Разъем hdmi. Что такое HDMI кабель и для чего он нужен

Здравствуйте, друзья.

Из этой статьи вы получите основную полезную информацию о HDMI что это, где и зачем используется, какими обладает характеристиками и каких видов бывает. Почему вам стоит это знать?

Сейчас большинство мультимедийной техники подключается через этот интерфейс, и не исключено, что вы тоже используете его, быть может сами того не ведая. Также после прочтения статьи вы сможете правильно подбирать кабели для подключения устройств.


Знакомство с HDMI

Данная аббревиатура подразумевает под собой словосочетание «High Definition Multimedia Interface», что в точности переводится как мультимедийный интерфейс высокой четкости. Он служит для отправки цифровых видеосигналов, обладающих большим разрешением, а также многоканального цифрового аудио, защищенного от копирования.

Проще говоря, это канал для передачи цифрового изображения и звука от одного устройства высокой четкости другому. Осуществляется такой процесс при помощи соответствующих кабелей. Ими могут соединяться видеокарты и мониторы, домашние кинотеатры/игровые приставки и современные телевизоры, планшеты/телефоны и компьютеры, и т. д.

К слову, разъемы для вышеперечисленных гаджетов отличаются форм-фактором (размером): обычным подключается крупная техника, mini-HDMI - смартфоны и некоторые модели планшетов, micro-HDMI - лаптопы, планшетные ПК и т. п. техника. Каждый port содержит примерно 19 контактов.

Характеристики

Рассмотрим главные особенности, которые выделяют данный интерфейс среди других:

  • Скорость передачи данных колеблется в диапазоне от 4,9 до 48 (новинка 2017-го года) Гбит/с.
  • Способен передавать несжимаемое видео в высоком разрешении, сигналы для 3D-телевидения, а также 8 каналов цифрового аудио.
  • Выводит качественную картинку на экраны с соотношением сторон 16:9, разрешением 1920×1080 пикселей и выше. Чтобы вы могли сравнить: устаревшие по нынешним меркам телевизоры имели соответствующие параметры 4:3 и 704х480 пикселей.
  • Герцовость поддерживаемых разрешений в современных интерфейсах варьируется от 50/60 до 100/120Hz
  • Поддерживает Ethernet-соединение со скоростью до 100 Мбит/c.

О кабелях

Кабель в разрезе включает в себя:

  • Внешнее покрытие;
  • Проволочную оплетку для экранизации с добавлением неизолированной жилы из меди для пайки;
  • Еще один экранизирующий слой из алюминиевой фольги;
  • Оболочку из полипропилена;
  • Витые пары 5-й категории, обладающие сопротивлением 100 Ом, которые предназначены для передачи информации;
  • Экранизацию указанных витых пар из внешней изоляции и провода для пайки;
  • Другую витую пару без экранизации, заточенную под сигналы SDA SCL;
  • Дополнительные проводники для управляющих сигналов и питания.

Длина

Стандартной длиной кабеля считается 10 метров. Но можно удлинить его до необходимых размеров при помощи внешних или вмонтированных в шнур усилителей-повторителей. Они устанавливаются не на выходе сигнала, а ближе к приемнику.

Чтобы избежать помех, некоторые производители оснащают свою продукцию ферритовыми кольцами с одной и другой стороны.

И учтите, что чем длиннее кабель, тем массивнее должен быть проводник.

Типы

Существует 5 типов HDMI-кабелей:

  • Стандартный. Ищите бюджетный вариант? Standart - для вас. Используется для подключения не слишком требовательной бытовой техники (DVD-плеер, спутниковый приемник, плазменные и ЖК-панели и пр.).

Он не отличается супер-качественной работой. Судите сами: передает картинку с разрешением 1080i или 720p., предельная пропускная способность - 4,9 Гбит/с, полоса частот (передача видеопотока) - 165 мегапикселей, а глубина цвета - 24 бита.

  • Высокоскоростной. Вы владеете Blu-ray/HDD-плеером, широкоформатным экраном или другой модернизированной техникой либо просто является ценителем высококачественного изображения? Обратите внимание на «High Speed».

Взаимодействует с любыми форматами, в том числе Deep Color и 3D. Отличается поддержкой технологии Audio Return Channel (реверсивный звуковой канал), которая позволяет передавать аудио без другого кабеля. Заметьте, что принимающие устройства тоже должны ее поддерживать. Обычно таковые имеют пометку ARC.

Обладает такими параметрами: работает с разрешением 1080i и выше, таким же числом полосы частот (в мегапикселях), скоростью 10,2 Гбит/с и глубиной цвета 48 бит.

  • Стандартный c Ethernet. То же самое, что и в первом пункте, только вдобавок имеется опция подключения к интернету.
  • Высокоскоростной c Ethernet. Думаю, понятно без объяснений.

  • Автомобильная версия (Standart Automotive). Отдельный вид кабеля, служащий для коннекта устройств к автомобильной медиа-системе.

