Názov konektora HDMI (High Definition Multimedia Interface) sa doslova prekladá ako High Definition Multimedia Interface. Na jeho vývoji sa v roku 2003 podieľalo sedem spoločností: Philips, Hitachi, Thomson, Matsushita Electric Industrial, Silicon Image, Toshiba a Sony.
HDMI konektor používané ako rozhranie na prenos nekomprimovaných digitálnych video a audio signálov vysoká kvalita. Rozhranie HDMI podporuje prenos v maximálne rozlíšenie video a audio signály vo formátoch ako DTS, LPCM, DVD-Audio, Dolby Digital, Super Audio CD atď. HDMI môže mať maximálna rýchlosť prenos dát rýchlosťou až 10,2 Gbit/s (340 MHz). Rozhranie používa protokol TMDS.
TMDS je diferenciálna metóda prenosu signálu s minimalizáciou prechodu. Vysielač obsahuje pokročilý algoritmus kódovania signálu, ktorý znižuje elektromagnetické rušenie vyskytujúce sa v drôtoch a poskytuje spoľahlivý systém obnovenie hodinového signálu po poruche v prijímači pri používaní dlhý kábel alebo krátky kábel nízkej kvality.
Napriek tomu, že tento typ Konektor podporuje „horúce“ pripojenie, to znamená, že pre väčšiu bezpečnosť nie je potrebné vypínať napájanie pripojených zariadení, stále je lepšie hrať na istotu a pripájať zariadenia vypnuté, najmä pri pripájaní TV do počítača.
Špecifikácia HDMI definuje signály, protokoly, elektrické rozhrania a mechanické požiadavky normy. Existuje päť typov konektorov HDMI:
Nižšie je Vývod HDMI konektory. Číslovanie kolíkov na spájkovanej strane zástrčky.
História prenosu signálu v digitálnom formáte siaha až do roku 1928 vďaka práci amerického telefónneho inžiniera pôvodom zo Švédska Harryho Nyquista, ktorý pridelil šírku pásma impulznému signálu cez drôty. Vďaka vysokej účinnosti a dlhému dosahu prenosu, technológia konverzie analógové signály do pulzného kódu každý rok s vývojom technologické možnosti neustále zlepšoval. Prvý digitálny zvukový záznam na pásku s kódovaním a dekódovaním do zvuku predstavila spoločnosť SONY v roku 1969 na 2-palcovej páske pre videorekordér, avšak podoba zvukového signálu v modernom ponímaní formátu mp3 sa objavila až v roku 1994. Tvorba a záznam digitálneho videosignálu sa uskutočnil vďaka vývoju v spoločnostiach Panasonic a SONY na DV a MiniDV videokazety v polovici 90. rokov. Aktívny vývoj kódovania video signálov do digitálnych dát so zlepšovaním kvality a rýchlosti spracovania obrazu viedol v roku 1999 k prijatiu jednotného svetového štandardu pre televíziu s vysokým rozlíšením. Analógový video signál bol rozložený na 1125 riadkov, pričom každý riadok bol prevedený na digitálny signál a na obrazovke sa zobrazí. Takto vznikol signál 1080i. Zároveň bol schválený nový konektorový formát na prenos digitálnych dát DVI, ktorý mal nahradiť zastarané VGA.
Keď sa začiatkom roku 2002 objavili prvé multimediálne zariadenia s digitálnym prenosom obrazu a zvuku, vznikla potreba jednotného rozhrania schopného prenášať multimediálny signál jedným káblom. Pre jeho dizajn pridelili popredných japonských spoločností Philips, Hitachi, Sony, Thomson, Panasonic a Silicon Image popredných inžinierov. V decembri 2002 sa teda objavilo prvé digitálne rozhranie schopné súčasne prenášať video dáta a digitálny viackanálový zvuk. Pre svoju všestrannosť bol nazývaný skratkou pre High Definition Multimedia Interface Vysoké rozlíšenie), čiže HDMI.
