Отправлено: 09.04.08 08:44. Заголовок: Ликбез: Все об интерфейсе HDMI

Все об интерфейсе HDMI.
Разновидности, способы подключения, кабели и переходники, коммутационное оборудование. Практические советы.



Интерфейс HDMI (High Definition Multimedia Interface) появился в конце 2002 года как современная альтернатива старому доброму SCART. Подобно предшественнику, HDMI предназначен для передачи видео- (стандартного или высокого разрешения) и аудиосигналов по общему кабелю с удобными для подключения разъемами. Только, в отличие от предшественника, в новом интерфейсе все сигналы транслируются в цифровом виде. Форматы видеоданных не отличаются от таковых в распространенном протоколе DVI. Это может быть цифровой компонентный (Y/Pb/Pr) или цифровой RGB-поток. Максимальная цветовая палитра в режиме Deep Color имеет разрядность 48 бит (до 12 бит на каждый цветовой канал RGB), стандартная — 24 бит. Передаваемые вместе с видеопотоком звуковые дорожки могут быть двухканальными (стерео) или многоканальными (до 7.1), любых форматов, включая SACD и DVD-Audio. Помимо прочего, по HDMI может осуществляться управление различными устройствами при помощи протокола CEC (Consumer Electronic Control). Максимальная пропускная способность интерфейса HDMI составляет 10,2 Гбит/с. Все, о чем написано выше, характерно для HDMI последней версии — 1.3, спецификации которой были утверждены летом 2006 года. Характеристики версии 1.0 были заметно скромнее…


Версии HDMI

HDMI v1.0 (2002 год).
Интерфейс HDMI первой версии с пропускной способности 4,9 Гбит/с позволял передавать цифровой видеопоток с разрешением до 1080p с 24-битным цветовым пространством, а также 8-канальный звук с параметрами вплоть до 192кГц/24-бит на канал (Dolby Digital, DTS, PCM)

HDMI v1.1 (2004 год).
Появилась технология защиты, необходимая для корректного воспроизведения DVD-Audio.

HDMI v1.2 (2005 год).
Добавлена поддержка однобитового аудиопотока DSD (SACD) и цветовое пространство RGB в дополнение к компонентному Y/Pb/Pr.

HDMI v1.2a (2005 год).
Реализована полная поддержка наборов команд для протокола дистанционного управления CEC (Consumer Electronic Control).

HDMI v1.3 (2006 год)
Увеличена пропускная способность с 4,9 Гбит/с до 10,2 Гбит/с за счет изменения частоты синхронизации. Добавлена поддержка расширенной цветовой палитры Deep Color (до 12 бит на каждый канал RGB или до 48 бит в сумме). Появилась автоматическая синхронизация видео- и аудиосигнала. Добавлена поддержка новых форматов цифрового звука Dolby TrueHD и DTS-HD.


HDMI и звук

Как вы уже знаете, по одному кабелю HDMI одновременно передается и видео-, и аудиопотоки. Последние могут быть стереофоническими или многоканальными. Сегодня многие кинотеатральные ресиверы оснащены входами HDMI, выполняя для различных источников с HDMI-выходом не только функцию коммутатора (свитчера), но и декодера цифрового звука. Источник (проигрыватель) подключается к AV-ресиверу всего одним кабелем HDMI, ресивер получает этот сигнал (видео + звук) и перенаправляет его на устройство отображения (ТВ или проектор). Параллельно с этим AV-ресивер может вычленить аудиодорожку и самостоятельно декодировать ее. Впрочем, до сих пор можно встретить модели, которые могут принимать и передавать HDMI-информацию через себя лишь «сквозняком».

Воспроизвести с HDMI-входа объемный звук Dolby Digital или DTS в наши дни может любой ресивер, поддерживающий данную функцию. Что же касается новейших звуковых форматов, таких как Dolby Digital Plus, Dolby TrueHD и DTS-HD, то для их воспроизведения и источник, и AV-ресивер должны быть оснащены интерфейсом HDMI версии 1.3, а ресивер вдобавок — соответствующими аудиодекодерами. По состоянию на февраль 2008 года на российском рынке было представлено по меньшей мере полтора десятка таких AV-ресиверов производства Yamaha, Denon, Pioneer, Onkyo, Marantz, Sony, NAD и других компаний.


