A HDMI szabvány története és jövője

Univerzális, AKYGA márkájú kábelezések UHD képhez és adatátvitelhez.

2021. január 25., hétfő, 06:00

Címkék: adatkommunikáció csatlakozás-technika csatlakozó szabványosítás TME vezeték nélküli adatátvitel

• Hogyan működik a HDMI? • Milyen audió-videó formátumokat használ a HDMI interfész? • Hogyan működik a HDMI transzmisszió? • Milyen adatokat képes transzmittálni a HDMI? • Befolyásolja-e a kábel a HDMI jel minőségét? • HDMI 1.4 kábelek az Akyga márkától

Egy olyan 20 évvel ezelőtt számos egymással konkuráló interfész létezett az audió-videó berendezések közötti hang- és képanyagok továbbítására. Ez bizonyos problémákat okozott a felhasználók számára, és szintén bizonyos gondokat jelentett a professzionalisták számára is. A technológiai fejlődése bizonyult a legkomolyabb kihívásnak. A számítógépek, de az RTV eszközök gyártói, mint ahogy a televízió adók üzemeltetői is, felismerték a magas képfelbontásban rejlő potenciált. Nem is annyira a magas minőségű kép előállítása és elküldése jelentett nehézséget, mint inkább annak fogadása és megjelenítése a fogyasztó képernyőjén. Különösen így volt ez az olyan berendezések közötti jel továbbításnál, mint amilyenek - az  amplitunerek, képrögzítők, televíziók, komputerek, monitorok stb. Az eddigi szabványok (mint: kompozit kép vagy VGA, sőt, a DVI standard is) elérték technikai lehetőségeik maximumát.

Igaz ugyan, hogy a XXI. század elején a piacon több, egymással rivalizáló megoldás is funkcionált, de mára már világossá vált, hogy ez a Japánból eredő multimédiás standard lett a győztes, mely olyan cégek együttműködése révén jött létre, mint többek között: Hitachi, Panasonic, Sony és Toshiba. A megoldást a rövidítéséről ismerjük: HDMI.

Hogyan működik a HDMI?

A HDMI egy interfész, ami nem csak a transzmissziós protokollt és annak elektromos tulajdonságait határozza meg, hanem a csatlakozó mechanikus specifikációját is. Ez utóbbi, vagyis a csatlakozó több méretben is előfordul, úm.: HDMI standard, HDMI mini, és HDMI micro. A dugó és az aljzat azonos lehetőségekkel rendelkeznek, függetlenül a méretüktől. A miniatürizált változatokat olyan berendezésekben alkalmazzák, melyek a méretüknél fogva kikényszerítik a kisméretű csatlakozók használatát. Például, a HDMI mini-t a Canon és Nikon márkák digitális tükörreflexes (DSLR) modelljeinek sokaságában használják, a Raspberry Pi 4B kártyán pedig kettő HDMI micro aljzat is el van helyezve.

Elődjeivel ellentétben, a HDMI-t eleve multimédiás standardként dolgozták ki, ami azt jelenti, hogy egyaránt lehetővé teszi képi és hanganyagok transzmisszióját ugyanúgy, mint egyéb adatok továbbítását is. Ebből következően a HDMI lehetőségeinek általános leírásához több szempontból is meg kell vizsgálni ezt az interfészt.


AK-AD-04 Akyga adapter, mellyel a standard HDMI kábel HDMI mini aljzatba csatlakoztatható.

Milyen audió-videó formátumokat használ a HDMI interfész?

A meta-adatok valamint az audió-videó adatok továbbítása tetszőleges formátumban történik, a CEA-861-es szabványokban meghatározott minimális követelmények betartásával. Az interfész a változatától (HDMI 1.0, HDMI 1.1 stb.) függően ennek az adatstruktúrának az egymást követő revízióit használja. Ez az adatstruktúra azonban a kijelző-technológiával együtt állandóan fejlődik, maga a HDMI standard viszont aktuális marad, és illeszkedni fog a legkorszerűbb termékek igényeihez, vagyis visszafelé kompatibilis lesz. A tömörítetlen videó adatokat jellemzően sRGB (csatornánként 8 bit) színhűségű pontossággal továbbítják, de a kép ettől még mélyebb színterekben is leírható (xvYCC 4:4:4, Y′CBCR 4:4:4 stb.). Az interfész újabb változatainál egyre nagyobb képfelbontásoknál is biztosítják a kompatibilitást a Full HD-tól (vagyis 1920x1080-tól) kezdve, egészen a 4K, sőt 8K és 10K standardokig, melyeket mostanság adaptálnak a televíziók, monitorok és hasonló kijelzők gyártói.

