HDMI چيست؟

1395/10/05

يكي از فناوري‌هايي كه به تازگي محبوبيت فراواني يافته، HDMI است. اين فناوري به كاربر امكان مي‌دهد صدا و تصوير با كيفيت بسيار بالا از دستگاه پخش‌ به تلويزيون و بلندگو منتقل شوند. در اين مقاله، اين فناوري را بررسي خواهيم كرد.

HDMI كه اختصار عبارت High Definition Multimedia Interface (رابط چندرسانه‌اي با كيفيت بالا) است، يكي از نوآوري‌هاي برتر در صنعت لوازم الكترونيكي خانگي است. اين رابط امكاناتي مانند انتقال ويديوي ديجيتال با كيفيت بالا، تا هشت كانال صداي ديجيتال، رمزگذاري HDCP و پروتكل CEC (كنترل لوازم الكترونيكي خانگي) را به همراه پنج ولت برق، تنها در يك كابل فراهم مي‌آورد.

نسخه 1 فناوري HDMI اواخر سال 2002 معرفي شد و تمام امكانات بالا را داشت. نسخه 1.3c اين فناوري قابليت‌هاي بسيار بيشتري مانند پشتيباني از رنگ عميق (نمايش بيش از يك ميليارد رنگ)، تصحيح همزماني صدا و تصوير، و پشتيباني از دو فرمت صوتي با كيفيت بالاي ديسك‌هاي بلو-ري را دارد. در اين مقاله خواهيم ديد كه HDMI چطور قابليت‌هاي جديد را عرضه مي‌كند و در عين حال، با استاندارد قديمي‌تر DVI نيز سازگار است.

 

 

تصوير

HDMI مانند DVI از روش TMDS براي كدگذاري و انتقال ويديوي ديجيتال استفاده مي‌كند. البته HDMI از اين روش براي انتقال صدا هم سود مي‌برد. روش TMDS به گونه‌اي است كه باعث مي‌شود اثر تداخل‌هاي الكترومغناطيسي روي كابل‌ها كم شود و سيگنال‌ها بتوانند با سرعت بالاتر و خطاي كمتر از كابل عبور كنند.

دستگاه پخش‌، سيگنال ديجيتال را كدگذاري كرده و آن را به همراه يك كپي معكوس، از طريق دو سيم مسي به نمايشگر مي‌فرستد. اگر دستگاه‌هاي مجاور باعث ايجاد نويز روي كابل شوند، اثر اين نويز روي دو سيم برعكس هم خواهد بود و نمايشگر با استفاده از تفاوت بين داده‌هاي دو سيم، سيگنال‌هاي خراب‌شده را بازسازي مي‌كند.

تمامي نسخه‌هاي HDMI از كابل‌هاي يكسان و 19 پين استفاده مي‌كنند، اما در هر نسخه پهناي باند افزايش يافته و ويژگي‌هاي جديدي به اين استاندارد افزوده شده كه برخي از آنها انتخابي است. براي مثال HDMI 1.0 از حداكثر نرخ ساعت پيكسل 165 مگاهرتز (پهناي باند 4.95 گيگابيت در ثانيه) پشتيباني مي‌كرد كه با آن مي‌شد تصوير HDTV با ابعاد 1080p (1920 در 1080 پيكسل) را با نرخ نوسازي (Refresh Rate) 60 هرتز منتقل كرد. همچنين تصاوير WUXGA به ابعاد 1920 در 1200 پيكسل با نرخ نوسازي 60 هرتز نيز قابل انتقال بود.

 

نسخه 1.1 فناوري HDMI از DVD Audio نيز پشتيباني مي‌كرد. در نسخه 1.2، پشتيباني از Super Audio CD نيز اضافه شد. در نسخه 1.3، نرخ ساعت پيكسل به 340 مگاهرتز (پهناي باند 10.2 گيگابيت در ثانيه) افزايش يافت و با آن مي‌شد تصاوير WQXGA به ابعاد 2560 در 1600 پيكسل را با يك كابل انتقال داد.

در نسخه 1.3 پشتيباني از رنگ عميق (Deep Color) و فضاي رنگي xvYCC نيز اضافه شد. در فناوري رنگ عميق تعداد سايه‌زني‌ها، رنگ‌ها و شدت نورهاي بسيار زيادي وجود دارد و رنگ‌ها مي‌توانند از چند ميليون تا چند ميليارد باشند. در فناوري رنگ عميق، از 30، 36 يا 48 بيت براي ذخيره يك رنگ استفاده مي‌شود، در حالي كه در HDMI 1.0 عمق رنگ تنها 24 بيت بود. فضاي رنگ xvYCC كه به آن x.v.Color نيز مي‌گويند، براي ذخيره‌سازي رنگ از فضاي 8 بيتي (اعداد 0 تا 256) استفاده مي‌كند.

 

صدا

HDMI نسخه 1.0 از هشت كانال LPCM (مدولاسيون كد پالس خطي) با وضوح 24 بيت و نرخ نمونه‌برداري تا 192 كيلوهرتز پشتيباني مي‌كند.

نسخه 1.3 از هشت كانال صداي فراگير با روش‌هاي فشرده‌سازي بدون افت كيفيت (Lossless) Dolby TrueHD و DTS-HD Master Audio پشتيباني به عمل مي‌آورد. همچنين در تمامي نسخه‌ها مي‌توان از روش‌هاي با افت كيفيت (Lossy) دالبي ديجيتال و DTS استفاده كرد.

پيچيدگي پردازش تصويري ممكن است باعث تأخير شود، يعني شايد صدا زودتر از تصوير به مقصد برسد. در اين حالت، صدا همزمان با تصوير نخواهد بود. در نسخه HDMI 1.3 يك ويژگي به نام Auto Lip Sync افزوده شده كه به صورت خودكار، مانع بروز چنين اتفاقي مي‌شود.