Источники с HDMI-выходом

Для начала хотелось бы вкратце остановиться на источниках сигнала с выходом HDMI, ради наиболее эффективного использования которых и затевалась данная статья. Представленные сейчас на рынке устройства можно условно разбить на следующие группы:

1. Проигрыватели Blu-Ray и HD DVD.

2. Универсальные HD-проигрыватели. Чаще всего они «не знакомы» с дисками Blu-Ray или HD DVD, однако в состоянии воспроизводить любой HD-материал по локальной сети, в том числе с других компьютеров и серверов, а также с локальных USB-накопителей. Но чаще — со встроенного DVD-привода (в этом случае поддерживаются и фабричные DVD-Video и DVD-«болванки» с HD-файлами). или жесткого диска. Причем, контент этот по качеству изображения и разрешению видеопотока вполне может быть сопоставим с Blu-ray и HD DVD.

3. Демонстрационное HD-оборудование для торговых сетей, шоу-румов, рекламных и концертных площадок, выставок и пр.

4. Обычные DVD-проигрыватели со встроенным скейлером. При масштабировании DVD до разрешения 1080 четкость видеоряда практически не улучшается*, однако встроенный в плеер скейлер зачастую выполняет это масштабирование аккуратнее, чем электроника проектора или плоскопанельного ТВ, особенно недорогого.


* Утверждение рекламщиков, что при выводе DVD-сигнала через HDMI в формате 1080 «картинка» превращается в HD-Video, является чистой воды «уткой». Да, благодаря эффективным алгоритмам цифровой обработки на экране становится чуть меньше артефактов компрессии, иногда улучшается проработка градиентных полей, но в целом от исходного сигнала DVD-Video такой суррогатный High Definition практически не отличается. По крайней мере, сравнивать его с настоящим High Definition (Blu-ray / HD DVD), мягко говоря, не корректно.


Кабели HDMI

Качество кабеля HDMI, с точки зрения передачи сигнала, напрямую связано с двумя параметрами: толщиной (не кабеля в целом, а непосредственно проводников внутри него), а также материалом этих самых проводников.

Как известно, сопротивление провода тем ниже, чем больше его толщина. Наиболее четко маркировки толщины приняты в США — в единицах AWG, American Wire Gauge (дословно — американский стандарт толщины кабеля). Чем меньше это значение, тем больше сечение/площадь, и тем лучше характеристики. Самый толстый кабель HDMI из всех, которые нам встречались — 22 AWG, самый тонкий — 30 AWG. Разумный минимум для дома — 28 AWG, но при длине не более трех метров. Надо длиннее? Тогда нацеливайтесь на 24 AWG и толще. Подобный кабель (при условии, что он качественный сам по себе) может использоваться для корректной передачи цифрового видеосигнала на расстояние до 10 метров.

В чем выражается «несостоятельность» тонкого провода? На изображении появляется так называемый снег (белая рябь). Также может снижаться яркость. Оградиться от помех поможет ферритовое кольцо и металлизированная оплетка, но проблемы подбора кабеля с правильной толщиной проводников, исходя из необходимой длины, эти средства не снимают.

Важно помнить, что максимальное разрешение видеопотока напрямую увязано с длиной и толщиной кабеля HDMI. Например, потенциала провода 28 AWG будет вполне достаточно для передачи цифрового сигнала стандартного разрешения (условно, DVD-Video) на расстояние до 10 метров. Однако поток 1080p на то же расстояние и по тому же проводу без потерь провести не удастся. В таких ситуациях советуем использовать кабель HDMI 24 AWG. Если же речь идет о «трассе» 15 метров и более, да еще для сигнала 1080p, то потребуется специализированное усилительное устройство — одно или несколько. О этом — чуть ниже.

