Википедия

HDMI

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 февраля 2024 года; проверки требуют 20 правок.

High Definition Multimedia Interface (HDMI; читается как «эйч-ди-эм-ай», в разговорной лексике часто используется «аш-ди-ми-ай») — интерфейс для мультимедиа высокой чёткости, позволяющий передавать цифровые видеоданные высокого разрешения и многоканальные цифровые аудиосигналы с защитой от копирования (HDCP).

HDMI
Изображение логотипа
Кабель HDMI
Кабель HDMI
Тип Цифровой аудио/видео разъём
История
Разработчик Hitachi, Panasonic, Philips, Silicon Image, Sony, Thomson, Toshiba
Разработано Декабрь 2002
Производитель Свыше 1700 компаний
Вытеснил DVI, VGA, SCART, Компонентное видео, S/PDIF
Вытеснено DisplayPort
Спецификации
Ширина, мм 13,9 мм (тип A), 10,42 мм (тип C), 6,4 мм (тип D)
Высота, мм 4,45 мм (тип A), 2,42 мм (тип C), 2,8 мм (тип D)
Горячая замена да
Внешнее да
Аудиосигнал LPCM, Dolby Digital, DTS, DVD-Audio, Dolby Digital Plus, Dolby TrueHD, DTS-HD High Resolution Audio, DTS-HD Master Audio, MPCM, DSD, DST, Dolby Atmos, DTS:X
Видеосигнал Цифровой до 16K (8K@240Hz, 10K@120Hz) (версия 2.2)
Выводы 19
Соединитель 19P
Электрические параметры
Напряжение 5 В
Заземление да
Параметры данных
Битовая ширина 8/10 бит
Пропускная способность До 96 Гбит/с (версия 2.2)
Макс. устройств Неограниченно
Протокол DDC, TMDS, FRL[1], ARC, HEC, CEC
Распиновка
Гнездо HDMI (тип A)
№ контактаМаркировкаОписание
1TMDS Data2+Видеосигнал TMDS Data2+ (пара 2)
2TMDS Data2 ShieldЭкран видеосигнала TMDS Data2
3TMDS Data2−Видеосигнал TMDS Data2− (пара 2)
4TMDS Data1+Видеосигнал TMDS Data1+ (пара 1)
5TMDS Data1 ShieldЭкран видеосигнала TMDS Data1
6TMDS Data1−Видеосигнал TMDS Data1− (пара 1)
7TMDS Data0+Видеосигнал TMDS Data0+ (пара 0)
8TMDS Data0 ShieldЭкран видеосигнала TMDS Data0
9TMDS Data0−Видеосигнал TMDS Data0− (пара 0)
10TMDS Clock+Тактовая частота видеосигнала TMDS+
11TMDS Clock ShieldЭкран тактовой частоты видеосигнала TMDS
12TMDS Clock−Тактовая частота видеосигнала TMDS−
13CECСигнал CEC
14ReservedЗарезервирован (версии 1.0–1.3a)
Utility/HEAC+ (версии 1.4+, опционально, HDMI Ethernet Channel, Audio Return Channel)
15SCLСигнал SCL
16SDAСигнал SDA
17DDC/CEC GroundЗаземление для DDC и CEC
18+5 vПитание +5 В
19Hot Plug DetectДетектор горячего подключения
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
У этого термина существуют и другие значения, см. HD.

Разъём HDMI обеспечивает цифровое DVI-соединение нескольких устройств с помощью соответствующих кабелей. Основное различие между HDMI и DVI в том, что разъём HDMI меньше по размеру, а также поддерживает передачу многоканальных цифровых аудиосигналов. Является заменой аналоговых стандартов подключения, таких как SCART, VGA, YPbPr, RCA, S-Video.

Основателями HDMI являются компании Lattice Semiconductor, Maxell, Matsushita Electric Industrial, Philips, Sony, Technicolor, TOSHIBA[2].

