Інтерфейс HDMI v1.4 у всіх подробицях. Поради щодо вибору кабелів

Інтерфейс HDMI v1.4 у всіх подробицях


HDMI v1.4 - це не просто чергова версія популярного AV-інтерфейсу для передачі цифрового сигналу зображення та звуку: свіжа реалізація включає ряд цікавих і дуже актуальних нововведень. Крім детального розповіді власне про HDMI v1.4 автор статті відповість на ряд суто споживацьких питань, які можуть виникнути перед придбанням кабелів або обладнання


Вибір кабелю HDMI

Позірна достаток (перша частина трилогії)

З виходом специфікації HDMI 1.4 з'явилося відразу п'ять типів кабелю HDMI. Мета даної статті - допомогти розібратися в цьому достатку. Відразу обмовлюся, що матеріал призначений для читача, який вже має уявлення про те, що таке HDMI. Тому зупинюся на найважливіших особливостях його конструкції і використання, а так само порівнянні з кабелем HDMI 1.3.
За великим рахунком, принципова різниця в конструкціях «старого» кабелю 1.3 і «нового» 1.4 відсутня, а ті відмінності, що є, в основному стосуються кабелю з Ethernet, причому більшість відмінностей відноситься не до кабелю як такого, а до нових можливостей самого формату , і реалізовано в пристроях: джерелах і приймачах сигналу (більше того, частина з цих можливостей існує поки тільки на папері).
Нова класифікація теоретично повинна полегшити користувачеві вибір потрібного кабелю, розділивши кабельну продукцію за швидкістю передачі даних і фунціональном можливостям.

Нова класифікація теоретично повинна полегшити користувачеві вибір потрібного кабелю, розділивши кабельну продукцію за швидкістю передачі даних і фунціональном можливостям

Найближчим часом всі виробники перейдуть на стандартну систему позначень всіх п'яти типів виробів, що випускаються. На кожному виробі буде нанесено маркування у відповідності його типом. Стандартизована маркування може бути декількох видів: кольорова, чорно-біла, прямокутна, кругла. Найголовніше - наявність такої такого маркування вже визначає приналежність кабелю до категорії HDMI 1.4. При цьому саме обозаченіе «HDMI 1.4» може бути відсутнім!


1. Стандартний кабель HDMI

Стандартний кабель HDMI розроблений для работати з більшістю звичайних домашніх компонентів (DVD плеєрів, приймачів супутникового ТБ, плазмових і рідкокристалічних панелей і т.д.) і призначений для передачі сигналів зображення з роздільною здатністю до 1080i або 720p. По суті, це старий знайомий, HDMI 1.3 «категорії 1», для нього характерна знижена (в порівнянні з кабелем «категорії 2») загальна пропускна здатність (на 3 каналу- RGB) до 2,25 Гб / сек і тактова частота до 74 , 25 МГц.

УВАГА! У ряді випадків, на довжинах більше 2 - 3 метрів, про коректну передачу сигналів 1080р і вище при використанні такого кабелю можна забути. Ситуація буде залежати від якості конкретного екземпляра кабелю, але ж при використанні цього типу високій швидкості передачі даних ніхто й не обіцяв. Візуально деградація сигналу зображення може спостерігатися навіть на менших довжинах. Кабель цього типу призначений в першу чергу для підключення звичайних джерел і приймачів сигналу. Тим, хто цікавляться результатами тестування різних кабелів буде цікава ця посилання
Цей самий бюжетний тип кабелю, для тих, кому не потрібно високої якості зображення і звуку.


2. Стандартний кабель HDMI з Ethernet

Цей тип кабелю має ті ж можливості, що і стандартний кабель HDMI, розглянутий вище (1080i або 720p), але додатково оснащений спеціалізованим каналом передачі даних Ethernet HDMI і призначений для об'єднання різних компонентів в мережі зі швидкістю до 100 Мбіт / с і зв'язку цих компонентів з інтернетом. Функціональні можливості кабелю Ethernet HDMI доступні, якщо обидва пов'язаних пристрої підтримують Ethernet HDMI. Таких пристроїв на сьогодні в Росії ще немає. Слід зауважити, що такий кабель підтримує канал повернення аудіо (ARC). Про функції ARC, його роботі можна дізнатися у другій частині статті. Типова схема Ethernet з'єднань в аудіо-відеосистеми показана на наступних малюнках нижче. Більш детально це питання розглянуто у другій частині статті.



