HDMI

High Definition Multimedia Interface (HDMI; читается как «эйч-ди-эм-ай») — интерфейс для мультимедиа высокой чёткости, позволяющий передавать цифровые видеоданные высокого разрешения и многоканальные цифровые аудиосигналы с защитой от копирования (HDCP).

Кабель HDMI

Разъём HDMI обеспечивает цифровое DVI-соединение нескольких устройств с помощью соответствующих кабелей. Основное различие между HDMI и DVI в том, что разъём HDMI меньше по размеру, а также поддерживает передачу многоканальных цифровых аудиосигналов. Является заменой аналоговых стандартов подключения, таких как SCART, VGA, YPbPr, RCA, S-Video.

Основателями HDMI являются компании Lattice Semiconductor, Maxell, Matsushita Electric Industrial, Philips, Sony, Technicolor, TOSHIBA[1].

Характеристики
  • HDMI имеет пропускную способность в пределах от 4,9 (HDMI 1.0) до 48 Гбит/с (HDMI 2.1).
  • Длина стандартного кабеля может достигать 10 м[2], также возможно увеличение длины до 20—35 м и более с применением как внешних усилителей-повторителей, так и встроенных сразу в кабель. Некоторые производители устанавливают ферритовые кольца в начале и в конце кабеля для защиты от помех. Особое внимание следует обратить на то, что усилители (повторители, эквалайзеры) стоит ставить не на выходе источника сигнала, а именно на входе у панели или телевизора. Для передачи HDMI на расстояние от 20 м до десятков километров используют HDMI-удлинители (HDMI Extenders).
  • Поддерживает управляющие протоколы CEC и AV.link.
  • Существуют переходники с HDMI на DVI и обратно.
  • Существуют и активные кабели со встроенным волоконно-оптическим проводом для сигнала HDMI, которые имеют длину до 150 м, но так как такие кабели являются активными электронными приборами, всегда есть небольшая вероятность выхода их из строя. При этом потребуется извлечь эти кабели и заменить их. Поэтому не рекомендуется закладывать их «навсегда» в труднодоступных местах.
  • Все новые версии HDMI обратно совместимы с предыдущими версиями.

Спецификации
СпецификацияДата выпускаОписание
1.09 декабря 2002

Максимальная пропускная способность интерфейса по одному проводу 4,9 Гбит/с. Поддержка видео до 165 МПикс/сек (1080p@60 Гц или UXGA) и 8-канального звука (192 кГц/24 бит).

1.120 мая 2004

Добавлена поддержка защиты звука, требуемая для проигрывания DVD-Audio.

