Przeglądasz stronę dla klientów z: Poland. Sugerowana wersja serwisu dla Ciebie to USA / US
Panel klienta
W Twoim koszyku
Zarejestruj się

Kable HDMI - historia i przyszłość standardu High Definition Multimedia Interface

2020-11-19

Kable HDMI - historia i przyszłość standardu High Definition Multimedia Interface

Jeszcze przed 20 laty istniało wiele konkurencyjnych interfejsów służących do przesyłu obrazu i dźwięku między urządzeniami audio-wideo. Stanowiło to pewien problem dla konsumentów, sprawiało również pewne kłopoty profesjonalistom. Najpoważniejszym wyzwaniem okazał się rozwój technologii. Producenci komputerów, a także sprzętu RTV, jak również nadawcy telewizyjni, dostrzegli potencjał tkwiący w obrazie wysokiej rozdzielczości. Kłopotem stało się nie tyle wyprodukowanie czy przesłanie obrazów w takiej jakości, co ich odbiór i wyświetlenie na ekranie konsumenta. A zwłaszcza przesył sygnału między poszczególnymi urządzeniami - amplituner, rejestrator obrazu, telewizor, komputer, monitor itd. Dotychczasowe standardy (obraz kompozytowy czy standard VGA, a nawet DVI) osiągały już maksimum swoich technicznych możliwości.

Chociaż z początkiem XXI wieku na rynku funkcjonowało kilka konkurencyjnych rozwiązań, dziś jasne już jest, że zwycięzcą został multimedialny standard wywodzący się z Japonii, opracowany przy współpracy m.in. takich firm jak: Hitachi, Panasonic, Sony czy Toshiba. Znamy go ze skrótu: HDMI.

Jak działa HDMI?

HDMI jest interfejsem, tj. określa nie tylko protokoły transmisji oraz ich elektryczne właściwości, ale również mechaniczne specyfikacje złączy. Te ostatnie występują w kilku wielkościach: HDMI standard, HDMI mini, i HDMI micro. Wtyki i gniazda posiadają identyczne możliwości, bez względu na rozmiar, a ich zminiaturyzowane warianty wykorzystywane są w urządzeniach wymuszających stosowanie niewielkich konektorów. Przykładowo, HDMI mini używane są w wielu modelach lustrzanek (DSLR) marek Canon i Nikon, a płytka Raspberry Pi 4B pomieściła aż dwa gniazdka HDMI micro.

W przeciwieństwie do swoich poprzedników, HDMI zostało opracowane jako standard multimedialny, co oznacza, że pozwala na transmisję obrazu, jak również dźwięku i innych danych. Dlatego nawet ogólnikowe opisanie możliwości HDMI wymaga przyjrzenia się kilku aspektom tego interfejsu.

AK-AD-04 Adapter Akyga umożliwiający połączenie standardowego przewodu HDMI do gniazda HDMI mini.

Jakich formatów audio-wideo używa interfejs HDMI?

Metadane oraz audio-wideo są przekazywane w dowolnym formacie, przy zachowaniu minimalnych wymagań określonych przez standardy CEA-861. W zależności od wersji interfejsu (HDMI 1.0, HDMI 1.1 itd.), wykorzystuje on kolejne rewizje tej struktury danych. Ponieważ ulega ona stałemu rozwojowi, ewoluując wraz z technologią wyświetlaczy, sam standard HDMI pozostaje aktualny i dopasowany do potrzeb najnowocześniejszych produktów, a przy tym wstecznie kompatybilny. Nieskompresowane dane wideo transmitowane są przeważnie z dokładnością odwzorowania barw sRGB (8 bitów na kanał), jednak obraz może zostać opisany w jeszcze głębszych przestrzeniach kolorów (xvYCC 4:4:4, Y′CBCR 4:4:4 itd.). W nowszych wersjach interfejsu dodawano kompatybilność z coraz wyższymi rozdzielczościami obrazu, od FullHD (czyli 1920x1080), aż do standardów 4K, a nawet 8K i 10K, który obecnie zaczynają adaptować producenci telewizorów, monitorów i pokrewnych wyświetlaczy.