3. Автомобільний кабель HDMI

Автомобільний кабель HDMI

Новий тип кабелю HDMI, розроблений спеціально для транспортних засобів, здатний працювати в жорстких умовах, таких як вібрація, висока вологість і температурні перепади. Призначений для з'єднання різних мультимедійних пристроїв в автомобілях. Одна з можливих схем використання приведена на малюнку нижче.

Одна з можливих схем використання приведена на малюнку нижче


Новий роз'єм HDMI Е-типу з замком забезпечує кращу фіксацію коннектора в гнізді і запобігає роз'єднання в процесі експлуатації. На малюнку вище представлена ​​схема роз'єми HDMI Е (джерело: http://www.hdmi.org/ ). Таких пристроїв на сьогодні в Росії немає, не кажучи вже про кабель.


4. Високошвидкісний кабель HDMI

Високошвидкісний кабель HDMI

Високошвидкісний кабель HDMI розроблений для з'єднання високоякісних домашніх компонентів (Blu-ray-плеєрів, HDD-плеєрів, приймачів супутникового ТБ, плазмових і рідкокристалічних панелей) і призначений для передачі сигналів зображення з роздільною здатністю 1080р і вище (до 4 К - 4096 × 2160, 24Hz ). Загальна пропускна здатність (на 3 каналу- RGB) досягає 10,2 Гб / сек, а допустимі тактові частоти до 340МГц. Придатний для підключення будь-яких джерел і приймачів сигналу. Має зворотну сумісність з усіма типами HDMI, за умови використання роз'ємів А-типу. Основні відмінності від стандартного кабелю HDMIзаключаются в перерізі і матеріалі чотирьох кручених пар, як і конструкції діелектрика кручених пар, екранування пар і загальної конструкції. Природно, все це відбивається на кінцевій ціні вироби.
З моєї точки зору, це найбільш підходящий в більшості ситуацій кабель, за умови, що Ваші компоненти не підтримують HDMI 1.4 Ethernet або Ви надалі не збираєтеся підключати домашню мережу і інтернет до Вашої аудіо-відео систему. Це значно якісніший кабель в порівнянні зі STANDART і STANDART with ETHERNET. Різниця в зображенні хорошого HIGH SPEED кабелю, в порівнянні з кабелем STANDART, як правило, помітна навіть на недорогих компонентах.