Характеристики

править
  • HDMI имеет пропускную способность в пределах от 4,9 Гбит/с (HDMI 1.0) до 96 Гбит/с (HDMI 2.2).
  • Длина стандартного (медножильного) кабеля может достигать 10 м[3], также возможно увеличение длины до 20—35 м и более с применением как внешних усилителей-повторителей, так и встроенных сразу в кабель. Некоторые производители устанавливают ферритовые кольца в начале и в конце кабеля для защиты от помех. Усилители (повторители, эквалайзеры) ставят не на выходе источника сигнала, а именно на входе телевизора. Для передачи HDMI на расстояние от 20 м до десятков километров используют HDMI-удлинители (HDMI Extenders).
  • Существуют и активные кабели со встроенным волоконно-оптическим проводом для сигнала HDMI, которые имеют длину до 150 м.
  • Поддерживает управляющие протоколы CEC и AV.link[англ.].
  • Все новые версии HDMI обратно совместимы с предыдущими версиями.
  • Существуют переходники с HDMI на DVI и обратно.

Спецификации

править
Спецификация Дата выпуска Описание
1.0 9 декабря 2002

Максимальная пропускная способность интерфейса по одному проводу 4,9 Гбит/с. Поддержка видео до 165 МПикс/сек (1080p@60 Гц или UXGA) и 8-канального звука (192 кГц/24 бит).

1.1 20 мая 2004

Добавлена поддержка защиты звука, требуемая для проигрывания DVD-Audio.

1.2 8 августа 2005
  • Добавлена поддержка передачи однобитового аудиосигнала, такого, как Super Audio CD DSD.
  • Разработан HDMI-разъём типа A с полной поддержкой всех форматов для PC-источников и дисплеев.
  • Добавлена возможность для PC-источников использовать родное цветовое пространство RGB при сохранении поддержки YCbCr CE.
  • Установлено требование для дисплеев с HDMI 1.2 и более поздних версий поддерживать будущие низковольтные (то есть, связанные по переменному току) источники, например, основанные на базе технологии ввода-вывода PCI Express.
1.2a 14 декабря 2005
  • Добавлена полная поддержка всех особенностей и наборов команд протокола дистанционного управления CEC.
1.3 22 июня 2006
  • Поднята частота синхронизации с 165 до 340 МГц, что позволяет увеличить пропускную способность интерфейса по одному проводу с 4,95 до 10,2 Гбит/с.
  • Реализована поддержка разрешения Full HD:1920 × 1080 при 120 Гц, и QHD: 2560 × 1440 при 60 Гц
  • Добавлена поддержка «глубокого цвета» (Deep Color, 30-, 36-, 48-битный цвет, то есть глубина цвета 10, 12 или 16 бит на каждый компонент RGB) в высоких разрешениях, вместо поддержки только 24-битного цвета у предыдущей версии[4][5].
  • Поддержка стандарта цветопередачи xvYCC.
  • Реализована автоматическая синхронизация видео- и аудиосигналов.
  • Добавлена поддержка новых форматов сжатия без потерь многоканального звука Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio.[6] для декодирования внешними AV-ресиверами
  • Разработан новый разъём miniHDMI (Type C) для портативных устройств, например, видеокамер.
1.3b 26 марта 2007
  • Управление бытовой электроникой.
1.4 22 мая 2009
  • Добавлена поддержка разрешения 4K (3840×2160 при 24/25/30 Гц, либо 4096×2160 при 24 Гц).
  • Реализована возможность создания Fast Ethernet-соединения (100 Мбит/с) (HDMI Ethernet Channel, HEC).
  • Реализована технология реверсивного звукового канала (ARC).
  • Разработан новый интерфейсный разъём для миниатюрных устройств — micro-HDMI (Type D).
  • Поддержка 3D-изображения.
1.4a 4 марта 2010
  • Улучшена поддержка 3D-изображения
  • Новые обязательные режимы Side-by-Side и Top-and-Bottom для вещательного контента введены в дополнение к режимам, имеющимся в спецификации 1.4. С учётом этих двух обязательных форматов спецификация обеспечивает уровень совместимости устройств, предназначенных для доставки 3D-контента через соединение HDMI.
  • Обязательные 3D-форматы:
  • для фильмов на Blu-ray дисках — удвоенного разрешения (Frame Packing) 1080p@24 Гц;
  • для игр — удвоенного разрешения (Frame Packing) 720p@50 или 59,94/60 Гц;
  • для телевидения — режим Side-by-Side 1080i@50/60 Гц или режим Top-and-Bottom 720p@50/60 Гц или 1080p@24 Гц.
  • Применение 3D-форматов:
  • дисплеи — должны поддерживать все обязательные форматы;
  • коммутаторы, хабы и другие коммутирующие устройства должны быть в состоянии пропускать все обязательные форматы;
  • источники (Blu-ray плееры, игровые приставки, ТВ-тюнеры) — должны поддерживать, по крайней мере, один обязательный формат.
1.4b 11 октября 2011

Одной из новых функций является то, что он добавляет поддержку 3D-форматов 1080p при 120 Гц.

