В простейшем случае использовали композитный сигнал, в более серьёзных решениях – компонентный сигнал YPrPb или SCART.

С появлением жидкокристаллических мониторов ситуация изменилась. ЖК монитор – это цифровое устройство, но у пользователей в ПК стояло ещё много видеокарт с аналоговым интерфейсом VGA, да и производители видеокарт не сразу перестроились. Поэтому в первые ЖК мониторы устанавливали интерфейс VGA и аналого-цифровой преобразователь.

Возникла странная ситуация: аналоговый сигнал существовал только в кабеле, соединяющем видеокарту с монитором. Ясно, что такая ситуация инженеров не устраивала, и они задумались о создании нового интерфейса. Он был разработан консорциумом Digital Display Working Group и получил название DVI (Digital Video Interface, Цифровой видео интерфейс). Первая версия была представлена в 1999 г.

Это уже был полностью цифровой интерфейс, но изначально он предназначался именно для связи системных блоков с мониторами, а потому передача звука не предусматривалось, и расстояние, на которое можно было передавать сигнал, было небольшим, всего несколько метров, а если требовалось большее расстояние, нужно было использовать т.н. активные удлинители интерфейса.

С 2008 г. через DVI с определёнными ограничениями и оговорками стало возможно передавать звук.

Интерфейс DVI выпускается в двух вариантах: DVI-I и DVI-D. Первый вариант допускает передачу, кроме цифрового, сигнала VGA, но одновременная передача аналогового и цифрового сигнала невозможна: либо-либо.

Внедрение интерфейса HDMI, в отличие от DVI, объясняется не только и не столько техническими причинами. Собственникам мультимедийного контента требовалось защитить его от несанкционированного копирования.

Первая версия интерфейса была представлена в 2002 г., а в 2013 г. появилась актуальная на сегодняшний день версия 2.0.

Однако внедрение интерфейса HDMI, в отличие от DVI, объясняется не только и не столько техническими причинами. Собственникам мультимедийного контента требовалось защитить его от несанкционированного копирования, поэтому-то в HDMI была включена система HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection, Защита широкополосного цифрового контента). По замыслу разработчиков, цифровой контент высокого разрешения не может выходить за пределы обрабатывающих его устройств в незашифрованном виде. Это решение создало изрядные проблемы пользователям, но, главное, система HDCP требует лицензионных отчислений: минимум 4 цента за каждое устройство (15 центов, если не указан логотип HDMI на продукте и в рекламных материалах). А если учесть количество лицензий в типичной мультимедийной системе, недовольство производителей понятно (рис. 1).

Рис. 1. Количество лицензий в типичной мультимедийной системе
(Нажмите на фото для увеличения)

Возникла ситуация, напоминающая давний конфликт между стандартами IEEE 1394 и USB, когда неразумная лицензионная политика Apple привела к повсеместному отказу от технически очень хорошего (на то время) стандарта IEEE 1394 в пользу бесплатного USB 2.0.

Вот и сейчас произошло нечто похожее. В 2007 г. VESA представила спецификацию 1.1 интерфейса DisplayPort , который оказался технически совершеннее HDMI, а главное, не требует никаких лицензионных отчислений. Результат не замедлил сказаться. До лета 2011 г. DisplayPort являлся стандартом для новых продуктов семейства Apple Macintosh. Мониторы Apple последнего поколения (Apple LED Cinema Display) уже поддерживали исключительно вход DisplayPort. Компьютеры MacBook, MacBook Pro, MacBook Air имеют выход DisplayPort, к которому через специальный адаптер может также подключаться монитор DVI или VGA. Компьютеры Mac mini имеют выходы DisplayPort и DVI. К настоящему времени в ПК Apple Mini DisplayPort заменён на аналогичный по внешнему виду, но более совершенный интерфейс Thunderbolt, который является обратно совместимым с ним.

DisplayPort – это сравнительно молодой интерфейс, он ещё не преодолел все свои детские болезни, тогда как HDMI уже доказал свои права на существование. Рассмотрим его более подробно.

