Передача данных через hdmi. HDMI разъем

Компьютер можно использовать в качестве источника для воспроизведения аудио- и видеофайлов, подключив его к аудиосистеме и цифровому телевизору по интерфейсу High-Definition Multimedia Interface (HDMI) или к выходам Digital Visual Interface (DVI), либо с помощью кабелей. Не все компьютеры или внешние системные компоненты поддерживают HDMI или DVI, поэтому перед исходной настройкой важно определить, кабели какого типа должны использоваться. Ознакомьтесь с техническими характеристиками производителей всех компонентов, чтобы определить тип поддерживаемых разъемов и форматов. В этом документе представлено описание разъемов HDMI и DVI, а также процедура подключения порта HDMI компьютера к порту DTV цифрового телевизора.

Что такое DVI?

Digital Visual Interface (DVI) - предыдущий тип разъема, который используется для подключения источника, например, компьютера, к ЖК-экрану или телевизору. Разъемы и кабели DVI предусматривают передачу только видеоданных. Поэтому, устройствам DVI требуются дополнительные кабели для передачи аудиоданных.

Интерфейс Digital-visual interface - это стандарт видеоинтерфейса для передачи видеосигнала между устройством-источником (например, ПК) и отображающим устройством (например, монитор или цифровой телевизор). Стандарт DVI получил широкое распространение в компьютерной индустрии, как в настольных ПК, так и в мониторах. В самых последних моделях настольных ПК и ЖК-мониторах есть интерфейс DVI, а во многих других устройствах (например, проекторы и бытовые телевизоры) есть поддержка DVI через HDMI - другой стандарт видеоинтерфейса. Во многих ноутбуках используются устаревшие порты VGA, в некоторых - порты HDMI. Число ноутбуков с портами DVI еще меньше.

Что такое HDMI?

Интерфейс High-Definition Multimedia Interface (HDMI) - это несжатый полностью цифровой (аудио/видео) интерфейс. Он обеспечивает кристально чистую, полностью в цифровом формате, передачу аудио и видео по одному кабелю, стандарт HDMI значительно упрощает кабельные подключения и обеспечивает высокое качество домашнего кинотеатра. HDMI обеспечивает высокую скорость при передачи больших объемов несжатых цифровых аудио- и видеоданных. Это позволяет использовать меньше кабелей для настройки системы домашнего кинотеатра, так как аудио- и видеосигналы передаются по одному кабелю.

Стандарт HDMI служит интерфейсом между любым источником аудио/видео (например, ТВ-приставка, проигрыватель DVD или ресивер A/V) и устройством воспроизведения аудио и/или видео (например, цифровой телевизор) по одному кабелю. Стандарт HDMI поддерживает стандартное, улучшенное или HD-видео (высокого разрешения), а также многоканальное цифровое аудио по одному кабелю. Он передает все стандарты ATSC HDTV и поддерживает 8-канальный, 192 кГц, несжатый цифровой аудиосигнал, а также все доступные в настоящий момент сжатые форматы, например, Dolby Digital и DTS. В HDMI 1.3 есть дополнительная поддержка новых цифровых форматов аудио lossless (без потерь) Dolby® TrueHD и DTS-HD Master Audio™ с запасом полосы пропускания для будущих улучшений и требований.

HDMI также обеспечивает более качественное управление правами на цифровые данные. Если HDMI-компоненты вашего оборудования являются устаревшими (выпущены до 2005 года), а в устройство вывода не поддерживает HDCP (защита содержимого высокой четкости), то вы сможете просматривать защищенное содержимое на внутреннем дисплее ноутбука, но не на экране ЖК-телевизора или проекционном телевизоре.

Чем отличается HDMI от DVI?

Формат DVI обеспечивает качество, не уступающее формату HDMI. Видеосигналы DVI могут передаваться по разъему HDMI при помощи переходника и наоборот. DVI - это тип подключения, который изначально предназначался для использования с компьютером, и поэтому он не поддерживает передачу аудиоданных. Устройства DVI требуют дополнительных кабелей для передачи аудиоданных.

