HDMI är en förkortning för engelska High Definition Multimedia Interface, vilket betyder universal high-definition multimedia interface. HDMI gör att du kan överföra digitala ljud- och videodata med hög upplösning. Enkelt uttryckt är detta en uppsättning kablar och kontakter som är lämpliga för dem, genom vilka inte bara video, utan också ljud, såväl som fjärrkontrollsignaler sänds samtidigt. Kabeln låter dig sända HDTV-video ännu högre än detta format (en miljard färger, bildbitstorlek - 48, upplösning upp till 2560x1440), åtta-kanals 24-bitars ljudsignal (frekvens upp till 192 kHz). En annan utmärkande egenskap hos HDMI är att den ger kopieringsskydd med hjälp av HDCP-teknik. HDMI-kontakten i den nya standarden används aktivt av tillverkare i de flesta multimediaenheter och låter dig ersätta en hel massa kablar med en enda.
Hur implementeras HDMI tekniskt?
En HDMI-kabel innehåller tre skärmade kanaler (par av ledningar) som bär ljud-, video- och kontrollsignaler. En styrkanal behövs i synnerhet för att kunna styra flera enheter som är anslutna till varandra samtidigt. Genomströmningen för varje kanal i version 1.3 är begränsad till 10,2 Gbit/s (i båda riktningarna). Bärfrekvensen är 340 MHz, medan den i version 1.0 bara var 140 MHz. Det är också värt att notera att en ny, mer kompakt HDMI-kontakt (typ C eller mini-HDMI) utvecklades för den nya versionen.
Vad är den maximala längden som kablarna får vara?
HDMI-specifikationen i sig definierar inte en maximal kabellängdsgräns. I varje specifikt fall kommer det att bero på kvaliteten på utförande och material som används. Om kabeln är koppar kommer dess maximala längd att vara 15 meter, men om du använder fiberoptik ökar denna parameter avsevärt. Troligtvis kommer video- och ljudledningar inte längre att användas inom en snar framtid för att överföra video. HDMI-kontakten stöder redan adaptrar för trådlös signalöverföring, men de är fortfarande för dyra.
Vad betyder förkortningen HDCP?
HDCP är en förkortning för High Bandwidth Digital Copy Protection, vilket översätts som digitalt bredbandsdataskydd. Detta är en teknik som ger skydd mot illegal kopiering av mediainnehåll som överförs via HDMI och vissa andra gränssnitt. Kärnan är speciell kryptering av signalen på sändningssidan och dekryptering av den mottagande enheten. Enkla inspelningsenheter (till exempel en DVD-brännare) kan inte avkoda och spela in denna signal under överföring.
Kan en DVI-enhet acceptera en HDCP-signal?
HDCP-teknik kan mycket väl användas i DVI-gränssnittet, så svaret är ja, det kan de. Ett exempel på sådan integration kan vara grafikkort eller vissa monitormodeller.
Vilka enheter stöder HDMI?
Som nämnts ovan om HDMI, kan kontakten integreras i en mängd olika multimediaenheter: DVD-spelare, ljud- och videomottagare, HDTV-TV, hemmabio, bildskärmar, spelkonsoler och persondatorvideokort. HDMI-standarden används av mer än fyrahundra globala tillverkare av digital utrustning. Om lämpliga adaptrar finns tillgängliga kan HDMI även anslutas till DVI-enheter. Förresten, DVI kan överföra video med maximal kvalitet 1920 gånger 1080 pixlar med en frekvens på upp till 60 bilder per sekund (FullHD 1080p60), med en kanalhastighet på upp till 5 Gbit/s.
Min respekt, vänner, fiender och andra personligheter! Idag, som du förstår av titeln, kommer vi att prata om.
Det var ett tag sedan vi hade en bra, relevant artikel relaterad till kablar, kontakter, gränssnitt i allmänhet, med anslutning av alla typer av hårdvara till din datormotsvarighet. Dagens material kommer att vara från en redan beprövad serie märkt "urvalskriterier", där de mest detaljerade historierna ständigt berättas om hur man väljer den eller den komponenten på din dator eller kringutrustningen runt den.
Som många minns fanns det valfria artiklar där, och mycket mer.
Idag bestämde vi oss för att fokusera vår uppmärksamhet på en av de anslutande komponenterna som en digital kabel, som mest används för att ansluta grafikkort, HD- paneler, TV-apparater (+ plasma) och andra boxar. Så, bekanta dig HDMI kablar och högupplöst signalöverföringsgränssnitt, så att säga, rullade till ett.
På dagordningen står faktiskt övervägande av följande grundläggande frågor: vad är HDMI och varför det behövs, vilka funktioner du bör veta om det och viktigast av allt - vilken kabel du behöver köpa och hur du kan .. eh .. inte betala för mycket :)
Nu kör vi.
Introduktion till teori, allmän information
Jag tror att många eller med andra ord nästan alla (även kanske utan att veta om det) känner till och använder den här typen av digitala gränssnitt i sin vardagliga dator och vardag. För det mesta HDMI eller High Definition Multimedia Interface- detta är nästan en de facto standard för att ansluta olika typer av multimediaenheter, särskilt högupplösta ( HD, 1080p).
Tillverkare av grafikkort och bildskärmar inkluderar i allt högre grad denna typ av kontakt på baksidan av sina enheter som standard. Ta en närmare titt på den bakre väggen på din bildskärm och kanske kommer du att se en karakteristisk post där som består av fyra bokstäver med samma namn, som kommer att diskuteras i den här artikeln. Så vad är det HDMI och vad är det till för?
Tja, för det första, som nämnts ovan, är detta ett högupplöst gränssnitt genom vilket du kan överföra vilken högkvalitativ inkompressibel video som helst, såväl som signaler för 3D-tv.
För det andra kan gränssnittet enkelt överföra upp till 8 digitala ljudkanaler (dvs flerkanaligt innehåll, inklusive kopieringsskyddat, HDCP), och slutligen stöder den lätt Ethernet-uppkoppling med hastighet upp till 100 Mbit/s. För att uttrycka det enkelt, du kan köpa HDMI-monitor/TV, samt ett grafikkort med dess stöd och njut av högkvalitativt ljud och dina favoritfilmer/videor.
Gränssnittsutvecklingens rötter går tillbaka till 2002 år är det han som anses vara utgångspunkten i dess tillkomst. HDMI I mer än ett år nu har han klarat sina uppgifter perfekt, som tidigare utfördes av digitala ( DVI) och analog ( VGA) gränssnitt.
Det är värt att säga att med 2002 Mycket vatten har redan passerat under bron, och under hela denna tid mer än en version (specifikation) av en sådan sak som HDMI kabel från 1.0. och upp till 2.0. (standard godkänd i 2013 ). Alla versioner förbättrades ständigt och introducerade något nytt: antingen en ökning av maximal genomströmning eller surroundljud ( Dolby HD Och DTS-HD) eller support 3D-bilder.
HDMI-kabel och HDMI-gränssnitt
Blanda inte ihop begrepp som protokoll HDMI och kabel. Ett protokoll är en uppsättning regler, överenskommelser, som anger hur data (video/ljud/kontrollsignaler) överförs från en uppspelningsenhet (källa) till en displayenhet (mottagare). Kabel - även i Afrika är kabel ett verktyg (fysisk komponent) för att överföra en högupplöst signal, och låt oss därför titta på egenskaperna HDMI-protokoll.
Vill du veta och kunna mer själv?
Vi erbjuder dig utbildning inom följande områden: datorer, program, administration, servrar, nätverk, webbbyggande, SEO med mera. Ta reda på detaljerna nu!
Det tillåter:
- Strömma okomprimerad video på hög ( HDTV) och standard ( SDTV) klarhet, såväl som flerkanaliga ljudformat;
- Bestäm listan över upplösningar och ljud-/videodataformat som stöds av enheter och utbyt dem automatiskt;
- Fullt kompatibel med DVI.
Notera:
Det finns en signalgränssnittsstandard för digitala displayer - Displayport. Dess skillnad från HDMIär att han är fri från alla betalningar. HDMI-kabeltillverkare lossar företagets muta HDMI-licensiering för varje såld enhet. I slutändan betalas detta pris ur konsumentens ficka.
Om vi tittar på en kabel, så ser dess kontakt vanligtvis ut så här (se bild).
Tja, om vi tittar på det i tvärsnitt så består det av följande delar (se bild).
- Yttre skal;
- Flätad skärmning;
- Aluminiumfolieskärm;
- Skal av polypropen;
- Avskärmat tvinnat par;
- Oskyddat tvinnat par;
- Ledare för kraft- och styrsignaler.
Naturligtvis behöver du inte veta detta, men för allmän utveckling och förståelse för vad pengar faktiskt betalas för när du köper det, kommer det att vara användbart.