 Отправлено: 09.04.08 08:45. Заголовок: part 2

Коммутационное оборудование

Говоря о коммутационном HDMI-оборудовании, мы подразумеваем не бытовую электронику, а специализированные устройства для организации схем доставки сигнала нужной конфигурации. Как правило, это небольшие «коробочки» — всевозможные сплиттеры, повторители, сумматоры, коммутаторы. Наибольшее доверие покупателей в данном направлении завоевали такие бренды, как Kramer, Key Digital, Gefen и Dune.


Переходники

Переходники — это простейшие из упоминаемых в этой статье коммутационные элементы. Такого рода соединители не имеют внутри себя никакой электронной «начинки» и служат всего лишь для передачи сигнала между аппаратами совместимыми, но обладающими входами разного типа. Наиболее часто используются переходники HDMI-DVI, чуть реже Y/Pb/Pr-DVI. Все они выпускаются как в виде кабелей с соответствующими разъемами на концах, так и в виде компактных насадок. Напомним, что при использовании переходника с HDMI на DVI пропадает возможность передавать вместе в видеосигналом сопутствующий аудиопоток. В этом случае стоит позаботиться о выводе аудио отдельным кабелем.

Использование простейших переходников актуально при необходимости подключения источника с аналоговым RGB- или компонентным (Y/Pb/Pr) выходом к приемнику (чаще — компьютерному монитору, реже — проектору или ТВ) с DVI-I входом, который может принимать как цифровой, так и аналоговый видеосигнал.

Существуют также переходники HDMI-HDMI. Для чего? Как известно, серийно выпускаемые HDMI-кабели имеют определенный набор фиксированных длин и не могут быть перепаяны в домашних условиях. Для получения трассы любой нестандартной длины приходится составлять ее из нескольких готовых проводов, объединяя их с помощью таких вот связующих переходников. Но помните, что в них нет усиливающих сигнал элементов, поэтому достичь больших длин простым наращиванием кабеля нельзя. Также не следует забывать и об известном любому профессиональному инсталлятору принципу: качество сигнала тем выше, чем меньше соединений используется для его передачи.


Конверторы (преобразователи)

Данный тип устройств позволяет преобразовывать поток одного формата в другой. Основная задача конвертора — обеспечить совместимость оборудования, если напрямую друг к другу аппараты подключить не удается. Как правило, это небольшие устройства с соответствующими электронными схемами и питанием от электросети. Не путайте конвертор с простейшим механическим переходником, чьи «способности» сводятся к передаче сигнала с контактов разъема одного типа на контакты разъема другого типа. Так вот. Например, конвертор HDMI-DVI открывает возможность совместного использования новейших видеоисточников (Blu-ray, HD DVD) c мониторами/телевизорами прошлого поколения — имеющими цифровой вход (обычно DVI), но не поддерживающими технологию защиты HDCP. Установив конвертор «в разрыв» между источником и ТВ, можно получить на экране полноценное изображение высокого разрешения. Секрет прост: роль приемника идентификационного сигнала HDCP выполняет сам конвертор, отправляя на ТВ «очищенный» видеопоток, с которым тот уже прекрасно справляется. Кто-то скажет, что конверторы — лазейка для пиратов, желающих скопировать «по цифре» защищенный HD-контент. Формально — да. Но на практике… Производители контрафакта давно освоили более эффективные и быстрые способы копирования, нежели перезапись в реальном времени с источника на рекордер. Рядовым же пользователям конверторы могут оказать неоценимую услугу в стремлении использовать честно купленное оборудование и записи в полной мере. В частности, игровую консоль Sony PS3 (PlayStation 3) при помощи конвертора можно подключить к любому компьютерному монитору с входом DVI, сохранив качество видеоряда и его разрешение в первозданном виде. Пригодится конвертор и для цифрового ресивера НТВ+ HD. Как известно, этот терминал производства Thomson (по состоянию на февраль 2008) выдает видео высокого разрешения только по HDMI, c аналоговых выходов «картинка» получается самая обычная, стандартного разрешения. Но новейшими плоскопанельными дисплеями с входом HDMI с HDCP обзавелись далеко не все, а за комплект спутникового оборудования уже заплачены деньги. Что делать? Использовать конвертор HDMI-Component Video. В этом случае можно без проблем смотреть HD-трансляции НТВ+ на телевизоре, оснащенном только лишь компонентным входом (с поддержкой 1080, разумеется).