HDMI полностью совместим с DVI, то есть, предусматривается подключение устройства к монитору компьютера через HDMI-порт.

Является ли формат HDMI обратно совместимым?

Да. Уже вышло несколько версий стандарта HDMI. В каждой новой версии добавлялись различные технологические возможности. Например, максимальное разрешение, поддерживаемое HDMI 1.0, составляло 1920x1080p60. HDMI 1.3b поддерживает разрешение до 2560x1600p60.

В HDMI 1.3b представлены все возможности версии HDMI 1.0. Однако, если в вашей системе домашнего кинотеатра используется устаревшая версия стандарта HDMI, то некоторые новейшие функции, например, Deep Color, могут быть недоступными.

Какие типы разъемов HDMI и DVI на сегодня известны?

Для обоих типов разъемов существуют три разных подтипа.

Переходники используются для подключения устройств с разными разъемами HDMI или DVI. Разъемы, используемые в компьютере или системе домашних развлечений, могут различаться. Перед покупкой кабелей ознакомьтесь с техническими характеристиками производителя для всех компонентов, чтобы определить тип поддерживаемых разъемов и форматов.

Рис. : Порт и разъем HDMI

Что означает HDCP (защита содержимого высокой четкости) с точки зрения HDMI и DVI?

Технология защиты High-Bandwidth Digital Content Protection (HDCP) была разработана для защиты от несанкционированного копирования материалов, защищенных авторским правом. Большинство телевизоров и проигрывателей DVD высокого разрешения относятся либо к категории DVI/HDCP, либо к категории HDMI/HDCP. Это означает, что они оснащены портами DVI или HDMI для подключения к другим компонентам системы и используют HDCP для зашиты авторских прав.

Если монитор высокого разрешения или телевизор принимает данные со спутника или проигрывателя DVD высокого разрешения, который использует HDCP, но кабели HDMI или DVI, которые передают сигнал, не совместимы с HDCP, то качество изображения, передаваемого на экран, может ухудшиться. Например, сигнал высокого разрешения 1080i будет автоматически преобразован в 480i, поэтому качество изображения не будет стандарта HD. В некоторых редких случаях изображения вообще может не быть.

Как подключить ПК к ТВ с помощью кабеля HDMI?

Чтобы подключить компьютер к HD-телевизору с помощью кабеля HDMI, выполните следующие действия:

Это позволит воспроизводить высококачественное видео (например Blu-Ray, если компьютер воспроизводит диски Blu-Ray) на HD-телевизоре. Убедитесь, установлена ли программа для воспроизведения мультимедиа (например, WinDVD, MediaSmart или PowerDVD) с дисков DVD.

HDMI - мультимедийный интерфейс высокой четкости. По своей сути HDMI представляет собой небольшой провод, с помощью которого можно передать изображение на другое устройство вывода изображения и получить его в высоком качестве (обычно FullHD). С помощью такого кабеля человек может соединить практически любую ауди-видео технику, которая поддерживает цифровую передачу данных, а значит и обладает специальным разъемом для такого кабеля. Сегодня именно такое устройство передачи данных пользуется большой популярностью и предпочтительно для большинства самых разных устройств.

Основным отличием HDMI от других кабелей является, конечно же, его структура и другая форма, а также увеличенная функциональность. Что касается именно функциональности, то она обусловлена тем, что с помощью HDMI-кабеля появляется возможность передачи многоканального звука. Стоит отметить, что HDMI совместим с интерфейсом DVI, но при этом соединении звук передаваться не будет, а для этого потребуется еще один специальный кабель.

HDMI-кабель состоит из внешней оболочки, которая обеспечивает защиту проводам внутри, экранирующей оболочки, экрана из алюминиевой фольги, который защищает кабель от различного электромагнитного воздействия, полипропиленовой оболочки, а внутри находятся экранированные витые пары пятой категории, неэкранированные витые пары, а также отдельные проводники для подачи питания и разнообразных сигналов.