2.0 4 сентября 2013
  • В HDMI 2.0 увеличена максимальная дифференциальная передача сигналов с минимизацией перепадов уровней (TMDS) на пропускную способность канала от 3,4 Гбит/с до 6 Гбит/с, который позволит увеличить общую пропускную TMDS до 18 Гбит/с. Это позволит HDMI 2.0 поддерживать разрешение Full HD 3D при 120 Гц и разрешение 4K при 60 Гц (только в 24 бит режиме глубины цвета для схемы кодирования 4:4:4; HDR/30 битная глубина цвета доступны только в режимах кодирования 4:2:0 — 4:2:2; 30 бит/HDR доступны в режиме 50 Гц с кодированием 4:4:4). Другие особенности: поддержка цветовой субдискретизации 4:2:0; поддержка 25 кадров в секунду 3D-форматов; улучшение 3D-возможностей; более восьми аудиоканалов; поддержка HE-AAC и DRA-аудиостандартов и др.[7]. При переходе на новый стандарт, замена кабеля не требуется[8].
  • Добавлена поддержка 4K при 50/60 Гц
  • Добавлена поддержка до 32 аудиоканалов
  • Частота дискретизации увеличена до 1536 кГц
  • Одновременная передача двойного видеопотока для нескольких пользователей на одном экране
  • Одновременная передача многопотокового аудио нескольким пользователям (до 4)
  • Добавлена поддержка дисплеев с соотношением сторон 21:9
  • Добавлена динамическая синхронизация видео- и аудиопотоков
  • Поддержка CEC обеспечивает расширенные возможности управления бытовой электроникой при помощи единой точки управления

Спецификация исключена. Включена в HDMI 2.1

2.0a 8 апреля 2015 Добавлена поддержка видео с расширенным динамическим диапазоном (HDR-видео)[9].
2.0b Декабрь 2016 Расширены возможности по передаче видео с расширенным динамическим диапазоном (HDR-видео). Поддержка HDR10 и HLG (Hybrid Log-Gamma[англ.])[10].
2.1 4 января 2017 Увеличенная до 48 Гбит/с пропускная способность и поддержка более высокой частоты обновления экрана. Список поддерживаемых разрешений: 4K, 5K, 6K, 8K и 10K.

Стандарт поддерживает цветовые пространства BT.2020 с 10-, 12- и 16-битной цветовой разрядностью. В режиме без потерь в цвете (мониторные, lossless режимы от 60 Гц) доступны разрешения:

  • 4K, 120 Гц, с глубиной цвета — 24/30/36/48 бит/HDR;
  • 5K — 24/30/36/HDR;
  • 6K — 24/30/HDR;
  • 8K от 60 Гц доступны только в режиме сжатия DSC, с гарантированными потерями цветовой информации. Но при наличии полных версий приёмопередатчиков, с обеих сторон цифрового тракта (48 Гбит/с в режиме FRL6) доступны 50 Гц в 24 битной глубине цвета при кодировании цвета в режиме 4:4:4, без сжатия c потерями (DSC).
О реальной поддержке 8K+ разрешений с кадровой частотой от 60 Гц, без потерь в передаче видеоданных

Полностью поддержка мониторных режимов 8K (lossless/4:4:4/без сжатия DSC с потерями) появилась только в Display Port 2.0+ (стандарт опубликован VESA 26 июня 2019 года), в UHBR20 режиме работы каждой из 4 линий. На сегодня[когда?] нет ни одной видеокарты, поддерживающей Display Port 2.0+ в полном объёме (UHBR20 режиме передачи), вне профессионального сегмента видеокарт. Первая профессиональная серия видеокарт, с полной поддержкой UHBR20, появилась у АМД весной 2023[11]. По указанным выше причинам, по состоянию на декабрь 2023, нет в продаже и массовых 8К мониторов, что на практике, дало бы плотность пикселей на дюйм (ppi) сопоставимую со смартфонами (примерно от 250 ppi), на диагоналях больше 23", самых массовых на сегодня, подключаемых одним кабелем, хотя возможности производить массовые матрицы 8К появились уже более 10 лет назад.

