Кабель hdmi high speed что это такое

Виды HDMI интерфейсов: чем отличаются и какой нужен вам

Содержание

Содержание

Интерфейс HDMI появился в 2003 году как совместная разработка Hitachi, Philips, Sony, Technicolor, TOSHIBA и других видеокомпаний. На тот момент он казался почти идеальным интерфейсом на замену аналоговых видов подключения. Спустя 18 лет и 13 версий, начиная с HDMI 1.0, появилась путаница. Обычному пользователю сложно разобраться, какой конкретно кабель ему нужен. Давайте подробно разберем основные особенности HDMI.

Какой сигнал передается и где применяется

HDMI (High Definition Multimedia Interface) разработан как стандарт для передачи видео высокого разрешения. Помимо этого, по кабелю одновременно передается цифровой аудиосигнал. Он широко применяется в телевизорах, компьютерах и ноутбуках, игровых приставках, мониторах, саундбарах и многих других устройствах мультимедиа. В некоторых девайсах, таких как ТВ, есть даже 2–3 разъема HDMI: это позволяет одновременно подключить, к примеру, PlayStation, медиаплеер и что-то еще. Длина самого кабеля для подключения обычно достигает 10 метров, чего вполне достаточно для дома.

Из-за большой пропускной способности интерфейса (об этом ниже) увеличение длины до 20-30 метров возможно лишь с применением так называемых повторителей сигнала.

Для передачи данных на большие расстояния используются активные волоконно-оптические кабели. Они длиной до 100 метров и подойдут для больших коттеджей, офисных и торговых помещений. Недостаток только один — очень высокая цена в сравнении с обычным кабелем.

Версии HDMI и их отличия

Актуальных версий HDMI на момент написания статьи три. Для наглядности мы свели их в таблицу. Более подробные данные, в том числе и для устаревших версий, можете посмотреть в специализированном материале.

Версия HDMI

Макс. скорость передачи данных

Максимальное доступное разрешение

Поддержка HDR

1080p при 144 Гц
1440р при 75 Гц
4K при 30 Гц

1080p при 240 Гц
1440р при 144 Гц
4K при 60 Гц

2.142,6 Гбит/с1440р при 240 Гц
4K при 144 Гц (240 Гц с DTS*)
8K при 30 Гц (120 Гц с DTS*)

* данные передаются со сжатием по технологии Display Stream Compression 1.2

Стоит учесть, что фактическая пропускная способность конкретного кабеля обычно выше, чем заявлено в таблице. Например, дома у автора статьи проложен 10-метровый HDMI версии 1.4 от компьютера к телевизору, тем не менее, он способен выдавать 60 Гц при разрешении 3840×2160, если выставить в драйверах видеокарты упрощенную цифровую субдискретизацию YCbCr 4:2:0.

Однако, чтобы иметь поддержку всех фишек ТВ с разрешением 4K, в том числе расширенного динамического диапазона HDR и полноценного цветового охвата FullRGB 4:4:4, нужен кабель версии 2.0.

Если вам нужно подключить суперсовременное оборудование, например консоль Xbox Series или PlayStation 5, не обойтись без кабеля версии 2.1. Только он может выводить 120 Гц при 4K, а также поддерживает опции вроде VRR и eARC.

Виды разъемов и распиновка

Существуют четыре вида слотов HDMI. Тип А является самым распространенным и используется в ТВ, ноутбуках, приставках, видеокартах и других устройствах. Типы С и D применяются в планшетах или видеокамерах. Тип Е предназначен для автомобиля.

Структурно, сам кабель состоит из 19 жил: четыре идут отдельно, остальные собраны в пять групп по три провода. Оболочка обычно выполнена из поливинилхлорида или нейлона, а в дорогих моделях добавляют ферритовые кольца, которые устраняют помехи.