تمامي نسخه‌هاي HDMI مجموعه‌ فرمان‌هاي مشتركي به نام CEC دارند كه اين دستورها در نسخه 1.2 به صورت كامل مدون شده‌اند. به كمك اين فرمان‌ها، مي‌توان با يك كنترل از راه دور مشترك، دستگاه‌هايي را كه به كابل HDMI متصلند، كنترل كرد. براي مثال، اگر دكمه Play روي اين كنترل فشار داده شود، تمامي دستگاه‌هاي متصل روشن شده و ديسك شروع به پخش مي‌كند. تفاوت اصلي بين نسخه‌هاي 1.3a، 1.3b و 1.3c با نسخه 1.3 دستورهاي جديد CEC است.

 

DVI چيست؟

يكي ديگر از استانداردهاي انتقال ويديو با كيفيت بسيار بالا، DVI نام دارد كه سرنام Digital Visual Interface است.

DVI كه در سال 1999 معرفي شد، براي انتقال داده‌هاي ويديويي فشرده‌ نشده و با وضوح بالا به كار مي‌رود. استاندارد DVI با استانداردهاي ديگر، مانند VGA سازگاري دارد، هر چند كه بيش از همه با HDMI سازگار است و تصاوير اين دو را مي‌توان به هم تبديل كرد. البته يك تفاوت مهم بين اين دو استاندارد وجود دارد: DVI در كانال TMDS خود صدا را منتقل نمي‌كند و تنها به انتقال تصاوير ويديويي مي‌پردازد.

براي تبديل خروجي DVI كامپيوترها به HDMI، بايد از يك تبديل‌كننده استفاده كرد تا صدا هم در داده‌هاي ارسالي قرار گيرد.

 

 

كيفيت تصاوير انتقالي با DVI بسيار بالاست و با يك كابل، مي‌توان تا 2.75 مگاپيكسل را با فركانس 60 هرتز منتقل كرد كه معادل تصاوير با ابعاد 1915 در 1436 پيكسل در استاندارد 4:3 و 2098 در 1311 پيكسل در استاندارد صفحه عريض 16:9 مي‌شود. همچنين مي‌توان از دو كابل DVI براي انتقال استفاده كرد كه در اين صورت، كيفيت تصاوير در فركانس 60 هرتز تا 4 مگاپيكسل هم بالاتر مي‌رود. با هر كابل DVI  فركانس حداكثر 165 مگاهرتز قابل انتقال است كه در صورت نياز به فركانسي بالاتر بايد از دو كابل استفاده كرد.

حداكثر طول كابل در استاندارد DVI براي انتقال بهينه تصاوير 1920 در 1200 پيكسل 4.5 متر است و در صورتي كه از كابل‌هاي ويژه استفاده شود اين طول مي‌تواند تا 10 متر هم افزايش يابد. براي انتقال بهينه تصاوير با وضوح 1280 در 1024 پيكسل، طول كابل حداكثر بايد 15 متر باشد. در صورتي كه كاربر نياز داشت تصوير را در فاصله بيشتري منتقل كند، بايد از يك دستگاه DVI Booster استفاده كند.

 

گزينه‌هاي خريد

هنگام خريد دستگاه‌‌هاي HDMI، به اين نكته توجه داشته باشيد كه بعضي از ويژگي‌ها مانند رنگ عميق، فضاي رنگي xvYCC و حتي Dolby TruHD يا DTS-HD انتخابي هستند و به صورت پيش‌فرض روي دستگاه‌ها قرار ندارند. همچنين هر چند در استاندارد HDMI حداكثر طول كابل ذكر نشده، اما دو نوع كابل HDMI 1.3 وجود دارد:

  • استاندارد يا نوع 1
  • سرعت بالا يا نوع 2

 

كابل نوع 1 قابليت انتقال اطلاعات با سرعت 75 مگاهرتز را دارد كه با اين سرعت مي‌توان سيگنال 1080i (تصوير با وضوح 1920 در 1080)‌ را منتقل كرد. چنين كابل‌هايي مي‌توانند حداكثر 5 متر كارايي داشته باشند.

نوع 2 كابل‌ها مي‌تواند سرعت 340 مگاهرتز داشته باشد و مي‌تواند سيگنال 1080p و عمق رنگ بيشتري را انتقال دهد. با اين كابل‌ها مي‌توان تصاوير با ابعاد بزرگ‌تر، حتي در حد 2560 در 1600 پيكسل را نيز منتقل كرد. اين كابل‌ها برخلاف كابل‌هاي نوع 1 كه مسي با استاندارد 28 AWG هستند، از استانداردهاي 26 AWG يا حتي 24 AWG بهره مي‌برند و به همين دليل سنگين‌تر هستند. حداكثر طول آنها نيز بيشتر از كابل‌هاي نوع 1 است.

اگر نياز به طول كابل بيشتري داشته باشيد، بايد از تكراركننده (Repeater) استفاده كنيد. اين تكراركننده‌ها كه با برق كار مي‌كنند، سيگنال ورودي را تقويت كرده و باعث مي‌شوند تصوير در مسافت بيشتري منتقل شود. همچنين مي‌توانيد از كابل‌هاي Active استفاده كنيد كه كاركردي مشابه دارند. همچنين مي‌توانيد از توسعه‌دهنده‌هايي (Extender) كه با فيبر نوري يا كابل Cat5 كار مي‌كنند نيز بهره بگيريد.

 

در جدول 1 مشخصات نسخه‌هاي مختلف HDMI با هم مقايسه شده است.

 

روي تصوير كليك كنيد

 

 

(بازگشت)