Что такое HDMI?

Кабель HDMI обеспечивает цифровое DVI-соединение нескольких устройств с помощью соответствующих кабелей. Основное различие между HDMI и DVI состоит в том, что разъём HDMI меньше по размеру, оснащено технологией защиты от незаконного копирования HDCP (High Bandwidth Digital Copy Protection), а также поддерживает передачу многоканальных цифровых аудио-сигналов.

Первые устройства, работавшие на пару с телевизором (тот же видеомагнитофон, например), подключались к нему лишь одним-единственным способом — через антенное гнездо. Разумеется, высокого качества картинки и звука от такого соединения ждать не приходилось, поэтому телевизоры стали оснащать композитным видеовходом. И тут европейцам сказочно повезло: в начале 80-х произошло событие, избавившее их и от композитного входа, и от компонентного, и от S-Video, и от аудиокабелей, — во Франции появился разъем SCART (Syndicat des Constructeurs d’Appareils Radiorecepteurs et Televiseurs, Объединение разработчиков радиотелевизионных устройств). Старались французы, конечно же, для себя — пытаясь ограничить ввоз сторонней техники: на территории страны было запрещено продавать телевизоры, не имеющие такого разъема. Старались, нужно заметить, на славу: стандарт получился таким удобным и универсальным, что мгновенно завоевал континент, и до сих пор практически вся производящаяся в Европе видеотехника оснащается разъемами SCART.

Пока европейцы пожинали плоды своей изобретательности, остальной мир изнывал от обилия штекеров и гнезд. Однако с началом эры цифровой записи и жителям Старого Света, и всем прочим пришлось смириться с добавлением к бытовой электронике еще одного разъема. Плазменные и жидкокристаллические панели, мультимедиа-проекторы — все это цифровые устройства, как и многие другие источники сигнала (например, DVD-плейеры/рекордеры или спутниковые ресиверы). Использовать для коммутации аналоговый интерфейс, будь то компонентный, композитный или S-Video, — решение не из оптимальных из-за двойного преобразования: сначала из цифры в аналог, затем обратно в цифру. Аналоговый интерфейс в отличие от цифрового не обеспечивает идеальной (без потерь) передачи данных, да и сам факт двойного преобразования требует дополнительной обработки сигнала (фазовая коррекция). В случае с обычным телевизором, по пути к нему (от ЦАП в источнике) аналоговый сигнал может ухудшиться из-за наводок. Этого можно избежать, сократив до минимума аналоговый путь сигнала за счет удлинения цифрового пути, то есть возложив преобразование на сам телевизор.

С точки зрения логики это классическое обоснование безупречно, однако соразмерить ценность овчинки и выделки здесь не так-то просто. При просмотре видео деградация сигнала из-за раннего (в источнике) цифро-аналогового преобразования или даже от двойного преобразования, думается, не столь велика, чтобы ею нельзя было пренебречь; проще говоря, пользователь выгадывает немного, но заплатить придется. Как бы то ни было, производители сочли необходимым внедрить цифровой видеоинтерфейс в бытовую электронику (по крайней мере, есть надежда на единый интерфейс в будущем). Поскольку уже существовал опыт компьютерных ЖК-мониторов, бытовые видеоустройства за неимением лучшего попросту стали оснащать портами DVI.

Однако DVI передает только картинку, при просмотре же видео желателен еще и звук, и — для избалованного возможностями DVD пользователя — не абы какой, а цифровой многоканальный. Поэтому у разработчиков DVI возникла идея мультимедиа-интерфейса, передающего по одному кабелю звук, изображение и, что немаловажно, команды управления. Идея вскоре была реализована компанией Silicon Image, позвавшей на подмогу Hitachi, Matsushita (Panasonic), Philips, Sony, Thomson (RCA), Toshiba. Кроме того, SI заручилась поддержкой крупных киноcтудий (Fox, Universal, Warner, Disney) и сервисов телевизионного вещания (DirecTV, EchoStar и CableLabs). Новый стандарт получил имя High Definition Multimedia Interface (HDMI) — мультимедийный интерфейс высокой четкости.

В сущности, в HDMI нет ничего революционного: интерфейс обратно совместим с DVI (разъемы используются другие — поменьше, так что понадобятся переходники), но при передаче HDMI на DVI-порт, конечно, не вся информация воспринимается последним. HDMI имеет полосу пропускания шириной 5 Гбит/с (для современного HDTV достаточно половины этой цифры, а значит, есть задел на будущее) и обеспечивает передачу на расстояния до пятнадцати метров несжатого видеосигнала, а также аудио как в несжатом виде (вплоть до восьми каналов с разрешением 24/192), так и в форматах DD/DTS. Что касается управляющих сигналов, здесь HDMI поддерживает распространенные протоколы CES и европейский AV.link, позволяя управлять разными компонентами, соединенными интерфейсом, при помощи одного пульта ДУ и инфракрасного пути.

Уже на настоящий момент в данном интерфейсе можно выделить несколько технологических уровней, описываемых последовательными версиями стандарта, а также несколько типов используемых коннекторов-соединителей.

Типы коннекторов HDMI

На сегодня есть три типа соединителей: Type A, Type B и mini.

1. Коннектор HDMI Type A имеет 19 контактов, Коннектор Type B имеет 29 контактов.
   
2. Type B имеет расширенный видеоканал и позволяет подсоединять устройства с разрешением, большим, чем 1080p.
   
3. Type A обратно совместим со стандартом соединения DVI-D Single Link, который используется в большинстве современных видеокарт и компьютерных мониторов. Таким образом, источник DVI-D можно подключить к HDMI панели или монитору через специальный переходник, а устройство-источник HDMI к монитору DVI-D. Но в последнем случае не будет передаваться звук (т.к. DVI его не поддерживает). Кроме того, если нет поддержки HDCP, то источник может либо изменить качество выводимого сигнала (например, деградировать его из ТВЧ в стандартное разрешение), либо не выводить вообще. Практически все HDMI устройства поддерживают HDCP, но многие DVI устройства HDCP не поддерживают. По аналогии, Type B обратно совместим с DVI-D Dual Link.

Спецификация

Канал TMDS

1. передача данных видео, звука и служебных;
   
2. метод передачи: В соответствии со спецификацией DVI 1.0; Type A: раздел Single-Link, Type B: раздел Dual Link;
   
3. частота передачи пикселов видео: Type A: от 25 МГц до 165 МГц, Type B: от 25 МГц до 330 МГц;
   
4. при передаче видеоформатов, частота выборки которых ниже 25 МГц (например, 13,5 МГц NTSC/480i) данные передаются по схеме повторения пикселов. Передается до 24 бит на пиксел в не зависимости от частоты выборки, вплоть до 1080p 60 Гц;
   
5. тип кодирования пикселов: RGB 4:4:4 , YCrCb 4:4:4 (8 бит: 8 бит: 8бит), YCrCb 4:2:2 (12 бит, 6 бит, 6 бит);
   
6. частота дискретизации звука: 32 кГц, 44,1 кГц, 48 кГц, 88,2 кГц, 96 кГц, 176,4 кГц, 192 кГц;
   
7. число каналов звука: до 8.

Канал DDC (Display Data Channel)

1. служит для передачи источнику сигнала технической информации об устройстве отображения;
   
2. передача данных по шине I2C с частотой тактования 100 кГц;
   
3. формат данных E-EDID по спецификациям EIA/CEA-861B и VESA Enhanced EDID (v 1.3).