1.28 августа 2005
  • Добавлена поддержка передачи однобитового аудиосигнала, такого, как Super Audio CD DSD.
  • Разработан HDMI-разъём типа A с полной поддержкой всех форматов для PC-источников и дисплеев.
  • Добавлена возможность для PC-источников использовать родное цветовое пространство RGB при сохранении поддержки YCbCr CE.
  • Установлено требование для дисплеев с HDMI 1.2 и более поздних версий поддерживать будущие низковольтные (то есть, связанные по переменному току) источники, например, основанные на базе технологии ввода-вывода PCI Express.
1.2a14 декабря 2005
  • Добавлена полная поддержка всех особенностей и наборов команд протокола дистанционного управления CEC.
1.322 июня 2006
  • Поднята частота синхронизации с 165 до 340 МГц, что позволяет увеличить пропускную способность интерфейса по одному проводу с 4,95 до 10,2 Гбит/с.
  • Реализована поддержка разрешения 1920 × 1080 при 120 Гц, и 2560 × 1440 при 60 Гц
  • Добавлена поддержка «глубокого цвета» (Deep Color, 30-, 36-, 48-битный цвет, то есть глубина цвета 10, 12 или 16 бит на каждый компонент RGB) в высоких разрешениях, вместо поддержки только 24-битного цвета у предыдущей версии[3][4].
  • Поддержка стандарта цветопередачи xvYCC.
  • Реализована автоматическая синхронизация видео- и аудиосигналов.
  • Добавлена поддержка новых форматов сжатия без потерь многоканального звука Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio.[5] для декодирования внешними AV-ресиверами
  • Разработан новый разъём miniHDMI (Type C) для портативных устройств, например, видеокамер.
1.3b26 марта 2007
  • Управление бытовой электроникой.
1.422 мая 2009
  • Добавлена поддержка разрешения 4K х 2K (3840×2160 при 24/25/30 Гц либо 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.
1.4a4 марта 2010
  • Улучшена поддержка 3D-изображения
  • Новые обязательные режимы Side-by-Side и Top-and-Bottom для вещательного контента введены в дополнение к режимам, имеющимся в спецификации 1.4. С учётом этих двух обязательных форматов спецификация обеспечивает уровень совместимости устройств, предназначенных для доставки 3D-контента через соединение HDMI.
  • Обязательные 3D-форматы:
  • для фильмов на Blu-ray дисках — удвоенного разрешения (Frame Packing) 1080p@24 Гц;
  • для игр — удвоенного разрешения (Frame Packing) 720p@50 или 59,94/60 Гц;
  • для телевидения — режим Side-by-Side 1080i@50/60 Гц или режим Top-and-Bottom 720p@50/60 Гц или 1080p@24 Гц.
  • Применение 3D-форматов:
  • дисплеи — должны поддерживать все обязательные форматы;
  • коммутаторы, хабы и другие коммутирующие устройства должны быть в состоянии пропускать все обязательные форматы;
  • источники (Blu-ray плееры, игровые приставки, ТВ-тюнеры) — должны поддерживать, по крайней мере, один обязательный формат.
1.4b11 октября 2011

Одной из новых функций является то, что он добавляет поддержку 3D-видео 1080p при 120 Гц. Увеличена пропускная способность интерфейса по одному проводу до 10 Гбит/с.

2.04 сентября 2013
  • В HDMI 2.0 увеличена максимальная дифференциальная передача сигналов с минимизацией перепадов уровней (TMDS) на пропускную способность канала от 3,4 Гбит/с до 6 Гбит/с, который позволит увеличить общую пропускную TMDS до 18 Гбит/с. Это позволит HDMI 2.0 поддерживать разрешение Full HD 3D при 120 Гц и разрешение 4K при 60 Гц. Другие особенности: поддержка цветовой субдискретизации 4:2:0; поддержка 25 кадров в секунду 3D-форматов; улучшение 3D-возможностей; более восьми аудиоканалов; поддержка HE-AAC и DRA-аудиостандартов и др.[6]. При переходе на новый стандарт, замена кабеля не требуется[7].
  • Добавлена поддержка 4K при 50/60 Гц
  • Добавлена поддержка до 32 аудиоканалов
  • Частота дискретизации увеличена до 1536 кГц
  • Одновременная передача двойного видеопотока для нескольких пользователей на одном экране
  • Одновременная передача многопотокового аудио нескольким пользователям (до 4)
  • Добавлена поддержка дисплеев с соотношением сторон 21:9
  • Добавлена динамическая синхронизация видео- и аудиопотоков
  • Поддержка CEC обеспечивает расширенные возможности управления бытовой электроникой при помощи единой точки управления

Спецификация исключена. Включена в HDMI 2.1

2.0a8 апреля 2015 Добавлена поддержка видео с расширенным динамическим диапазоном (HDR-видео)[8].

Спецификация исключена. Включена в HDMI 2.1

2.0bДекабрь 2016 Расширены возможности по передаче видео с расширенным динамическим диапазоном (HDR-видео). Поддержка HDR10 и HLG (Hybrid Log-Gamma)[9].

Спецификация исключена. Включена в HDMI 2.1

2.14 января 2017 Поддержка более высокой частоты обновления экрана и разрешений 4K, 8K и 10K, увеличенная до 48 Гбит/с пропускная способность. Список поддерживаемых разрешений: 4K, 5K, 8K и 10K — каждый при 50, 60, 100 либо 120 Гц. Стандарт поддерживает цветовые пространства BT.2020 с 10-, 12- и 16-битной цветовой разрядностью.