Rozhranie HDMI vo verzii 1.0 dokázalo prenášať signál rýchlosťou 4,9 Gbps, digitálne video s rozlíšením 1080p a frekvenciou progresívneho snímania 60Hz, ako aj 8-kanálový zvuk s frekvenciou 192 kHz/24 bit. Pre porovnanie prenosová rýchlosť rozhrania pripojenia pevného disku SATA disky II je 3 Gbit/s a SATA III je až 6 Gbit/s. HDMI nahradil SCART konektor a analógové RCA rozhranie (tulipány). Od konca roka 2002 do septembra 2013 postupné zlepšovanie protokolu prenosu dát optimalizovalo konektor na verziu 2.0 bez zmeny fyzických rozmerov, s výnimkou použitia mini-HDMI a micro-HDMI. Medzi hlavné zmeny patria:
- podpora ochrany zvukových údajov pre formát DVD-Audio pre multimediálne prehrávače,
- od verzie 1.3 (jún 2006) zvýšená priepustnosť rozhranie až do 10,2 Gbit/s a tiež pridaná podpora zvukových formátov Dolby TrueHD a DTS-HD Master Audio, bol navrhnutý mini-HDMI konektor (typ C),
- verzia 1.4 (máj 2009) pridaná podpora ethernetovej siete s rýchlosťou 100 Mbit/s, podpora 3D, bol navrhnutý micro-HDMI konektor (typ D),
- verzia 1.4 a,b (marec 2010 – október 2011) – vylepšenia smerom k podpore 3D, podpora formátu videa 1080p pri obnovovacej frekvencii 120 Hz.
4. septembra 2013 bol ohlásený konektor HDMI vo verzii 2.0. Jeho vlastnosťou je zvýšená rýchlosť prenosu dát až 18 Gbps, ktorá umožní plný prenos Full HD 3D video obsahu s rozlíšením 4K (3840 x 2160 pri 60 Hz). okrem toho nové rozhranie naučil prenášať až 32 kanálov zvukového signálu s nosnou frekvenciou 1532 kHz (prirodzený zvuk). HDMI 2.0 po prvýkrát podporuje obraz s pomerom strán 21:9.
História zmien rozhrania HDMI je uvedená v tabuľke nižšie:
Verzia HDMI | 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 |
Analógový prenos sRGB | + | + | + | + | + | + |
Podporujte YCbCr 4:2:2/4:4:4 | + | + | + | + | + | + |
Zvuk 8 kanálov LPCM, 192 kHz, bitrate 24 - bit | + | + | + | + | + | + |
Podporuje Blu-ray Disc a HD DVD formát vo Full HD rozlíšení | + | + | + | + | + | + |
Obojsmerná zbernica CEC Device Control Bus | + | + | + | + | + | + |
Podpora DVD-Audio | - | + | + | + | + | + |
Podpora Super Audio CD (DSD). | - | - | + | + | + | + |
Prenos farebných poltónov s bitovou hĺbkou 30/36/48-bit | - | - | - | + | + | + |
xvYCC Hue Enhancement System | - | - | - | + | + | + |
Systém synchronizácie zvuku (Auto lip-sync) | -- | - | + | + | + | |
Podpora zvukového kodeku Dolby True HD | - | - | - | + | + | + |
Podpora audio kodeku DTS-HD Master Audio | - | - | - | + | + | + |
Rozšírenie funkčnosti riadiacej zbernice zariadenia CEC | - | - | - | + | + | + |
3D prenos cez HDMI | - | - | - | - | + | + |
Podpora siete Ethernet | - | - | - | - | + | + |
Obojsmerná audio zbernica (ARC) | - | - | - | - | + | + |
Rozlíšenie 4K s 30 snímkami za sekundu | - | - | - | - | + | + |
4K rozlíšenie so 60 snímkami za sekundu | - | - | - | - | - | + |
Podpora farebná paleta Rec. 2020 | - | - | - | - | - | + |
Podpora YCbCr 4:2:0 | - | - | - | - | - | + |