Коннектор Type A состоит, соответственно, из 19 контактов. Первые девять передают сигнал, с 10 по 12 — такт, с 13 по 16 — служебные, 17 и 18 — это заземление и питание 5В, а последний является детектором подключения.

Какие бывают функции у HDMI

За годы развития High Definition Multimedia Interface обзавелся множеством дополнительных примочек.

HDMI CEC (Consumer Electronics Control) позволяет управлять несколькими устройствами. Если к телевизору подключен внешний тюнер или приставка, можно настроить их и переключать каналы с одного пульта. Многие производители используют разные названия для этой функции: Anynet+ (Samsung), BRAVIA Sync (Sony), Simplink (LG), EasyLink (Philips).

HDMI ARC (Audio Return Channel) используется в саундбарах и колонках. Если подключить аудиоустройство к порту телевизора с соответствующей маркировкой, то оно автоматически синхронизируется с ним: включается и выключается одновременно с ТВ, громкостью также можно управлять с одного пульта.

eARC может передавать звук формата 7.1 без сжатия (против 5.1 со сжатием у обычного ARC), а также сигнал с высокой дискретизацией для технологий Dolby Atmos и DTS:X. Есть только в HDMI 2.1.

VRR — переменная частота обновления, также доступна только в последней версии стандарта. Эта функция — аналог технологий Freesync и G-Sync для мониторов, то есть она позволяет телевизору регулировать частоту обновления в реальном времени, а не использовать фиксированные 60 или 120 Гц. Правда, ее поддерживает лишь ограниченное число моделей ТВ. Будет полезна для динамичных игр: VRR доступна как для текущего, так и нового поколения Xbox. У Sony же переменная частота есть только в PlayStation 5.

Отличие от DisplayPort

HDMI и DisplayPort выполняют одну и ту же задачу — передают картинку и звук на устройство. Разница между ними в том, что HDMI применяется для широкого спектра мультимедиа-устройств, а DP используют в основном для подключения мониторов.

Если сравнивать спецификации, то у DisplayPort 2.0 явное преимущество — скорость передачи данных до 80 Гбит/с (против 48 Гбит/с у HDMI 2.1). Тем не менее, даже версия 1.3 позволяет подключать геймерские мониторы с частотой обновления до 360 Гц при разрешении 1080p, а любой HDMI ограничен планкой 240 Гц. Также DP поддерживает обе технологии динамической частоты: G-Sync от NVIDIA и Freesync от AMD, у HDMI есть только поддержка последней.

Еще из плюсов DP — возможность последовательного подключения нескольких мониторов, что пригодится для рабочей станции.

Источник

Как выбрать HDMI-кабель? — Разбор

Вы когда-нибудь задавались вопросом что за странная ситуация с ценой на HDMI-кабели? На Яндекс.Маркете за трехметровый HDMI-кабель цена стартует с 131 рубля, а заканчивается проводом почти за полмиллиона! Понятно, что кабель за пол ляма — это какая-то единичная дичь.

Но есть масса вариантов за 10, 20, 30 тыс. И судя по описанию этих кабелей, каждый из них создан по космическим технологиям и обещается потрясающее качество изображения.

Так всё же. Влияет ли цена кабеля на качество изображения? Какие бывают стандарты HDMI кабелей? И какой HDMI-провод выбрать для 4K телевизора и консолей нового поколения?

Сегодня вместе с вами разбираемся в HDMI кабелях.

Давайте сразу расставим точки над i. HDMI — это цифровой интерфейс High Definition Multimedia Interface.

А значит, в отличие от старых аналоговых интерфейсов типа компонентного видео, цифровой сигнал существенно менее чувствительный к помехам. Ведь задача цифрового сигнала просто передать нули и единицы, а не идеально чистый сигнал.

Поэтому если ваш HDMI-кабель исправно работает, покупать новый дорогущий, усыпанный позолотой и бриллиантами провод не стоит. От этого ваши Web-рипы Blu-Ray-ремуксами не станут.