Dźwięk przekazywany za pomocą kabla HDMI to nieskompresowane próbki ujęte w formacie PCM. Innymi słowy: transmitowany jest za pomocą bitów, które trafiają bezpośrednio do przetwornika DAC (C/A) w urządzeniu docelowym. Oczywiście, bezstratny sygnał może zostać wstępnie przetworzony, analogowo lub cyfrowo, podobnie jak w przypadku płyt kompaktowych odtwarzanych przez połączenie cyfrowe. HDMI obsługuje nawet 8 kanałów audio próbkowanych z częstotliwością do 192 kHz, z rozdzielczością sięgającą 24 bitów. Dla porównania, muzyka na płycie kompaktowej zapisywana jest z 16-bitową dokładnością o częstotliwości 44,1kHz.

Jak działa transmisja HDMI?

Należy zaznaczyć, że interfejs HDMI sam w sobie nie dokonuje kompresji danych. Ma to dwie konsekwencje. Po pierwsze, obraz i dźwięk są przesyłane bezstratnie. Po drugie (i tutaj pojawia się wyzwanie) możliwości HDMI są proporcjonalne do prędkości przekazywania danych. Kolejne rewizje HDMI, przystosowane do obsługi coraz wyższych rozdzielczości obrazu i dźwięku, a także coraz większych pakietów metadanych, nie zmieniają metody transmisji, jedynie podwyższają jej przepustowość. Podczas gdy pierwsza generacja interfejsu osiągała prędkość ok. 5Gb/s, najnowsza wersja (HDMI 2.1) działa z prędkością do 48Gb/s. Co więcej, ta ewolucja zachodzi w segmencie konsumenckim, gdzie złącza i przewody mogą być używane w nieoptymalnych (a nawet zgoła niesprzyjających) warunkach. Standard HDMI nadal pozostaje aktualny i wstecznie kompatybilny dzięki użytej technologii transmisji, którą jest TMDS.

TMDS – co to jest i jak działa?

TMDS stanowi skrót od transition-minimized differential signaling, tj. sygnalizacji różnicowej o zminimalizowanej zmienności. Technologię tę wykorzystuje się w standardzie HDMI, aby ograniczyć wpływ promieniowania elektromagnetycznego na przekazywane dane. W metodzie tej każdy bajt wymaga wysłania dwóch 10-bitowych ramek, a komunikacja odbywa się za pomocą trzech kanałów, każdy składający się z dwóch linii wg zasad sygnalizacji różnicowej (co już samo w sobie zapewnia pewną ochronę sygnału). Każdy bajt danych zostaje przetworzony, bit po bicie, przez funkcję alternatywy wykluczającej lub jej negacji (XOR lub XNOR), aby zapewnić jak najmniejszą liczbę przejść między stanami logicznymi. Obniżona częstotliwość zmian dodatkowo ogranicza zakłócenia między żyłami przewodu, a także wpływ czynników zewnętrznych. W drugiej fazie, podczas ponownego przesyłania bajtu, jeżeli wymaga tego utrzymanie średniej wartości prądu, dane zostają logicznie zanegowane. W każdej 10-bitowej ramce danych oprócz przesyłanego bajtu znajdują się dwa bity określające, które operacje logiczne wykonano.

Jakie dane może transmitować HDMI?

Współczesne telewizory, adaptujące modny przymiotnik „smart”, powoli przejmują rolę, którą jeszcze do niedawna pełniły odtwarzacze, rejestratory i amplitunery – powoli stają się centrami rozrywki. Do odbioru treści z popularnych serwisów, jak YouTube czy Netflix, nie potrzebne są już dodatkowe urządzenia, wystarczy modułowy komputer ukryty ze sterownikiem, tunerem, wzmacniaczem i zasilaczem wewnątrz telewizora. Wraz z tym przełomem pojawił się problem znany właśnie z przemysłu komputerowego – jak wyeliminować nadmiar kabli? Podłączenie kilku anten, źródeł audio-wideo, wyjścia audio, sygnału sterującego, internetu – wszystko to wymagało stosowania osobnych przewodów. I tutaj po raz kolejny przyszedł z pomocą interfejs HDMI.

Funkcje, które może pełnić HDMI, są ściśle uzależnione od możliwości określanych w standardzie CEA-861. Ponieważ opiera on się m.in. na formacie przesyłanych metadanych, możliwy był rozwój technologii bez konieczności ingerowania w jego fizyczną specyfikację.

AK-HD-100P Przewód HDMI nowszej generacji (marki Akyga). Chociaż z zewnątrz wygląda identycznie do swoich poprzedników, różni się konstrukcją.