Prenáša 32 kanálov audio signálov | - | - | - | - | - | + |
Prenos zvukového signálu na frekvencii 1536 kHz | - | - | - | - | - | + |
Preneste multistreamový zvuk do 4 zariadení | - | - | - | - | - | + |
Prenos videa pre 2 zariadenia (Dual View) | - | - | - | - | - | + |
Podpora pomeru strán 21:9 | - | - | - | - | - | + |
Typy HDMI káblov
Na obale moderných káblov HDMI je verzia protokolu uvedená veľmi zriedkavo, pretože jej špecifikácia bežnému používateľovi nič nepovie, ale pri držaní kábla v rukách vidíme slová ako: STANDARD, ETHERNET, AUTOMOTIVE, HIGH RÝCHLOSŤ a VYSOKÁ RÝCHLOSŤ s ETHERNETOM. Čo znamenajú všetky tieto výrazy? Takže:
HDMI STANDARD je kábel so špecifikáciou 2.0 (nižšie uvedené verzie nie sú priemyselne vyrábané), používaný na pripojenie multimediálnych zariadení v domácnosti na prenos videa vo FULL HD rozlíšení a vysokokvalitných digitálnych audio signálov. Tento kábel patrí do kategórie 1.
Štandardný kábel s funkciou príjmu a prenosu dát cez internet alebo interne LAN siete. Zásuvka takéhoto portu je navyše označená písmenami HEC. Technológia prenosu internetu do zariadenia cez HDMI kábel široké uplatnenie zatiaľ nebol nájdený, keďže neexistuje žiadny ekonomický prínos. Oveľa jednoduchšie je vybaviť ten istý televízor obyčajnou zásuvkou RG45 a pripojiť celosvetovej sieti cez krútená dvojlinka A sieťová karta alebo cez Wi-Fi.
AUTOMOTIVE sa prekladá ako „samohybný“. Tento kábel je určený na použitie v moderných automobilových videosystémoch. Jeho charakteristickou črtou je vylepšené tienenie pred rušením palubnej elektroniky a dvojitá izolácia pre extrémne prevádzkové podmienky (flexibilita, zmeny teploty a vlhkosti). Zvyčajne ide o jeden z najdrahších káblov HDMI.
Bežný kábel HDMI 2.0 štandard prídavná obrazovka a zväčšený prierez vodičov pre stabilný prenos dát. V podstate VYSOKÁ RÝCHLOSŤ ( zvýšená rýchlosť) je bežné marketingový trik zvýšiť náklady na káble a argumentáciu kvalitné materiály. Existuje aj modifikácia tohto kábla s prenosom ETHERNET signálov. Kábel je dodávaný s kategóriou 2.
Podľa fyzického prevedenia sa HDMI káble vyrábajú v dĺžkach od 30 cm do 20 metrov. Pri použití špecializovaných HDMI zosilňovačov s nezávislým napájaním (HDMI opakovače) je možné vzdialenosť zväčšiť na 35 - 40 metrov.
Pri kúpe kábla dlhšieho ako 7 metrov je potrebné venovať osobitnú pozornosť jeho hrúbke. Čím hrubší je prierez vodičov (a teda aj kábla ako celku) a čím hustejšie je opletenie obrazovky, tým menšie straty a stabilnejší obraz (nerozpadá sa) pri prenose signálu. Tento efekt sa môže prejaviť najmä pri prenose videosignálu s vysokou hustotou, napríklad pri dynamickom obraze FULL HD s vysokým dátovým tokom videa. Kvalita HDMI kábla a konektora (pozlátenie alebo postriebrenie) spravidla vôbec neovplyvňuje obraz a zvuk, ak je dĺžka kábla do 2,5 - 3 metre. Väčšie dĺžky niekoľkonásobne zvyšujú jeho cenu, rovnako ako kvalita spracovania a použitých materiálov (čistota medi, dodatočné tienenie atď.)
