Hdmi

Первобытные ЖК мониторы имели не так много преимуществ перед ЭЛТ аналогами. Производители были скованы имеющимися интерфейсами передачи данных. Из-за относительно невысокой пропускной способности технологий VGA и DVI было мало смысла массово изготавливать дисплеи с большим разрешением. Итогом труда инженеров стало появление интерфейса HDMI, который привел к настоящей революции в мультимедийной сфере.

Что такое HDMI интерфейс

Буквы HDMI – это аббревиатура, которая расшифровывается как «Мультимедийный интерфейс высокой четкости». Или на английском — “High Definition Multimedia Interface». Слово «мультимедийный» подчеркивает главную особенность технологии: HDMI способен передавать не только видеосигнал, но и звуковые данные. Благодаря этому был дан «зеленый свет» мониторам со встроенными динамиками. А также новым поколениям игровых консолей и другим мультимедийным устройствам.

История появления и развития HDMI

На конец ХХ века часто используемыми оставались стандарты VGA (аналоговый) и DVI (цифровой). Оба интерфейса передавали исключительно видеоданные. Однако в компьютерной технике большего и не требовалось. Для телевизоров же безальтернативными оставались тюльпаны RCA, а также стандарт SCART – оба аналоговые. К началу XXI века эти технологии начали устаревать. Потому что современные плазменные панели требовали передачи сигнала в цифровом виде, чтобы избежать потери данных. Поэтому такие компании, как Hitachi, Sony, Philips и другие разработали технологию HDMI, способную передавать мультимедийные данные в цифровом формате.

Первоначальные технические характеристики первого (1.0) кабеля не впечатляли – всего 4.9 Гбит/с Например, столько же было у DVI. Но способность передачи аудио изменила ситуацию, и HDMI начал завоевывать популярность. Заручившись поддержкой компаний, разработчики могли без помех развивать интерфейс. Постепенно росла поддержка разрешения, что развязывало руки создателям дисплеев. Настоящим прорывом стала версия 1.4, в которой появилась технология ARC, позволяющая передавать аудиоданные в двух направлениях. Кроме того, появился тип кабеля, включающий в себя технологию Ethernet. По состоянию на версию 2.1 HDMI поддерживает разрешение уже до 10К с пропускной способностью 48 Гбит/с. И работа над модернизацией интерфейса все еще продолжается.

От чего зависит качество передачи сигнала по HDMI

Преимущество цифровой передачи — меньшая подверженность помехам. Если при передаче сигнала путем колебания напряжения даже малейшее вмешательство скажется на качестве изображения, то в интерфейсе HDMI все куда стабильнее. Нолики и единички – это как «все или ничего». Сигнал есть, или же его нет. А уже полученные знаки расшифровывает электроника, после чего информация выводится на экран или динамики. И все же определенные проблемы присутствуют. К примеру, качество сигнала зависит от длины провода. При длине более 10 метров необходимо использовать усилители сигнала, чтобы избежать потери данных (устанавливаются на вход устройств вывода).

Чтобы добиться полной защиты от помех, производители качественных кабелей устанавливают два рубежа обороны. Первый – экраны вокруг каждой витой пары, второй – общий защитный экран. Все это в комплексе с качественными штекерами приводит к хорошему сигналу без каких-либо помех.

Преимущества и недостатки HDMI интерфейса

Как и другие компьютерные и мультимедийные технологии, стандарт HDMI имеет перечень плюсов и минусов. Преимуществ довольно много:

• Простота в подключении и использовании;
• Лидерская пропускная способность кабеля;
• Обратная поддержка более старых спецификаций;
• Поддержка видео и аудио в одном интерфейсе;
• Широкий спектр поддерживаемых устройств;
• Возможность управления звуком с одного устройства (технология ARC, доступна с версии 1.4 и старше).

Недостатки тоже есть, но тщательность разработки свела их к минимуму. Из заметных стоит только выделить зависимость сигнала от длины кабеля, но с этой трудностью сталкиваются абсолютно все интерфейсы.