Typning av kontakter
Det finns fem typer totalt (märkta från A innan E) kontakter, men de mest populära är tre: full storlek, typ A(1 ), mini storlek, typ MED(2 ) Och mikrostorlek, typ D(3 ) (se bild).
Varje kabel är ansluten enligt dess kontakt till enhetspanelen (dvs den kan inte "sandaliseras" mikro HDMI in i kontakten mini).
Du bör veta det från specifikationen 1.3 HDMI kablar uppdelade i 2 kategorier: standard ( Standard) och hög hastighet ( Hög hastighet). Skillnaden ligger i kvaliteten på den överförda signalen och dess upplösning och genomströmning.
Till exempel, Standard ger frekvens 75 MHz och genomströmning 2,25 Gbit/s(vilket motsvarar signalen 720p/1080i). Hög hastighet fungerar på frekvensen 340 MHz, och dess bandbredd är 10,2 Gbit/s, vilket motsvarar signalstöd 1080p (1920 på 1080px) ökad frekvens och färgdjup.
Vi har faktiskt gått igenom den grundläggande teorin för gränssnittet, låt oss nu dyka lite i praktiken.
Dyr eller billig kabel? Varför?
Teorin är förstås bra, men ditt grafikkort eller bildskärm bryr sig inte, eftersom det behöver en riktig kabel som du kan ta och ansluta. Och det är här som olika tricks börjar från tillverkarnas sida för att få ut mer pengar från godtrogna användares fickor. Vi säger alltid till dig: "Lita på, men ta reda på det själv!"
Jag tror att när du läser artikeln fram till denna punkt har du en fråga: om HDMI- Det här är en viss standard, då betyder inte detta det Allt Bör liknande kablar effektivt göra samma jobb med att överföra en signal, oavsett deras kostnad?
Och om specifikationen visar att detta är en standardkabel 1.4 , vilket innebär att det måste uppfylla sina krav och tekniska egenskaper hos passet i allmänhet, oavsett pris, d.v.s. det spelar egentligen ingen roll om det är värt det 100 , 250 eller 1000 rubel
Tja, frågan är ganska rimlig och för att besvara den, låt oss gå lite djupare och åt sidan :)
HDMI fungerar med digitala signaler och därför "färdas" bara en sekvens av nollor och ettor (och så att säga inget mer) mellan två enheter kopplade med en kabel. Detta betyder att om kabeln inte är "trasig" och är gjord enligt standarden, så borde den logiskt sett sända exakt samma signal som den tog emot i den mottagande änden.
Vad är haken då? Varför existerar HDMI superdyr kabel med olika beläggningar ( guld etc.), ytterligare lindningar, skärmar och andra saker, lurar de oss? Vi får reda på det nu.
Hur ska en HDMI-kabel se ut?
Och innan vi börjar svara på den ställda frågan, låt oss beväpna oss med kunskap om vad kablar i princip bör vara, d.v.s. vad ingår i deras kostnad av tillverkaren? Så först av allt detta:
- Tvärsnitt av tvinnade par;
- Precisionstillverkning av kabelstrukturen;
- Kvalitet på koppar i serviceledare, skärmar etc.
Det är dessa parametrar som utgör den slutliga kostnaden. HDMI. Sammantaget kan hon Lite variera mellan olika tillverkare, även om de senare köper alla komponenter (kabel, kontakter) från flera kinesiska utvecklare, så skillnaderna i pris (helst) bör vara minimala.
Dessutom måste du förstå att produkten inte går direkt till slutkonsumenten via tillverkaren utan också passerar olika omlastningspunkter i form av etiketterare, marknadsförare, mellanhänder och andra hederliga personer.
Och alla strävar efter att lägga sitt intresse för olika tjänster till kostnaden. Men bildkvaliteten kommer att vara densamma för alla kablar med motsvarande specifikation, eftersom det är därför det är standard, baserat på funktionerna i tekniken HDMI, kabel Inte kan påverka kvaliteten på bilden, annars med det billigaste materialet kan bilden helt enkelt försvinna :)
Så det visar sig att bilden antingen existerar (om HDMI kabel utan tekniska defekter), eller så finns den inte - det finns inget tredje alternativ. Många tror orättvist att ju dyrare produkten är, desto bättre är den, d.v.s. I priset ingår en viss kvalitet, vars grad motsvarar mängden pengar som spenderas.
Illustrativa exempel
För att förstå vad som är vad, utgår vi från motsatsen eller från smarta och listiga marknadsförares huvuddrag , och de berättar för oss vad vi behöver köpa HDMI- kablar:
- Avskärmad med guldfolie eller annan legering;
- Med guldpläterade kontakter;
- Med ferritringar på sidan av varje kontakt;
- Med extra fläta.
Låt oss gå punkt för punkt.
Ännu mer fakta, myter och detaljer
Många tror det HDMI Kabeln behöver i princip inte vara skärmad, eftersom arbete med en digital signal sker (information levereras genom att sända signalnivåer 0 Och 1 ). Detta är inte sant, de måste screenas. Om vi inte går in på detaljer utan berättar i ett nötskal så är signalparet sammanflätat med "jorden" (vilket hjälper till att minska störningar från själva signalkärnan), dock bör skärmning med folieflätning användas för att skydda mot yttre störningar.
Men "skärmen" kan inte vara bra eller dålig i förhållande till kablar, och därför klarar de sin uppgift lika bra oavsett om du har den dyraste flätan (gjord av guldfolie) eller den billigaste (gjord av aluminium). Det är därför Inte Det är värt att betala extra för det "gyllene" namnet på materialet på förpackningen.
Detsamma gäller alla sorters guldpläterade kontakter, som ska ge bättre bildkvalitet och generellt... Det här behöver du inte falla för alls :) Som nämnt ovan kommer inte bildkvaliteten att förändras även om du gör kontakterna av diamanter.
Återigen, ganska ofta, är yttre flätning, isolering eller stålledare inkluderade i designen, vilket säger att detta kommer att förbättra signalkvaliteten och görs i allmänhet för att ge strukturen styvhet och extra superskydd. Skydd mot vad? Ska vi hoppa på det eller installera en systemenhet?
Nej, kabeln kommer att tillbringa större delen av sin tid i den tysta, dammiga oasen på ett datorbord, utan några stötar, så inget speciellt skydd krävs. De talar också om behovet av någon form av ferritringar som hjälper till att bekämpa högfrekventa störningar. Men om du har en enkel skärmning av aluminiumfolie behövs inga ringar.
Vad du behöver komma ihåg när du köper en sådan sak som en HDMI-kabel
Globalt, till dig som vanlig användare vid köp HDMI kabel du behöver komma ihåg:
- Längden på hemkabeln bör ofta (om du inte har ett akut behov av det) inte överstiga 3 meter;
- Var uppmärksam på kabelkontakten, se till att din mottagare (monitor) och källa (videokort) stödjer det, d.v.s. kontrollera matchningen av kontakterna;
- Kabelpris (upp till 3 m) i de flesta fall bör inte överstiga 500 R;
- Globalt sett, ju tjockare kabel, desto bättre, så var uppmärksam på värdet AWG(innan 3 m – 30 AWG, innan 5 m - 28 AWG);
- För att spela upp innehåll från plasmapaneler FULL HD eller 3D-skaffa en kabel till din TV HDMI 1.4;
- Om du är osäker, men det finns en möjlighet, utvärdera sedan bildkvaliteten genom att ansluta kabeln till signalkällorna, direkt vid inköpsstället.
Avslutningsvis vill jag säga att tillverkarna kan förstås - de erbjuder olika alternativ för tvinnade kablar, eftersom... följ på ett heligt sätt principen - "vilket som helst infall för dina pengar." Vissa kommer trots allt att gå till jobbet, vissa kommer att ringa taxi och vissa kommer inte att förakta en helikopter (:)), så om det finns efterfrågan kommer det alltid att finnas tillgång. Och vi har bara en galen mängd olika pretentiösa och stolta ljud/videofiler, till vilka vi ger allt gjort av guld och för en massa pengar, så att ljudet blir "varmt och lamplikt."
Kom bara ihåg det när du väljer HDMI kabel överhuvudtaget behövs inte betala för mycket för en vacker låda, en guldpläterad kontakt eller en flashig inskription om superkvaliteten på den överförda bilden - allt detta är marknadsföringsknep. Kabelbildkvalitet inget namn, köpt i övergång, Inte kommer att skilja sig från den analoga för 100 spänn från en företagsbutik med superförgyllning och andra ringklockor. Och om det inte är någon skillnad, varför betala mer?
Egentligen var det allt för nu.
Kort och rakt på sak :)
Efterord
Tja, ämnet komponenter har kommit till dig, och nu har du blivit mer kunnig även här. Allt du behöver göra är att gå till närmaste butik och köpa rätt utan att betala för mycket. HDMI kabel. Så varsågod, kör på!
Som alltid väntar vi på kommentarer, frågor, förtydliganden och annat diverse.