Скорость передачи информации посредством HDMI-кабеля может достигать 10,2 Гбит/сек. Например, у кабеля DVI скорость равна 3,4 Гбит/сек, а значит можно точно сказать, что HDMI-кабели будут востребованы еще на протяжении многих лет.

Виды разъемов HDMI

Сегодня существует HDMI-кабели с несколькими видами разъемов, это 19-пиновый Type A, который является наиболее распространенным сегодня видом, 29-пиновый Type B - обладает расширенным видеоканалом, благодаря чему у человека появляется возможность просмотра изображения с разрешением даже больше, чем 1080р, но, к сожалению, такая разновидность кабеля сегодня практически не пользуется популярностью, следовательно, его покупка - не самый разумный выбор.

Существует еще один вид разъема HDMI-кабелей, это mini HDMI. В основном кабель с подобным разъемом используется для передачи изображения через видеокамеру, фотоаппаратов и других периферийных устройств. Во всем остальном, кроме своего размера, mini HDMI является уменьшенной копией HDMI Type A.

Стандарт обеспечивает одновременную передачу визуальной и звуковой информации по одному кабелю, он разработан для телевидения и кино, но и пользователи ПК могут использовать его для вывода видеоданных при помощи HDMI разъема.

HDMI - это очередная попытка стандартизации универсального подключения для цифровых аудио- и видеоприложений. Оно сразу же получило мощную поддержку со стороны гигантов электронной индустрии (в группу компаний, занимающихся разработкой стандарта, входят такие компании, как Sony » , Toshiba » , Hitachi » , Panasonic » , Thomson, Philips » и Silicon Image), и большинство современных устройств вывода высокого разрешения имеет хотя бы один такой разъем. HDMI позволяет передавать защищенные от копирования звук и изображение в цифровом формате по одному кабелю, стандарт первой версии основывается на пропускной способности 5 Гб/с, а HDMI 1.3 расширил этот предел до 10.2 Гб/с.

HDMI 1.3 - это последняя спецификация стандарта с увеличенной пропускной способностью интерфейса, увеличенной частотой синхронизации до 340 МГц, что позволяет подключать дисплеи высокого разрешения, поддерживающие большее количество цветов (форматы с глубиной цвета вплоть до 48-бит). Новой версией спецификации определяется и поддержка новых стандартов Dolby для передачи сжатого звука без потерь в качестве. Кроме этого, появились и другие нововведения, в спецификации 1.3 был описан новый разъем , меньший по размеру по сравнению с оригинальным.

В принципе, наличие разъема HDMI на видеокарте совершенно необязательно, его с успехом заменяет переходник с DVI на HDMI . Он несложен и поэтому прилагается в комплекте большинства современных видеокарт. Мало того - на видеокартах серии HDMI разъему востребована прежде всего на картах среднего и низшего уровней, которые устанавливают в маленькие и тихие баребоны, используемые в качестве медиацентров. Из-за встроенного аудио, видеокарты Radeon » HD 2400 и HD 2600 имеют определенное преимущество для сборщиков подобных мультимедийных центров.

По материалам с сайта компании iXBT.com

История создания цифрового сигнала и HDMI разъема

История передачи сигнала в цифровом формате берет начало с 1928 года благодаря работам американского инженера-телефониста родом из Швеции Гарри Найквиста, который выделил полосу пропускания импульсного сигнала через провода. За счет высокого КПД и большой дальности передачи технология преобразования аналоговых сигналов в импульсный код каждый год с развитием технологических возможностей постоянно усовершенствовалась. Первая цифровая аудиозапись на ленте с кодированием и декодированием в звук была представлена компанией SONY в 1969 году на 2-х дюймовой ленте для видеомагнитофона, однако, появление аудиосигнала в современном понимании формата mp3 появилось лишь только в 1994 году. Формирование и запись цифрового видеосигнала было осуществлено за счет наработок в компаниях Panasonic и SONY на DV и MiniDV видеокассетах в середине 90-х годов. Активное развитие кодирования видеосигнала в цифровые данные с улучшением качества и скорости обработки изображения привело в 1999 году к принятию единого мирового стандарта для телевидения высокой четкости. Аналоговый видеосигнал раскладывался на 1125 строк, каждая строка преобразовывается в цифровой сигнал и выводится на экран. Так возник сигнал 1080i. Одновременно утверждается новый формат разъема для передачи цифровых данных DVI, который должен был заменить устаревший VGA.