Но в то же время это не значит, что HDMI-кабели не отличаются по качеству и возможностям. И хотя покупать провод за 500 тысяч рублей конечно же не стоит, но и покупка самого дешевого кабеля тоже может быть не лучшей идеей. Дешевый кабель может просто не справиться с передачей сигнала из-за низкой пропускной способности. В этом случае на экране вы не увидите не только помех, но и вообще чего-либо. Поэтому для HDMI кабеля самое важное — это пропускная способность. Но от чего она зависит? Давайте выясним.

Материалы

Начнем с материалов. Совсем уже дешевые кабели часто делают со стальной или алюминиевой проводкой внутри, а оба этих материала не лучшие проводники. Поэтому таких предложений стоит избегать.

Также бывают варианты с медным покрытием, которое также совершенно не помогает. Поэтому такие варианты тоже нам не подходят. Но какой же материал проводника нам нужен? Наверное, нам надо искать кабели из золота или какого-нибудь плутония? Нет! Простой проводник из меди — идеальный вариант для передачи цифрового сигнала.

И это очень хорошие новости, потому как медь — недорогой материал. Поэтому и медные HDMI стоят не дороже своих стальных и алюминиевых собратьев.

Но стоит ли раскошелиться на медный провод с серебряным покрытием или даже чистое серебро внутри? — Нет! Если только вы не собрались снять оплетку с кабеля и сделать себе классную серебряную цепочку. В других случаях серебряный проводник будет излишним.

Толщина

Но вот, что действительно важно — так это толщина проводки, которая измеряется, как бы это пафосно не звучало, в калибрах. Система измерения американская, обозначается тремя буквами AWG — American Wire Gauge или по-русски Американский калибр проводов.

И, как бы это ни было контринтуитивно, чем меньше значение AWG — тем толще провод. Например, вот значения AWG для одножильных проводников.

Одножильные проводники

Естественно, чем толще проводник — тем меньше сопротивление. Поэтому более толстые провода можно делать длиннее не боясь потери сигнала. И если производитель кабеля серьёзно настроен, он гордо укажет значение AWG в спецификациях.

Но, к сожалению, делать бесконечно толстые провода не можем из-за сложностей с пайкой, да и толстый кабель просто не будет сгибаться. Поэтому значения AWG для HDMI кабелей редко превышает 24-й калибр, который позволяет сделать кабель длиной до 8 метров не боясь различных помех. При этом 32 калибра хватит максимум на 1,5 м.

Помехи

Кстати, говоря о помехах. Часто на кабелях можно увидеть вот такие утолщения:

Обычно они встречаются на силовых проводах, но и на HDMI-кабелях такое встречается нередко.

Внутри этих утолщений находятся ферритовые кольца. Но зачем они нужны и нужны ли они вообще? Материал феррит помогает ослаблять шумовые помехи в кабеле, он захватывает магнитное поле и рассеивает его в виде тепла. Такая штука может быть полезной если рядом много силовых кабелей или любых других источников электромагнитных помех.

Но феррит — не единственный способ экранирования от внешних шумов. Гораздо лучше с этим справляется качественная толстая оплетка. Поэтому наличие ферритовых колец — это скорее признак кабеля с плохой оплеткой и брать такие провода скорее не стоит.

Тем более, при желании можно будет докупить внешний ферритовый фильтр и просто нацепить его на провод. Это поможет решить проблему с экранированием если у вас такая есть.

Золото

Но если феррит не помогает, то золотое покрытие контактов может быть очень даже полезным.

И, естественно, я говорю не о внешнем покрытии разъёма. Это не влияет вообще ни на что. Это всё равно, что покрыть золотом коннектор USB-C или интерьер школы в Екатеринбурге:

Выглядит эффектно, но:

Стандарты

Итак, с материалами разобрались, поэтому переходим к самому интересному — сертификация!

