Încă de acum 20 de ani existau mai multe interfețe, aflate în competiție, destinate transmisiei imaginii și sunetului între echipamentele audio-video. Aceasta a reprezentat o problemă pentru consumatori și a creat neajunsuri și profesioniștilor. Cea mai serioasă provocare s-a dovedit a fi dezvoltarea tehnologiei.
Producătorii de calculatoare și de echipamente radio-TV, precum și operatorii de televiziune au identificat potențialul pe care îl are o imagine de înaltă rezoluție. Problema a fost nu atât producerea sau transmiterea de imagini de o asemenea calitate, cât recepția și afișarea acestora pe ecranul consumatorului. În special, transmiterea semnalului între diferitele echipamente – amplituner, aparat de înregistrare video, televizor, computer, monitor etc. Standardele anterioare (imaginea compozită sau standardul VGA, chiar și DVI) au ajuns deja la limita posibilităților tehnice.
Deși, la începutul secolului XXI, pe piață funcționau mai multe soluții în concurență unele cu altele, în acest moment este clar că învingătorul este standardul multimedia provenit din Japonia, elaborat prin colaborarea, printre altele, a unor firme precum: Hitachi, Panasonic, Sony sau Toshiba. Acest standard este cunoscut sub acronimul: HDMI.
Cum funcționează HDMI?
HDMI este o interfață, adică definește nu doar protocoalele de transmisie și caracteristicile electrice ale acestora, ci și specificațiile mecanice ale conectorilor. Aceștia din urmă sunt oferiți în câteva mărimi: HDMI standard, HDMI mini și HDMI micro. Mufele și soclurile au posibilități identice, indiferent de dimensiune, iar variantele miniaturizate ale acestora sunt folosite în echipamente care impun utilizarea unor conectori mici. De exemplu, HDMI mini sunt folosite în multe modele de aparate foto (DSLR) Canon și Nikon, iar pe placa Raspberry Pi 4B au fost montate două porturi HDMI micro.
Spre deosebire de predecesorii săi, HDMI a fost elaborat ca standard multimedia, ceea ce înseamnă că permite transmisia imaginii, a sunetului și a altor date. De aceea, chiar și o descriere la nivel general a posibilităților HDMI necesită analizarea câtorva aspecte ale acestei interfețe.
Ce formate audio-video folosește interfața HDMI?
Metadatele și datele audio-video sunt transmise în orice format, cu respectarea cerințelor minime definite de standardele CEA-861. În funcție de versiunea interfeței (HDMI 1.0, HDMI 1.1 etc.), aceasta folosește revizuirile succesive ale acestei structuri de date. Întrucât această structură face obiectul unei dezvoltări constante, evoluând odată cu tehnologia ecranelor, standardul HDMI rămâne și el actual și adaptat la necesitățile celor mai moderne produse și, astfel, retrocompatibil. Datele video necomprimate sunt transmise, în mod preponderent, cu modelul de redare a culorilor sRGB (8 biți pe canal), însă imaginea poate fi descrisă în spații de culoare suplimentare (xvYCC 4:4:4, YCbCr 4:4:4 etc.). În versiunile mai noi ale interfeței, a fost adăugată compatibilitatea cu rezoluții tot mai înalte ale imaginii, de la FullHD (adică 1920×1080), până la standardele 4K, chiar și 8K și 10K, pe care încep, în prezent, să îl adapteze producătorii de televizoare, monitoare și afișaje înrudite.
Sunetul transmis prin cablul HDMI constă în eșantioane necomprimate captate în format PCM. Cu alte cuvinte: este transmis cu ajutorul biților care ajung direct la convertorul DAC (C/A) din echipamentul final. Desigur, semnalul fără pierderi poate fi inițial prelucrat, analogic sau digital, în mod similar cu discurile compacte redate prin conexiune digitală. HDMI suportă până la 8 canale audio eșantionate cu o frecvență de până la 192 kHz, cu o rezoluție care atinge 24 de biți. Comparativ, muzica de pe compact disc este înregistrată cu o precizie de 16 biți cu frecvența de 44,1kHz.
Cum funcționează transmisia HDMI?
Trebuie remarcat faptul că interfața HDMI în sine nu comprimă datele. Acest lucru are două consecințe. În primul rând, imaginea și sunetul sunt transmise fără pierderi. În al doilea rând (și aici apare provocarea), posibilitățile HDMI sunt proporționale cu viteza de transmisie a datelor. Revizuirile ulterioare ale HDMI, destinate suportării unor rezoluții tot mai înalte ale imaginii și sunetului, dar și unor pachete tot mai mari de metadate, nu modifică metodele de transmisie, ci doar extind lățimea de bandă a acesteia. În timp ce prima generație a interfeței atingea o viteză de aproximativ 5Gb/s, cea mai nouă versiune (HDMI 2.1) funcționează cu o viteză de până la 48Gb/s. Mai mult, această evoluție are loc în segmentul de consum, în care conectorii și cablurile pot fi folosite în condiții aflate sub nivelul optim (chiar complet nefavorabile). Standardul HDMI rămâne în continuare actual și retrocompatibil datorită tehnologiei de transmisie folosite, și anume TMDS.
TMDS – ce este și cum funcționează?