Разница между HDMI и DVI

Предшественником HDMI был интерфейс . Скорее всего, вы тоже имели с ним дело, когда подключали монитор к своему первому компьютеру. Но через этот канал передавалось только видео. Как вы уже и сами можете сделать вывод, главное усовершенствование интерфейса HDMI состоит в том, что он способен передавать вдобавок звук.

Но это не единственное его отличие от DVI. Еще современный порт обладает меньшими размерами. Также он передает только цифровые сигналы, в отличие от своего устаревшего собрата, который может работать и с аналоговыми данными. Еще пропускная способность HDMI выше, чем у DVI (последние работают на скорости 3,4 Гбит/с).

На этом всё.

Жду вас чаще в гостях моего блога.

Аналоговый сигнал может быть хорошим или плохим - сбои, накладки и потери в аналоговом вещании при плохом сигнале становятся заметными. В случае с телевизором это может привести к появлению как аудио-, так и визуальных шумов, раздвоению изображения, а также отсутствию звука или цвета.

Через HDMI-кабель передается цифровой сигнал, например, от Blu-ray-плеера к телевизору. Цифровой сигнал состоит из последовательности электрических состояний - то есть нулей и единиц. Нет никаких «промежуточных состояний». Кроме того, передаваемые через HDMI-кабель аудио- и видео-сигналы кодируются с помощью технологии HDCP (протокол защиты широкополосного цифрового содержимого, High-bandwidth Digital Content Protection). Плеер шифрует сигнал, а телевизор его расшифровывает.

Закодированные данные отправляются по кабелю с некоторой «избыточностью», на тот случай, если даже по пути некоторые из нулей и единиц «потеряются». Сигнал в телевизоре можно будет расшифровать полностью и воспроизвести как положено. Если передача HDCP-сигнала будет настолько плохой, что информации для расшифровки окажется недостаточно, «полезного» сигнала не получится вовсе. На телевизоре такие «пропуски» проявятся в виде аудио- и/или видео-артефактов - это визгливые звуки и/или выглядящие в виде квадратиков ошибки в изображении. Если нарушения в сигнале превышают определенный уровень, изображение и звук пропадают полностью.

HDMI-кабель: требования

HDMI-кабель передает больше, чем просто изображение и звук: он может транслировать Ethernet-сигнал, управляющие команды для разных устройств и многое другое. Таким образом, для передачи всех сигналов в полном объеме необходимо, чтобы кабель был полностью экранирован, а отдельные контакты защищены как можно лучше, чтобы в значительной мере устранить все возможные внешние помехи. При этом передача все равно остается цифровой.

Это означает, что сигнал либо дойдет, либо не дойдет - третьего не дано. Полнота передачи информации по HDMI - это вопрос поддерживаемого кабелем стандарта, а не его стоимости. Новые кабели, которые сертифицированы в соответствии с актуальным HDMI-стандартом 2.0a/b, дорогими быть не должны. В зависимости от длины кабеля, именитости производителя и аппетитов продавца цены начинаются примерно от 300 руб. и достигают приблизительно 50 тыс. руб.

Audioquest Coffee: этот кабель стоит около 46 тыс. руб.

HDMI-спецификации

HDMI-спецификация 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 2.0 2.0a/b
sRGB да да да да да да да
CEC да да да да да да да
DVD-Audio нет да да да да да да
SACD нет нет да да да да да
Deep Color нет нет нет да да да да
Lip-Sync нет нет нет нет да да да
Dolby True HD нет нет нет нет да да да
DTS-HD нет нет нет нет да да да
CEC+ нет нет нет нет да да да
3D over HDMI нет нет нет нет да да да
Ethernet нет нет нет нет да да да
ARC нет нет нет нет да да да
4K нет нет нет нет да да да
4K 50/60p нет нет нет нет нет да да
4K 50/60p нет нет нет нет нет да да
4K 3D нет нет нет нет нет да да
1536 kHz Audio нет нет нет нет нет да да
1080p 3D HFR нет нет нет нет нет да да
21:9 нет нет нет нет нет да да
Multi-Stream нет нет нет нет нет да да
18 GBit/s нет нет нет нет нет да да
HDR нет нет нет нет нет нет да
ITU-R BT.2020 нет нет нет нет нет нет да
Multi-Stream Sync нет нет нет нет нет нет да

Забудьте о премиуме!

HDMI-кабели вы можете покупать, выбирая в основном по стоимости. В зависимости от того, какие устройства вы хотите подключить и какие сигналы передавать, может быть понадобится обратить внимание на указанную производителем спецификацию. Тем не менее, если вы хотите просто подключить ваш DVB-T2-ресивер к телевизору, то на самом деле можете воспользоваться любым кабелем. Чтобы было яснее: тот, кому кажется, что более дорогой кабель передает более насыщенный звук или яркие цвета, попросту заблуждается. Этого не может быть из-за самой технологии.

Хорошим примером производителя приличных и доступных HDMI-кабелей может служить компания под названием CSL: в частности, кабель длиной 1 метр на Amazon в настоящее время стоит около 380 руб. Кабель соответствует всем современным требованиям к HDMI, так что в ближайшем будущем менять его вам не понадобится.

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.

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)

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.