Вопреки общему заблуждению сами кабели не делятся по известным нам спецификациям HDMI 1.4, 2.0, 2.1. Это всё стандарты разъемов и к кабелям они не имеют никакого отношения.

Всё что требуется от кабеля — это иметь пропускную способность не ниже указанной в стандарте. Поэтому HDMI-кабели сертифицируются исключительно по пропускной способности.

Существует несколько версий сертификации. Если кратко сейчас актуальны:

Не спешите покупать новый кабель уже сейчас. Во-первых потому, что такой кабель точно будет в комплекте с консолями нового поколения. А во-вторых, если у вас есть старый качественный кабель, есть большая вероятность, что он тоже справится с потоком данных в 48 Гбит, даже если он не был сертифицирован под такие скорости.

Дело в том, что все кабели, начиная с давнишнего HDMI 1.3, конструктивно не отличаются между собой, поэтому они, собственно, обратно совместимы.

Всё отличие в качестве изготовления. Например, переход с 18 ГБит/с до 48 Гбит/с получилось достичь только благодаря улучшенной технологии производства медной проволоки, которая позволила минимизировать микродефекты внутри. Поэтому, единственное, зачем вам может понадобиться новый кабель — это особая форма коннектора, для телевизоров плотно стоящих к стене, или увеличенная длина.

В этом случае выбирайте кабели с толстыми проводами и оплеткой. Но стоит учитывать, что на текущий момент нет доступных кабелей HDMI 2.1 длиннее 3 метров. Точнее они есть, но то что они будут работать гарантий никаких. И если уж вам нужен такой длинный кабель, то придется раскошелиться на оптоволоконный вариант за 20-50 тысяч рублей. Либо уже подвинуть приставку ближе к телевизору. Тут вам решать.

Но поддержка HDMI 2.1 того стоит:

Источник

Анатомия HDMI кабеля

Сохранить и прочитать потом —

КАЖУЩЕЕСЯ ИЗОБИЛИЕ.
(Первая часть трилогии «HDMI 1.4»)

(рис. 1)

1. Стандартный кабель HDMI

Стандартный кабель HDMI разработан для работы с большинством обычных домашних компонентов (DVD плееров, приемников спутникового ТВ, плазменных и жидкокристаллических панелей и т.д. ) и предназначен для передачи сигналов изображения с разрешением до 1080i или 720p. По сути, это старый знакомый, HDMI 1.3 «категории 1», для него характерна пониженная (в сравнении с кабелем «категории 2») общая пропускная способность (на 3 канала- RGB) до 2,25 Гб/сек и тактовая частота до 74,25 МГц.

Ситуация будет зависеть от качества конкретного экземпляра кабеля, но ведь при использовании этого типа никто и не обещал высокой скорости передачи данных. Визуально деградация сигнала изображения может наблюдаться даже на меньших длинах. Кабель этого типа предназначен в первую очередь для подключения обычных источников и приемников сигнала.

2. Стандартный кабель HDMI с Ethernet

Этот тип кабеля обладает теми же возможностями, что и стандартный кабель HDMI, рассмотренный выше (1080i или 720p), но дополнительно снабжен специализированным каналом передачи данных Ethernet HDMI и предназначен для объединения разных компонентов в сети со скоростью до 100 Мбит/с и связи этих компонентов с интернетом. Функциональные возможности кабеля Ethernet HDMI доступны, если оба связанных устройства поддерживают Ethernet HDMI. Следует заметить, что такой кабель поддерживает канал возврата аудио (ARC). Типичная схема Ethernet соединений в аудио-видеосистеме показана на следующих рисунках (рис. 2,3). Более подробно этот вопрос рассмотрен во второй части статьи.

Возможности канала передачи данных Ethernet

Типовое соединение компонентов без Ethernet HDMI (рис. 2)

Типовое соединение компонентов с Ethernet HDMI (рис. 3)

3. Автомобильный кабель HDMI

4. Высокоскоростной кабель HDMI

5. Высокоскоростной кабель HDMI с Ethernet

Несколько простых советов по выбору и использованию кабеля.