A HDMI kábel segítségével továbbított hanganyag valójában nem más, mint PCM formátumba foglalt tömörítetlen minták összessége. Más szóval: a hang olyan bit-ek segítségével továbbítódik, melyek közvetlenül eljutnak a célberendezésben lévő DAC (C/A) konverterhez. Természetesen, a veszteségmentes jelet előzetesen analóg vagy digitális módon konvertálni lehet, hasonlóképp, mint a digitális kapcsolattal lejátszott kompakt lemezek (CD) esetében. A HDMI akár max. 192 kHz frekvenciával mintázott, 24 bit-es felbontást elérő, 8 audió csatornát is ki tud szolgálni. Összehasonlításul: a kompakt lemezre a zenei anyagok írása 16-bites pontossággal, 44,1 kHz frekvenciával történik.

Hogyan működik a HDMI transzmisszió?

Hangsúlyozni kell, hogy a HDMI interfész önmagában nem végez adattömörítést. Ebből kettő dolog következik. Az első: a kép és a hang továbbítása veszteségek nélkül zajlik. A második (és itt már megjelenik a kihívás): a HDMI képességei arányosak az adattovábbítás sebességével. Az egymást követő HDMI-verziók, amelyek a magasabb és még magasabb kép- és hangfelbontás, valamint az egyre nagyobb meta-adat csomagok támogatására lettek adaptálva, nem változtatják meg az átviteli módot, csak növelik annak áteresztő képességét. Míg az első generációs interfészek sebessége elérte a kb. 5Gb/s körüli szintet, a legújabb (HDMI 2.1) verzió  akár 48Gb/s-ot  is tudhat. Ráadásul, ez az evolúció a fogyasztói szegmensben zajlik, ahol a csatlakozókat és kábeleket nem optimális (vagy akár meglehetősen kedvezőtlen) körülmények között is szokták használni. Az alkalmazott TMDS nevű adatátviteli technológiának köszönhetően, a HDMI szabvány továbbra is aktuális és visszafelé kompatibilis.

TMDS – mi is ez, és hogyan működik?

A TMDS a transition-minimized differential signaling rövidítése, melynek jelentése: „differenciál átvitel minimális számú jelszint átmenettel”. Ezt a technológiát a HDMI szabványban azért használják, hogy csökkentsék az elektromágneses sugárzásnak a továbbított adatokra gyakorolt hatását. Ennél a módszernél mindegyik bájt két 10 bites keretet igényel, és a kommunikáció három csatornán megy végbe, amelyek mindegyike két vonalból áll, a differenciál jel szabályai szerint (ami önmagában biztosítja a jel bizonyos védelmét). Mindegyik adatbájt bit-bitet követve konvertálásra kerül egy exkluzív alternatíva funkció vagy annak negált funkciója (XOR vagy XNOR) révén, annak érdekében, hogy biztosítva legyen a logikai állapotok közötti átmenetek lehető legkisebb száma. A csökkentett változtatási frekvencia emellett korlátozza a kábelerek közötti interferenciát, valamint a külső tényezők hatását. A második fázisban, a bájt újra küldése során, ha szükség van az átlagos áramlási érték fenntartására, az adatokat logikailag negálják. Minden 10 bites adatkeretben az átvitt bájton kívül két bit található, amelyek meghatározzák, hogy mely logikai műveleteket hajtották végre.

Milyen adatokat képes transzmittálni a HDMI?

A modern televíziókészülékek, adaptálva a divatos „smart” jelzőt, lassan átveszik az olyan berendezések szerepeit, melyek funkcióit nemrégen különféle lejátszók, rögzítők és amplitunerek töltötték be – vagyis a TV-k egyre inkább szórakoztató központokká válnak. Az olyan népszerű tartalomszolgáltatók vételéhez, mint pl. a YouTube vagy Netflix, nincs már szükség további berendezésekre, ehhez elegendő egy  - a televízió belsejében elhelyezett, vezérlővel, tunerrel erősítővel és tápegységgel rendelkező - moduláris komputer. Ezzel az áttöréssel együtt megjelent a számítógépiparban ismert probléma – hogyan szabaduljunk meg a felesleges kábelektől? Több antenna, audió-videó források, audió kimenetek, vezérlő jel, internet bekötése – mind-mind külön vezetéket igényelt. És itt megint a HDMI interfész érkezett a segítségünkre.

A HDMI által ellátható funkciók szigorúan függenek a CEA-861 szabványban meghatározott képességektől. Mivel ennek a szabványnak az alapját többek között a továbbított meta-adatok formátuma képezi, lehetséges volt a technológia fejlesztése anélkül, hogy bele kellet volna avatkoznunk az interfész fizikai specifikációjába.


AK-HD-100P újabb generációs HDMI kábel (Akyga márka). Jóllehet kívülről teljes azonos az elődjeivel, szerkezeti felépítésben különbözik azoktól.