HDMI – это развитие интерфейса DVI. Видеочасть HDMI аналогична по контактам с DVI, но вид у разъёма другой (рис. 2). HDMI – это более совершенный интерфейс, чем DVI, в первую очередь, благодаря возможности передачи многоканального звука, а также поддержке HDCP. Начиная с версии 1.3, интерфейс приобрёл много новых, дополнительных свойств, о чём речь пойдёт ниже.

Устройства с интерфейсом DVI совместимы с HDMI, но, естественно, функциональные возможности двух устройств будет ограничиваться «младшим» интерфейсом.

Пропускная способность HDMI версии 1.0 достигала 5 Гбит/с, начиная с версии 1.3 – 10,2 Гбит/с, а с 2.0 – 18 Гбит/с. Это позволит HDMI 2.0 поддерживать разрешение Full HD 3D со скоростью 120 кадров в секунду и весьма модное разрешение 4K со скоростью 60 кадров в секунду, в то время как интерфейс DVI поддерживал только двухканальный (стерео) звук, и то после определённых доработок стандарта.

Разработанная фирмой Intel защита HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) – это защита цифровых данных высокой чёткости, она обеспечивает возможность в зависимости от конкретного случая установить разные уровни защиты, благодаря чему не ограничивает свободу обращения с видео данными в пределах одобренных действующим законодательством рамок. Так, например, HDCP не обеспечивает защиту от копирования и искусственно не ухудшает качества копий. Под жёсткий запрет подпадают следующие действия: копирование программ со снятой защитой, получение незащищённого цифрового потока или аналогового видео сигнала высокого разрешения. Разрешены повторители и разветвители сигнала, но при этом они должны «обменяться паролями» друг с другом и получить взаимное одобрение, что возможно только в том случае, если все устройства обладают HDCP-совместимостью.

Рис. 2. Внешний вид кабельных вилок DVI (справа) и HDMI

Работает HDCP по сложной схеме, предусматривающей, прежде всего, наличие своих «секретных» кодовых комбинаций в каждом передатчике и приёмнике. В единой системе допускается наличие до 127 пар передатчиков и приёмников и до 7 уровней разветвления (или ретрансляции). Для того чтобы канал активизировался, должен успешно пройти процесс взаимной аутентификации каждой пары передатчиков и приёмников. Первый этап процесса аутентификации – обмен кодовыми комбинациями, которые «зашиты» в микросхемы оборудования и недоступны пользователю. Кодовые комбинации должны обладать правдоподобностью, для проверки которой производится вычисление математической суммы R0. В передатчике вырабатывается псевдослучайная последовательность AN, которая вместе с т.н. «вектором выбора кода» (KSV) отсылается на приёмник. Аналогично с приёмника поступает подобное сообщение на передатчик. В случае положительного результата проверки KSV на обеих сторонах запускаются генераторы кодов, вырабатывающие 24-разрядные шифровальные коды, соответствующие определённым значениям «секретного» параметра KS. Синтезированные в передатчике и приёмнике значения R0 и KS сравниваются.

Значения KSV являются индивидуальными для каждого отдельного устройства. Существует также «чёрный список» взломанных кодов, который хранится в памяти устройства и пополняется при проигрывании новых DVD-релизов (один из способов). При совпадении индивидуальных данных конкретного аппарата с данными из этого списка процесс инициализации интерфейса HDMI немедленно блокируется.

Как уже говорилось, предшественник HDMI интерфейс DVI не был предназначен для работы со звуком. Чтобы решить проблему звука, в HDMI его разбивают на пакеты и передают в интервалах кадрового и строчного гашения (рис. 3).

В июне 2006 г. вышла усовершенствованная версия HDMI, получившая номер 1.3.

В этой версии пропускная способность интерфейса была повышена до 10,2 Гбит/с, но, как всегда бывает в технике, за усовершенствования приходится платить. В данном случае – введением нового типа соединительных кабелей. В дополнение к кабелям категории 1 («старым») были введены кабели категории 2 («новые»). Позднее, в версии 1.4 эти кабели получили название «Standart» и «High Speed». В чем же разница? Основное отличие стандартного кабеля по сравнению с высокоскоростным заключается в сечениях витых пар, точности их повива, качестве меди, в наличии служебных проводников, качестве диэлектрика, экранов и т.д. С увеличением сечения проводников передача сигнала улучшается, но кабель становится громоздким, тяжёлым и неэластичным. Сечение проводников, используемых в HDMI кабеле, обычно не превышает 24 AWG (0,205 мм2). Высокоскоростной кабель практически никогда не бывает тонким и гибким.