5. Високошвидкісний кабель HDMI з Ethernet

Цей тип кабелю має ті ж можливості, що і високошвидкісний кабель HDMI попереднього типу, але має додатковий спеціалізований канал передачі даних Ethernet HDMI для об'єднання різних компонентів в мережі зі швидкістю до 100 Мбіт / с і зв'язку цих компонентів з Інтернет. Функціональні можливості кабелю Ethernet HDMI доступні, якщо обидва пов'язаних пристрої підтримують Ethernet HDMI. Таких пристроїв в Росії поки немає. Перші компоненти повинні з'явитися тільки в кінці 2010 р Це універсальний кабель з усіма мислимими можливостями, які може сьогодні надати специфікація HDMI 1.4. Має сенс купувати з «прицілом» на майбутнє.
Кілька простих порад щодо вибору та використання кабелю.
В першу чергу визначимося з вибором одного з чотирьох типів HDMI кабелю. Принциповий вибір відбувається між HIGH SPEED (дорожче і краще) або STANDART (дешевше і дещо гірше). Подальше простіше - слід визначитися, чи потрібно підключення до Інтернету або локальної комп'ютерної мережі ваших компонентів. В такому випадку компоненти ЗОБОВ'ЯЗАНІ підтримувати HDMI 1.4 з Ethernet, інакше обмін даними по HDMI буде неможливий. І знову є два варіанти, різних за якісними можливостям, - HIGH SPEED with ETHERNET (краще) або STANDART with ETHERNET (дешевше).
На упаковці кабелю може бути надана інформація про гарантовану дальності передачі сигналу 1080р, і тут все просто: чим далі - тим краще.
Провідники кабелю повинні бути максимального перетину, але цю інформацію на упаковці зазвичай не вказують. Оцінити якість кабелю можна і за деякими непрямими ознаками. У загальному випадку - чим товщий і більш жорсткий кабель, тим краще передача звуку і изображнием. Цьому, на перший погляд неоднозначного критерієм, є досить серйозне фізичне обгрунтування (про це в другій частині статті).
Особливо хочу зупинитися на виборі кабелю для закладки в стіну або стелю: техніка дуже швидко еволюціонує і имет зміст закладати кабель тільки з максимальною пропускною спроможністю - HIGH SPEED або HIGH SPEED with ETHERNET.
Дуже важливо! Ніколи не комутує компоненти по HDMI при включеному обладнанні, це можна вивести його з ладу! Не допускайте різких перегинів кабелю, тому що це призводить до зміни хвильового опору і може в ряді випадків порушити передачу сигналу.


Ціна питання (друга частина трилогії)

У цій частині піде розповідь про характеристики і відмінності конструкцій HDMI кабелю.
Стандарт HDMI 1.4 чітко розділяє кабелі на дві групи в залежності від їх характеристик. Такий поділ було і раніше (в специфікації HDMI 1.3 - «Category 1» і «Category2»), але далеко не всі виробники це вказували. Тепер це буде називатися «STANDART» і «HIGH SPEED».
У чому ж різниця по характеристикам між «STANDART HDMI 1.4» і «HIGH SPEED HDMI 1.4»? Звернемося до специфікації HDMI 1.4. Вивчивши таблицю 1 (таб. 1) ми бачимо, що стандартний кабель HDMI 1.4 значно поступається високошвидкісного кабелю HDMI 1.4 з частотним характеристикам і, відповідно, швидкості передачі інформації.


Порівняння High Speed ​​HDMI 1.4 і Standard HDMI 1.4 кабелю.

4 кабелю


На діаграмі нижче ця різниця виражена графічно. Звертаю увагу на те, що в переважній більшості випадків вказують загальну пропускну здатність, а вона буде в ТРИ рази вище, ніж у кожного з каналів. Маркетинг! ...

Маркетинг


У таблиці нижче наведено порівняльний аналіз максимальних фізичних можливостей формату і кабелю HDMI 1.3 і HDMI 1.4 - виділено синім пунктиром. Як бачимо, вони не відрізняються. Все, що виділено коричневим пунктиром ставиться до можливостей ФОРМАТІВ.

Все, що виділено коричневим пунктиром ставиться до можливостей ФОРМАТІВ

Отюда висновок: різниці між високоякісним кабелем (без Ethernet) HDMI 1.3 і високошвидкісним (без Ethernet) HDMI 1.4 немає ніякої.
Більш детально на конструктівниех відмінності і їх вплив зупинимося пізніше.


HDMI 1.4 кабель з Ethernet і без нього: в чому різниця?

Якщо ми подивимося, чим відрізняються по конструкції стандартний (або високоскорстной) кабель HDMI 1.4 без Ethernet і стандартний (або високоскорстной) кабель з Ethernet, то виявимо наявність у останнього 5-ої екранованої кручений пари, розпаяні на 14, 17 і 19 контакти роз'єму ( см. табіцу). З цієї ж парі передається сигнал ARC (канал повернення аудіо).

З цієї ж парі передається сигнал ARC (канал повернення аудіо)

На цій фотографії дуже добре видно, відмінність в конструкції кабелю HDMI 1.4 з Ethernet і HDMI 1.4 без Ethernet

4 без Ethernet


Стандартний HDMI кабель і високошвидкісний HDMI кабель.