Усилители и повторители

Для решения проблемы затухания сигнала при передаче его на большие расстояния используется специальное электронное оборудование, известное как усилители (amplifiers) и повторители (они же репитеры, repeaters).
Оба типа устройств пропускают сквозь себя сигнал и усиливают его. Как правильно, такие устройства имеют один вход и один выход. Разница между повторителями и усилителями состоит в том, что первые предназначены для каскадной передачи (в длинной цепочке может быть использовано множество таких аппаратов) сигнала на очень большие расстояния. Вторые в каскадах обычно не используются, но при этом обеспечивают большее усиление, что актуально для разовой поддержки нужного уровня сигнала в рамках трассы.

Например, для передачи потока 1080p по HDMI-кабелю длиной 20 метров целесообразно использовать как раз усилитель, в то время как на большее расстояние (скажем, на 60—80 м) — несколько повторителей через равные расстояния. В обоих случаях область применения таких устройств весьма широка: от домашних инсталляций (дабы, к примеру, без потерь передать сигнал HDMI от установленной рядом с диваном аппаратуры до висящего под потолком проектора) до коммерческих информационных систем в бизнес-центрах и магазинах.

При установке усилителя крайне важно обращать внимание на последовательность подключения цепи. Обычно он ставится перед приемником (телевизором, проектором и т. д.), а не после источника (плеера, DVD-ресивера и пр.). Этот момент является для многих не очевидным и нередко приводит к «необъяснимым» нарушениям в функционировании видеотракта.


Переключатели (switchers)

Что делать, если в вашем доме уже есть несколько источников высококачественного цифрового видеосигнала с выходом HDMI/DVI, а телевизор имеет всего один, в лучшем случае — два входа HDMI-входа? Для решения такой проблемы существуют устройства-переключатели, они же свитчеры (switcher), имеющие несколько входов (3, 4, 5 и более) и один выход. Как нетрудно догадаться, аппараты данного типа позволяют подключить к вашему ТВ или проектору больше устройств, чем допускает коммутационная панель телевизора (или проектора, не важно). Отображаться будет сигнал с одного из них на выбор.

Для обозначения конфигурации свитчера используется маркировка Nx1, где N — количество коммутируемых входов. Например, 3×1 подразумевает наличие 3 входов и одного выхода.

При покупке коммутатора необходимо убедиться, что он соответствует следующим требованиям: поддерживает протокол защиты данных HDCP (без этого вы не сможете смотреть HD-Video с лицензионных дисков) и функцию автоматического выбора активного входа. Крайне приветствуется наличие пульта дистанционного управления в дополнение к кнопкам на корпусе, а также поддержка HDMI v1.3.

P. S. Если вы собираетесь обзаводиться компонентным домашним кинотеатром, то в покупке отдельного HDMI-свитчера не будет нужды — им, скорее всего, будет оснащен AV-ресивер нового поколения.


Разветвители (сплиттеры, splitters)

Коммутаторы данного типа востребованы прежде всего в тех инсталляциях, где требуется передать HDMI-сигнал с одного источника одновременно на несколько устройств отображения. Прежде всего это демо-залы магазинов электроники (качественная демонстрация одного и того же изображения на всех экспонируемых ТВ), торговые центры (системы централизованного отображения справочной информации и рекламы), концертные площадки и клубы.

Требования к разветвителю формально те же, что и к переключателю. За исключением пульта — его у разветвителя не может быть в принципе, потому что такие устройства являются неуправляемыми: сигнал со входа направляется сразу на все выходы (их может быть 2—3 и более). Но есть и практические моменты, которые также стоит учитывать. Во-первых, убедитесь при покупке, что и информация HDCP подается на все выходы разветвителя, а не на один — бывает и такое… Во-вторых — моделей с HDMI v1.3 по состоянию на февраль 2008 было представлено очень мало. Стоит упомянуть, что во все приличные сплиттеры уже встроен усилитель сигнала, который зачастую оказывается мощнее, чем в свитчерах. Маркируются сплиттеры обычно как 1xN, где N — число параллельно работающих выходов.


