• Ako funguje HDMI?
• Aké formáty audio-video používa rozhranie HDMI?
• Ako funguje prenos HDMI?
• Aké dáta môže prenášať HDMI?
• Ovplyvňuje kábel kvalitu signálu HDMI?
• Káble Akyga 1.4 HDMI

Ešte pred 20 rokmi existovalo veľa konkurenčných rozhraní používaných na prenos obrazu a zvuku medzi audio-video zariadeniami. Predstavovalo to určitý problém pre spotrebiteľov, a zároveň komplikáciu pre profesionálov. Najvážnejšou výzvou sa ukázal byť vývoj technológie. Výrobcovia počítačov, ako aj TV zariadení, ako aj televízne spoločnosti, videli potenciál obrazu s vysokým rozlíšením. Problém nebol ani tak vyrobiť alebo odosielať obraz v takej kvalite, ale jeho príjem a zobrazenie na obrazovke spotrebiteľa. A najmä prenos signálu medzi jednotlivými zariadeniami – zosilňovač, rekordér, televízor, počítač, monitor atď. Existujúce štandardy (kompozitný obraz alebo štandard VGA a dokonca aj DVI) už dosiahli maximum svojich technických možností.

Hoci na začiatku 21. storočia existovalo na trhu niekoľko konkurenčných riešení, dnes je jasné, že víťazom sa stal multimediálny štandard pôvodom z Japonska, vyvinutý za spolupráce firiem ako: Hitachi, Panasonic, Sony alebo Toshiba. Poznáme ho zo skratky: HDMI.

AKO FUNGUJE HDMI?

HDMI je rozhranie, t.j. špecifikuje nielen prenosové protokoly a ich elektrické vlastnosti, ale aj mechanické špecifikácie konektorov. Tie sa dodávajú v niekoľkých veľkostiach: Štandardné HDMI, HDMI mini a HDMI micro. Zástrčky a zásuvky majú rovnaké možnosti bez ohľadu na veľkosť a ich miniaturizované varianty sa používajú v zariadeniach, ktoré si vynucujú používanie malých konektorov. Napríklad HDMI mini sa používajú v mnohých modeloch fotoaparátov DSLR (DSLR) Canon a Nikon a doska Raspberry Pi4 B umožňuje montáž až dvoch zásuviek HDMI micro.

Na rozdiel od svojich predchodcov bol HDMI vyvinutý ako multimediálny štandard, čo znamená, že umožňuje prenos obrazu, ako aj zvuku a iných dát. Preto dokonca aj všeobecný opis možností HDMI vyžaduje pohľad na niekoľko aspektov tohto rozhrania.

Adaptér Akyga na pripojenie štandardného HDMI kábla k mini zásuvke HDMI.

AKÉ FORMÁTY AUDIO-VIDEO POUŽÍVA ROZHRANIE HDMI?

Metaúdaje a audiovideo sa prenášajú v akomkoľvek formáte pri zachovaní minimálnych požiadaviek stanovených normami CEA-861. V závislosti od verzie rozhrania (HDMI 1.0, HDMI 1.1 atď.) používa následné revízie tejto dátovej štruktúry. Keďže prechádza neustálym vývojom, vyvíja sa s technológiou displeja, pričom samotný štandard HDMI zostáva aktuálny a prispôsobený potrebám špičkových produktov a zároveň je spätne kompatibilný. Nekomprimované video dáta sa väčšinou prenášajú s presnosťou mapovania farieb sRGB (8 bitov na kanál), avšak obraz môže byť opísaný v ešte hlbších farebných priestoroch (xvYCC 4:4:4, Y′C_BC_R 4:4:4, atď.). V novších verziách rozhrania bola pridaná kompatibilita so stále vyšším rozlíšením obrazu, od FullHD (teda 1920×1080) až po štandardy 4K a dokonca aj 8K a 10K, ktorým sa v súčasnosti začínajú prispôsobovať výrobcovia televízorov, monitorov a súvisiacich obrazoviek.