P.S. Tack till teammedlemmen 25 KADR för att denna artikel finns
P.P.S. Artikel skriven delvis med betoning på det som en gång lästes. Du kan läsa den, det finns lite mer information om kabeltestning etc. Jo, för den som inte litar på våra slutsatser och argument :)
HDMI (högupplöst mediagränssnitt, ash-di-em-ay -rus.) – populärt multimediagränssnitt genom vilket okomprimerat digital video Och ljudsignal. Det ansöks om anslutningar mottagare, spelare, inspelare, mobila enheter med display och uppspelningsenheter.
Är egendomlig SCART-Åh, inte analogt, utan digitalt. Krypterar överfört innehåll med hjälp av högupplöst innehållsskyddsteknik.
Låter dig överföra olika kvaliteter av video och ljud. Det finns praktiskt taget inga begränsningar i detta avseende. Signalen kodas med metoden TMDS. Det är möjligt att sända okomprimerat 8 kanals ljud ner till kvalitet en bit(från och med version 1.2), Super-Audio CD.
TMDS låter dig:
- o Sänd ljuddata upp till 8 kanaler samtidigt
- o Stöd alla kända frekvenser ljud
- o Pixelkodning: YCrCb 4:4:4,RGB 4:4:4 , YCrCb 4:2:2
- o Överföring av ljud-, video- och serviceinformation
- o Sänd videopixelfrekvens med frekvens: från 25 MHz innan 165 MHz(Typ A), från 25 MHz innan 330 MHz(Typ B)
Typer av kontakter:
HDMITyp A– Det har 19 kontakter, kompatibel med DVI-D(via en adapter), som används i de flesta bildskärmar och grafikkort, men tillåter inte överföring av ljuddata på grund av begränsningar i förmågan att överföra ljud.
HDMITyp B– Det har 29 kontakter och är bakåtkompatibel med DVI-D Dual Link, genom en adapter. Låter dig överföra videosignaler med hög kvalitet över 1080sid.
Mini HDMI(Typ C) – mindre version Typ A, används främst för mobila enheter.
Micro HDMI (Typ D)- standard för miniatyr, tunn bärbar utrustning som smartphones, surfplattor PC. Kompatibel med vanliga HDMI typ A, via en adapterkabel.
Versioner:
1.0 – första versionen som stöder videoöverföring 1080p och 8 kanals ljud 192kHz 24bit. Dataöverföringshastighet – 4,9 Gbit. Utgivningsdatum - december 2002.
1.1 – extra skydd som krävs för att spela upp ljud från skivor ( DVD-ljud). Utgivningsdatum - maj 2004.
1.2 – stöder enbits ljudsignal för uppspelning Super-Audio CD, tagit fram HDMI typ A– för datorkällor och LCD-skärmar + andra kompatibilitetsförbättringar. Releasedatum - augusti 2005.
1.2 a – stöd lagt till CEC(en uppsättning instruktioner för fjärrkontroll).
1.3 - betydande förändringar
- Lagt till färgstöd ( djup färg, 30 , 36 , 48-bitars färg), istället för standarden 24 bit.
- Lagt till stöd xvYCC färger, samt automatiskt stöd för synkronisering av ljud- och videoinnehåll.
- Implementerad - mini HDMI för mobila enheter.
- Tillagt stöd för ljudstandarder - Dolby HD Och DTS-HD.
- Ökad hastighet till 10,2 Gbps, genom att öka synkroniseringsfrekvensen med 165 innan 340 MHz.
Releasedatum - juni 2006.
1.41.4 a - betydande förändringar
- Lagt till stöd för behörigheter upp till 4096×2160(24Hz).
- Lagt till stöd 3 D Bilder.
- Lagt till stöd BÅGE(omvänd ljudsignal).
- Lagt till stöd H.E.C. (HDMI Ethernet-kanal ), för att stödja överföring över HDMI- nätverkstrafik.
- Förbättrat stöd 3 D(För 1.4 a), särskilt har obligatoriska stödda lägen lagts till, både för spel, filmer och tv.
Gränssnittet är mycket känsligt för kvaliteten på sändningskabeln. Om kvaliteten är bra kan du använda en längd på ca. 10 meter utan förlust av dataöverföringshastighet. Det är önskvärt att den är skärmad från störningar och har ferritringar vid ingången och utgången.
Det är möjligt att använda signalförstärkare med separata måltider, för att sända en signal över ett avstånd upp till 40m.
UTSEENDE ÖVERFÖR.
(Första delen av "HDMI 1.4"-trilogin)
Med lanseringen av HDMI 1.4-specifikationen dök fem typer av HDMI-kabel upp. Syftet med den här artikeln är att hjälpa dig att förstå detta överflöd. Låt mig genast reservera att materialet är avsett för en läsare som redan har en uppfattning om vad HDMI är. Därför kommer jag att fokusera på de viktigaste funktionerna i dess design och användning, samt jämförelse med HDMI 1.3-kabeln. I stort sett finns det ingen grundläggande skillnad i designen av den "gamla" 1.3-kabeln och den "nya" 1.4, och de skillnader som finns hänför sig främst till Ethernet-kabeln, och de flesta av skillnaderna hänför sig inte till kabeln som sådan. , men till de nya funktionerna i själva formatet och implementerade i enheter: signalkällor och mottagare. Dessutom finns en del av dessa möjligheter för närvarande endast på papper. Den nya klassificeringen ska teoretiskt göra det lättare för användaren att välja rätt kabel genom att dela upp kabelprodukter efter dataöverföringshastighet och funktionalitet.
(Figur 1)
Inom en snar framtid kommer alla tillverkare att gå över till ett standardbeteckningssystem för alla fem typer av produkter. Varje produkt kommer att märkas efter sin typ. Standardiserade markeringar kan vara av flera typer: färg, svart och vit, rektangulär, rund. Det viktigaste är att närvaron av sådana markeringar redan avgör om kabeln tillhör kategorin HDMI 1.4. I det här fallet kan själva "HDMI 1.4"-beteckningen saknas!
1. Standard HDMI-kabel
Standard HDMI-kabeln är designad för att fungera med de flesta vanliga hemkomponenter (DVD-spelare, satellit-TV-mottagare, plasma- och LCD-paneler, etc.) och är designad för att överföra bildsignaler med upplösningar upp till 1080i eller 720p. Faktum är att detta är en gammal vän, HDMI 1.3 "kategori 1", den kännetecknas av en reducerad (i jämförelse med en "kategori 2" kabel) total bandbredd (för 3 RGB-kanaler) till 2,25 Gb/sek och en klockfrekvens upp till 74,25 MHz.
UPPMÄRKSAMHET! I vissa fall, vid längder på mer än 2 - 3 meter, kan du glömma korrekt överföring av 1080p och högre signaler när du använder en sådan kabel.
Situationen kommer att bero på kvaliteten på den specifika kabeln, men ingen lovade höga dataöverföringshastigheter när man använde denna typ. Visuell försämring av bildsignalen kan observeras även vid kortare längder. Denna typ av kabel är i första hand avsedd för anslutning av konventionella signalkällor och mottagare.
2. Standard HDMI-kabel med Ethernet
Denna typ av kabel har samma möjligheter som standard HDMI-kabeln som diskuterats ovan (1080i eller 720p), men är dessutom utrustad med en specialiserad Ethernet HDMI-datalänk och är utformad för att ansluta olika komponenter i ett nätverk med hastigheter upp till 100 Mbps och kommunicera mellan dessa komponenter med Internet. Ethernet HDMI-kabelfunktionen är tillgänglig om båda anslutna enheterna stöder Ethernet HDMI. Det bör noteras att denna kabel stöder Audio Return Channel (ARC). Ett typiskt Ethernet-kopplingsschema i ett audio-videosystem visas i följande bilder (Fig. 2,3). Denna fråga diskuteras mer i detalj i den andra delen av artikeln.
Ethernet-datalänksfunktioner
Typisk anslutning av komponenter utan Ethernet HDMI (Fig. 2)
Typisk komponentanslutning med Ethernet HDMI (Figur 3)
3. HDMI-kabel för bil
En ny typ av HDMI-kabel designad speciellt för fordon klarar tuffa förhållanden som vibrationer, hög luftfuktighet och temperaturförändringar. Designad för att ansluta olika multimediaenheter i bilar. Ett av de möjliga användningsscheman visas i figuren nedan (fig. 4).
Den nya HDMI-kontakten av E-typ med lås ger bättre fixering av konvektorn i uttaget och förhindrar frånkoppling under drift. I fig. Figur 5 visar en vy av HDMI E-typkontakten. Det finns inga sådana enheter i Ryssland idag, för att inte tala om kabel.