W kolejnych iteracjach interfejsu rozbudowywano go o takie funkcjonalności jak CEC, czyli przesyłanie sygnału sterującego (np. z pilota), automatyczna synchronizacja dźwięku z obrazem, obsługa nowszych standardów Dolby (TrueHD) . Jednym z największych przełomów było HDMI 1.4, w której to wersji dodano kanał zwrotny audio, umożliwiający odsyłanie ścieżki dźwiękowej np. do amplitunera, a także kanał Ethernet o prędkości do 100 Mbit/s. Ta ostatnia funkcjonalność była odpowiedzią na rosnące znaczenie, jaką Internet pełni w domowych centrach rozrywki. Jednak wszystkie te innowacje wymagały coraz lepszej jakości przewodów.

Czy kabel ma wpływ na jakość sygnału HDMI?

Krótka odpowiedź brzmi: nie. Długa odpowiedź: to zależy.

W przeciwieństwie do, na przykład, kolejnych generacji złączy USB, wtyki, gniazda oraz przewody HDMI wciąż posiadają tę samą liczbę styków i żył. Jednak zdziesięciokrotniona przepustowość nowoczesnych kabli HDMI wymagała pewnej modernizacji. Przykładowo, komunikacja Ethernet zrealizowana została przez parę żył wcześniej wykorzystywanych w innych celach. Aby przewody mogły przekazywać dane z zadowalającą prędkością, ich parę skręcono i umieszczono (opcjonalnie) w osobnym oplocie. Starsze generacje kabli, w których żyły prowadzone były równolegle, nie będą w stanie zrealizować sprawnego połączenia sieciowego.

Warto pamiętać, że o ile cyfrowy sygnał wideo w rozdzielczości 1980x1080 z powodzeniem, bezstratnie może być przesłany do telewizora najnowszej generacji za pomocą starego przewodu HDMI – o tyle większe rozdzielczości i najnowsze funkcje oferowane przez ten interfejs wymagają inwestycji w lepsze okablowanie.

Kable HDMI 1.4 marki Akyga

W katalogu TME posiadamy wiele produktów kompatybilnych z najnowszą generacją HDMI. Na szczególne wyróżnienie zasługują kable i akcesoria marki Akyga. Dostępne w przystępnych cenach, wykonane z myślą o wieloletniej, niezawodnej pracy, sprawdzone na wielu światowych rynkach. Przewody Akyga w katalogu TME zostały dokładnie sklasyfikowane, aby ułatwić dobór właściwych produktów.

Oferujemy przewody o długości nawet 20 metrów, umożliwiających komunikację urządzeń przez Ethernet, wykonane w standardzie High Speed, to jest kompatybilne z najwyższymi rozdzielczościami monitorów i telewizorów (4K, UHD itd.) . Dłuższe przewody HDMI wymagają stosowania repeaterów wzmacniających sygnał. W ofercie umieściliśmy również kable Akyga o standardzie HDMI 2.0, tj. wspierające technologię Dual View pozwalającą na przesyłanie danych do dwóch niezależnych wyświetlaczy.

Wtyki i gniazda produktów Akyga posiadają złocone styki, dzięki czemu są zabezpieczone przed korozją i zapewniają doskonałe połączenie. Przy sygnale cyfrowym ma to duże znaczenie, ponieważ nieprecyzyjny kontakt choćby jednego styku może skutkować zupełnym brakiem sygnału. Dodatkowo, posiadamy w naszych magazynach produkty sygnowane przed producenta mianem Pro (artykuły, których sygnatura zakończona jest literą P) - posiadają one dodatkową warstwę oplotu chroniącą sygnały przed interferencjami.

AK-AD-45 Adapter kątowy marki Akyga.

Akyga to również wiele akcesoriów HDMI, jak choćby adaptery, na przykład kątowe, lub przejściówki, które pozwalają na podłączenie przewodów do trudno dostępnych gniazd. Przydatne będą choćby przy montażu telewizora lub amplitunera blisko ściany, kiedy dostęp do gniazd wyjściowych/wejściowych jest utrudniony, a także w sytuacji, kiedy zaistnieje potrzeba podpięcia przewodu HDMI pod kompatybilne gniazdo DVI.

Wszystkie produkty marki Akyga spełniają wymagania interfejsu HDMI co najmniej w wersji 1.4.

Kable i adaptery Akyga w katalogu

rightColumnPicture

PRZECZYTAJ TAKŻE

Twoja przeglądarka nie jest już wspierana, pobierz nową wersję.

Chrome Chrome Pobierz
Firefox Firefox Pobierz
Opera Opera Pobierz
Internet explorer Internet Explorer Pobierz