Очень важно! Никогда не коммутируйте компоненты по HDMI при включенном оборудовании, это может вывести его из строя! Не допускайте резких перегибов кабеля, т.к. это приводит к изменению волнового сопротивления и может в ряде случаев нарушить передачу сигнала.

ДЛЯ ТЕХ, КТО ХОЧЕТ УЗНАТЬ НЕСКОЛЬКО БОЛЬШЕ. ЦЕНА ВОПРОСА.
(Вторая часть трилогии «HDMI 1.4» )

В этой части пойдет рассказ о характеристиках и различии конструкций HDMI кабеля.

В чем же разница по характеристикам между «STANDART HDMI 1.4» и «HIGH SPEED HDMI 1.4»? Обратимся к спецификации HDMI 1.4. Изучив таблицу 1 (таб. 1) мы видим, что стандартный кабель HDMI 1.4 значительно уступает высокоскоростному кабелю HDMI 1.4 по частотным характеристикам и, соответственно, скорости передачи информации.

Сравнение High Speed HDMI 1.4 и Standard HDMI 1.4 кабеля

Табл. 1

Более подробно на конструктивных отличиях и их влиянии остановимся позже.

HDMI 1.4 кабель с Ethernet и без него: в чем разница?

Если мы посмотрим, чем отличаются по конструкции стандартный (или высокоскоростной) кабель HDMI 1.4 без Ethernet и стандартный (или высокоскоростной) кабель с Ethernet, то обнаружим наличие у последнего 5-ой экранированной витой пары, распаянной на 14, 17 и 19 контакты разъема (таб.3). По этой же паре передается сигнал ARC (канал возврата аудио).

На этой фотографии (рис. 6) очень хорошо видно, различие в конструкции кабеля HDMI 1.4 с Ethernet и HDMI 1.4 без Ethernet

Стандартный HDMI кабель и высокоскоростной HDMI кабель

Табл.4

Весьма интересен вопрос о различии конструкции стандартного HDMI 1.4 кабеля и высокоскоростного кабеля HDMI 1.4, с учетом того, что распайка разъемов и количество физических проводников у них одинаково (таблица 4). Пока же посмотрим, что предлагают некоторые из производителей, и какие варианты конструкций HDMI кабеля используются.

Варианты внешнего вида HDMI кабеля. Пока еще не маркированного и без красочной упаковки.

В предложении производителя один из вариантов спецификации для изготовления HDMI кабеля выглядит так:

Version: HDMI 1.3b/1.4 (optional)
AWG: 30/28/26/24 (optional)
Plated: Gold /Nickel (optional)
Length: 1m to 20m (3FT to 60FT)
Braid: Black/White/Blue/Gray. (optional)
Conductor: BC-Bare Copper, TC-Tin Copper, SC-Sliver Copper

Как видим, производитель предлагает различные варианты кабеля, разъемов и т. д., в общем, «любой каприз за Ваши деньги». Вот тут и появляется очень важный фактор – стоимость, с которым, связаны характеристики и, в конечном счёте, результирующее качество кабеля. К сожалению, в ряде случаев фирмы – маркировщики кабельных изделий (заказывающие свой товар у производителей) закладывают в конечную стоимость наценку «от вольного». Как результат, и изделия высокого уровня, и весьма посредственные, могут быть близкими по цене, а в ряде случаев цена вообще может не соответствовать качеству. Во многом из-за подобных «парадоксов» распространено заблуждение, что все кабели одинаковые и не надо переплачивать неизвестно за что. Стоимость производства HDMI кабеля может очень сильно отличаться из-за особенностей технологии у различных производителей, в частности, за счёт ручной пайки и ее качества (не забываем о 38 контактах).