4. Höghastighets HDMI-kabel
Höghastighets-HDMI-kabeln är designad för att ansluta högkvalitativa hemkomponenter (Blu-ray-spelare, HDD-spelare, satellit-TV-mottagare, plasma- och LCD-paneler) och är designad för att överföra bildsignaler med en upplösning på 1080p och högre (upp till 4K - 4096×2160, 24Hz). Den totala bandbredden (för 3 RGB-kanaler) når 10,2 Gb/s, och de tillåtna klockfrekvenserna är upp till 340 MHz. Lämplig för att ansluta ALLA signalkällor och mottagare. Den är bakåtkompatibel med alla typer av HDMI, förutsatt att typ A-kontakter används. De huvudsakliga skillnaderna från en standard HDMI-kabel är tvärsnittet och materialet för de fyra tvinnade paren, kvaliteten och designen på det tvinnade parets dielektrikum, skärmningen av paren och den övergripande designen. Allt detta återspeglas naturligtvis i produktens slutpris. Ur min synvinkel är detta den mest lämpliga kabeln i de flesta situationer, förutsatt att dina komponenter inte stöder HDMI 1.4 Ethernet eller att du inte tänker ansluta ditt hemnätverk och Internet till ditt audio-videosystem i framtiden. Detta är en kabel med betydligt högre kvalitet jämfört med STANDART och STANDART med ETHERNET. Skillnaden i bilden av en bra HIGH SPEED-kabel jämfört med en STANDARD-kabel brukar märkas även på billiga komponenter.
5. Höghastighets HDMI-kabel med Ethernet
Denna typ av kabel har samma möjligheter som den tidigare typen av höghastighets-HDMI-kabel, men har en extra dedikerad Ethernet HDMI-datalänk för att ansluta olika komponenter i ett nätverk med hastigheter upp till 100 Mbps och ansluta dessa komponenter till Internet. Ethernet HDMI-kabelfunktionen är tillgänglig om båda anslutna enheterna stöder Ethernet HDMI. Detta är en universalkabel med alla tänkbara möjligheter som HDMI 1.4-specifikationen kan ge idag. Det är vettigt att köpa med ett öga på framtiden.
Några enkla tips om att välja och använda en kabel.
Först och främst, låt oss besluta om valet av en av de fyra typerna av HDMI-kabel. Det grundläggande valet är mellan HÖG SPEED (dyrare och bättre) eller STANDARD (billigare och något sämre). Nästa steg är enklare - du måste bestämma om dina komponenter behöver en anslutning till Internet eller ett lokalt datornätverk. I detta fall MÅSTE komponenterna stödja HDMI 1.4 med Ethernet, annars kommer kommunikation via HDMI inte att vara möjlig. Och återigen, det finns två alternativ, olika i kvalitet - HÖG HASTIGHET med ETHERNET (bättre) eller STANDARD med ETHERNET (billigare).
Kabelförpackningen kan ge information om det garanterade överföringsintervallet för 1080p-signalen, och allt är enkelt: ju längre, desto bättre. Kabelledarna måste ha ett maximalt tvärsnitt, men denna information anges vanligtvis inte på förpackningen. Kvaliteten på en kabel kan också bedömas av vissa indirekta tecken. Generellt gäller att ju tjockare och styvare kabel, desto bättre överföring av ljud och bild. Detta, vid första anblicken, tvetydiga kriterium, har en ganska allvarlig fysisk motivering (mer om detta i den andra delen av artikeln).
Jag skulle särskilt vilja uppehålla mig vid valet av kabel för att lägga i vägg eller tak: tekniken utvecklas mycket snabbt och det är vettigt att lägga en kabel endast med maximal genomströmning - HÖG SPEED eller HÖG SPEED med ETHERNET.
Väldigt viktigt! Anslut aldrig komponenter via HDMI medan utrustningen är påslagen, eftersom det kan skada den! Tillåt inte skarpa böjar i kabeln, som detta leder till en förändring av vågimpedansen och kan i vissa fall störa signalöverföringen.
FÖR DE SOM VILL VETA LITE MER. FRÅGA PRIS.
(Andra delen av HDMI 1.4-trilogin)
Den här delen kommer att berätta om egenskaperna och skillnaderna i HDMI-kabeldesign.
HDMI 1.4-standarden delar tydligt in kablar i två grupper beroende på deras egenskaper. Denna uppdelning fanns tidigare (i HDMI 1.3-specifikationen - "Kategori 1" och "Kategori2"), men inte alla tillverkare angav detta. Detta kommer nu att kallas "STANDART" och "HIGH SPEED".
Vad är skillnaden i egenskaper mellan "STANDART HDMI 1.4" och "HIGH SPEED HDMI 1.4"? Låt oss titta på HDMI 1.4-specifikationen. Efter att ha studerat tabell 1 (tabell 1) ser vi att standard HDMI 1.4-kabeln är betydligt sämre än höghastighets-HDMI 1.4-kabeln vad gäller frekvensegenskaper och följaktligen informationsöverföringshastighet.
Jämförelse mellan High Speed HDMI 1.4 och standard HDMI 1.4-kablar
Tabell 1
Diagrammet nedan (fig. 5) uttrycker denna skillnad grafiskt. Jag uppmärksammar er på det faktum att de i de allra flesta fall indikerar den totala genomströmningen, och den kommer att vara TRE gånger högre än den för var och en av kanalerna. Marknadsföring!...
Tabell 2 ger en jämförande analys av de maximala fysiska kapaciteterna för HDMI 1.3- och HDMI 1.4-formaten och kabeln - markerad med blå prickad linje. Som du kan se är de inte annorlunda. Allt som är markerat med en brun prickad linje hänvisar till funktionerna i FORMAT. Därav slutsatsen: det finns ingen skillnad mellan en högkvalitativ kabel (utan Ethernet) HDMI 1.3 och en höghastighetskabel (utan Ethernet) HDMI 1.4.
Vi kommer att titta på designskillnaderna och deras inflytande mer i detalj senare.
HDMI 1.4-kabel med och utan Ethernet: vad är skillnaden?
Om vi tittar på skillnaderna i design mellan en standard (eller höghastighets) HDMI 1.4-kabel utan Ethernet och en standardkabel (eller höghastighetskabel) med Ethernet, kommer vi att upptäcka att den senare har en 5:e skärmad tvinnad parkabel, trådbunden till 14, 17 och 19 stift på kontakten ( tabell 3). Samma par bär ARC-signalen (Audio Return Channel).
Detta foto (fig. 6) visar tydligt skillnaden i designen på HDMI 1.4-kabeln med Ethernet och HDMI 1.4 utan Ethernet
Standard HDMI-kabel och High Speed HDMI-kabel
Tabell 4
En mycket intressant fråga är skillnaden i utformningen av en standard HDMI 1.4-kabel och en höghastighets-HDMI 1.4-kabel, med hänsyn till det faktum att kontakternas pinout och antalet fysiska ledare är desamma (tabell 4). Under tiden, låt oss se vad några av tillverkarna erbjuder och vilka HDMI-kabeldesigner som används.
Utseendealternativ för HDMI-kabel. Ännu ej märkt och utan färgglad förpackning.
I tillverkarens förslag ser ett av specifikationsalternativen för tillverkning av en HDMI-kabel ut så här:
Version: HDMI 1.3b/1.4 (tillval)
AWG: 30/28/26/24 (valfritt)
Pläterad: guld/nickel (valfritt)
Längd: 1m till 20m (3FT till 60FT)
Fläta: Svart/Vit/Blå/Grå... (valfritt)
Dirigent: BC-Bare Copper, TC-Tin Copper, SC-Sliver Copper
Som du kan se erbjuder tillverkaren olika alternativ för kablar, kontakter, etc., i allmänhet, "vilket som helst infall för dina pengar." Det är här en mycket viktig faktor dyker upp - kostnaden, som är förknippad med egenskaperna och i slutändan den resulterande kvaliteten på kabeln. Tyvärr, i ett antal fall, inkluderar företag som märker kabelprodukter (som beställer sina varor från tillverkare) en "gratis" markering i slutpriset. Som ett resultat kan både produkter på hög nivå och mycket mediokra vara nära i pris, och i vissa fall kanske priset inte alls motsvarar kvaliteten. Till stor del på grund av sådana "paradoxer" finns det en vanlig missuppfattning att alla kablar är likadana och att det inte finns något behov av att betala för mycket av okända skäl. Kostnaden för att producera en HDMI-kabel kan variera mycket på grund av olika tillverkares tekniska funktioner, i synnerhet på grund av manuell lödning och dess kvalitet (glöm inte 38 stift).