Az interfész későbbi iterációiban azt olyan funkciókkal bővítették, mint a CEC, azaz a vezérlőjel továbbítása (pl. távirányítóról), automatikus audió-videó szinkronizálás, és az újabb Dolby (TrueHD) szabványok támogatása. Az egyik legnagyobb áttörés a HDMI 1.4 volt, amelybe egy audió visszacsatoló csatorna került, amely lehetővé teszi a hangsáv visszaküldését például az amplitunerhez, valamint egy Ethernet csatorna, amelynek sebessége akár 100 Mbit/s is lehet. Ez utóbbi funkció válasz volt az Internet növekvő jelentőségére az otthoni szórakoztató központokban. Mindezen újításokhoz azonban egyre jobb minőségű kábelekre volt szükség.

Befolyásolja-e a kábel a HDMI jel minőségét?

Rövid válasz: nem. Hosszú válasz: az attól függ.

Ellentétben pl. az USB csatlakozók egymást követő generációival, a HDMI aljzatok és kábelek  továbbra is ugyanolyan számú érintkezővel és érrel rendelkeznek. A modern HDMI kábelek tízszeres áteresztőképességének eléréséhez azonban mégis szükség volt bizonyos modernizálásra. Például, az Ethernet kommunikáció egy korábban más célra használt érpárral lett megvalósítva. Ahhoz, hogy a vezetékek kielégítő sebességgel továbbíthassák az adatokat, páronként összesodorták őket és (opcionálisan) külön körszövetben helyezték el. A kábelek idősebb generációi, melyekben az erek párhuzamosan voltak elhelyezve, már nem képesek megfelelő hálózati kapcsolatok létesítésére.

Érdemes megjegyezni, hogy míg az 1980x1080 felbontású digitális videójelet egy régi HDMI kábellel sikeresen el lehet küldeni a legújabb generációs TV-készülékre – addig a nagyobb a felbontás, és az interfész által kínált legújabb funkciók már jobb minőségű kábelezés  beszerzését célzó beruházást igényelhetnek.

HDMI 1.4 kábelek az Akyga márkától

A TME katalógusban sok olyan termék található, amely kompatibilis a legújabb HDMI generációval. Külön említést érdemelnek az Akyga kábelek és tartozékok. Ezek megfizethető áron elérhetőek, hosszú éveken át tartó megbízható működésre lettek készítve, és beváltak számos globális piacon. A TME katalógusban lévő Akyga vezetékek gondosan osztályozva vannak, hogy megkönnyítsék a megfelelő termékek kiválasztását.

Kínálunk akár 20 méter hosszú kábeleket is, amelyek lehetővé teszik az eszközök Etherneten keresztüli kommunikációját, a High Speed szabvány szerint készültek, és kompatibilisek a legnagyobb felbontású monitorokkal és tévékészülékekkel (4K, UHD stb.) is. A hosszabb HDMI-kábeleknél repeater-ek használatára van szükség a jelek erősítéséhez. Az ajánlatunkban elhelyeztük a Dual View technológiát támogató, HDMI 2.0 standard szerinti Akyga kábeleket is, amelyek lehetővé teszi az adatok két független kijelzőre történő átvitelét.

Az Akyga csatlakozó dugók és aljzatok aranyozott érintkezőkkel vannak szerelve, aminek köszönhetően védettek korrózió ellen és tökéletes kontaktust biztosítanak. Digitális jelek esetében ennek nagy jelentősége van, mert akárcsak egy érintkező nem precíz kontaktusa is teljes jelhiányt okozhat. Ezen kívül, a raktárainkban rendelkezünk a gyártó által Pro kiegészítő névvel ellátott termékekkel is (ezen árucikkek felirata P betűvel végződik) – melyek kiegészítő körszövet réteggel is el vannak látva, hogy jobb védelmet nyújtsanak a jelek számára az interferenciákkal szemben.


AK-AD-45 könyökös Akyga adapter

Az Akyga név számos HDMI-tartozékot is jelent, mondjuk adaptereket, például könyökös kivitelben, amelyek lehetővé teszik a kábelek nehezen elérhető aljzatokba történő csatlakoztatását. Ezek hasznosak például akkor, ha TV-t vagy amplitunert a falhoz közel szerelnek fel/helyeznek el, amikor a bemenet/kimeneti aljzatokhoz nehezen lehet hozzáférni, valamint olyan helyzetben, amikor a HDMI-kábelt egy kompatibilis DVI-aljzathoz kell csatlakoztatni.

Az összes Akyga termék megfelel a legalább 1.4. verziójú HDMI interfészre előírt követelményeknek

A cikk forrása:

www.tme.eu

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
TERMÉK + MEGOLDÁS

Magával ragadó film-, hangzás- és játékélmény? Hódít a Panasonic OLED-je

MŰSZAKI ÁLLÁSBÖRZE




Média Partnerek