TMDS este acronimul transition-minimized differential signaling, și anume semnalizare diferențială cu variabilitate minimizată. Această tehnologie este folosită în standardul HDMI pentru a limita influența radiației electromagnetice asupra datelor transmise. În această metodă, fiecare octet necesită trimiterea a două cadre de 10 biți, iar comunicația se realizează cu ajutorul a trei canale, fiecare alcătuit din două linii conform regulilor de semnalizare diferențială (ceea ce asigură deja, în sine, o anumită protecție a semnalului). Fiecare octet de date va fi prelucrat, bit după bit, prin funcția SAU EXCLUSIV sau negația acesteia – SAU EXCLUSIV NU (XOR sau XNOR), pentru a asigura un număr cât mai mic de treceri între stările logice. Frecvența scăzută a variațiilor limitează și mai mult interferențele dintre firele cablului, precum și influența factorilor externi. În cea de-a doua fază, în timpul trimiterii din nou a octetului, dacă menținerea valorii medii a curentului necesită acest lucru, datele vor fi logic negate. În fiecare cadru de date de 10 biți, în afara octetului trimis, se află doi biți care stabilesc ce operații logice au fost efectuate.
Ce date poate transmite HDMI?
Televizoarele actuale, care adaptează adjectivul modern „smart”, preiau treptat rolul jucat, până nu demult, de aparatele de redat, de înregistrat și de amplitunere – devin, încetul cu încetul, centre de divertisment. Pentru recepția conținutului de la portaluri populare, precum YouTube sau Netflix, nu mai sunt necesare echipamente suplimentare, este suficient un computer modular, montat în interiorul televizorului împreună cu un controler, un tuner, un amplificator și un alimentator. Odată cu această revoluție, a apărut o problemă binecunoscută în industria calculatoarelor – cum să eliminăm surplusul de cabluri? Conectarea mai multor antene, surse audio-video, ieșiri audio, semnal de control, internet – toate acestea necesitau utilizarea unor cabluri separate. Și aici a venit în ajutor, încă o dată, interfața HDMI.
Funcțiile pe care le poate îndeplini HDMI depind în mod strict de posibilitățile menționate în standardul CEA-861. Întrucât acesta se bazează, printre altele, pe formatul metadatelor transmise, a fost posibilă dezvoltarea tehnologiei fără ingerințe în specificațiile fizice ale acestuia.
În iterațiile următoare ale interfeței, aceasta a fost extinsă cu funcționalități precum CEC, adică transmiterea unui semnal de control (de exemplu, de la telecomandă), sincronizare automată a sunetului cu imaginea, suport al standardelor mai noi Dolby (TrueHD). Unul dintre cele mai mari salturi l-a reprezentant HDMI 1.4, versiune în care a fost adăugat un canal de retur audio, care permite retrimiterea pistei audio de exemplu la amplituner, precum și un canal Ethernet cu viteza de până la 100 Mbit/s. Această din urmă funcționalitate a fost răspunsul la importanța în creștere a internetului în centrele de divertisment de la domiciliu. Însă toate aceste inovații necesitau o calitate tot mai bună a cablurilor.
Cablul influențează calitatea semnalului HDMI?
Răspunsul scurt este: nu. Răspunsul lung: depinde.
De exemplu, spre deosebire de generațiile succesive de conectori USB, mufele, soclurile și cablurile HDMI încă au același număr de contacte și fire. Însă lățimea de bandă de zece ori mai mare a cablurilor actuale HDMI necesita o anumită modernizare. De exemplu, comunicația Ethernet a fost realizată printr-o pereche de fire folosite anterior în alte scopuri. Pentru ca cablurile să poată transmite date cu o viteză satisfăcătoare, perechea de fire menționată a fost torsionată și a fost protejată, opțional, printr-o tresă distinctă. Generațiile mai vechi de cabluri în care firele au fost trase în paralel nu vor putea realiza o conexiune de rețea eficientă.
Merită să reținem că, în timp ce un semnal video digital cu rezoluția de 1980×1080 poate fi transmis cu succes, fără pierderi, la un televizor din cea mai nouă generație cu ajutorul unui cablu HDMI vechi – rezoluții mai mari și cele mai noi funcții oferite de această interfață necesită investiții în cabluri mai bune.
Cabluri HDMI 1.4 marca AKYGA
În catalogul TME există multe produse compatibile cu cea mai nouă generație HDMI. O mențiune specială merită cablurile și accesoriile Akyga. Disponibile la prețuri accesibile, fabricate pentru o funcționare fiabilă, îndelungată, verificate pe multe piețe la nivel mondial. Cablurile Akyga din catalogul TME au fost clasificate cu precizie pentru a facilita alegerea produselor potrivite.
Oferim cabluri cu lungimea de până la 20 de metri, care permit comunicația echipamentelor prin Ethernet, fabricate în standardul High Speed, fiind astfel compatibile cu cele mai înalte rezoluții ale monitoarelor și televizoarelor (4K, UHD etc.). Cablurile HDMI mai lungi necesită utilizarea unor repetitoare amplificatoare de semnal. Am inclus în ofertă și cabluri Akyga cu standardul HDMI 2.0, care suportă tehnologia Dual View, care permite transmiterea de date la două ecrane independente.
Mufele și soclurile produselor Akyga sunt prevăzute cu contacte aurite, fiind astfel protejate împotriva coroziunii și asigurând o conexiune excelentă. În cazul semnalului digital, acest lucru are o mare importanță, pentru că un contact lipsit de precizie chiar al unui singur pin poate cauza o lipsă completă de semnal. În plus, avem în depozitele noastre produse marcate de producător cu simbolul Pro (articole al căror indicativ se termină cu litera P) – acestea au un strat suplimentar de tresă, care protejează semnalele de interferențe.
Akyga reprezintă și multe accesorii HDMI, precum adaptoare, de exemplu în unghi sau elemente de trecere, care permit conectarea cablurilor la socluri greu accesibile. Acestea vor fi utile la montarea televizorului sau amplitunerului aproape de perete, atunci când accesul la soclurile de ieșire/intrare este unul dificil, dar și în situația în care este necesară conectarea cablului HDMI la un soclu compatibil DVI.
Toate produsele marca Akyga respectă cerințele interfeței HDMI cel puțin în versiunea 1.4.