Med hänsyn till massproduktionen försöker de spara på bokstavligen allt, främst på koppar, ersätta det med billigare aluminium och minska tvärsnittet av kopparledare. Vissa sparar på individuella jordledare av tvinnade par, vilket avsevärt minskar brusimmuniteten hos en sådan produkt. En 1080p-signal över en sådan kabel, beroende på källa, mottagare och yttre förhållanden, kanske inte "passerar" ens fem meter, med de angivna femton. I vissa fall kan prestanda vid långa längder tyvärr bara verifieras experimentellt. Huvudskillnaden mellan en standard HDMI 1.4-kabel och en höghastighetskabel är tvärsnitten av de tvinnade paren, precisionen i kabeldesignen, kvaliteten på koppar, serviceledare, dielektrikum, skärmar, etc. När ledarnas tvärsnitt ökar till en viss gräns förbättras signalöverföringen. Men det finns begränsningar på denna väg på grund av kabelns fysiska dimensioner, dess flexibilitet och komplexiteten i lödningen. Ledarnas tvärsnitt som används i en HDMI-kabel överstiger vanligtvis inte 24 AWG (0,205 mm2), mycket sällan 23,5 AWG (0,22 mm2) och i enstaka fall 22 AWG (0,32 mm2).
Noggrannheten i tvinnat partillverkning är mycket viktig för dataöverföringshastigheten. Dielektrikumets homogenitet och tjocklek, överensstämmelse med ledarnas diametrar är mycket viktiga villkor för att säkerställa det normaliserade värdet av den karakteristiska impedansen och minimera signalreflektioner vid ändarna av linjerna. Likformigheten hos vridningsstigningen hos tvinnade par påverkar i hög grad kabelns brusimmunitet. Kvaliteten på tvinnad parskärmning bestämmer nivån av överhörning mellan överföringskanaler för signaler av olika karaktär och struktur, vilket i slutändan bestämmer kvaliteten på videosignalöverföring. En extern dubbelskärm låter dig dessutom skydda tvinnade par och serviceledare från externt brus. Kabelskärmning i sig är en komplex teoretisk och praktisk uppgift. I allmänna termer gäller följande punkter för frekvensområdena för överförda signaler som HDMI-standarden fungerar med:
Av ovanstående följer att en högkvalitativ HDMI-kabel är nästan omöjlig att göra tunn och flexibel. På bilden nedan kan du se den jämförande tjockleken för de tre HDMI-enheterna (Fig. 8). Två höghastighets- och en standard. Jag tror att det inte kommer att vara svårt att avgöra vilken som är standard...
Fig. 8
Lödning bidrar också till kabelns prestanda. Jag hade inte en chans att experimentera med kvaliteten på lödning och dess effekt på HDMI-signalöverföring, men jag var tvungen att ta itu med en defekt kabel från olika tillverkare och blev förvånad över att kabeln i princip var funktionell. På fotografierna nedan (fig. 9) kan du se olika alternativ för att löda en defekt kabel från olika tillverkare (en del av fotografierna är av författaren). Enligt recensioner från personer inblandade i handeln, misslyckades vissa delar av HDMI-kabeln efter 1-2 år. En av de mest troliga orsakerna är dålig lödning.
QED Referens HDMI
Således är en högkvalitativ HIGH SPEED HDMI-kabel en ganska komplex struktur som kräver en hög teknisk nivå vid tillverkningen. Därför bör valet av kabel, särskilt för stationära och ännu mer dolda, ledningar inte närma sig enligt principen "ju billigare, desto bättre." Titta på tvärsnittet av de tvinnade parledarna, många tillverkare indikerar det och det är bättre om det är minst 0,205 mm2. Det är önskvärt att alla skärmar är koppar. På fotografierna (Figur 10 och Figur 11) kan du se två olika design av höghastighets-HDMI-kabel. Priset på dessa produkter är mycket nära, men komplexiteten i designen och kvaliteten på de använda materialen är olika. I fig. Figur 12 visar en typisk HDMI-standardkabel.
Exempel på nätverkskonstruktion, växling med en HDMI-kabel med Ethernet
Audio Return Channel (ARC)-funktioner
Ansluta komponenter utan att använda funktionerna för ljudreturkanal (Fig. 14).
Fig. 14
Ansluta komponenter med hjälp av funktionerna för ljudreturkanalen (Fig. 15). Låter dig ansluta din TV till ditt hemmabiosystem med hjälp av TV:ns HDMI INPUT-kontakt för att skicka ljud till mottagaren. Låt mig påminna dig om att båda enheterna måste stödja ARC. Det är tillrådligt att använda HDMI 1.4 med Ethernet. Det är sant att "vanlig" HIGH SPEED fungerar också
Ljudreturkanalen stöder Dolby Digital, DTS och PCM-standarder och är analog med en standard S/PDIF-anslutning. När du använder den behöver du ingen extra kabel för att överföra ljud från TV:n till hemmabiomottagaren.
SÄRSKILT FÖR DE SOM TROR ATT KABELN INTE KAN PÅVERKA SIGNALKVALITETEN. LEGEND OM DIGITALT.
(Den sista delen av HDMI 1.4-trilogin)
Upphettade debatter om detta ämne uppstår ständigt i olika forum. Många tror att signalen via en HDMI-kabel antingen kan överföras eller inte överföras, eftersom... består av 0 och 1. Detta är faktiskt inte helt sant. Låt oss uppehålla oss vid några problem med signalöverföring i HDMI (DVI)-format. Först och främst bör vi inte glömma att NÅGRA elektriska signaler, inklusive digitala, i den verkliga världen är analoga, det vill säga de förändras kontinuerligt och under en viss, men ibland mycket kort, tid. Den största skillnaden mellan vad som konventionellt kallas "digitala" signaler och konventionella "analoga" signaler är ett mycket bredare frekvensområde som upptas av de förra. Med andra ord, via en HDMI-kabel (liksom vilken annan) signalen överförs i analog form, det vill säga i form av elektriska strömmar från mycket låga (inklusive likström) till mycket höga (många tiotals GHz) frekvenser . Utan att gå in på detaljer, ur elektrisk synvinkel, måste man när man sänder digitala signaler hantera samma problem som när man sänder analoga signaler: amplituddämpning, kantkollaps (minska nivån av högfrekventa komponenter), brus. När den användbara signalen dämpas, förvrängs och berikas med störningar går viss information förlorad. Och eftersom medel för att övervaka korrektheten av dataöverföring (till exempel en kontrollsumma), till skillnad från dataöverföring i en dator, inte används, när en viss nivå av fel uppnås, kan förvrängningar och störningar erhållas som är tydligt synliga i överförd bild ("oskärpa" av bildkonturen, "rörelse" av pixlar, punkter, ränder). Det är här kabelns inflytande kommer in i bilden. Jag kommer att tillhandahålla lite material om detta ämne. De relaterar delvis till studien av problemet med anslutning via DVI, men allt av följande kan säkert tillskrivas HDMI och vilket annat format som helst för överföring av bredbandssignaler.
Det finns många elektromagnetiska processer som påverkar egenskaperna hos den överförda signalen i en kabel. För första gången påträffades inverkan av en kabelledning på överförda elektriska signaler när den första telegrafkabeln lades längs botten av Engelska kanalen. Den femtio kilometer långa kabelsektionen visade sig initialt inte kunna överföra ens de långsamma signalerna från en manuell telegraf - så stor var dämpningen och spridningen av signalen i den. Idag har problemen för ett och ett halvt sekel sedan givetvis lösts, men inte desto mindre manifesterar liknande fysiska processer sig på en annan nivå. Om vi sänder en "digital" signal måste vi alltid bestämma villkoren för dess "diskretitet". Vid sändning av en signal anses det att om dess spänning vid ingången till mottagaren vid en given tidpunkt är över en viss nivå, anser mottagaren att den är en "logisk 1"-nivå, om den ligger under en annan viss nivå, då "logisk" 0”. Vid utgången av källan är signalen en sekvens av rektangulära pulser, och när den fortplantas längs kabeln förvrängs en sådan signal. Dess dämpning sker, d.v.s. minskning av amplitud (på grund av förluster i ledare, förluster på grund av strålning och polarisationsprocesser i dielektrikum), kollaps av fronter (på grund av ett ändligt passband förknippat med frekvensberoende förluster), distorsion av pulsformen till följd av dispersion, ömsesidig påverkan av signaler från olika tvinnade par och extern interferens. Dessutom är resonansfenomen och signalreflektioner från inhomogeniteter möjliga i kabeln, vilket också leder till förvrängning av pulsformen... Om vi kopplar ett oscilloskop till källkontakten kommer vi att se mer eller mindre tydliga rektangulära pulser. Vidare, när de fortplantar sig i kabeln, kommer de gradvis att suddas ut, deras form kommer att förvrängas. Om kabeln är för lång eller av dålig kvalitet kommer signalen vid mottagarens ingång att skilja sig mycket från vad som kan observeras vid kabelingången. Förvrängningarna kan vara så stora att mottagaren inte kommer att kunna uppfatta en sådan signal enligt kriteriet om dess "diskrethet". Störningar kan också ha stor inverkan på stabiliteten av digital signalöverföring. Den grundläggande lösningen på problemet med skydd mot störningar är den så kallade "differentiella" (eller "balanserade") överföringen. För varje linje används två ledningar, varav en bär direktsignalen och den andra bär sin inverterade kopia. Sålunda, när som helst i tiden, är summan av sådana signaler idealiskt lika med noll, och skillnaden är två gånger värdet av signalen vid ingången till varje linje. I den mottagande änden av linjen är en speciell enhet installerad - en differentialmottagare, som subtraherar en signal från den andra. Föreställ dig nu att två ledare som sänder sådana signaler är placerade mycket nära varandra. Ett externt fält som orsakar störningar kommer att skapa nästan identiska störsignaler i dessa ledare - den sk. common mode-störning. Mottagaren kommer att subtrahera dem från varandra, som ett resultat vid dess utgång kommer störsignalen att vara nära noll och den användbara signalen kommer att fördubblas. Funktionen för differentialledningen och mottagaren förklaras väl av följande figur (Fig. 16):
Fig. 16
Den övre delen av figuren visar signalerna som verkar i linjen. Den användbara signalen i direktledaren visas i grönt. Blått är i motfasledaren och rött är störsignalen, samma för båda ledarna. Den nedre delen av figuren visar signalen vid ingången till skillnadsmottagaren - det kan ses att den användbara signalen kommer att fördubblas och brussignalen för common mode kommer att vara praktiskt taget noll. För att ledarna ska vara placerade i närheten, och externa störningar för att skapa signaler i dem så nära som möjligt, tvinnas ledarna i par, som vanligtvis används för att överföra bredbandssignaler. Om ett sådant par är inneslutet i en extern skärm, kommer störningar på linjen att minska i ännu större utsträckning. Resultatet är en kabel med ganska hög brusimmunitet. Det är precis så DVI- och HDMI-kablar är designade, designade för att överföra en mycket bred bandbredd av signaler. I figuren nedan (fig. 17) kan du se ett förenklat diagram över en transmissionsledning för ett enda skärmat tvinnat par.