Pomerne často sa ľudia pýtajú, aké sú tieto „sudy“ pri konektoroch? Ide o filtračné tlmivky na ochranu zariadení pred vysokonapäťovým statickým rušením a vonkajším rušením. Tlmivky sú vybavené káblami resp dobrá kvalita, alebo viac ako 1,5 m dlhý Autor tohto článku sa stal obeťou lacného HDMI kábla zapojeného medzi satelitný tuner a TV. Pri výmene prijímacej hlavy na anténe spôsobila statická elektrina cez obrazovku poškodenie hlavný procesor TV. V dôsledku toho to nebolo možné opraviť. Ak by tam boli ochranné tlmivky, táto situácia by nenastala. V tomto smere odporúčame, aby ste si pri kúpe HDMI kábla dali na takýto doplnok pozor a zvolili práve takúto úpravu.
Typy konektorov HDMI
Dnes existujú 4 typy HDMI konektory Typ A, B, C, D.
HDMI typu A je základom všetkých verzií od 1.0 do 2.0. Ide o 19-pinový konektor, ktorý je kompatibilný s DVI-D adaptér, s tou výnimkou, že pri použití adaptéra nebude možný digitálny prenos zvuku. Tento konektor sa používa vo veľmi širokej škále rôznych domácich zariadení, kde je potrebný prenos digitálnych audio a video signálov: video prehrávače, zvukové prijímače, televízory.
HDMI typ B sa vyznačuje prítomnosťou 29 pinov v konektore. V každodennom živote sa používa veľmi zriedkavo, pretože bol nahradený typom A.
HDMI typ C alebo mini-HDMI - jeho hlavný rozdiel je v tom, že ide o menšiu verziu od typu A. Tento konektor je široko používaný v rôznych prenosných prehrávačoch médií, smartfónoch, PDA a videokamerách. Tento typ konektora bol uvedený na trh od verzie 1.3 v júni 2006.
HDMI typ D alebo micro-HDMI – používané v moderných fotoaparátoch, prenosné webové kamery, mobilných zariadení. Tento typ konektora bol prvýkrát použitý v máji 2009. Prvé konektory tohto typu vydal Molex.
Účel kontaktov možno určiť z tabuľky nižšie:
Typ A (štandard) | Typ B | Typ C (mini) | Typ D (mikro) | Účel |
1 | 1 | 2 | 3 | Údaje TMDS2+ |
2 | 2 | 1 | 4 | TMDS Data2 Shield |
3 | 3 | 3 | 5 | Údaje TMDS2- |
4 | 4 | 5 | 6 | Údaje TMDS1+ |
5 | 5 | 4 | 7 | TMDS Data1 Shield |
6 | 6 | 6 | 8 | Údaje TMDS1- |
7 | 7 | 8 | 9 | Údaje TMDS0+ |
8 | 8 | 7 | 10 | Štít TMDS Data0 |
9 | 9 | 9 | 11 | Údaje TMDS0- |
10 | 10 | 11 | 12 | Hodiny TMDS+ |
11 | 11 | 10 | 13 | TMDS Clock Shield |
12 | 12 | 12 | 14 | Hodiny TMDS |
13 | Údaje TMDS5+ | |||
14 | TMDS Data5 Shield | |||
15 | Údaje TMDS5- | |||
16 | Údaje TMDS4+ | |||
17 | TMDS Data4 Shield | |||
18 | Údaje TMDS4- | |||
19 | Údaje TMDS3+ | |||
20 | TMDS Data3 Shield | |||
21 | Údaje TMDS3- | |||
13 | 22 | 14 | 15 | CEC |
14 | 23 | 17 | 2 | IN Verzie HDMI 1.0 – 1.3c HEC signál V ethernetovej linke HDMI verzie 1.4 a vyššej |
24 | Rezervovať | |||
15 | 25 | 15 | 17 | SCL (I2C sériové hodiny pre DDC) |
16 | 26 | 16 | 18 | SDA (I2C sériové údaje pre DDC) |
17 | 27 | 13 | 16 | Uzemnenie DDC/CEC/HEC |
18 | 28 | 18 | 19 | +5V napájanie (max 50mA) |
19 | 29 | 19 | 1 | Hot Plug Detect (všetky verzie) HEC Data+ (HDMI 1.4+ s Ethernetom) |
Čo sa stalo HDMI rozhranie Takmer každý vie, že je už dlho obľúbený u mnohých používateľov vďaka vylepšeným vlastnostiam v porovnaní s inými rozhraniami. Ak hovoríme o vlastnostiach kábla HDMI, v prvom rade si musíte pamätať na rýchlosť prenosu dát, ktorá sa v závislosti od štandardu HDMI zvyšuje a zvyšuje. Napríklad štandard HDMI umožňuje prenášať dáta rýchlosťou až 18 Gbit/s. Ešte jeden dôležitá charakteristika Kábel HDMI je jeho schopnosťou prenášať audio a video signály súčasne a už spomínaný štandard 2.0 podporuje prenos až 32 audio kanálov s frekvenciou 1536 kHz.