В настоящее время лицензирующей организацией HDMI Licensing принято решение об исключении спецификаций HDMI 2.0 всех версий и включении их в HDMI 2.1. В то же время, все новые возможности HDMI 2.1 являются опциональными и реализация определяется производителем. [10]

Разновидности разъёмов
Разновидности разъемов HDMI

Разъёмы HDMI содержат 19 контактов и чаще всего исполняются в трёх форм-факторах[11]:

  • HDMI (Type A);
  • mini-HDMI (Type C);
  • micro-HDMI (Type D).

Устройство кабеля
Устройство HDMI-кабеля

HDMI-кабель состоит из следующих частей:

  • Внешняя оболочка.
  • Экранирующая оплётка из проволок с дополнительной медной неизолированной жилой для пайки.
  • Экран из алюминиевой фольги.
  • Полипропиленовая оболочка.
  • Экранированные витые пары пятой категории с волновым сопротивлением 100 Ом для сигнала синхронизации и сигналов данных. Экран каждой витой пары имеет внешнюю изоляцию и проволоку для пайки (дренажный проводник).
  • Витая пара для сигналов SDA и SCL шины I²C. Может быть экранирована, хотя это не требуется.
  • Отдельно идущие проводники для питания и управляющих сигналов.

Различия между DVI, DisplayPort и HDMI

Ранее DisplayPort не предполагал каких-либо выплат[12], но с 5 марта 2015 года выплаты составляют 20 центов за каждое устройство[13]. В то же время производители устройств с HDMI выплачивают минимум 4 цента за каждое устройство (15 центов, если не указан логотип HDMI на продукте и в рекламных материалах)[14].

Кабель DVI DisplayPort 1.2a HDMI 1.4b
Максимальное разрешение 2560×1600 3840×2160 3840×2160
Поддержка аудио Нет Да Да
Поддержка AMD FreeSync Нет Да Да
Поддержка Nvidia G-Sync Нет Да Нет
Поддержка более 24-битной глубины цвета Да Да Да
Лицензионные отчисления Без отчислений 0,20 $ за единицу 0,04 $ за единицу + фиксированный налог

См. также

Примечания
  1. Founding HDMI Adopters - HDMI. www.hdmi.org. Дата обращения: 29 октября 2020.
  2. Knowledge Base (англ.) (недоступная ссылка). HDMI.org. Дата обращения: 22 сентября 2010. Архивировано 28 августа 2011 года.
  3. Mark Hachman. HDMI Upgraded To Support ‘Deep Color’ (англ.), ExtremeTech (12 June 2006). Дата обращения 19 июля 2015.
  4. Том Копин (Kramer USA), Сергей Дмитренко. Глубокие цветные проблемы 28—29. журнал Mediavision (Май 2013). Дата обращения: 19 июля 2015.
  5. Официальный сайт посвящённый HDMI. Версии. (недоступная ссылка). Дата обращения: 15 марта 2013. Архивировано 22 февраля 2018 года.
  6. Анонс на официальном сайте HDMI (недоступная ссылка). Дата обращения: 5 сентября 2013. Архивировано 3 декабря 2016 года.
  7. ComputerBild, 2013, № 18, с. 12.
  8. HDMI 2.0а отличия от HDMI 2.0
  9. Опубликованы спецификации стандарта HDMI 2.0b
  10. When HDMI 2.1 Isn’t HDMI 2.1 – The Confusing World of the Standard, “Fake HDMI 2.1” and Likely Future Abuse
  11. Michael Brown. HDMI vs. DisplayPort: Which display interface reigns supreme? (англ.). PCWorld (13 марта 2013). Дата обращения: 19 июля 2015.
  12. DisplayPort Technical Overview Архивировано 26 июля 2011 года.
  13. «MPEG LA Introduces License for DisplayPort». Business Wire.
  14. Соглашение об использовании HDMI. Архивировано 18 декабря 2008 года. Дата обращения 7 февраля 2010.

Литература
  • Крис Дженкинс. HDMI — идеальный интерфейс? // DVD Эксперт : журнал. — 2011. — № 4. — С. 18—20.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.