Fig. 17
Ju högre den maximala frekvensen av användbara signaler i kabeln är och ju högre frekvenser av eventuell extern störning är, desto mindre ska vridningsstigningen för paret vara och desto mindre är avståndet mellan ledarna för att säkerställa en given nivå av exponering för extern störning på linjen. Men å andra sidan bestämmer samma parametrar linjeimpedansen, spridningen och förlusterna i den. Därför finns det vissa optimala värden för tjockleken på ledarisoleringen och vridningsstigningen, som, med god brusimmunitet, också ger de nödvändiga elektriska parametrarna för linjen. Inget är dock perfekt i världen, och även de bästa kablarna är fortfarande inte perfekt skyddade från störningar (av ett antal skäl, inklusive tillverkningsprecision) och har en mycket viss dämpning. Därför tränger störningar tyvärr igenom även skärmade kablar, och kablarnas egna elektriska parametrar påverkar också signalen. Vad kan detta leda till? Låt oss titta på följande figur (Fig. 18):
Fig. 18
Den övre vågformen visar signalen vid datasändarens utgång. Den andra är signalen vid mottagarens utgång när dess ingång är direkt ansluten till sändarens utgång. Det kan ses att den rekonstruerade signalen har en exakt referens till tidsskalan. Det tredje oscillogrammet motsvarar vad som kan observeras vid utgången av en lång kabel under förhållanden med stort externt brus och närvaron av en oöverensstämmelse mellan kabelns karakteristiska impedans och belastningen. Vad som kommer att hända vid utgången av signalmottagaren visas av det sista oscillogrammet. Den återställda signalen, förutom att ta emot en tidsfördröjning, ändrar också dess varaktighet och fronternas placering och faller i tid, det vill säga slumpmässigt, beroende på momentan interferens, ändrar de momentana fasvärdena. Och detta är jitter, hotet från alla digitala dataöverföringssystem. Dess utseende leder till störningar av det strikta tidsnätet som bestämmer all signalbehandling och konverteringsprocesser i digitala enheter.
Resultatet av detta är synlig och hörbar förvrängning av bild och ljud. Naturligtvis, under verkliga förhållanden, kommer överföringsstörningar och distorsion inte att vara lika höga som i exemplet ovan, men de existerar i alla fall, bara deras nivå och egenskaper beror direkt på egenskaperna och kvaliteten på kabeln som ansluter källan och mottagaren till digitala signaler. All hårdvara eller mjukvara för jitterundertryckning har begränsningar i dess användning, och kvaliteten på dess arbete är direkt relaterad till dess initiala nivå - ju högre jittervärde, desto lägre effektivitet för dess undertryckning. I enkla fall leder en hög nivå av jitter helt enkelt till en liten minskning av bild- och ljudkvalitet i "kliniska" fall, det kan orsaka allvarliga störningar i driften av digitala system. I differentiella transmissionslinjer kan jitter inträffa inte bara under påverkan av yttre faktorer. Eventuell asymmetri i kabeln, inkl. och skillnaden i signalfördröjningar inom paret leder till uppkomsten av en i-faskomponent av signalen. I detta fall minskar amplituden för differentialkomponenten. Problemet är att differential- och common-mode-signaler har olika utbredningshastigheter och olika förlustfaktorer, så beroende på formen och spektrumet av de överförda signalerna leder det resulterande felet till en ytterligare komponent av fasjitter korrelerad med signalerna. Observera att common-mode-komponenter själva inte introducerar jitter i signalen. Problemen börjar under konverteringen. Icke-ideal differentialomvandling av komponenter förstör signalen avsevärt, och icke-identitet av tvinnade par i kabeln förvärrar situationen ytterligare. I bildöverföringssystem via DVI- och HDMI-gränssnitt utförs återställningen av klockfrekvenser i visningsenheten (skärm, panel) med PLL-system, vars avbrott inte bara kan orsakas av en hög nivå av störningar som induceras på anslutningskablarna , men också av skillnader i fördröjningar överföring av klockfrekvenser och informationssignaler. Det vill säga sådana system är känsliga för både kabelns brusimmunitet och storleken på dess fördröjning och spridning. Enligt Silicon Images erfarenhet fungerar DVI-kablar med en längd på 2 meter bra, men kvaliteten kan märkbart försämras när längden ökar till 5 m (och ännu mer till 10 m). ("Digital anslutning av LCD-skärmar: DVI-kvalitetstester för ATi och nVidia" D. Chekanov, Lars Weinand). Många problem med digital signalöverföring har studerats och beskrivits för ganska länge sedan, och för alla som vill studera denna fråga mer i detalj rekommenderar jag artikeln: "Digital anslutning av LCD-skärmar: DVI-kvalitetstester för ATi och nVidia."
Ökningen av jitternivån orsakad av fenomenen som diskuterats ovan leder till uppkomsten av visuellt märkbara bilddefekter. Jitter, orsakat av en felaktig överensstämmelse i den inledande fasen av samplingsfrekvensen i intilliggande linjer, leder till att ytterligare brus uppstår vid kanterna av videosignalen. De största felen observeras för signaler med högre frekvens och amplitud. Hur visas allt detta visuellt på skärmen? Vid sändning av bildsignaler observeras en högre brusnivå vid signalfall (många gånger det brus som finns på en platt bakgrund). Detta är särskilt uttalat när man återger kontrasterande ramövergångar (kanter av föremål, galler, etc.), samt bilder som innehåller ett stort antal små detaljer (bakgrunder, löv, bländning från solen, etc.). Det finns en subjektiv känsla av minskande bilddjup och minskad kontrast. Svart blir mindre svart. Om du tittar noga på ramens mörka partier kommer du att kunna märka brus i form av små prickar. Detta är anledningen till minskningen av bildkontrasten. Bilden kan se mindre stabil ut, detta visar sig i "pixelrörelser", särskilt märkbart på löv eller komplexa bakgrunder med många element, speciellt när kameran rör sig (en sorts "halos" dyker upp). Dessutom blir färgåtergivningen lidande, vilket märks särskilt på projektionssystem och plasmapaneler med stor diagonal. Färgförvrängningar observeras främst i komplexa scener. Färger ser visuellt bleka ut och mindre rena. I vissa fall är det en märkbar minskning av bildens ljusstyrka och skärpa. Skärpan minskar som ett resultat av att gränserna för objektens konturer suddas ut, även om vissa uppfattar en sådan bild som mer "filmliknande" och "analog". Vid de sista stadierna av signalförsämring, sk "flugor" och ränder. Därefter uppstår en förlust av synkronisering och bilden försvinner.
Fig. 19
Men före detta "lyckliga" ögonblick sker en gradvis försämring av signalen som är associerad med de processer som beskrivs ovan (Fig. 19). Således har dataöverföringskanalen, i vårt fall en HDMI-kabel, en betydande inverkan på kvaliteten på bildsignalöverföring även vid korta längder, och dess inverkan kan inte ignoreras. Avslutningsvis vill jag säga att jag under de senaste tre åren har varit direkt involverad i att testa HDMI-kablar och kom till följande slutsatser:
1. Skillnaden i kabelkvalitet är visuellt märkbar även på 26-tums TV-apparater.
2. Det är svårt att i förväg säga vid vilken längd en fullständig eller partiell försämring av signalen kommer att inträffa.