Rozhrania HDMI sa úspešne používajú v počítačoch a notebookoch, ako aj v televízoroch a mobilných zariadeniach. Niekedy je potrebné opraviť kábel alebo konektor HDMI, je to pomerne jemná a náročná záležitosť. Aby ste to dosiahli, musíte mať schému pinout pre kábel HDMI, ktorá vám umožní orientovať sa na účel každého jednotlivého kábla.
Čo je pinout? Pinout je označenie funkcií kontaktov alebo vodičov, za ktorým nasleduje ich číslovanie, niekedy sa nazýva aj vedenie.
Ako vidíte, vývod kábla a konektora sa odlišuje zrkadlovým obrazom funkcií kontaktov, čo je logické. Na uľahčenie navigácie pri zapájaní konektora hdmi majú vodiče rôzne farby plastového povlaku, nižšie je zapojenie kábla hdmi podľa farby.
Vývod HDMI — tento kábel jeho dizajn je veľmi podobný populárnemu káblu „twisted pair“, má však jeden podstatný rozdiel. Tento vodič obsahuje väčší počet vodičov ako krútená dvojlinka a má devätnásť signálnych vodičov.
Každý, kto používa výpočtovú techniku alebo je rádioamatér, sa už pravdepodobne stretol s týmto štandardom spojovacieho drôtu. A ak ste sa ešte nemuseli zaoberať takýmito konektormi, potom je tu ešte viac. Preto je vhodné, aby si každý preštudoval diagram a dobre vedel, ako sa to robí. Vývod HDMI.
Niektorí môžu mať spravodlivú otázku: nie je jednoduchšie kúpiť nový kábel spolu s konektorom, ako opraviť chybný kábel alebo poškodený konektor HDMI? A ich ceny teraz nie sú vysoké. Napríklad šesťmetrový kábel HDMI, ktorý plne spĺňa medzinárodné štandardy pre vysokorýchlostné pripojenie, je možné zakúpiť za približne 600 rubľov.
Na túto otázku môžete odpovedať takto: No, čo keď je kábel zamurovaný v stene alebo umiestnený vo vlnitej objímke? Navyše ho nebude možné rýchlo a jednoducho odstrániť a vymeniť. A ak predpokladáme túto možnosť: ste obdivovateľom najlepších svetových výrobcov Hi-End zariadení. A váš systém používa výhradne business-class HDMI rozhranie, ktorého cena ide cez strechu do desiatok tisíc za meter, čo potom robiť?!
Za takýchto okolností by bolo výhodnejšie kúpiť nový HDMI konektor a prispájkovať ho namiesto poškodeného. V dôsledku toho nebude potrebné meniť celý drôt, čo už predstavuje výraznú úsporu.
Z toho vyplýva, že v tomto materiáli budeme analyzovať zapojenie takmer akéhokoľvek moderného kábla HDMI, napríklad: vysokorýchlostný vysokorýchlostný s Ethernetom. Bez toho, aby sme zachádzali príliš hlboko do konkrétnych detailov.
