Интерфейс HDMI и его характеристики
В данном контексте рассматриваются следующие понятия:
TMDS: (Time Minimized Differential Signal) — метод передачи дифференциального сигнала с минимизацией времени, используемый в каналах передачи HDMI.
HDCP: (High-bandwidth Digital Content Protection) Защита цифрового контента с высокой пропускной способностью.
DDC: Display Data Channel
CEC: Управление бытовой электроникой
EDID: Расширенные идентификационные данные дисплея
E-EDIO: Расширенные данные идентификации дисплея
В процессе передачи сигнала HDMI их представление выглядит примерно следующим образом:
разработка версии HDMI
HDMI 1.0
Версия HDMI 1.0 была представлена в декабре 2002 года, её главной особенностью является интеграция цифрового аудиоинтерфейса, по сравнению с которым интерфейс DVI стал более популярным интерфейсом для ПК, что делает его более продвинутым и удобным.
HDMI версии 1.0 поддерживает потоковую передачу видео с DVD на Blu-ray и имеет функцию CEC (управление бытовой электроникой), то есть в приложении можно установить общую связь между всеми подключенными устройствами, что обеспечивает более удобное управление группой устройств.
HDMI 1.1
Интервью о версии HDMI 1.1, май 2004 года. Добавлена поддержка DVD-аудио.
HDMI 1.2
Версия HDMI 1.2 была выпущена в августе 2005 года и в значительной степени решила проблемы низкой поддержки разрешения HDMI 1.1 и совместимости с компьютерным оборудованием. В версии 1.2 тактовая частота пикселей составляет 165 МГц, а объем данных достигает 4,95 Гбит/с, что соответствует разрешению 1080p. Можно считать, что версия 1.2 решает проблему 1080p на телевизорах и проблему передачи данных между компьютерами.
HDMI 1.3
В июне 2006 года обновление HDMI 1.3 внесло самые значительные изменения в частоту одноканальной полосы пропускания, доведя её до 340 МГц. Это позволило ЖК-телевизорам получать передачу данных со скоростью 10,2 Гбит/с. Версия 1.3 состоит из четырёх пар каналов передачи, одна из которых является тактовым каналом, а три другие пары — каналами TMDS (минимизирующими передачу дифференциальных сигналов), их скорость передачи составляет 3,4 Гбит/с. Таким образом, 3 пары — это 3 * 3,4 = 10,2 Гбит/с, что позволяет значительно расширить поддерживаемую версиями HDMI 1.1 и 1.2 глубину цвета с 24 бит до 30, 36 и 48 бит (RGB или YCbCr). HDMI 1.3 поддерживает 1080p; также поддерживаются некоторые менее требовательные 3D-функции (теоретически не поддерживаются, но на практике некоторые из них поддерживаются).
HDMI 1.4
Версия HDMI 1.4 уже поддерживает разрешение 4K, но ограничена пропускной способностью 10,2 Гбит/с, максимальное разрешение составляет всего 3840 × 2160, а частота кадров — 30 FPS.
HDMI 2.0
Пропускная способность HDMI 2.0 расширена до 18 Гбит/с, поддерживается быстрое подключение и горячее подключение, разрешение 3840 × 2160 и частота кадров 50 и 60 кадров в секунду. Одновременно поддерживается аудио до 32 каналов и максимальная частота дискретизации 1536 кГц. HDMI 2.0 не определяет новые цифровые линии, разъемы и интерфейсы, поэтому он обеспечивает идеальную обратную совместимость с HDMI 1.x, и существующие два типа цифровых линий могут использоваться напрямую. HDMI 2.0 не заменит HDMI 1.x, но, основываясь на последнем улучшении, любое устройство, поддерживающее HDMI 2.0, должно сначала обеспечить базовую поддержку HDMI 1.x.
Стандарт обеспечивает пропускную способность до 48 Гбит/с, и, в частности, новый стандарт HDMI 2.1 теперь поддерживает разрешение 7680 × 4320 при 60 Гц и 4K при 120 Гц. Разрешение 4K включает 4096 × 2160 пикселей и 3840 × 2160 пикселей истинного 4K, в то время как в спецификации HDMI 2.0 поддерживается только 4K при 60 Гц.
Тип интерфейса HDMI:
HDMI типа A — наиболее распространенный тип. Кабель HDMI Разъем типа А имеет 19 контактов, ширину 13,9 мм и толщину 4,45 мм. Обычно такие разъемы используются в плоских телевизорах и видеотехнике. Тип А имеет 19 контактов, ширину 13,9 мм и толщину 4,45 мм, и в настоящее время 99% аудио- и видеотехники, используемой в повседневной жизни, оснащена разъемами такого размера. Например: Blu-ray плееры, цифровые приставки, ноутбуки, ЖК-телевизоры, проекторы и так далее.
Разъем HDMI типа B встречается относительно редко. Разъем HDMI B имеет 29 контактов и ширину 21 мм. Скорость передачи данных HDMI типа B почти вдвое выше, чем у HDMI типа A, и эквивалентна DVI Dual-Link. Поскольку большинство аудио- и видеооборудования работает на частотах ниже 165 МГц, а рабочая частота HDMI типа B превышает 270 МГц, он слишком "требует внимания" для домашнего использования и сейчас используется лишь в некоторых профессиональных случаях, например, при разрешении WQXGA 2560 × 1600.
HDMI Type C, часто называемый Mini HDMI, в основном предназначен для небольших устройств. HDMI Type C также использует 19 контактов, его размер 10,42 × 2,4 мм почти в 3 раза меньше, чем у Type A, поэтому область его применения очень мала, в основном он используется в портативных устройствах, таких как цифровые камеры, портативные плееры и другое оборудование.
HDMI типа D, также известный как Micro HDMI, — это новейший тип интерфейса, значительно уменьшенный в размерах. Двухрядная конструкция, также имеющая 19 контактов, занимает всего 6,4 мм в ширину и 2,8 мм в толщину, что очень похоже на интерфейс Mini USB. В основном используется в небольших мобильных устройствах, больше подходит для портативного и автомобильного оборудования. Например: мобильные телефоны, планшеты и т. д.
HDMI типа E (Type E) в основном используется для передачи аудио- и видеосигнала в автомобильных развлекательных системах. В связи с нестабильностью салона автомобиля, HDMI типа E разработан с учетом таких характеристик, как сейсмостойкость, влагостойкость, высокая прочность и устойчивость к большим перепадам температур. В конструкции предусмотрена механическая блокировка, обеспечивающая надежность контакта.