Detta är mycket beroende av själva kabeln och signalkällan/mottagarens kombination. Samma kabel kan fungera perfekt på en källa/mottagare-kombination, ge problem i form av en sämre bild på en annan och inte alls fungera på en tredje. Vid testning av 20 m HDMI, utöver laboratorietester, testades flera dussin käll-/mottagarealternativ för att kontrollera funktionaliteten som ett resultat, valdes en design som säkerställde 100 % prestanda (idag har cirka 150 alternativ för utrustningskombinationer testats för; en 1080p-signal). Förutse möjliga frågor om instrumenttestning (som utfördes utanför Ryssland) och det ytterligare behovet av "fälttester", kommer jag omedelbart att svara att slutanvändaren inte kommer att vara nöjd om laboratorietestet blir godkänt, men ett problem uppstår ändå på hans system.
Jag skulle vilja uttrycka min hjärtliga tacksamhet till Dmitry Andronnikov för hans hjälp med redigering och värdefulla kommentarer.
Historien om skapandet av en digital signal och HDMI-kontakt
Historien om signalöverföring i digitalt format går tillbaka till 1928 tack vare arbetet av en amerikansk telefoningenjör från Sverige, Harry Nyquist, som allokerade bandbredden för en pulssignal genom ledningar. Tack vare den höga effektiviteten och långa överföringsräckvidden har tekniken för att omvandla analoga signaler till pulskod ständigt förbättrats varje år med utvecklingen av tekniska möjligheter. Den första digitala ljudinspelningen på band med kodning och avkodning till ljud presenterades av SONY 1969 på ett 2-tums band för en videobandspelare, men utseendet på en ljudsignal i modern mening av mp3-formatet dök upp först 1994. Bildandet och inspelningen av en digital videosignal utfördes på grund av utvecklingen i företagen Panasonic och SONY på DV- och MiniDV-videokassetter i mitten av 90-talet. Den aktiva utvecklingen av att koda videosignaler till digital data med förbättring av bildbehandlingens kvalitet och hastighet ledde 1999 till antagandet av en enda världsstandard för högupplöst TV. 
Den analoga videosignalen bröts upp i 1125 linjer, varje linje omvandlades till en digital signal och visades på skärmen. Så här kom 1080i-signalen till. Samtidigt godkändes ett nytt kontaktformat för överföring av digital data, DVI, som skulle ersätta den omoderna VGA.
När de första multimediaenheterna med digital video- och ljudöverföring dök upp i början av 2002, uppstod behovet av ett enda gränssnitt som kan överföra en multimediasignal med en kabel. För sin design tilldelade ledande japanska företag Philips, Hitachi, Sony, Thomson, Panasonic och Silicon Image ledande ingenjörer. Så i december 2002 dök det första digitala gränssnittet upp, som kan överföra videodata och digitalt flerkanaligt ljud samtidigt. På grund av dess mångsidighet kallades det en förkortning för High Definition Multimedia Interface, det vill säga HDMI.
HDMI-gränssnittet i version 1.0 kunde överföra en signal med en hastighet av 4,9 Gbps, digital video med en upplösning på 1080p och en progressiv skanningsfrekvens på 60Hz, samt 8-kanals ljud vid 192 kHz/24 bitar. Som jämförelse är överföringshastigheten för SATA II-hårddiskgränssnittet 3 Gbit/s och SATA III är upp till 6 Gbit/s. HDMI ersatte SCART-kontakten och det analoga RCA-gränssnittet (tulpaner). Mellan slutet av 2002 och september 2013, optimerade gradvisa förbättringar av dataöverföringsprotokollet kontakten till version 2.0 utan att ändra de fysiska dimensionerna, med undantag för användningen av mini-HDMI och mikro-HDMI. De viktigaste förändringarna inkluderar:
- stöd för att skydda ljuddata för DVD-Audio-formatet för multimediaspelare,
- från version 1.3 (juni 2006) ökades gränssnittets bandbredd till 10,2 Gbit/s, och stöd för ljudformaten Dolby TrueHD och DTS-HD Master Audio lades till, en mini-HDMI-kontakt (typ C) designades,
- version 1.4 (maj 2009) lade till stöd för ett Ethernet-nätverk med en hastighet av 100 Mbit/s, 3D-stöd, en mikro-HDMI-kontakt (typ D) designades,
- version 1.4 a,b (mars 2010 – oktober 2011) - förbättringar gjordes mot 3D-stöd, stöd för 1080p videoformat med en uppdateringsfrekvens på 120Hz.
Den 4 september 2013 tillkännagavs HDMI-kontaktversion 2.0. Dess funktion är en ökad dataöverföringshastighet på upp till 18 Gbps, vilket möjliggör full överföring av Full HD 3D-videoinnehåll med 4K-upplösning (3840x2160 vid 60Hz). Dessutom lärdes det nya gränssnittet att sända upp till 32 kanaler ljudsignal med en bärfrekvens på 1532 kHz (naturligt ljud). För första gången stöder HDMI 2.0 bilder med bildförhållandet 21:9.
Historien om ändringar av HDMI-gränssnittet visas i tabellen nedan:
| HDMI-version | 1.0 | 1.1 | 1.2
1.2a |
1.3
1.3a 1.3b 1.3b1 1,3c |
1.4
1.4a 1.4b |
2.0 |
| Analog sRGB-överföring | + | + | + | + | + | + |
| Stöd YCbCr 4:2:2/4:4:4 | + | + | + | + | + | + |
| Ljud 8 kanaler LPCM, 192 kHz, bithastighet 24 - bitar | + | + | + | + | + | + |
| Stöder Blu-ray Disc och HD DVD-format i Full HD-upplösning | + | + | + | + | + | + |
| Dubbelriktad CEC Device Control Bus | + | + | + | + | + | + |
| Stöd för DVD-ljud | - | + | + | + | + | + |
| Stöd för Super Audio CD (DSD). | - | - | + | + | + | + |
| Överföring av färghalvtoner med ett bitdjup på 30/36/48-bitar | - | - | - | + | + | + |
| xvYCC Hue Enhancement System | - | - | - | + | + | + |
| Ljudsynkroniseringssystem (Auto läppsynkronisering) | -- | - | + | + | + | |
| Stöd för Dolby True HD audio codec | - | - | - | + | + | + |
| Stöd för DTS-HD Master Audio audio codec | - | - | - | + | + | + |
| Utöka funktionaliteten för CEC-enhetsstyrbussen | - | - | - | + | + | + |
| 3D-överföring via HDMI | - | - | - | - | + | + |
| Stöd för Ethernet-nätverk | - | - | - | - | + | + |
| Dubbelriktad ljudbuss (ARC) | - | - | - | - | + | + |
| 4K-upplösning med 30 fps ramar | - | - | - | - | + | + |
| 4K-upplösning med 60 fps ramar | - | - | - | - | - | + |
| Rek. färgpalettstöd 2020 | - | - | - | - | - | + |
| YCbCr 4:2:0 stöd | - | - | - | - | - | + |
| Sänder 32 kanaler med ljudsignaler | - | - | - | - | - | + |
| Överföring av ljudsignal med en frekvens på 1536 kHz | - | - | - | - | - | + |
| Överför multiströmsljud till 4 enheter | - | - | - | - | - | + |
| Videoöverföring för 2 enheter (Dual View) | - | - | - | - | - | + |
| Stöd för 21:9 bildförhållande | - | - | - | - | - | + |
Typer av HDMI-kontakter och kablar
Typer av HDMI-kablar
På förpackningen av moderna HDMI-kablar anges protokollversionen extremt sällan, eftersom dess specifikation inte säger någonting för den genomsnittliga användaren, men vi kan se, när vi håller kabeln i våra händer, ord som: STANDARD, ETHERNET, AUTOMOTIVE, HIGH SPEED och HIGH SPEED med ETHERNET. Vad betyder alla dessa uttryck? Så:
HDMI STANDARD är en kabel med specifikation 2.0 (versionerna nedan tillverkas inte av industrin), som används för att ansluta hushålls multimediautrustning för överföring av video i FULL HD-upplösning och högkvalitativa digitala ljudsignaler. Denna kabel är kategori 1.
En standardkabel med funktionen att ta emot och överföra data via Internet eller ett internt LAN-nätverk. Uttaget på en sådan port är dessutom märkt med bokstäverna HEC. Tekniken för att överföra Internet till en enhet via en HDMI-kabel används ännu inte i stor utsträckning, eftersom det inte finns någon ekonomisk fördel. Det är mycket enklare att utrusta samma TV med ett vanligt RG45-uttag och ansluta det världsomspännande nätverket via partvinnad kabel och ett nätverkskort, eller via Wi-Fi.