Стандартний HDMI кабель і високошвидкісний HDMI кабель

Вельми цікавим є питання про відмінність конструкції стандартного HDMI 1.4 кабелю і високошвидкісного кабелю HDMI 1.4, з урахуванням того, що розпаювання роз'ємів і кількість фізичних провідників у них однаково (таблиця 4). Поки ж подивимося, що пропонують деякі з виробників, і які варіанти конструкцій HDMI кабелю використовуються.

Варіанти зовнішнього вигляду HDMI кабелю. Поки ще не маркірованих або без барвистої упаковки:

Поки ще не маркірованих або без барвистої упаковки:

У реченні виробника один з варіантів специфікації для виготовлення HDMI кабелю виглядає 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
Як бачимо, виробник пропонує різні варіанти кабелю, роз'ємів і т. Д., В загальному, «будь-який каприз за Ваші гроші». Ось тут і з'являється дуже важливий фактор - вартість, з яким пов'язані характеристики і, в кінцевому рахунку, результуюче якість кабелю. На жаль, в ряді випадків фірми - маркувальники кабельних виробів (замовляють свій товар у виробників) закладають в кінцеву вартість націнку «від вільного». Як результат, і вироби високого рівня, і досить посередні, можуть бути близькими за ціною, а в ряді випадків ціна взагалі може не відповідати якості. Багато в чому через подібні «парадоксів» поширена помилка, що всі кабелі однакові і не треба переплачувати невідомо за що. Вартість виробництва HDMI кабелю може дуже сильно відрізнятися через особливості технології у різних виробників, зокрема, за рахунок ручної пайки і її якості (не забуваємо про 38 контактах). Економити, враховуючи масовість виробництва, намагаються буквально на всьому, перш за все на міді, замінюючи її більш дешевим алюмінієм і знижуючи перетин мідних струмопровідних жил. Деякі економлять і на індивідуальних заземлюючих провідниках кручених пар, що помітно знижує перешкодозахищеність такого виробу. Сигнал 1080р по такому кабелю, в залежності від джерела, приймача і зовнішніх умов може не «пройти» і на п'яти метрів, при заявлених п'ятнадцяти. У ряді випадків працездатність на великих довжинах, на жаль, можна перевірити тільки досвідченим шляхом.
Основна відмінність стандартного HDMI 1.4 кабелю, в порівнянні з високошвидкісним, полягає в перетинах кручених пар, точності виготовлення конструкції кабелю, як міді, в службових провідниках, діелектриках, екранах тощо Зі збільшенням перетину провідників до певної межі передача сигналу поліпшується. Але на цьому шляху існують обмеження, пов'язані з фізичним габаритами кабелю, його гнучкістю і складністю пайки. Перетин провідників, використовуваних в HDMI кабелі, зазвичай не перевищує 24 AWG (0.205 кв.мм), дуже рідко 23.5 AWG (0.22 кв.мм), поодинокі випадки 22 AWG (0.32 кв.мм). З відомих мені виробників, представлених в Росії, провідники найбільшого перетину у кабелю TCHERNOVAUDIO HDMI Pro IC - 23 AWG (0.258 кв.мм).
Дуже велике значення для швидкості передачі даних має точність виготовлення кручених пар. Однорідність і товщина діелектрика, дотримання діаметрів провідників - дуже важливі умови для забезпечення нормованого значення хвильового опору і мінімізації відображень сигналу на кінцях ліній. Рівномірність відстань скручування кручених пар дуже сильно впливає на перешкодозахищеність кабелю. Від якості екранування кручених пар залежить рівень перехресних перешкод каналів передачі різних за характером і структурі сигналів, що, в кінцевому підсумку визначає якість передачі відеосигналу. Зовнішній подвійний екран дозволяє додатково захистити кручені пари і службові провідники від зовнішніх наведень.
Екранування кабелів само по собі представляє складну теоретичну і практичну задачу. У загальних рисах, для частотних діапазонів переданих сигналів, з якими працює стандарт HDMI, справедливі наступні моменти:
- Чим товще дріт і матеріал фольги, тим краще, оскільки це забезпечує збільшення провідності.
- Поздовжня установка фольги краще, ніж спіральна, але вона досить жорстка і важко згинається.
- Зовнішній екран у вигляді обплетення і фольги, або подвійний обплетення, значно краще, ніж одиночний екран, навіть в тому випадку, якщо два екранують шару не ізольовані один від іншого.
-Краща конфігурація для кабелів з екраном у вигляді обплетення і фольги, коли обплетення знаходиться проти провідної сторони спіральної фольги.
- Окремі кручені пари в загальному екранованому кабелі повинні бути поміщені в індивідуальні екрани для запобігання ємнісний перехресної перешкоди між сигнальними провідниками, а самі екрани повинні бути ізольовані один від одного.
- Бажано, щоб питомий опір матеріалу провідників було мінімальним

З вищесказаного випливає, що якісний HDMI кабель практично неможливо зробити тонким і гнучким. На фото нижче можна побачити порівняльну товщину трьох HDMI. Два високошвидкісних і один стандартний. Визначити, який з них стандартний, думаю, не складе особливих труднощів ...

Визначити, який з них стандартний, думаю, не складе особливих труднощів

Пайка також вносить свою лепту в роботу кабелю. Експериментувати з якістю пайки і її впливом на передачу HDMI сигналу не довелося, але з бракованим кабелем від різних виробників довелося зіткнутися і здивуватися тому, що кабель в принципі працездатний. На фотографіях нижче можна побачити різні варіанти пайки бракованого кабелю від різних виробників (частина фотографій - автора). За відгуками народу, що має відношення до торгівлі, деяка частина HDMI кабелю через 1-2 роки виходила з ладу. Одна з найбільш ймовірних причин - погана пайка.

Одна з найбільш ймовірних причин - погана пайка

Таким чином, якісний HIGH SPEED HDMI кабель являє собою досить складну конструкцію, що вимагає високої технологічної культури при його виготовленні. Тому до вибору кабелю, особливо для стаціонарної, а тим більше прихованої, проводки не слід підходити за принципом «чим дешевше, тим краще». Дивіться на перетин провідників кручених пар, багато виробників його вказують і краще, якщо це буде не менше 0.205 кв.мм. Бажано - якщо всі екрани будуть мідні.
Як приклад вдалої, добре продуманої і правильно реалізованої конструкції кабелю можна привезти TCHERNOVAUDIO HDMI Pro IC. На фотографіях нижче можна побачити дві різні конструкції високошвидкісного кабелю HDMI. Ціна цих виробів дуже близька, але складність конструкції та якість використовуваних матеріалів - різні. На нижньому малюнку показана типова начинка кабелю HDMI Standard.

На нижньому малюнку показана типова начинка кабелю HDMI Standard


Приклади побудови мережі, комутація за допомогою кабелю HDMI з Ethernet.

Приклади побудови мережі, комутація за допомогою кабелю HDMI з Ethernet

Всі з'єднання між A / V компонентами домашньої мережі в недалекому майбутньому можна буде проводити за допомогою кабелю HDMI з Ethernet


Можливості каналу повернення аудіо (ARC)

Можливості каналу повернення аудіо (ARC)

Канал повернення аудіо підтримує стандарти Dolby Digital, DTS і PCM і є аналогом стандартного S / PDIF з'єднання. При його застосуванні Вам не потрібно спеціального кабелю для передачі звуку з телевізора на домашній кінотеатр. Про роботу та особливості ARC Ви можете дізнатися за посиланням: http://www.hi-fi.ru/forum/forum87/topic67176/

Легенда про цифру (заключна частина трилогії)