Рис. 3. Передача звука с помощью интерфейса HDMI

Таблица 1. Основные свойства HDMI различных версий

Начиная с версии 1.3, HDMI поддерживает наиболее современные на момент написания брошюры аудиоформаты со сжатием без потери качества Dolby®TrueHD и DTS-HD Master Audio™. Возможны битрейты 1 аудио 8 Мбит/с и более.

Введена автоматическая компенсация рассинхронизации изображения и звука.

Для компактных цифровых фотоаппаратов и видеокамер введён новый мини-разъем (рис. 6).

За счёт передачи данных на удвоенной частоте достигнута увеличенная глубина цвета, что позволило получить повышенное качество передачи плавно изменяющихся тонов и устранить ложные контуры на изображении.

Получен более широкий цветовой охват, добавлена поддержка цветового пространства следующего поколения xvYCC, благодаря чему цветовой диапазон по сравнению с действующим стандартом sRGB увеличен в 1,8 раза, значительно улучшена точность цветопередачи, цвета на дисплее стали гораздо ближе к оригиналу.

Поддерживается более высокая частота кадров (до 120 Гц), что обеспечивает плавное и менее смазанное движение. Компьютерные игры и просмотр спортивных состязаний стали более комфортными.

Ещё одно важное новшество версии – это добавление специальной линии связи CEC (Consumer Electronics Control, Управление бытовой электроникой). С её помощью до 10 устройств могут объединяться в сеть управления и выполнять типовые команды (Пуск, Стоп, Перемотка, команды для меню, тюнеров, ТВ и т.д.), рис. 4.

Рис. 4. Управление бытовой электроникой

Среди главных отличий от предыдущих версий:

• Поддержка Ethernet;
• Поддержка 3D контента;
• Канал возврата аудио;
• Увеличенное разрешение видео;
• Новые разъёмы HDMI-микро;
• Разъёмы для HD-контента в автомобилях.

Поддержка Ethernet

Отличительной особенностью современных телевизоров, Blu-ray проигрывателей, игровых консолей и прочей видеотехники является возможность подключения к Интернету с целью доступа к видео, аудио и игровому контенту, а также к файлам прошивок. До появления HDMI 1.4 подключение этой аппаратуры к Сети было затруднено и осуществлялось, в основном, через Wi-Fi. Новая версия интерфейса HDMI даёт возможность использовать двухсторонний канал высокоскоростной передачи данных (до 100 Мбит/с) для подключения к Интернету. Для этого, правда, потребуется специальный кабель, имеющий дополнительную витую пару.

Надо иметь в виду, что подключение в домашних условиях к Сети различной аппаратуры через HDMI может порождать конфликты, хотя HDMI 1.4 позволяет распределять получаемый из Интернета трафик между всеми устройствами при прямом подключении к Сети любого из них. Понятно, что все подключаемые устройства должны поддерживать эту функцию и работать корректно.

Новые типы кабелей (рис. 6,7).

Начиная с версии 1.4, стандарт поддерживает три новых типа кабелей:

• стандартный кабель HDMI c поддержкой Ethernet;
• высокоскоростной кабель HDMI c поддержкой Ethernet;
• автомобильный кабель HDMI.

3D формат

Интерфейс HDMI 1.4 обеспечивает передачу изображения в 3D формате с помощью затворных очков. И дело здесь не в скорости передачи информации, она с версии 1.3 не изменилась и осталась равной 10,2 Гбит/с. (для передачи сигнала Full HD 3D достаточно скорости в 6,75 Гбит/с). Новая версия интерфейса обеспечивает стандартизацию в распределении входов и выходов 3D системы и списка необходимых 3D форматов, реализованных в источниках сигналов, дисплеях и ретрансляторах для создания функциональной совместимости между ними и возможности «общения» на одном 3D языке при приёме и передаче контента.