Когда в начале 2002 года появились первые мультимедиа устройства с передачей цифрового видео и звука, появилась потребность в едином интерфейсе, способном одним кабелем передавать мультимедиа сигнал. Для его проектирования, ведущие японские компании Philips, Hitachi, Sony, Thomson, Panasonic и Silicon Image выделили ведущих инженеров. Так в декабре 2002 года появился первый цифровой интерфейс, способный передавать одновременно и видеоданные, и цифровой многоканальный звук. За счет своей универсальности его назвали аббревиатурой от High Definition Multimedia Interface (Мультимедиа Интерфейс Высокого Разрешения), то есть HDMI.

HDMI интерфейс в версии 1.0 имел возможность передавать сигнал со скоростью 4,9 Гбит/с, цифровое видео с разрешением 1080р и частотой прогрессивной развертки 60Гц, а так же 8-и канального звука 192 кГц/24 бит. Для сравнения, скорость передачи интерфейса подключения жестких дисков SATA II составляет 3 Гбит/с, а SATA III до 6 Гбит/с. HDMI пришел на смену разъему SCART и аналоговому интерфейсу RCA (тюльпаны). В период с конца 2002 года по сентябрь 2013 года постепенное совершенствование протокола передачи данных оптимизировало разъем до версии 2.0 без изменения физических размеров, за исключением применения mini-HDMI и micro-HDMI. К основным изменениям стоит отнести:
- поддержка защиты звуковых данных для формата DVD-Audio для мультимедиа плееров,
- с версии 1.3 (июнь 2006 г.) увеличена пропускная способность интерфейса до 10.2 Гбит/с., а так же добавлена поддержка аудио форматов Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio, был спроектирован разъём mini-HDMI (Type C),
- в версии 1.4 (май 2009 г.) появилась поддержка Ethernet-сети на скорости 100 Мбит/с., поддержка 3D, спроектирован разъем micro-HDMI (Type D),
- версия 1.4 а,b (март 2010 – октябрь 2011) – улучшения производились в сторону поддержки 3D, поддержка видео формата 1080р на частоте развертки 120Гц.

4 сентября 2013 года был анонсирован HDMI разъем версии 2.0. Его особенностью стала увеличенная скорость передачи данных до 18 Гбит/с, что позволит производить полноценную передачу Full HD 3D видеоконтента с разрешением 4К (3840×2160 с частотой 60Гц). Кроме того, новый интерфейс научили передавать до 32 каналов аудио сигнала с несущей частотой 1532 кГц (натуральное звучание). Впервые на HDMI 2.0 осуществлена поддержка картинки с соотношением 21:9.

История изменений HDMI интерфейса приведена в таблице ниже:

Разновидности HDMI разъемов и кабелей

Разновидность HDMI кабелей

На упаковке современных HDMI кабелей версия протокола указывается крайне редко, поскольку его спецификация рядовому пользователю ничего не скажет, зато мы сможем увидеть, держа кабель в руках, такие слова, как: STANDARD, ETHERNET, AUTOMOTIVE, HIGH SPEED и HIGH SPEED with ETHERNET. Что же означают все эти выражения? Итак:

HDMI STANDARD – кабель со спецификацией 2.0 (версии ниже промышленностью не выпускаются), используемый для подключения бытовой мультимедиа аппаратуры для передачи видео в FULL HD разрешении и высококачественных цифровых аудиосигналов. Данный кабель имеет 1-ю категорию (Category 1).