В настоящее время[когда?] лицензирующей организацией HDMI Licensing принято решение об исключении спецификаций HDMI 2.0 всех версий и включении их в HDMI 2.1. В то же время, все новые возможности HDMI 2.1 являются опциональными и реализация определяется производителем (что даёт им возможности призвольно указывать версию 2.1 в составе любого продукта, который может не поддерживать новых возможностей версии 2.1)[12].

2.2 6 января 2025 Увеличенная до 96 Гбит/с пропускная способность. Поддержка 8K в 240 Гц, 10K в 120 Гц.

Разновидности разъёмов

править
 
Разновидности разъёмов HDMI

Разъёмы HDMI содержат 19 контактов и чаще всего исполняются в трёх форм-факторах[13]:

  • HDMI (Type A);
  • mini-HDMI (Type C);
  • micro-HDMI (Type D).

Устройство кабеля

править
 
Устройство HDMI-кабеля

HDMI-кабель состоит из следующих частей:

  • Внешняя оболочка.
  • Экранирующая оплётка из проволок с дополнительной медной неизолированной жилой для пайки.
  • Экран из алюминиевой фольги.
  • Полипропиленовая оболочка.
  • Экранированные витые пары пятой категории с волновым сопротивлением 100 Ом для сигнала синхронизации и сигналов данных. Экран каждой витой пары имеет внешнюю изоляцию и проволоку для пайки (дренажный проводник).
  • Витая пара для сигналов SDA и SCL шины I²C. Может быть экранирована, хотя это не требуется.
  • Отдельно идущие проводники для питания и управляющих сигналов.

Различия между DVI, DisplayPort и HDMI

править
  • Ранее DisplayPort не взымал каких-либо выплат[14], но с 5 марта 2015 года отчисления составляют 20 центов за каждое устройство[15]. В то же время производители техники использующих HDMI, выплачивают минимум 4 цента за каждое устройство (15 центов, если не указан логотип HDMI на продукте и в рекламных материалах)[16].
  • Новая версия стандарта DisplayPort 2.0 (2.1) имеет более высокую пропускную способность 80 Гбит/с (полезная полоса 77,37 Гбит/с), что позволяет передавать сигнал мониторного качества с частотой 60 Гц и глубиной цвета в 24 бита при кодировании цвета в режиме цветового прореживания 4:4:4 и без сжатия с потерями (DSC), при разрешении до 9K (9008x5630 в формате 16:10) пикселей или позволяя достигать более высоких кадровых частот и/или глубины цвета при более низких разрешениях в сравнении с полной версией HDMI 2.1 на 48 Гбит/с (эффективная 42,6 Гбит/с)[17].
Кабель DVI (1999 год) DisplayPort 1.2a (2010) HDMI 1.4b (2011, базовая поддержка TMDS на 340 МГц c 2006 года, с версии 1.3) HDMI 2.0b (2016, базовая поддержка TMDS на 600 МГц c 2013 года) HDMI 2.1 (2017 — базовая поддержка 48 Гбит/с)
Максимальное разрешение (60 Гц и 24 бита, в формате 16:10, в режиме кодирования 4:4:4 и без DSC сжатия с потерями) 2880×1800 (3K) 4096×2560 (4K) 2880×1800 (3K) (с версии HDMI 1.3) 3840×2400 (4K) 6144×3840 (6K)
Поддержка аудио Нет Да Да Да Да
Поддержка AMD FreeSync Нет Да Да Да Да (только версия FreeSync Premium Pro поддерживает HDR в мониторных режимах 4:4:4)[18]
Поддержка Nvidia G-Sync Нет Да Нет Нет Нет
Поддержка более 24-битной глубины цвета Да Да (до 30 бит в мониторном режиме 4K и 60 Гц 4:4:4, но без поддержки HDR10) Да (только в режимах с потерями цветовой информации 4:2:0 — 4:2:2 от 4K и 30 Гц) Да (только в режимах с потерями цветовой информации 4:2:0 — 4:2:2 от 4K и 60 Гц) Да (только в режимах с потерями цветовой информации 4:2:0 — 4:2:2 (без сжатия в режиме DSC, с потерями) от 8K и 60 Гц)
Поддержка HDR Нет Нет Нет HDR10 (только статические метаданные — полная поддержка стандарта возможна только на матрицах OLED / microLED с яркостью от 1000 нит и уровнем чёрного не более 0.0005 нит) HDR10+ (статические и динамические метаданные[19] — в случае динамических — возможна автоподстройка под возможности устройств отображения, т.е. при наличии источника видеоданных с метаданными стандарта HDR10+ и устройства отображения совместимого с HDR10+ в полном объёме функций возможна улучшенная поддержка HDR10 вне OLED / microLED экранов, например, на матрицах IPS (VA) / IPS miniLED, у которых яркость или максимальный уровень чёрного заведомо существенно хуже требований стандарта HDR10).
Лицензионные отчисления Без отчислений 0,20 $ за единицу 0,04 $ за единицу + фиксированный налог нет данных нет данных