Экономить, учитывая массовость производства, стараются буквально на всем, прежде всего на меди, заменяя ее более дешевым алюминием и понижая сечение медных токопроводящих жил. Некоторые экономят и на индивидуальных заземляющих проводниках витых пар, что заметно снижает помехозащищенность такого изделия. Сигнал 1080р по такому кабелю, в зависимости от источника, приемника и внешних условий может не «пройти» и на пять метров, при заявленных пятнадцати. В ряде случаев работоспособность на больших длинах, к сожалению, можно проверить только опытным путем. Основное отличие стандартного HDMI 1.4 кабеля, в сравнении с высокоскоростным, заключается в сечениях витых пар, точности изготовления конструкции кабеля, качестве меди, в служебных проводниках, диэлектриках, экранах и т.д. С увеличением сечения проводников до определенного предела передача сигнала улучшается. Но на этом пути существуют ограничения, связанные с физическим габаритами кабеля, его гибкостью и сложностью пайки. Сечение проводников, используемых в HDMI кабеле, обычно не превышает 24 AWG (0.205 мм2), очень редко 23.5 AWG (0.22 мм2), единичные случаи 22 AWG (0.32 мм2).

Очень большое значение для скорости передачи данных имеет точность изготовления витых пар. Однородность и толщина диэлектрика, соблюдение диаметров проводников – очень важные условия для обеспечения нормированного значения волнового сопротивления и минимизации отражений сигнала на концах линий. Равномерность шага скрутки витых пар очень сильно влияет на помехозащищенность кабеля. От качества экранирования витых пар зависит уровень перекрестных помех каналов передачи различных по характеру и структуре сигналов, что, в конечном итоге определяет качество передачи видеосигналов. Внешний двойной экран позволяет дополнительно защитить витые пары и служебные проводники от внешних наводок. Экранирование кабелей само по себе представляет сложную теоретическую и практическую задачу. В общих чертах, для частотных диапазонов передаваемых сигналов, с которыми работает стандарт HDMI, справедливы следующие моменты:

Из вышесказанного следует, что качественный HDMI кабель практически невозможно сделать тонким и гибким. На фото ниже можно увидеть сравнительную толщину трех HDMI (рис. 8). Два высокоскоростных и один стандартный. Определить, какой из них стандартный, думаю, не составит особого труда …

Рис.8

Пайка также вносит свою лепту в работу кабеля. Экспериментировать с качеством пайки и ее влиянием на передачу HDMI сигнала не довелось, но с бракованным кабелем от разных производителей пришлось столкнуться и удивиться тому, что кабель в принципе работоспособен. На фотографиях ниже (рис. 9) можно увидеть различные варианты пайки бракованного кабеля от разных производителей (часть фотографий – автора). По отзывам народа, имеющего отношение к торговле, некоторая часть HDMI кабеля через 1-2 года выходила из строя. Одна из наиболее вероятных причин – плохая пайка.

QED Reference HDMI

Таким образом, качественный HIGH SPEED HDMI кабель представляет собой достаточно сложную конструкцию, требующую высокой технологической культуры при его изготовлении. Поэтому к выбору кабеля, особенно для стационарной, а тем более скрытой, проводки не следует подходить по принципу «чем дешевле, тем лучше». Смотрите на сечение проводников витых пар, многие производители его указывают и лучше, если это будет не менее 0.205 мм2. Желательно, чтобы все экраны были медными. На фотографиях (рис. 10 и рис. 11) можно увидеть две разные конструкции высокоскоростного кабеля HDMI. Цена этих изделий очень близкая, но сложность конструкции и качество используемых материалов – разные. На рис. 12 показана типичная начинка кабеля HDMI Standard.

Примеры построения сети, коммутация при помощи кабеля HDMI с Ethernet

Возможности канала возврата аудио (ARC)

Соединение компонентов без использования возможностей канала возврата аудио (рис. 14).