Кабель стандартного образца с функцией приема-передачи данных через интернет или внутренней LAN сети. Гнездо такого порта дополнительно маркировано буквами HEC. Технология передачи интернета к устройству посредством HDMI кабеля широкого применения пока не находит, поскольку экономической выгоды нет. Гораздо проще снабдить тот же телевизор обыкновенным гнездом RG45 и подключить всемирную сеть через витую пару и сетевую карту, либо через Wi-Fi.

AUTOMOTIVE переводится, как «самоходный». Данный кабель предназначен для использования в современных автомобильных видеосистемах. Его отличительная черта – улучшенное экранирования от помех бортовой электроники и двойная изоляция для экстремальных условий работы (гибкость, перепад температур и влажности). Как правило, это один из самых дорогих HDMI кабелей.

Обыкновенный HDMI кабель стандарта 2.0 с дополнительным экраном и увеличенным сечением проводников для устойчивой передачи данных. По сути HIGH SPEED (повышенная скорость) – это обыкновенный маркетинговый ход для увеличения стоимости кабеля и аргументации качественных материалов. Так же существует модификация данного кабеля с передачей ETHERNET сигналов. Кабель идет с категорией 2 (Category 2).

По своему физическому исполнению HDMI кабель выпускают длиной от 30 см. до 20 метров. При использовании специализированных HDMI усилителей с независимым питанием (HDMI-репитеров) расстояние можно увеличить до 35 – 40 метров.

При покупке кабеля длиной более 7 метров особое внимание необходимо уделять его толщине. Чем толще сечение проводников (а, соответственно, и кабеля в целом) и плотнее экранная оплетка, тем меньше потерь и стабильнее картинка (не рассыпается) при передаче сигнала. Особенно этот эффект может проявляться при передаче видеосигнала большой плотности, например, когда идет FULL HD динамическая картинка с высоким видео битрейтом. Как правило, качество исполнения HDMI кабеля и разъема (напыление позолоты или посеребрение) на картинку и звук абсолютно не влияют, если длина кабеля составляет до 2,5 – 3 метров. Большее длины увеличивают его стоимость в разы, как и качество исполнения и примененных материалов (чистота меди, дополнительное экранирование и т.д.)

Довольно часто спрашивают о том, что это за «бочонки» возле разъемов? Это фильтрующие дросселя для защиты устройств от высоковольтных статических помех и внешних наводок. Дросселями комплектуются кабеля либо хорошего качества, либо длиной более 1,5 м. Автор этой статьи стал жертвой дешевого HDMI кабеля, подключенного между спутниковым тюнером и телевизором. При замене принимающей головки на антенне, статическое электричество через экран вывело из строя главный процессор телевизора. В результате он ремонту не подлежал. При наличии защитных дросселей подобной ситуации бы не произошло. В этой связи мы рекомендуем обращать внимание при покупке HDMI кабеля на подобное дополнение и выбирать именно такую модификацию.

Разновидность HDMI разъемов

На сегодняшний день существует 4 типа HDMI разъемов Type A, B, C, D.

HDMI type A – основа всех версий от 1.0 до 2.0. Он представляет собой 19-и контактный разъём, который совместим с переходником DVI-D, за тем исключением, что при применении переходника передача цифрового звука не представится возможной. Данный разъем применяют в очень широком спектре различной бытовой аппаратуры, где необходима передача цифровых аудио и видео сигналов: видео плеерах, звуковых ресиверах, телевизорах.

HDMI type B отличается наличием в разъеме 29 контактов. В быту он используется крайне редко, поскольку был вытеснен типом А.

HDMI type C или mini-HDMI – его основное отличие заключается уменьшенном варианте от type A. Большое применение данный разъем получил в различных портативных медиа плеерах, смартфонах, КПК, видеокамерах. Данный тип разъема был выпущен, начиная с версии 1.3 в июне 2006 года.

HDMI type D или micro-HDMI – применяется в современных фотоаппаратах, портативных web камерах, мобильных устройствах. Данный тип разъема впервые был применен в мае 2009 года. Первые разъемы данного типа были выпущены компанией Molex.

Принцип передачи данных по HDMI

Распиновка HDMI разъема

Назначение контактов можно определить из таблицы ниже: