2002 metais stambiausieji buitinės technikos gamintojai „Hitachi“, „Philips“, „Sony“, „Toshiba“ ir kiti, pasiūlė naujos sąsajos tipą – „High-Definition Multimedia Interface“ (HDMI). Ji tapo pirmąja pilnai skaitmenine sąsaja, skirta nesuspausto garso ir vaizdo srautų perdavimui. Be to, HDMI yra suderinama su senesne DVI sąsaja, perduodančia tik skaitmeninį vaizdą.
HDMI sąsaja yra nuolat tobulinama. Šiuo metu jau yra kelios jos versijos. HDMI 1.0 versija atsirado dar 2002 metais. Naujausia – HDMI 1.3, buvo patvirtinta 2006 metų birželio mėnesį. Visos HDMI versijos naudoja tas pačias įrenginio specifikacijas ir tokį pat kabelį, tačiau skiriasi padidėjusiu duomenų perdavimo greičiu ir perduodamos informacijos tipu. Pvz. HDMI 1.0 sąsajos maksimalus duomenų perdavimo greitis siekia 4,9 Gbit/s, o HDMI 1.3 – jau 10 Gbit/s.
HDMI sąsajos versijų aprašymas
HDMI 1.0 – 12/2002
- Skaitmeninio garso ir vaizdo srautai yra perduodami vienų kabeliu. Maksimalus duomenų pralaidumo greitis – iki 4,9 Gbit/s.
- Palaikoma iki 165 megapikselių per sekundę (1080p @ 60 Hz arba UXGA) vaizdo srauto sparta ir 192 kHz/24 bitų 8-kanalų garsas.
HDMI 1.1 – 05/2004
- Įdiegta DVD Audio duomenų apsaugos nuo kopijavimo funkcija.
HDMI 1.2 – 08/2005
- Įdiegtas Super Audio CD formato palaikymas.
- Įdiegtas HDMI Type A sąsajos tipas skirtas personalinio kompiuterio, kaip signalo šaltinio, naudojimui.
- Signalo šaltiniui (personaliniam kompiuteriui) suteikta galimybė naudoti „gimtąjį“ spalvų formatą – RGB, tačiau išlikęs ir „YCbCr“ formato palaikymas.
- Įdiegtas signalo šaltinių, naudojančių žemą elektros įtampą, palaikymas.
HDMI 1.3 – 06/2006
- Vaizdo ir garso duomenų perdavimo greitis padidintas iki 10,2 Gbit/s.
- Pagerintas spalvų atkūrimas, įskaitant spalvų „gylį“ 30, 36 ir 48 bitų (RGB arba YCbCr).
- Įdiegtas „xvYCC“ spalvų paletės standarto palaikymas.
- Įdiegta automatinė garso takelio sinchronizavimo funkcija.
- Įdiegta „Dolby TrueHD“ ir DTS-HD (šie formatai yra naudojami HD DVD ir „Blu-ray“ diskuose) srautų perdavimo į išorinį stiprintuvą / resiverį funkcija.
- Patvirtinta nauja mini jungtis, skirta nedidelių (pvz. vaizdo kameros) įrenginių prijungimui.
Lentelėje yra išdėstytas HDMI 1.3 ir 1.2 versijų palyginimas:
| Funkcija | HDMI 1.2 | HDMI 1.3 |
|---|---|---|
| Maksimalus pralaidumo greitis | 4,95 Gbit/s | 10,2 Gbit/s |
| Maksimali dažnių juosta | 165 MHz | 340 MHz |
| Maksimali vaizdo raiška | 1920x1080 progressive (1080p) | 2560x1440 progressive (1440p) |
| Maksimalus spalvų „gylis“ | 24 bitų | 48 bitų |
| Maksimalus spalvų skaičius | 16,7 milijonų | 281 trilijonas |
| DTS ir „Dolby Digital 5.1“ palaikymas | Taip | Taip |
| „Dolby TrueHD“ ir DTS-HD palaikymas | Ne | Taip |
| Maksimalus garso takelio suvedimo (Sampling) dažnis (2 kanalai) | 192 kHz | 768 kHz |
| Maksimalus suvedimo (Sampling) garso takelio dažnis (nuo 3 iki 8 kanalų) | 96 kHz (maks. 4 srautai) | 192 kHz (maks. 8 srautai) |
Techninė informacija
HDMI sąsajos schema:
| 1 kontaktas – TMDS Data2+ 2 kontaktas – TMDS Data2 Shield 3 kontaktas – TMDS Data2- 4 kontaktas – TMDS Data1+ 5 kontaktas – TMDS Data1 Shield 6 kontaktas – TMDS Data1- 7 kontaktas – TMDS Data0+ 8 kontaktas – TMDS Data0 Shield 9 kontaktas – TMDS Data0- 10 kontaktas – TMDS Clock+ 11 kontaktas – TMDS Clock Shield 12 kontaktas – TMDS Clock- 13 kontaktas – CEC 14 kontaktas – Reserved (N.C. on device) 15 kontaktas – SCL 16 kontaktas – SDA 17 kontaktas – DDC/CEC Ground 18 kontaktas – +5 V Power 19 kontaktas – Hot Plug Detect |
|---|
Išaiškinimas:
- TMDS (Transition-Minimized Differential Signaling). Aukštos spartos skaitmeninių srautų perdavimo technologija, naudojama HDMI ir DVI sąsajose. Yra naudojami trys kanalai po 3,4 Gbit/s , kuriais yra perduodama garso, vaizdo ir kita papildoma informacija.
- CEC (Consumer Electronics Control). Suteikia komandų ir valdymo signalų apsikeitimo tarp sujungimo dalyvių galimybę. CEC funkcija yra įdiegiama gamintojo pageidavimu. Jei visi sujungimo dalyviai palaikytų HDMI CEC funkciją, tuomet visą į vieną sistemą sujungtą įrangą būtų galima valdyti vienu nuotolinio valdymo pulteliu. Pagrindinės komandos: įjungimas / išjungimas, duomenų atkūrimas, perjungimas į „laukimo“ režimą, įrašymas ir pan..
- SCL (Serial Data Clock). Funkcija, atsakinga už perduodamų duomenų sinchronizavimą.
- SDA (Serial Data Access). Perduoda duomenis.
- DDC (Display Data Channel). Suteikia galimybę perduoti informaciją apie naudojimosi metu naudojamą displėjų: pvz. gamintoją, modelio numerį, palaikomus formatus, palaikomą raišką ir t. t.
Formatų palaikymas
Šiuo metu yra palaikomi visi pagrindiniai vaizdo formatai, įskaitant PAL, NTSC, ATSC ir t. t. Aukščiausia palaikoma vaizdo raiška siekia 1440p arba 2560x1440 progressive formate („Blu-ray“ ir HD-DVD diskuose ji siekia 1080p). Spalvų „gylis“ yra palaikomas iki 48 bitų (daugiau nei 280 trilijonų spalvų) su atnaujinimo sparta iki 120 Hz.
Palaikomi garso formatai:
- „Suspaustas“ garsas: „Dolby Digital“, DTS ir t. t..
- Daugiakanalis garsas: SACD, DVD Audio.
- „Nesuspaustas“ garsas (PCM): iki 8 kanalų 192 kHz esant 24 bitams.
- „Suspaustas“ garsas be kokybės praradimo: „Dolby TrueHD“ ir „DTS-HD Master Audio“.
Duomenų apsauga (HDCP)
HDMI sąsajai buvo sukurta ir įdiegta skaitmeninių duomenų apsaugos schema – „High-Bandwidth Digital Content Protection“ (HDCP). Ši technologija buvo sukurta kompanijos Intel ir kelių kitų kompanijų pastangomis, ir yra skirta kovai su piratavimu. HDCP technologija turi būti įdiegta HD-imtuvuose, grotuvuose/vaizdo grotuvuose / DVD / HD-DVD / „Blu-ray“, naudojančiuose HDMI sąsają.
HDMI resiveriai (receiver)
Šiuolaikiniuose resiveriuose, kaip taisyklė, jau yra įdiegtos HDMI įėjimo/išėjimo sąsajos bei palaikomos žemiau išvardintos funkcijos:
Daugiakanalis vaizdas ir garsas
HDMI resiveris suteikia galimybę vienu kabeliu prijungti garso / vaizdo duomenų siųstuvą (HD diskų grotuvą arba HDTV imtuvą) prie įėjimo jungties, o antru HDMI kabeliu – HDTV televizorių prie išėjimo jungties. Tokiu būdų resiveris vaizdo duomenis iš HD diskų grotuvo / HDTV imtuvo perduos tiesiogiai į HDTV televizorių, o daugiakanalį garso srautą perduos į stiprintuvą, o iš ten, į prijungtas akustinės sistemas (kolonėles). Jeigu Jūsų vaizdo / garso-resiveris neturi HDMI sąsajos, tai skaitmeninio garso perdavimui iš grotuvo į resiverį, Jums teks naudoti atskirą šviesolaidinį arba koaksialinį kabelį. Garso kokybės atžvilgiu skirtumo tarp koaksialinio, šviesolaidinio ar HDMI perduodamo garso nėra, tiesiog vieno HDMI kabelio naudojimas palengvina visos sistemos sujungimą. Turint tik vieną signalo šaltinį tokios konfigūracijos privalumai nėra tokie akivaizdūs, tačiau laikui bėgant, Jums prijungus kitus įrenginius (signalo šaltinius), naudojančius HDMI sąsają, privalumai taps vis akivaizdesni.
HDMI komutacija
Daugelyje HDMI resiverių yra įdiegtos dvi, trys ar daugiau HDMI jungčių, suteikiančių galimybę prijungti kelis HDMI-garso / vaizdo signalo šaltinius. Tuo tarpu HDTV ekranas (televizorius) yra prijungiamas tik vienu HDMI kabeliu. Be to, perjungti srautus iš kelių prijungtų HDMI šaltinių yra ženkliai patogiau naudojant nuotolinio valdymo pultelį, nei kiekvieną kartą perjungti laidus pačiame televizoriuje arba HD duomenų šaltinyje.
„Deinterlacing“. Vaizdo duomenų modifikavimas iš analoginio į skaitmeninį formatą
Ankstesnėse modeliuose HDMI resiveriai palikdavo skaitmeninį arba analoginį signalą tokį, koks jis buvo gautas. Būtent todėl tekdavo HDTV televizorių prijungti ne tik skaitmenine, bet ir analogine sąsaja. Daugelis šiuolaikinių HDMI resiverių jau geba modifikuoti gautą analoginį garso / vaizdo signalą (pvz. gautą iš kompozitinės arba S-Video sąsajų) į skaitmeninį ir tai suteikia galimybę signalą į televizorių perduoti naudojant tik vieną HDMI kabelį. Be to, šiuolaikiniai resiveriai pajėgūs su vaizdo signalu atlikti „deinterlacing“ funkciją (iš 480i į 480p). Ši funkcija yra labai naudinga, nes daugelis senesniųjų HDTV-televizorių nepalaiko per HDMI sąsają gaunamo 480i signalo atkūrimo. Kai kurie šiuolaikiniai resiveriai sugeba perkoduoti 480i vaizdo signalą į 720p, 1080i arba 1080p, tai ženkliai pagerina transliuojamo vaizdo kokybę, ypač iš senesnių grotuvų, norint jį atvaizduoti naujausiuose HDTV-televizoriuose.
„Wikipedia“: „Deinterlacing“ — puskadrių šalinimo sistema, kuomet esant tarpeilutinei sklaidai, iš dviejų puskadrių (TV analoginis signalas perduodamas puskadriais) vykdomas vieno kadro sukūrimo procesas tolimesniam jo atvaizdavimui ekrane su progresyvia skleistine (kompiuterinis monitorius, LCD televizorius ir t. t).
Suderinamumas HD-DVD/„Blu-Ray“
Labai svarbus HDMI sąsajos ypatumas yra tai, kad HD-DVD ir „Blu-ray“ grotuvai transliuoja aukštos raiškos (1080p) vaizdą tik per HDMI sąsają. Toks žingsnis buvo žengtas siekiant kovoti su piratavimu. Palyginus su kitom sąsajom, aukštos raiškos (1080p) vaizdo transliacijai per HDMI yra privaloma HDCP duomenų apsaugos funkcija. Naudojant bet kokią kitą sąsają, pvz. komponentinę, vaizdo signalo kokybė bus dirbtinai pabloginta iki DVD kokybės ar net blogesnės.
Aukštas HDMI 1.3 sąsajos duomenų pralaidumas labai pravers naujausioms technologijoms, kurios yra naudojamos HD-DVD/„Blu-ray“ grotuvuose (pvz. perduodamo vaizdo „gylis“ siekia 69 milijardo atspalvių (30-36 bitų)), jų pilnaverčiam išnaudojimui. HDMI 1.2 sąsaja gali transliuoti vaizdą naudojant tik 16,7 milijonų atspalvių (24 bitų „gylis“). Be to, HDMI 1.3 palaiko naujos kartos garso formatus Dolby TrueHD ir DTS HD Master Audio, kurie naudoja srauto „suspaudimo“ be kokybės praradimo, esant aštuoniems garso kanalams (96 kHz, 24 bitų, iki 18 Mbitų/s), technologiją.
Laikui bėgant naujai įdiegiamos funkcijos padidina naudojimosi namų kino teatru malonumą, tačiau yra HDMI funkcijos, kurios vis dar nėra labai aiškios. Panagrinėkime vaizdo įrašymą: duomenys per HDMI sąsają yra transliuojami nesuspaustu formatu, o pagrindinė HDCP funkcijos užduotis yra „nesuspaustų“ duomenų apsaugojimas nuo kopijavimo. Todėl šiuo metu įrašyti vaizdą naudojant HDMI sąsają negalima. Nėra aišku, kaip ši problema bus išspręsta ateityje.
Pabaigai
Namų kino teatrų sferoje vyksta permainų laikotarpis. Jau prasidėjo 1080p vaizdo formatų karas tarp HD-DVD ir „Blu-Ray“, be to, atsiranda šiokia tokia painiava dėl skaitmeninio garso ir vaizdo duomenų perdavimo niuansų naudojant HDMI sąsaja. Tuo tarpu, HDMI sąsaja vis toliau evoliucionuoja.
Teksto originalo šaltinis: www.thg.ru
Vertimas ir redakcija: www.eastmedia.lt
