High-Definition Multimedia Interface

High-Definition Multimedia Interface (HDMI) je nové (od roku 2002) masovo rozšírené digitálne rozhranie pre multimediálne zariadenia, ktoré prenáša nekomprimovaný video a komprimovaný alebo nekomprimovaný audio obsah vo vysokom rozlíšení zo zdrojového do zobrazovacieho zariadenia ako sú monitory a televízory s vysokým rozlíšením alebo systémy domáceho kina a pod. Má 19 signálových vodičov v jednom kábli, ktorý vyzerá podobne ako bežný USB kábel. Rozhranie je schopné prenášať 5 až 18 Gbps. Norma má dostatočnú rezervu aj do budúcnosti, jej priepustnosť je dostatočná aj pre viackanálové video a audio. HDMI 2,0 a novšie podporuje najvyššie súčasne používané HD rozlíšenie 4K. Tieto faktory robia z HDMI univerzálnejšie riešenia ako boli jeho analógoví predchodcovia kompozitné video a S-video. Jeho konkurenciou je až rozhranie USB-C vyvinuté v roku 2014.

História

Zakladateľmi HDMI boli spoločnosti Hitachi, Panasonic, Philips, RCA, Silicon Image, Sony, Thomson a Toshiba. HDMI štandard HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) pre ochranu digitálneho obsahu vyvinul Intel. HDMI podporovali produkčné spoločnosti ako Fox, Universal, Warner Bros. a Disney ako aj operátori digitálnych televízií.

HDMI 1.0 sa začalo vyvíjať 16. apríla 2002, pričom malo nahradiť dovtedajšie analógové či digitálne porty pre video a audio a zmenšiť ich veľkosť. HDMI 1.0 bolo spätne kompatibilné s portom DVI, ktorý bol dovtedy štandardom pre digitálne video a ktorý malo nahradiť. Na trh sa začalo dostávať od septembra 2002.^[1] Za desať rokov od zverejnenia špecifikácií, 8. jan. 2013 bolo predaných viac ako 3 miliardy HDMI zariadení.

V roku 2011 bolo založené HDMI Forum, ktoré okrem pôvodných tvorcov HDMI združuje stovky ďalších spoločností, ktoré HDMI využívajú a podieľajú sa na jeho vývoji.

Špecifikácia

Popis jednotlivých pinov HDMI
1	TMDS Data2+
2	TMDS Data2 Shield
3	TMDS Data2–
4	TMDS Data1+
5	TMDS Data1 Shield
6	TMDS Data1–
7	TMDS Data0+
8	TMDS Data0 Shield
9	TMDS Data0–
10	TMDS Clock+
11	TMDS Clock Shield
12	TMDS Clock–
13	CEC
14	Reserved (N.C. on device)
15	SCL
16	SDA
17	DDC/CEC Ground
18	+5 V Power (max 50 mA)
19	Hot Plug Detect

Konektory

V súčasnosti existujú tri typy HDMI konektorov: A, B a C. Typy A a B sú definované od verzie 1.0, typ C až od verzie 1.3.

Typ A má 19 pinov a šírku pásma pre podporu všetkých súčasných SDTV, EDTV a HDTV režimov. Rozmery konektora sú 13,9 mm na šírku a 4,45 mm na výšku. Typ A je fyzicky kompatibilný so single link DVI-D.
Typ B má 29 pinov (21,2 mm do 4,45 mm) a má oproti typu A dvojnásobnú šírku pásma. Preto ho je možné použiť pre prenos videa vo veľmi vysokom rozlíšení, ako napríklad budúcom WQUXGA (3840 x 2400 bodov). Typ B je kompatibilný s dual link DVI-D, ale momentálne sa ešte nepoužíva.
Typ C-mini konektor je určený pre prenosné zariadenia. Je menší ako konektor typu A (10,42 mm do 2,42 mm), ale má rovnaký počet pinov. Pomocou redukcie môže byť pripojený na typ A.
Typ D-micro má 19 pinov s rozmermi 2,8 mm × 6,4 mm.

Dĺžka kábla

HDMI nedefinuje maximálnu dĺžku kábla. Jediným obmedzením je útlm signálu. Dĺžka teda závisí na konštrukcii a kvalite materiálov, ktoré boli použité.

Bežný HDMI kábel môže dosiahnuť dĺžku 12 až 15 metrov. Káble kategórie 1 do 5 metrov môžu dosiahnuť kvalít kategórie 2. Dlhší kábel môže spôsobiť nestabilitu a blikanie na obrazovke. Existujú aj prevodníky a nadstavce, ktoré sú schopné pomocou Cat5 kábla predĺžiť HDMI až na 50 metrov a HDMI nadstavce založené na optických vláknach je možné použiť aj nad 100 metrov.