Audio Return Channel – Канал возврата аудио

Канал возврата аудио, появившийся в версии 1.4 и ставший новинкой в функционале интерфейса HDMI – это малоизвестное, но полезное дополнение, которое может быть полезно тем, кто для приёма телепрограмм использует тюнер телевизора, а звук предпочитает прослушивать через внешнюю аудиосистему. И если раньше для этого необходим был цифровой аудиокабель, с появлением HDMI дело заметно упрощается (рис. 5 а и б). Кроме того, канал возврата аудио позволяет принимать звуковые сигналы в форматах DTS, Dolby Digital, и PCM, для приёма которых ранее использовался интерфейс S/PDIF.

а) HDMI 1.3	б) HDMI 1.4

Рис. 5. Канал возврата аудио

Увеличенное разрешение видео

Введение спецификации HDMI 1.4 добавило поддержку чрезвычайно высоких разрешений видео, которые намного превышают популярное разрешение 1080p. 4K – это сокращение, обозначающее 4000 строк по ширине и 2000 строк по высоте, что примерно в четыре раза превышает разрешение дисплея 1080p. Термин фактически охватывает два формата:

• 3840 пикселей по ширине на 2160 пикселей по высоте;
• пикселей по ширине на 2160 пикселей по высоте.

4K дисплеи поставят высокопроизводительные системы домашних кинотеатров практически на один уровень с современными цифровыми проекторами, используемыми во многих кинотеатрах.

Новые разъёмы

В предыдущей версии HDMI 1.3 к списку стандартных разъёмов добавились мини-соединители HDMI. В новой же появился и микро-соединитель (рис. 6), предназначенный для портативных медиаплееров, мобильных телефонов, цифровых камер. Микро разъём в два раза меньше стандартного.

Для просмотра HD видео в различных транспортных средствах разработана система автомобильных разъёмов (рис. 7). Впервые в HDMI в них появилась защёлка, разъёмы не боятся нагрева и вибраций.

Рис. 6. Кабельные вилки HDMI стандартная, мини и микро (слева направо)

Рис. 7. Автомобильные разъёмы HDMI

Расширенная поддержка цветовых пространств

Начиная с версии 1.4, HDMI поддерживает цветовые пространства для цифровых фотоаппаратов sYCC601, Adobe RGB и AdobeYCC601.

Рис. 8. Рекомендованная длина кабелей HDMI в зависимости от разрешения сигналов

HDMI 2.0

HDMI Forum, организация, занимающаяся разработкой стандарта HDMI, объявила о введении версии 2.0 спецификации HDMI – событие прогнозируемое и давно ожидаемое, поскольку аудио- видео индустрия уверенно шагает в направлении 4K/UltraHD, и новые устройства нуждаются в стандартизированной поддержке этого современного формата. Новые функциональные возможности включают:

• 4K@50/60, (2160p), что даёт в четыре раза лучшую чёткость, чем разрешение видео 1080p/60;
• поддержка до 32 аудиоканалов;
• частота дискретизации до 1536 кГц для наивысшего качества воспроизведения аудио;
• одновременная передача двух видеопотоков на один экран для нескольких пользователей;
• одновременная передача многопотокового звука для нескольких пользователей (до 4);
• поддержка широкоугольного театрального соотношения сторон изображения (21:9);
• динамическая синхронизация аудио- и видеопотоков;
• дополнения CEC (шина обмена данными), обеспечивающие расширенное управление бытовыми электронными устройствами через единую контрольную точку.

Одной из основных особенностей HDMI 2.0 является упор на стремительно увеличивающееся количество новых 4K-дисплеев и вариантов 4K-контента. Чтобы вывести поддержку 4K за рамки 24 кадр/с (максимум для HDMI 1.4b), пропускная способность HDMI 2.0 увеличена до 18 Гб/с (10,2 Гб/с - показатель HDMI 1.4b). При HDMI 2.0 видео 4K будет поддерживать частоту 50 или 60 кадр/с.

HDMI 2.0 обратно совместим с более ранними версиями спецификации HDMI и не требует использования новых кабелей или новых разъёмов. Поточная версия высокоскоростных кабелей HDMI (Category 2) обеспечивает повышенную пропускную способность.