См. также

править

Примечания

править
  1. ↑ HDMI 2.1b Specification Overview. Дата обращения: 19 декабря 2023. Архивировано 17 ноября 2019 года.
  2. ↑ Founding HDMI Adopters - HDMI. www.hdmi.org. Дата обращения: 29 октября 2020. Архивировано 12 мая 2020 года.
  3. ↑ Knowledge Base (англ.). HDMI.org. Дата обращения: 22 сентября 2010. Архивировано из оригинала 28 августа 2011 года.
  4. ↑ Mark Hachman (12 июня 2006). HDMI Upgraded To Support 'Deep Color' (англ.). ExtremeTech. Архивировано 22 июля 2015. Дата обращения: 19 июля 2015.
  5. ↑ Том Копин (Kramer USA), Сергей Дмитренко. Глубокие цветные проблемы 28—29. журнал Mediavision (май 2013). Дата обращения: 19 июля 2015. Архивировано 21 июля 2015 года.
  6. ↑ Официальный сайт посвящённый HDMI. Версии. Дата обращения: 15 марта 2013. Архивировано из оригинала 22 февраля 2018 года.
  7. ↑ Анонс на официальном сайте HDMI. Дата обращения: 5 сентября 2013. Архивировано из оригинала 3 декабря 2016 года.
  8. ↑ ComputerBild, 2013, № 18, с. 12.
  9. ↑ HDMI 2.0а отличия от HDMI 2.0. Дата обращения: 18 декабря 2018. Архивировано 18 декабря 2018 года.
  10. ↑ Опубликованы спецификации стандарта HDMI 2.0b. Дата обращения: 18 декабря 2018. Архивировано 18 декабря 2018 года.
  11. ↑ AMD Announces Radeon Pro W7900 & W7800: RDNA 3 Comes To Workstation Cards. Дата обращения: 19 декабря 2023. Архивировано 19 декабря 2023 года.
  12. ↑ When HDMI 2.1 Isn’t HDMI 2.1 – The Confusing World of the Standard, “Fake HDMI 2.1” and Likely Future Abuse. Дата обращения: 13 декабря 2021. Архивировано 13 декабря 2021 года.
  13. ↑ Michael Brown. HDMI vs. DisplayPort: Which display interface reigns supreme? (англ.). PCWorld (13 марта 2013). Дата обращения: 19 июля 2015. Архивировано 17 июля 2015 года.
  14. ↑ DisplayPort Technical Overview Архивировано 26 июля 2011 года.
  15. ↑ «MPEG LA Introduces License for DisplayPort». Business Wire. Дата обращения: 15 мая 2015. Архивировано 2 апреля 2015 года.
  16. ↑ Соглашение об использовании HDMI. Архивировано 18 декабря 2008. Дата обращения: 7 февраля 2010.
  17. ↑ HDMI 2.1 против DisplayPort 2.0, техническое сравнение на ПК (рус.). ITIGIC.com (28 сентября 2021). Дата обращения: 4 января 2023. Архивировано 5 января 2023 года.
  18. ↑ Источник. Дата обращения: 19 декабря 2023. Архивировано 9 февраля 2019 года.
  19. ↑ HDMI 2.1 Feature - Dynamic HDR. Дата обращения: 19 декабря 2023. Архивировано 19 декабря 2023 года.

Литература

править
  • Крис Дженкинс. HDMI — идеальный интерфейс? // DVD Эксперт : журнал. — 2011. — № 4. — С. 18—20.

Ссылки

править
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=HDMI&oldid=144815575