HDMI verzie

HDMI 1.0, 1.1, 1.2

Tieto verzie majú prenosovú rýchlosť 3.9 - 4,95 Gbit/s
Maximálne podporované rozlíšenie 1 600 x 1 200 px pri 60 fps
8-kanálový zvuk pri 768 kHz

HDMI 1.3

rok 2006
prenosová do rýchlosti 10,2 Gbit/s
maximálne rozlíšenie 2 048 x 1 536 px pri 75 fps
8-kanálový zvuk pri 768 kHz

podpora štandardov Deep Color, Wider Color Gamut, Dolby TrueHD, DTS-HD, Auto Lip-Sync
nový mini HDMI konektor (Typ C)
dva druhy káblov: Káble kategória 1 certifikované káble, ktoré boli testované na 74,5 MHz (1080i/720p) a kategória 2 certifikované káble, ktoré boli testované na 340 MHz (1600p)

HDMI 1.4

rok 2009
zvýšenie maximálneho rozlíšenia na 4K×2K (typicky 3840×2160) pri 24 Hz/25 Hz/30 Hz a 4096×2160 pri 24 Hz
Podpora viacerých 3D formátov. 3D snímky sa prenášajú (3D frame packing) pri 720p50 a 1080p24 (alebo 720p60 a 1080p24) teda progresívne 1280x720 a 1920x1080s s 50 snímkami za sekundu
HDMI prenáša aj ďalšie sekundárne dáta cez CEC (Consumer Electronics Control) ako sú ARC (Audio Return Channel) a HEC (HDMI Ethernet Channel) protokoly. HEC podporuje dátový prenos až do 100 Mb/s

HDMI 2.0

rok 2013
podporuje 4K obraz (4 096 x 2 160 px) pri 60 fps, dátový tok až do 18 Gbit/s
32-kanálový zvuk pri 1 536 kHz
podpora Dual Viewing pre dva zdroje obrazu na jednom zobrazovači, multi-stream zvuk, podporu formátu 21:9, dynamické Auto Lip-Sync

HDMI 2.0a

rok 2015
podpora statického HDR obrazu

HDMI 2.1

rok 2017
podporuje vyššie rozlíšenia obrazu až do 10K (10 240 x 4 320 px, 21:9) a zobrazovacích frekvencií - 4K obraz (3 840 x 2 160 px, 16:9) pri 120 Hz, 8K (7 680 x 4 320 px, 16:9) pri 60 Hz, dátový tok až do 48 Gbit/s
podpora dynamického HDR, eARC (Enhanced Audio Return Channel) - zjednodušuje prepojenie a podporuje najpokročilejšie zvukové formáty a najvyššiu kvalitu zvuku
prenosové pásmo 48 Gbit/s je využiteľné s káblom Ultra High Speed HDMI
u monitorov podpora VRR (Variable Refresh Rate) známych pod názvami FreeSync a G-Sync
spätne kompatibilné s predchádzajúcimi špecifikáciami HDMI

Kompatibilita s DVI

DVI signál je kompatibilný s rozhraním HDMI a to bez straty kvality obrazu, ale neumožňuje prenos zvuku alebo signálu z diaľkového ovládania. Tento problém musí byť riešený adaptérmi alebo prídavnými káblami.

Výhody HDMI

Prenos nekomprimovaných dát.
Potreba len jedného káblu.
Digitálny prenos obrazu znamená, že obraz bude buď bez chyby, alebo bude štvorčekovaný, resp. trhaný, alebo nebude vôbec.
Obraz v maximálnom rozlíšení (HD) je celkovo 2 × až 5 × podrobnejší ako obraz v štandardnom rozlíšení, medzery medzi riadkami sú menšie alebo nepostrehnuteľné. Jeho väčšia podrobnosť umožňuje pohodlné sledovanie na obrazovkách s väčšími uhlopriečkami.
Možnosť prenosu až 8-kanálového nekomprimovaného digitálneho zvuku.

Pozri aj

Referencie

↑ Števo Porubský, 16. októbra 2016, techbox.dennikn.sk, Online

Iné projekty

Commons ponúka multimediálne súbory na tému High-Definition Multimedia Interface

[1] Števo Porubský, 16. októbra 2016, techbox.dennikn.sk, Online

[1]