То, что обновлённая спецификация предоставляет столь внушительные возможности, вовсе не означает, что производители кинутся сломя голову их реализовывать. HDMI 2.0 - это, скорее, дорожная карта, задел на будущее для разработчиков, стремящихся находиться в авангарде новых технологий. Не менее интересным остаётся вопрос, какие нововведения HDMI 2.0 производители единодушно одобрят и поддержат.

Основной движущей силой HDMI является организация HDMI Forum, в которую входят 88 компаний-производителей бытовой электроники. Массовый выпуск устройств, поддерживающих HDMI 2.0, ожидается уже в этом году.

HDMI - это аббревиатура от английского High Definition Multimedia Interface , что означает универсальный мультимедиа интерфейс высокого разрешения. HDMI позволяет передавать цифровые аудио- и видеоданные высокой чёткости. Проще говоря, это совокупность кабеля и подходящих к нему разъемов, по которым одновременно передается не только видео, но и звук, а также сигналы пульта дистанционного управления. Кабель позволяет транслировать HDTV-видео даже выше данного формата (миллиард цветов, битность изображения - 48, разрешение до 2560х1440), аудиосигнал восьмиканальный 24 бит (частота до 192 кГц). Ещё одна отличительная особенность HDMI в том, что тут предусмотрена защита от копирования по технологии HDCP. Разъем HDMI нового стандарта активно используется производителями в большинстве мультимедийных устройств и позволяет заменить целый пучок проводов одним единственным.

Как технически реализован HDMI?

В кабеле HDMI помещаются три экранированных канала (пары проводов), по которым передаются аудио-, видео- и управляющие сигналы. Канал управления нужен, в частности, для того, чтобы была возможность управлять сразу несколькими соединёнными друг с другом устройствами. Пропускная способность каждого канала в версии 1.3 ограничена 10.2 Гбит/сек (в обе стороны). Несущая частота при этом - 340 МГц, в версии же 1.0 было лишь 140 МГц. Также стоит отметить, что для новой версии был разработан новый более компактный разъем HDMI (type C или mini-HDMI).

Какой максимальной длины могут быть кабели?

Самой спецификацией HDMI не определено ограничение на максимальную длину кабеля. В каждом конкретном случае она будет зависеть от качества изготовления и используемых материалов. Если кабель медный, то его максимально возможной длиной будет 15 метров, однако если использовать оптоволокно, этот параметр значительно увеличивается. Скорее всего, в скором будущем для трансфера видео и аудио провода вовсе перестанут использоваться. Разъем HDMI уже поддерживает адаптеры для беспроводной передачи сигнала, но пока они стоят слишком дорого.

Что значит аббревиатура HDCP?

HDCP - сокращение от английского High Bandwidth Digital Copy Protection, что переводится как защита цифровых широкополосных данных. Это технология, которая обеспечивает защиту от незаконного копирования медиаконтента, передаваемого через HDMI и некоторые другие интерфейсы. Суть заключается в особом шифровании сигнала на передающей стороне и дешифрации принимающим устройством. Простые записывающие устройства (например, рекордер DVD) не могут при передаче декодировать и записать данный сигнал.

Может ли DVI-устройство принимать сигнал с HDCP?

Технология HDCP вполне может быть задействована в DVI-интерфейсе, так что ответ - да, смогут. Примером такой интеграции могут служить видеокарты или определённые модели мониторов.

Какие устройства имеют поддержку HDMI?

Как уже было упомянуто выше о HDMI, разъем может быть интегрирован в самые разные мультимедийные устройства: DVD-проигрыватели, аудио-, видеоресиверы, HDTV-телевизоры, домашние кинотеатры, мониторы, игровые консоли и видеокарты персональных компьютеров. Стандарт HDMI используют более четырехсот мировых производителей цифровой аппаратуры. Если имеются подходящие переходники, HDMI может быть подключен и к DVI-устройствам. Между прочим, DVI способен передавать видео максимального качества 1920 на 1080 точек с частотой до 60-ти кадров в секунду (FullHD 1080p60), скорость канала при этом до 5 Гбит/с.