Рис.14

Соединение компонентов c использованием возможностей канала возврата аудио (рис. 15). Позволяет соединить ваш телевизор с системой домашнего театра, используя ВХОДНОЙ HDMI разъем телевизора, для передачи звука на ресивер. Напомню, что оба устройства должны поддерживать ARC. Желательно использовать HDMI 1.4 с Ethernet. Правда, работает и «обычный» HIGH SPEED

Канал возврата аудио поддерживает стандарты Dolby Digital, DTS и PCM и является аналогом стандартного S / PDIF соединения. При его применении Вам не требуется дополнительный кабель для передачи звука с телевизора на ресивер домашнего кинотеатра.

СПЕЦИАЛЬНО ДЛЯ ТЕХ, КТО СЧИТАЕТ, ЧТО КАБЕЛЬ НЕ МОЖЕТ ВЛИЯТЬ НА КАЧЕСТВО СИГНАЛА. ЛЕГЕНДА О ЦИФРЕ.
(Заключительная часть трилогии « HDMI 1.4» )

Горячие споры на эту тему постоянно возникают на разных форумах. Многие считают, что сигнал по HDMI кабелю может или передаваться или не передаваться, т.к. состоит из 0 и 1. На самом деле это не совсем так. Остановимся на некоторых проблемах передачи сигнала в HDMI (DVI) форматах. В первую очередь, не следует забывать, что ЛЮБЫЕ электрические сигналы, в том числе и «цифровые, в реальном мире являются аналоговыми, то есть изменяющимися непрерывно и за определенное, хотя иногда и весьма малое время. Основное отличие того, что условно называют «цифровыми» сигналами, от условных «аналоговых» заключается в гораздо более широком спектре частот, занимаемых первыми. Иными словами, по HDMI кабелю (как и по любому другому) сигнал передаётся в аналоговом виде, то есть в виде электрических токов от очень низких (в т.ч. постоянного тока) до очень высоких (многих десятков ГГц) частот. Не вдаваясь в подробности, с электрической точки зрения, при передаче цифровых сигналов приходится сталкиваться с теми же проблемами, что и при передаче аналоговых сигналов: ослабление по амплитуде, завал фронтов (уменьшение уровня высокочастотных компонентов), зашумление. При затухании полезного сигнала, искажении и обогащении его помехами, часть информации теряется. А поскольку средства контроля правильности передачи данных (напр., контрольная сумма), в отличие от передачи данных в компьютере, не используются, то при достижении определенного уровня ошибок, можно получить искажения и помехи, хорошо заметные на передаваемом изображении («размытие» контура изображения, «шевеление» пикселей, точки, полосы). Именно в этом и проявляется влияние кабеля. Приведу некоторые материалы на эту тему. Они частично относятся к исследованию проблемы подключения по DVI, но все нижеизложенное можно смело относить и к HDMI, и к любому другому формату передачи широкополосных сигналов.

Рис.16

На верхней части рисунка показаны сигналы действующие в линии. Зеленым цветом отображен – полезный сигнал в прямом проводнике. Синим – в противофазном проводнике, а красным – сигнал помехи, одинаковый для обоих проводников. На нижней части рисунка показан сигнал на входе разностного приемника – видно, что полезный сигнал будет удвоен, а сигнал синфазной помехи будет практически нулевым. Для того, чтобы проводники располагались рядом, а внешние помехи создавали в них как можно более близкие сигналы применяют скрутку проводников в пары, которые обычно и применяют для передачи широкополосных сигналов. Если такую пару заключить во внешний экран, то наводок на линию будут уменьшены еще в большей степени. В результате получится кабель с достаточно высокой помехозащищенностью. Именно так выполнены DVI и HDMI кабели, предназначенные для передачи очень широкой полосы частот сигналов. На рисунке ниже (рис. 17) можно видеть упрощенную схему линии передачи для единичной экранированной витой пары.