Tu vidíme, že kábel je rozdelený na päť častí, z ktorých každá obsahuje tri vodiče. Okrem toho stále existujú štyri samostatné žily, ktoré nie sú zahrnuté v ostatných častiach.
Neexistuje žiadne všeobecné farebné označenie vodičov, takže všetci výrobcovia káblov môžu používať svoje vlastné farebné označenia. Vo vzorke HDMI drôtu, ktorú sme študovali, bolo použité nasledovné:
Kontaktné číslo | Účel | Farba drôtu | Poznámka |
1 | Video signál 2+ | Biela | Červená skupina |
2 | Obrazovka video signálu 2 | Obrazovka | |
3 | Video signál 2- | Červená | |
4 | Video signál 1+ | Biela | Zelená skupina |
5 | Obrazovka video signálu 1 | Obrazovka | |
6 | Video signál 1- | Zelená | |
7 | Video signál 0+ | Biela | Modrá skupina |
8 | Obrazovka video signálu 0 | Obrazovka | |
9 | Video signál 0- | Modrá | |
10 | Takt + | Biela | |
11 | Obrazovka taktu | Obrazovka | |
12 | Takt - | Hnedá | |
13 | Signál CEC | Biela | |
14 | Utility | Biela | Žltá skupina |
15 | Asymetrický zbernicový signál SCL | Oranžová | |
16 | Asymetrický zbernicový SDA signál | Žltá | |
17 | Zem | Obrazovka | Žltá skupina |
18 | Napájanie +5V | Červená | |
19 | Detektor pripojenia | Žltá | Žltá skupina |
Skúsme použiť vizuálny príklad založený na tomto kábli, aby sme ukázali technológiu rezania koncov drôtu a ukončenia jeho jadier.
Tento zásuvkový modul je skvelý na vykonanie vlastného ukončenia kábla HDMI bez toho, aby ste museli požadovaná sada krimpovacie nástroje. Tu ho stačí nainštalovať do rámu a získate HDMI zásuvku, ktorá spĺňa všetky požiadavky.
Preto vyrába renovačné práce alebo organizovanie výstavby siete, máte možnosť umiestniť HDMI kábel požadovanej dĺžky priamo do steny. Potom ho na oboch koncoch ukončite HDMI konektorom pre krimpovanie Dr.HD.
Takmer každý vie, čo je rozhranie HDMI, ktoré je už dlho obľúbené u mnohých používateľov vďaka vylepšeným vlastnostiam v porovnaní s inými rozhraniami. Ak hovoríme o vlastnostiach kábla HDMI, v prvom rade si musíte pamätať na rýchlosť prenosu dát, ktorá sa v závislosti od štandardu HDMI zvyšuje a zvyšuje. Napríklad štandard HDMI umožňuje prenášať dáta rýchlosťou až 18 Gbit/s. Ďalšou dôležitou vlastnosťou kábla HDMI je jeho schopnosť prenášať audio a video signály súčasne a už spomínaný štandard 2.0 podporuje prenos až 32 audio kanálov s frekvenciou 1536 kHz.
Rozhrania HDMI sa úspešne používajú v počítačoch a notebookoch, ako aj v televízoroch a mobilných zariadeniach. Niekedy je potrebné opraviť kábel alebo konektor HDMI, je to pomerne jemná a náročná záležitosť. Aby ste to dosiahli, musíte mať schému pinout pre kábel HDMI, ktorá vám umožní orientovať sa na účel každého jednotlivého kábla.
Čo je pinout? Pinout je označenie funkcií kontaktov alebo vodičov, za ktorým nasleduje ich číslovanie, niekedy sa nazýva aj vedenie.
Ako vidíte, vývod kábla a konektora sa odlišuje zrkadlovým obrazom funkcií kontaktov, čo je logické. Na uľahčenie navigácie pri zapájaní konektora hdmi majú vodiče rôzne farby plastového povlaku, nižšie je zapojenie kábla hdmi podľa farby.