AUTOMOTIVE översätts som "självgående". Denna kabel är designad för användning i moderna bilvideosystem. Dess utmärkande särdrag är förbättrad avskärmning från inbyggd elektronikstörning och dubbel isolering för extrema driftsförhållanden (flexibilitet, temperatur- och fuktighetsförändringar). Vanligtvis är detta en av de dyraste HDMI-kablarna.
En vanlig HDMI 2.0-kabel med extra skärm och utökat ledarsnitt för stabil dataöverföring. Faktum är att HIGH SPEED (ökad hastighet) är ett vanligt marknadsföringsknep för att öka kostnaden för kabeln och argumentera för kvalitetsmaterial. Det finns också en modifiering av denna kabel med överföring av ETHERNET-signaler. Kabeln kommer med kategori 2.
Enligt dess fysiska design tillverkas HDMI-kablar i längder från 30 cm till 20 meter. Vid användning av specialiserade HDMI-förstärkare med oberoende strömförsörjning (HDMI-repeater) kan avståndet ökas till 35 - 40 meter. 
När du köper en kabel längre än 7 meter måste särskild uppmärksamhet ägnas åt dess tjocklek. Ju tjockare ledarnas tvärsnitt (och följaktligen kabeln som helhet) och ju tätare skärmflätan är, desto mindre förluster och desto stabilare blir bilden (inte smulas sönder) under signalöverföring. Denna effekt kan särskilt visa sig vid sändning av en videosignal med hög densitet, till exempel när det finns en dynamisk FULL HD-bild med en hög videobithastighet. Kvaliteten på HDMI-kabeln och kontakten (guldplätering eller silverplätering) påverkar som regel inte bild och ljud alls om kabellängden är upp till 2,5 - 3 meter. Längre längder ökar kostnaden flera gånger, liksom kvaliteten på utförande och använda material (renhet av koppar, extra skärmning, etc.)
Ganska ofta frågar folk vad är dessa "fat" nära kontakterna? Dessa är filtrerande chokes för att skydda enheter från statisk högspänningsstörning och extern störning. Choker levereras med kablar av antingen god kvalitet eller mer än 1,5 m långa. Författaren till denna artikel blev offer för en billig HDMI-kabel ansluten mellan satellitmottagaren och TV:n. Vid byte av mottagningshuvudet på antennen skadade statisk elektricitet genom skärmen TV:ns huvudprocessor. Som ett resultat var det bortom reparation. Om det hade funnits skyddande chokes skulle denna situation inte ha inträffat. I detta avseende rekommenderar vi att du uppmärksammar ett sådant tillägg när du köper en HDMI-kabel och väljer just en sådan modifiering.
Typer av HDMI-kontakter
Idag finns det 4 typer av HDMI-kontakter Typ A, B, C, D.
HDMI typ A är grunden för alla versioner från 1.0 till 2.0. Det är en 19-stiftskontakt som är kompatibel med en DVI-D-adapter, med undantaget att när du använder adaptern kommer digital ljudöverföring inte att vara möjlig. Denna kontakt används i ett mycket brett utbud av olika hushållsutrustning där överföring av digitala ljud- och videosignaler är nödvändig: videospelare, ljudmottagare, tv-apparater.
HDMI typ B kännetecknas av närvaron av 29 stift i kontakten. Det används extremt sällan i vardagen, eftersom det ersattes av typ A.
HDMI typ C eller mini-HDMI - dess största skillnad är att det är en mindre version från typ A. Denna kontakt används ofta i olika bärbara mediaspelare, smartphones, handdatorer och videokameror. Den här typen av anslutning släpptes från och med version 1.3 i juni 2006.
HDMI typ D eller mikro-HDMI – används i moderna kameror, bärbara webbkameror och mobila enheter. Denna typ av kontakt användes första gången i maj 2009. De första kontakterna av denna typ släpptes av Molex.
Principen för dataöverföring via HDMI
För att förstå hur HDMI fungerar måste du förstå termer som TMDS Data, CEC, SCL, SDA och DDC. TMDS Data (Transition-minimized differential signaling) är en höghastighetsteknologi för dataöverföring som används i DVI- och HDMI-gränssnitt, såväl som i andra digitala enheter.
TMDS är en seriell tvåtrådsbuss för differentiell överföring av en elektrisk signal från en källa (sändare, såsom en spelare eller grafikkort) till en mottagare (skärm eller LCD-panel). Pulsöverföringen utförs synkront. De där. det finns en klocksignal av rektangulära pulser med hög frekvens, på basis av vilka "paket" av pulser sänds, vilket tvingar matrislysdioderna att slås på genom speciella drivrutiner genom att lysa upp en av tre färger (R-röd, G-grön , B - blå), eller flera färger för att förmedla nyanser eller halvtoner Om panelen är FullHD (1920x1080), sänds signaler till matrisen för att styra speciella TFT-transistorer av lysdioder, vars antal är 1920 * 3 (RGB) = 5760 st. Drivkretsen för att kontrollera driften av LCD-panelen, annars kallad "scaler", är ansvarig för att ta emot signaler och kontrollera glöden. 
TMDS-linjen bär matrisstyrsignaler från sändaren till mottagaren. Ju högre oscillatorreferensfrekvensen är och ju fler TMDS-linjer (trådar) desto snabbare blir skärmkontrollen. Ju högre färgbitdjup, desto fler styrpulser passerar genom TMDS-bussen. För att säkerställa att förarkontrollen inte avviker i förhållande till referensfrekvensen för generatorn, är det nödvändigt att styra den med en synkroniseringssignal för linjer (HSYNC) och ramar (VSYNC). Av figuren kan man se att pulserna anländer till operationsförstärkaren i en differentialförbindelse, därav definitionen av namnet på bussen. Denna topologi gör linjen brussäker från externa signaler. CEC (Consumer Electronics Control) är en styrsignalöverföringsledning för enhetskontroll. Teoretiskt kan den användas för att koppla ihop alla hemenheter via HDMI och styra dem med en universell programmerbar fjärrkontroll. SCL (Serial Data Clock) är klocksignalöverföringslinjen som nämns ovan. SDA (Serial Data Access) – överför referensdata. DDC (Display Data Channel) – en dataöverföringslinje om namn och specifikationer för mottagaren (skärm, TV). Genom denna linje förstår sändaren (till exempel dator) vilka drivrutiner som måste installeras för att korrekt styra enheten. HDMI-gränssnittet är parallellt, eftersom det innehåller 4 TMDS-datalinjer (7 linjer för HDMI typ B), såväl som TMDS Clock, genom vilken klocksignalerna (referens) från generatorn, som nämns ovan, överförs. HDMI-kontakt pinout
Syftet med kontakterna kan bestämmas från tabellen nedan:
| Typ A (standard) | Typ B | Typ C(mini) | Typ D (mikro) | Syfte |
| 1 | 1 | 2 | 3 | TMDS Data2+ |
| 2 | 2 | 1 | 4 | TMDS Data2 Shield |
| 3 | 3 | 3 | 5 | TMDS Data2- |
| 4 | 4 | 5 | 6 | TMDS Data1+ |
| 5 | 5 | 4 | 7 | TMDS Data1 Shield |
| 6 | 6 | 6 | 8 | TMDS Data1- |
| 7 | 7 | 8 | 9 | TMDS Data0+ |
| 8 | 8 | 7 | 10 | TMDS Data0 Shield |
| 9 | 9 | 9 | 11 | TMDS Data0- |
| 10 | 10 | 11 | 12 | TMDS Clock+ |
| 11 | 11 | 10 | 13 | TMDS klockskydd |
| 12 | 12 | 12 | 14 | TMDS klocka |
| 13 | TMDS Data5+ | |||
| 14 | TMDS Data5 Shield | |||
| 15 | TMDS Data5- | |||
| 16 | TMDS Data4+ | |||
| 17 | TMDS Data4 Shield | |||
| 18 | TMDS Data4- | |||
| 19 | TMDS Data3+ | |||
| 20 | TMDS Data3 Shield | |||
| 21 | TMDS Data3- | |||
| 13 | 22 | 14 | 15 | CEC |
| 14 | 23 | 17 | 2 | I HDMI version 1.0 – 1.3c HEC-signal I HDMI version 1.4 och högre Ethernet-linje |
| 24 | Boka | |||
| 15 | 25 | 15 | 17 | SCL (I2C seriell klocka för DDC) |
| 16 | 26 | 16 | 18 | SDA (I2C Serial Data for DDC) |
| 17 | 27 | 13 | 16 | DDC/CEC/HEC Ground |
| 18 | 28 | 18 | 19 | +5V Ström (max 50mA) |
| 19 | 29 | 19 | 1 | Hot Plug Detect (alla versioner) HEC Data+ (HDMI 1.4+ med Ethernet) |