Актуальность HDMI интерфейса

Не будет ошибочным утверждение, что на данный момент, с точки зрения актуальности, интерфейс HDMI является лидером среди аналогов. Его универсальность привела к тому, что разъем появляется во многих видах техники. А наличие аудиоканала сделало его практически незаменимым. HDMI – прекрасная опция не только для мониторов, но и для ТВ. А также для домашних кинотеатров, музыкальных центров, консолей и многих других устройств. Нет никаких сомнений, что в ближайшие годы тенденция не изменится, а лидерство HDMI будет только укрепляться.

Виды HDMI кабеля

После выхода спецификации HDMI 1.4 появились разные типы провода. Функционал интерфейса расширился, а потому, в зависимости от устройств, для которых он применялся, стали выделять 5 спецификаций кабеля:

• Standard;
• High Speed;
• Standard with Ethernet;
• High speed with Ethernet;
• Automotive standart.

Внешне разъемы кабеля никак не различаются – это все тот же порт HDMI, внешне походящий на USB, но со скошенными углами. Вся разница в том, что находится под экраном провода. Рассмотрим эти виды HDMI подробнее.

Standard

Это самый распространенный вид кабеля, подходящий для большинства видов нетребовательной техники. Видеоданные передаются в разрешении до 720p, чего хватает для спутниковых приемников. А также плееров и ТВ с небольшим разрешением экрана. Такой вид провода способен передавать данные до 4,9 Гбит/с. Качество изображения находится примерно на уровне интерфейса DVI.

High Speed

Тип кабеля High Speed рассчитан на подключение к устройствам высокого разрешения, современным мониторам и т.д. Его пропускная способность позволяет выводить изображение в разрешении до 4К. И этого с лихвой хватает для большинства современных панелей, мониторов высокого разрешения, плееров высокого качества. По этому каналу спокойно передается видео в любом формате, в том числе с поддержкой 3D. Кроме того, присутствует технология ARC — Audio Return Channel, реверсивный аудиоканал. ARC позволяет управлять звуком с одного устройства без подключения дополнительных звуковых кабелей. Эта технология работает, если поддерживается обоими устройствами, которые соединены таким кабелем. Как правило, большинство техники, оборудованной HDMI 1.4 и новее, данную технологию успешно используют.

Standard with Ethernet

В большинстве функций эта технология полностью дублирует Standard. Имеет такую же пропускную способность, поддержку разрешения и форматов видео. А разница заключается в наличии дополнительной витой пары, функция которой – передача данных Ethernet. Зачем такая функция в мультимедийном интерфейсе? Пропускной способности в 100 Мбит/с хватает для того, чтобы покрыть потребности самого выводящего устройства, а также покрыть потребности остальной техники, которая подсоединена к нему. Выгода использования такого кабеля довольно велика. Представьте, что у вас есть ТВ панель, подключенная к интернету, а также консоль, видеокамера и плеер. Каждое из этих устройств требовало бы отдельный Ethernet кабель, чтобы получать данные сети. С интерфейсом Standard with Ethernet эти кабели попросту не нужны – устройства подключаются к ТВ, а остальное HDMI сделает сам.

Еще одно преимущество этого типа кабеля – поддержка технологии ARC, которой обделен Standard. Таким образом, вместо трех кабелей нужен всего один. Разве не удобно?

High Speed with Ethernet

Это наиболее универсальный кабель в спецификации HDMI 1.4. Благодаря обратной совместимости технологии HDMI этот кабель можно смело использовать и вместо всех вышеперечисленных. Что же касается преимуществ этого типа — отметим пропускную способность на уровне кабеля High Speed и поддержку такого же разрешения. Кроме того, в наличии поддержка Audio Return Channel и соединения Ethernet со скоростью до 100 Мбит/с. Этот тип кабеля идеален для большинства представителей современной техники высокого разрешения, требующей соединения с интернетом.

Automotive Standard

Этот тип кабеля разработан специально для применения в мультимедийных системах автомобилей. Отличается повышенной устойчивостью к внешнему воздействию – температуре, высокочастотным волнам и т.д. Все эти факторы сводятся на нет, не вызывая помех на устройстве. С его помощью выполняют сборку автомобильных систем аудио. Кроме того, через него удобно выполнять внешнее подключение к встроенной аудиосистеме автомобиля.

Как устроен HDMI кабель

Немного разобрав типы кабелей, уделим внимание их общему строению. Основа кабеля – каналы передачи данных. Каждый из них представляет собой витую пару. Витая пара бывает экранированной либо неэкранированной, в зависимости от предназначения. Помимо витых пар, отдельно присутствуют проводники, которые передают сигналы управления на устройство, а также питание. Каждый из них, само собой, имеет собственную изоляцию. Весь этот «бутерброд» аккуратно завернут в оболочку из полипропилена, который является универсальным материалом, обладающим превосходными изоляционными свойствами. Поверх слоя полипропилена размещается общий экран кабеля, защищающий все его компоненты от помех. Как правило, изготавливается этот экран из алюминиевой фольги. Поверх экрана находится экранирующая оплетка, которую покрывает внешняя оболочка, видимая невооруженным глазом.

Вот такая нехитрая конструкция служит для передачи большинства современных мультимедийных данных. Далее, остановимся подробнее на внешнем виде разъема, а также на характеристиках и применении интерфейса.

Как выглядит

Внешний вид кабеля ничем не примечателен – это обычный коммуникационный кабель, покрытый оболочкой, которая, в зависимости от производителя, может дублировать текстуру находящейся под ней оплетки. Что же касается разъема, то, на первый взгляд, он подобен привычному USB, однако присутствуют и отличия. Гнездо кабеля скошено с двух углов, благодаря чему исключается возможность его неправильно подключения. Для соединения двух устройств используют кабель, оборудованный штекером с двух сторон — так называемый «папа», или «male». Есть еще кабели, имеющие с одной стороны гнездо вместо штекера — «мама», или «female» . Такие провода используются в качестве удлинителей. Зачастую они оборудованы усилителем сигнала, чтобы он поступал на устройство без ухудшения качества.

Длина и толщина HDMI кабеля

Что же касается максимальной длины кабеля и его толщины, то не существует жестких ограничений, как в случае с теми же DVI или VGA. Однако есть не лишенные основания наблюдения, которые подтверждают, что при передаче сигнала свыше 10 метров без усилителя качество пострадает. Таким образом, возможно утверждать, что максимальная длина HDMI кабеля, не оборудованного усилителем, составляет не более 10 метров. Что касается толщины, то она приобретает значение с увеличением длины. Тут наблюдается прямая пропорциональность: чем толще кабель, тем выше качество сигнала на расстоянии.

Маркировка, пропускная способность и максимальное разрешение

Каждый вход/выход HDMI маркируется аббревиатурой интерфейса. А также вместо подписи возможно нанесение иконки экрана. Стандартная маркировка выглядит так: HDMI (ARC). Это при наличии этой технологии. Более подробные характеристики разъема возможно найти в техническом паспорте изделия.

Некоторые производители маркируют изделия полностью, в соответствии с видами кабеля, указанными выше. В таком случае каждому типу отвечают свои характеристики:

• Standard – 4,9 Гбит/с, разрешение 720p;
• High Speed – 10+Гбит/с, разрешение 4К;
• Standard with Ethernet – 4,9 Гбит/с, 720p, Ethernet;
• High Speed with Ethernet – 10+ Гбит/с, 4К, Ethernet;
• Standard Automotive – 4,9 Гбит/с, 720р, повышенная защита.

Где используются HDMI кабели

Кабели HDMI применяются повсеместно, практически в любой мультимедийной технике, среди них:

• ПК и мониторы;
• Консоли;
• ТВ панели;
• Плееры;
• Музыкальные центры;
• Домашние кинотеатры;
• Автомобильные системы мультимедиа.

И этот список далеко не полный. Универсальность и удобство в использовании HDMI интерфейса привело к тому, что он стал основным инструментом для передачи данных в современной технике.

Рекомендации по выбору HDMI кабеля

Что нужно, чтобы выбрать правильный HDMI кабель? Если слушать продавцов-консультантов, далеко не уедешь. Их задача – продать как можно более дорогую технику, поэтому возникают всяческие небылицы по поводу того, как определить качество кабеля. Рассмотрим наиболее популярную из них.

Так ли надежно золотое покрытие

Большинство продавцов в магазинах техники усердно «впаривают» своим клиентам кабели HDMI с позолоченными контактами. Они утверждают, что именно такое техническое исполнение защищает сигнал от помех, а потому брать следует только его. Так ли это?

Если ответить коротко – нет. Двоичный цифровой сигнал сам по себе не так сильно подвержен помехам, как аналоговый. Золото – хороший проводник, но контакты покрывают позолотой вовсе не из-за этого. Чтобы передать сигнал, достаточно и медного проводника безо всяких покрытий. Преимущество золота как материала – это устойчивость к коррозии под воздействием влажного воздуха. Однако и обычные контакты, при условии использования кабеля в помещении, будут справляться со своей функцией, не вызывая никаких помех.

Источники возникновения искажений сигнала

Первая причина, по которой возникают искажения – это некачественный кабель. Нарушения в технологии изготовления приводят к тому, что данные не доходят в полном объеме, из-за чего возможно появление артефактов на экране. Вторая причина – передача сигнала на большие расстояния без усилителя. Как уже говорилось, используйте усилители сигналов при суммарной длине кабеля свыше 10 метров. А также, как альтернатива, возможно использовать кабель большего сечения.

Дополнительное предупреждение помех

Некоторые производители HDMI кабелей используют дополнительные средства по предупреждению помех, которые дают значительный эффект. Вот эти методы:

1. Дополнительное экранирование. Чаще всего сигнальный кабель в составе HDMI имеет вид обычного проводника. Такое исполнение делает интерфейс подверженным помехам. Хорошее техническое решение – пустить сигнальный канал в виде еще одной витой пары. И благодаря тому, что «плюс» и «минус» постоянно переплетаются, электромагнитные импульсы заглушают друг друга, из-за чего от сигнального кабеля исходит куда меньше помех. Их можно и вовсе «убить», оборудовав сигнальный кабель собственным экраном.
2. Ферритовые кольца. То, что вы часто замечали на многих кабелях – утолщение рядом со штекером. Цель таких колец – фильтровать сигнал от помех, повышая его стабильность. А также таким образом возможно свести на нет высокочастотное воздействие извне. Использование ферритовых колец или цилиндров в сочетании с большим сечением шнура и хорошим экранированием – это превосходная защита от любых помех.

Подключение и настройка HDMI кабеля

Подключение техники посредством HDMI не требует никаких умственных усилий – достаточно взять кабель, спецификация которого соответствует разъемам двух устройств, и соединить их между собой. Даже если спецификации различаются, не беда. Благодаря обратной совместимости сигнал будет успешно передаваться, при этом качество будет соответствовать более старой версии интерфейса из всех используемых.

Некоторые манипуляции потребуют и дополнительной настройки. К примеру, возможно подключить монитор к ноутбуку через HDMI. В таком случае после «холодного» подключения (к выключенному ноуту) потребуется включить его и в панели управления настроить отображение информации на обоих экранах, а также их разрешение. Таким образом, с помощью монитора с HDMI и ноутбука возможно получить устройство с двумя мониторами безо всяких усилий.

А также может потребоваться небольшая настройка и ТВ панелей. RGB сигнал передается без проблем, а вот чтобы корректно работал звук, нужно открыть настройки и в источниках звука указать HDMI-порт. А также, если используется технология ARC, нужно поменять устройство вывода в настройках телевизора. Для этого выберите вместо встроенных колонок разъем HDMI, и все заработает.

Выводы

Итак, интерфейс цифровой передачи мультимедийных данных HDMI – это универсальный и удобный способ соединения между собой всей вашей техники. Простота настройки, удобство подключения, неподверженность помехам, а также минимум кабелей – это лишь некоторые из преимуществ интерфейса. За HDMI – будущее, и в этом нет никаких сомнений!