Audio prenášané cez kábel HDMI sú nekomprimované vzorky zahrnuté vo formáte PCM. Inými slovami: prenáša sú pomocou bitov, ktoré idú priamo do snímača DAC (C/A) v cieľovom zariadení. Samozrejme, bezstratový signál môže byť predbežne spracovaný, či už analógovo alebo digitálne, podobne ako u kompaktných diskov prehrávaných digitálnym pripojením. HDMI podporuje až 8 zvukových kanálov odobratých vzoriek s frekvenciou do 192 kHz s rozlíšením až 24 bitov. Pre porovnanie, hudba na kompaktnom disku je zapisovaná so 16-bitovou presnosťou s frekvenciou 44,1kHz.

AKO FUNGUJE PRENOS HDMI?

Všimnite si, že rozhranieHDMI samo osebe nevykonáva kompresiu dát. To má dva dôsledky. Po prvé, obraz a zvuk sa prenášajú bez straty. Po druhé (a tu prichádza výzva) možnosti HDMI sú úmerné rýchlosti prenosu dát. Následné revízie HDMI, prispôsobené podpore stále vyššieho rozlíšenia obrazu a zvuku, ako aj čoraz väčších balíkov metaúdajov, nemenia spôsob prenosu, len zvyšujú jeho šírku pásma. Zatiaľ čo prvá generácia rozhrania dosahovala rýchlosť cca 5Gb/s, najnovšia verzia (HDMI 2.1) beží rýchlosťou až 48Gb/s. Okrem toho sa tento vývoj vyskytuje v spotrebiteľskom segmente, kde sa konektory a káble môžu používať v neoptimálnych (alebo dokonca úplne nepriaznivých) podmienkach. Štandard HDMI stále zostáva aktuálny a spätne kompatibilný vďaka použitej prenosovej technológii, ktorou je TMDS.

TMDS – čo to je a ako to funguje?

TMDS je skratka pre transition-minimized differential signaling, t.j. diferenciálnu signalizáciu s minimálnou variabilitou. Táto technológia sa používa v štandarde HDMI na obmedzenie vplyvu elektromagnetického žiarenia na prenášané dáta. Pri tejto metóde každý bajt vyžaduje odoslanie dvoch 10-bitových rámcov a komunikácia sa uskutočňuje prostredníctvom troch kanálov, z ktorých každý pozostáva z dvoch riadkov podľa pravidiel diferenciálnej signalizácie (čo už samo o sebe poskytuje určitú ochranu signálu). Každý dátový bajt je spracovaný bit po bite vylučujúcou alternatívnou funkciou alebo jej negovaním (XOR alebo XNOR), aby sa zabezpečilo čo najmenej prechodov medzi logickými stavmi. Znížená frekvencia zmien ďalej obmedzuje interferenciu medzi žilami kábla, ako aj vplyv vonkajších faktorov. V druhej fáze, pri opätovnom prenose bajtu, ak vyžaduje zachovanie priemernej aktuálnej hodnoty, sú údaje logicky negované. V každom 10-bitovom dátovom rámci okrem prenášaného bajtu existujú dva bity, ktoré určujú, ktoré logické operácie sú vykonávané.

AKÉ DÁTA MÔŽE PRENÁŠAŤ HDMI?

Moderné televízory s módnym dodatkom „smart“, pomaly preberajú úlohu, ktorú, až donedávna, plnili prehrávače, rekordéry a zosilňovače – a pomaly sa stávajú zábavnými centrami. Už nepotrebujete ďalšie zariadenia na prijímanie obsahu z populárnych stránok, ako napríklad YouTube alebo Netflix, stačí modulárny počítač skrytý spolu s ovládačom, tunerom, zosilňovačom a napájaním vo vnútri televízora. S týmto prelomom sa objavil aj problém známy práve z počítačového priemyslu – ako eliminovať prebytočné káble? Pripojenie viacerých antén, audio-video zdrojov, audio výstupu, riadiaceho signálu, internetu – to všetko sivyžaduje použitie samostatných káblov. A tu opäť prišlo na pomoc rozhranie HDMI.

Funkcie, ktoré môže HDMI vykonávať, sú prísne závislé od možností uvedených v norme CEA-861. Keďže sa okrem iného zakladá na formáte prenášaných metaúdajov, bolo možné vyvinúť technológiu bez zásahu do jej fyzikálnej špecifikácie.

HDMI kábel novšej generácie (značka Akyga). Hoci zvonku vyzerá identicky s jeho predchodcami, líši sa v konštrukcii.

