Zasada działania złącza HDMI.

Co to jest HDMI ?

HDMI (High Definition Multimedia Interface) interfejs służący do przesyłania

cyfrowego, nieskompresowanego sygnału audio i wideo.

HDMI pozwala łączyć ze sobą dowolne, zgodne ze standardem, urządzenia

audio/wideo takie jak odtwarzacze Blu-ray,  DVD, konsole gier,
komputery, monitory i telewizory cyfrowe. Dane wideo przesyłane są z
wykorzystaniem technologii TMDS.

Interfejs HDMI obsługuje wszystkie obecnie wykorzystywane rozdzielczości

obrazu włącznie z rozdzielczościami HD (również popularną 1080p), oraz
wielokanałowy (maks 8-mio kanałowy, 192kHz) nie skompresowany
cyfrowy sygnał audio jak również wszystkie popularne standardy
skompresowanego dźwięku (np. DolbyDigital czy DTS).

Transmisja nieskompresowanego sygnału audio-wideo wiąże się z dużym

zapotrzebowaniem na przepustowość (rzędu gigabitów na sekundę).
Pojedyncza linia (z ang. single link) HDMI jest w stanie przesłać informację
o 165milionach pikseli na sekundę z dokładnością 24 bitową – co oznacza
przepustowość wynoszącą około 4Gbps. Jest to wartość w zupełności
wystarczająca aby obsłużyć sygnał o rozdzielczości 1080p (1920 x 1080
progresywny) i 8 kanałów audio o rozdzielczości 24bitów z częstotliwością
próbkowania 192kHz.

A … TMDS ?

  TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) jest

technologią szeregowej transmisji danych o dużej
przepustowości.

Transmiter używa zaawansowanego algorytmu kodowania

który pozwala osiągnąc bardzo rzadkie występowanie
błędów co umożliwia zwiększenie odległości pomiędzy
nadajnikiem a odbiornikiem.

Kodowanie składa się z dwóch faz i jego efektem jest zapis

ośmiu bitów na 10-bitowym słowie.

I faza - każdy bit poza pierwszym jest poddawany operacji

XOR lub XNOR (negacja) z poprzednim bitem. Koder
dokonuje wyboru między tymi operacjami tak, aby
zapewnić jak najmniej przejść (z 0 na 1 i odwrotnie). Wynik
ten zapisywany jest na 9 bicie.

II faza - pierwsze osiem bitów jest opcjonalnie odwracane (0

zamieniane na 1 i odwrotnie) aby zapewnić równowagę
między zerami i jedynkami w całym sygnale. Wynik ten jest
zapisywany na 10 bicie.

Czyli… jest to technologia pozwalająca uniknąć

zakłóceń w przewodzie spowodowanych zbyt
częstym występowaniem samych zer lub jedynek.

Długość przewodu HDMI

 
Maksymalna odległość nadajnika do odbiornika (długość

przewodu) to 15 metrów ale w większości wykonań kabli
dostępnych na rynku, odległość nie przekracza 3-5 metrów.
W przypadku większych długości konieczne jest stosowanie
repeaterów (regenerator sygnału).

 
REPEATER HDMI (regenerator, wzmacniak, wtórnik ) jest to

urządzenie które przedłuża zakres kabla HDMI odnawiając
sygnał HDMI przed wysłaniem go do odbiornika. W
większości tego typu urządzeń długość przewodu od
nadajnika do repeatera to 35 metrów zaś od repetera do
odbiornika to 10 m.

Wtyczka HDMI

Jak widać poniżej są to połączenia w 19-pinowej wtyczce
HDMI z dosłownym wyjaśnieniem za co odpowiada
poszczególny pin.

Schemat gniazda HDMI

Po prawej – schemat

gniazda HDMI oraz
funkcje za które
odpowiedzialne są
poszczególne piny.

Wersje HDMI

HDMI 1.0–1.2a

Pierwsze kable HDMI czyli 1.0 – 1.2a

umożliwiały przesłanie strumienia
bitów o wielkości ok. 4,95 Gbit\s.
Wystarczało to do transmisji obrazu
HD z 8-bitową gamą kolorów oraz
nieskompresowanego cyfrowego
sygnału audio. 

Ważniejsze parametry standardu:
 maksymalne pasmo sygnału:

165MHz

 maksymalna przepustowość

sygnału video: 4.95Gbit/s

 maksymalna rozdzielczość :

1920x1080p

 obsługa RGB, YcbCr, brak obsługi

xvYCC

 maksymalna głębia koloru: 24bit

HDMI 1.3

 Wersja 1.3 pozwalała na przesłanie

10,2 Gb/s oraz na jednoczesny
przesył dwóch kanałów video
(telewizja 3D) lub obrazu HD z
większą niż 8-bitową gamą kolorów.
Standard 1.3 pozwala także na
przesył skompresowanych formatów
audio, takich jak Dolby TrueHD i DTS-
HD.

Ważniejsze parametry standardu:
 maksymalne pasmo sygnału: 340MHz
 maksymalna przepustowość sygnału

video: 10,2Gbit/s

 maksymalna rozdzielczość :

1920x1080p obsługa RGB, YcbCr,
xvYCC

 maksymalna głębia koloru: 24bit

Wersje HDMI

HDMI 1.3a

HDMI 1.3a to dodana obsługa

nowych standardów
muzycznych takich jak: DTS-
HD Master Audio oraz Dolby
True HD. Ta bezstratna
forma kodowania dźwięku
używana jest w
urządzeniach Blu-ray i HD
DVD.

Inne parametry niezmienione

(takie jak w 1.3).

HDMI 1.3b

Wersja 1.3b wnosi znaczne

zwiększenie maksymalnej
rozdzielczości 2560x1600p oraz
dwukrotnie większą głębię
kolorów, która teraz wynosi
48bit'ów.

Ważniejsze parametry standardu:
 maksymalne pasmo sygnału:

340MHz

 maksymalna przepustowość

sygnału video: 8.16Gbit/s

 maksymalna rozdzielczość :

2560x1600p obsługa RGB,
YcbCr, xvYCC

 maksymalna głębia koloru: 48bit

KONIEC

Asia Cherek
Patryk Tyc