Рис.17

Чем выше максимальная частота полезных сигналов в кабеле и чем выше частоты возможных внешних помех, тем меньшим должен быть шаг скрутки пары и меньше расстояние между проводниками для обеспечения заданного уровня воздействия внешних помех на линию. Но, с другой стороны, эти же параметры определяют волновое сопротивление линии, дисперсию и потери в ней. Поэтому существуют определенные оптимальные значения толщины изоляции проводников и шага скрутки, которые при хорошей помехозащищенности обеспечивают и требуемые электрические параметры линии. Однако в мире нет ничего идеального и даже самые лучшие кабели всё-таки не идеально защищены от помех (по целому ряду причин, в т.ч. точности изготовления) и имеют вполне определенное затухание. Поэтому помехи, к сожалению, проникают даже в экранированные кабели, а собственные электрические параметры кабелей также влияют на сигнал. К чему это может привести? Посмотрим на следующий рисунок (рис. 18):

Рис.18

Увеличение уровня джиттера, вызванное рассмотренными выше явлениями, приводит к появлению визуально заметных дефектов изображения. Джиттер, вызванный несовпадением начальной фазы частоты дискретизации в соседних строках, приводит к тому, что на перепадах видеосигнала возникает дополнительный шум. Наибольшие ошибки наблюдаются для сигналов большей частоты и амплитуды.Как все это визуально проявляется на экране? При передаче сигналов изображения больший уровень шума наблюдается на перепадах сигнала (многократно превышающий шум, присутствующий на ровном фоне). Это особенно выражено при воспроизведении контрастных переходов кадра (края объектов, решетки, и т.д.), а также изображений, содержащих большое количество мелких деталей (задние планы, листья, рябь бликов от солнца и т.п.). Возникает субъективное ощущение уменьшения глубины изображения и уменьшения контрастности. Черный цвет становится менее черным. Если Вы внимательно посмотрите на темные места кадра, то сможете заметить шумы в виде мелких точек. Эта и есть причина снижения контрастности изображения. Изображение может выглядеть менее стабильным, это проявляется в «шевелении пикселей», особенно заметно на листьях или сложных задних планах с большим количеством элементов, особенно при движении камеры (возникают своеобразные «ореолы»). Кроме того еще страдает и цветопередача, что особенно хорошо заметно на проекционных системах и плазменных панелях с большой диагональю. Искажения цвета наблюдаются, прежде всего, на сложных сюжетах. Цвета зрительно выглядят более блеклыми и менее чистыми. В ряде случаев заметно снижение яркости и резкости изображения. Резкость снижается в результате размытости границ контуров объектов, правда некоторые воспринимают, такую картинку как более «пленочную» и «аналоговую». На последних стадиях деградации сигнала появляются т.н. «мухи» и полосы. После чего происходит потеря синхронизации и изображение исчезает.

Рис.19

1. Разница в качестве кабеля визуально заметна даже на телевизорах с диагональю 26 дюймов.

2. Сложно заранее сказать на какой длине произойдет полная или частичная деградация сигнала.

Это сильно зависит от самого кабеля и комбинации источник/приемник сигнала. Один и тот же кабель может отлично работать на одной комбинации источник/приёмник, выдать проблемы в виде худшей картинки на другой и совсем не работать на третьей. При тестировании 20 м HDMI, кроме лабораторных исследований, было проверено несколько десятков вариантов источник/приёмник для проверки работоспособности, в результате был выбран конструктив, обеспечивший 100% работоспособность (сегодня испытано уже примерно 150 вариантов комбинаций оборудования, для сигнала 1080p). Предвидя возможные вопросы о приборном контроле (который проводился за пределами России) и дополнительной необходимости «полевых» испытаний, сразу отвечу, что конечного пользователя не порадует, если лабораторный тест будет пройден, а на его системе, тем не менее, возникнет проблема.

Приношу сердечную благодарность за помощь в редактировании и ценные замечания Дмитрию Андронникову.

Источник