V následných iteráciách rozhrania bol rozšírený o funkcie ako CEC, teda prenos riadiaceho signálu (napr. z diaľkového ovládania), automatickú synchronizáciu zvuku s obrazom, podporu novších štandardov Dolby (TrueHD). Jedným z najväčších prelomov bola verzia HDMI 1.4, v ktorej bol pridaný zvukový vratný kanál, ktorý umožnil odoslať zvuk do zosilňovača, rovnako ako ethernetový kanál s rýchlosťou až do 100 Mbit/s. Posledná uvedená funkčnosť bola reakciou na rastúci význam, ktorý internet plní v domácich centrách zábavy. Všetky tieto inovácie však vyžadovali stále kvalitnejšie káble.

OVPLYVŇUJE KÁBEL KVALITU SIGNÁLU HDMI?

Krátka odpoveď znie: nie. Dlhá odpoveď: záleží o aký kábel ide

Na rozdiel od napríklad nasledujúcich generácií konektorov USB majú konektory, zásuvky a HDMI vodiče stále rovnaký počet kontaktov a žíl. Desaťnásobná šírka pásma moderných káblov HDMI však vyžadovala určitú aktualizáciu. Napríklad komunikácia Ethernet bola realizovaná dvojicou žíl predtým používaných na iné účely. Aby vodiče mohli prenášať dáta uspokojivou rýchlosťou, ich pár je skrútený a umiestnený (voliteľne) do samostatného opletu. Staršie generácie káblov, v ktorých boli žily usporiadané paralelne, nebudú schopné realizovať hladké sieťové pripojenie.

Je potrebné spomenúť, že pokiaľ digitálny video signál v rozlíšení 1980×1080 môže byť úspešne bez straty prenášaný do najnovšej generácie televízorov pomocou starého HDMI kábla – o toľko vyššie rozlíšenie a najnovšie funkcie ponúkané týmto rozhraním vyžadujú investície do lepšej kabeláže.

KÁBLE HDMI 1.4 ZNAČKY AKYGA

V katalógu TME máme mnoho produktov kompatibilných s najnovšou generáciou HDMI. Osobitnú pozornosť si zaslúžia káble a príslušenstvo značky Akyga. K dispozícii za prijateľné ceny, vyrobené na roky spoľahlivej prevádzky, overené na mnohých svetových trhoch. Kabeláž Akyga v katalógu TME je dôkladne klasifikovaná, aby sa uľahčil výber správnych produktov.

Ponúkame káble s dĺžkou až 20 metrov umožňujúce komunikáciu zariadení cez Ethernet, vyrobené v štandarde High Speed Standard, teda kompatibilné s najvyššími rozlíšeniami monitorov a televízorov (4K, UHD atď.). Dlhšie HDMI káble vyžadujú použitie repeaterov zosilňujúcich signál. Do ponuky sme zahrnuli tiež Akyga káble s HDMI 2.0, t. j. s podporou technológie Dual View na prenos dát na dva nezávislé displeje.

Konektory a zásuvky produktov Akyga majú pozlátené kontakty, takže sú chránené proti korózii a poskytujú vynikajúce spojenie. Pri digitálnom signále je to veľmi dôležité, pretože nepresný kontakt dokonca čo i len jedného kontaktu môže mať za následok úplný výpadok signálu. Okrem toho máme v našich skladoch výrobky, ktoré sú označované výrobcom ako Pro (položky, ktorých podpis je ukončený písmenom P) – majú ďalšiu vrstvu opletu na ochranu signálov pred rušením.

Uhlový adaptér Akyga.

Akyga je tiež množstvo HDMI príslušenstva, ako sú napríklad adaptéry, napríklad uhlové, alebo špeciálne adaptéry, ktoré umožňujú pripojenie drôtov k ťažko dostupným zásuvkám. Sú užitočné pri inštalácii televízora alebo zosilňovača v blízkosti steny, keď je prístup k vstupom/výstupom a zásuvkám ťažký, rovnako aj v situácii, kedy je potrebné pripojiť kábel HDMI do kompatibilnej DVI zásuvky.

tme.eu

• O autorovi
• Najnovšie príspevky

TME s.r.o.

Najnovšie články od TME s.r.o. (zobraziť všetky)

• Nové spájkovacie stanice JBC - 3. apríla 2024
• Gaming, počítačové príslušenstvo a iné - 2. marca 2024
• Náradie a príslušenstvo značky PROXXON - 1. februára 2024