Гибридные устройства

Гибридные устройства — ничто иное, как совмещение функций переключателя и разветвителя в одном блоке. Такие аппараты обычно маркируются как NxK. N — количество входов, K- выходов. Так, 2×4 — это переключатель на 2 входа и разветвитель на 4 выхода. Иными словами, такой коммутатор позволяет передавать сигнал с любого из двух источников (выбирается с помощью пульта ДУ или кнопки на корпусе) одновременно на 4 устройства отображения.


Матрицы (matrix)

Известным ограничением всех приведенных ранее типов HDMI-коммутаторов является то, что сколько бы в них ни было входов и выходов, на выходе всегда одна и та же картинка на всех устройствах отображения, подключенных к этим аппаратам. Однако этого бывает недостаточно. Наиболее ярким примером такой ситуации является часть системы «умный дом» — распределенное отображение видео. Идея состоит в использовании общей стойки с аудио-видеооборудованием для «раздачи» сигналов на несколько комнат. Среди источников могут быть два HD-проигрывателя (BD и HD DVD), спутниковый ресивер и игровая приставка. С помощью HDMI-матрицы можно направить поток с каждого источника в определенную комнату на выбор. При необходимости комнаты или источники легко меняются местами. Плюс, сигнал с одного источника может выводиться на экран ТВ сразу в нескольких помещениях. Как говорится — кручу, как хочу. Самые «навороченные» из существующих HDMI-матриц имеют формат 4×4 (4 входа и 4 выхода, произвольно коммутируемые). Они позволяют делать все то, что описано выше. Также встречаются модели 2×4 и 4×2.

Помимо «умного дома», HDMI-матрицы могут быть весьма полезными в шоу-румах торговых компаний или крупных офисах.

Заканчивая разговор об HDMI коммутаторах, хотелось бы дать один совет: не покупайте коммутационное оборудование «впритык», с расчетом только на уже существующую конфигурацию. Небольшой запас «на вырост» убережет в будущем от значительных трат, связанных с покупкой нового оборудования.


Видео АЦП/ЦАП

АЦП — аналого-цифровой (и наоборот) преобразователь. Нужны такие устройства для интеграции старых аналоговых источников (например, видеомагнитофона) в сеть, где все компоненты «общаются» по HDMI. Либо наоборот — подключить цифровой выход источника к аналоговому входу устройства отображения. Вдобавок, блоки видео АЦП производят не только конвертацию, но и масштабирование, а некоторые выполняют еще и функцию свитчера.

Во многие AV-ресиверы нового поколения (которые с поддержкой HDMI v1.3) подобные АЦП для любых аналоговых видеосигналов уже втсроены.

 Отправлено: 13.05.10 09:04. Заголовок: HDMI 1.4a

Организация HDMI Licensing, LLC официально представила спецификацию HDMI 1.4a. Напомним, эта организация занимается лицензированием стандарта High-Definition Multimedia Interface (HDMI), позволяющего передавать мультимедийный контент высокого разрешения. В новой версии стандарта, как и ожидалось, появилась расширенная поддержка 3D контента, в частности, добавлены обязательные форматы для 3D вещания.
Спецификация HDMI 1.4a, разработанная такими известными фирмами, как Hitachi, Panasonic, Sony и Toshiba, позволяет также реализовать улучшенное функциональное взаимодействие для устройств, предназначенных для передачи 3D контента через интерфейс HDMI. К примеру, для подобных устройств станет обязательной поддержка таких 3D форматов, как Frame Packing, Side-by-Side Horizontal и Top-and-Bottom.
Помимо прочего, в спецификации HDMI 1.4a обозначены условия, которым должны соответствовать продукты, относящиеся к показу изображения. К примеру, дисплеи, совместимые с новым стандартом HDMI 1.4a, должны поддерживать все обязательные форматы, в то время как источник сигнала должен обладать поддержкой хотя бы одного обязательного формата. В то же время в устройствах, называемых репетирами (повторителями), также должна присутствовать поддержка всех обязательных форматов.
http://news.ferra.ru/hard/2010/03/06/96552/