Інформація для тих, хто вважає, що кабель не може впливати на якість сигналу


Гарячі суперечки на цю тему постійно виникають на різних форумах. Багато хто вважає, що сигнал по HDMI кабелю може або передаватися або не бути передано, тому що складається з 0 і 1. Насправді це не зовсім так. Зупинимося на деяких проблемах передачі сигналу в HDMI (DVI) форматах.
В першу чергу, не слід забувати, що БУДЬ електричні сигнали, в тому числі і «цифрові, в реальному світі є аналоговими, тобто змінюються безперервно і за певний, хоча іноді і дуже малий час. Основна відмінність того, що умовно називають «цифровими» сигналами від умовних «аналогових» полягає в набагато ширшому спектрі частот, займаних першими. Іншими словами, по HDMI кабелю (як і з будь-якого іншого) сигнал передається в аналоговому вигляді, тобто у вигляді електричних струмів від дуже низьких (в т.ч. постійного струму) до дуже високих (багатьох десятків ГГц) частот.
Не вдаючись в подробиці, з електричної точки зору, при передачі цифрових сигналів доводиться стикатися з тими ж проблемами, що і при передачі аналогових сигналів: ослаблення по амплітуді, завал фронтів (зменшення рівня високочастотних компонентів), зашумлення.
При згасанні корисного сигналу, спотворенні і збагаченні його перешкодами, частина інформації втрачається. А оскільки засоби контролю правильності передачі даних (напр., Контрольна сума), на відміну від передачі даних в комп'ютері, не використовуються, то при досягненні певного рівня помилок, можна отримати спотворення і перешкоди, добре помітні на переданому зображенні ( «розмиття» контуру зображення , «ворушіння» пікселів, точки, смуги). Саме в цьому і проявляється вплив кабелю.
Наведу деякі матеріали на цю тему. Вони частково належать до дослідження проблеми підключення по DVI, але все нижчевикладене можна сміливо відносити і до HDMI, і до будь-якого іншого формату передачі широкосмугових сигналів.
Існує безліч електромагнітних процесів, що впливають на властивості переданого сигналу в кабелі. Вперше з впливом кабельної лінії на передані електричні сигнали зіткнулися при прокладанні першого телеграфного кабелю по дну протоки Ла-Манш. П'ятдесятикілометрового ділянку кабелю спочатку виявився нездатним передати навіть повільні сигнали ручного телеграфу - настільки великі були загасання і дисперсія сигналу в ньому. На сьогоднішній день проблеми півторастолітньої давності, зрозуміло, вирішені, але, тим не менш, аналогічні фізичні процеси проявляють себе на іншому рівні.
Якщо ми передаємо «цифровий» сигнал, то завжди повинні визначити умови його «дискретності». При передачі сигналу вважається, що якщо його напруга на вході приймача в даний момент часу вище одного певного рівня, приймач вважає що це рівень «логічної 1», якщо нижче іншого певного - то «логічного 0». На виході джерела сигнал являє собою послідовність прямокутних імпульсів, а при поширенні по кабелю такий сигнал спотворюється. Відбувається його загасання, тобто зменшення амплітуди (за рахунок втрат в провідниках, втрат на випромінювання і поляризаційні процеси в діелектриках), завал фронтів (через кінцевої смуги пропускання, пов'язаної з частотнозавісімой втратами), спотворення форми імпульсів в результаті дисперсії, взаємовпливу сигналів різних кручених пар і зовнішніх наведень. Крім того, в кабелі можливі резонансні явища і відображення сигналу від неоднорідностей, що теж призводить до спотворення форми імпульсів ... Якщо ми підключимо осцилограф до порту, то побачимо більш-менш чіткі прямокутні імпульси. Далі, по ходу поширення в кабелі, вони будуть поступово розмиватися, форма їх буде спотворюватися. При занадто довгому або неякісному кабелі на вході приймача сигнал буде дуже сильно відрізнятися від того, який можна спостерігати на вході кабелю. Спотворення можуть бути настільки великі, що приймач виявиться не в змозі сприйняти такий сигнал за критерієм його «дискретності».
Перешкоди також можуть надати великий вплив на стабільність передачі цифрового сигналу. Кардинальним вирішенням проблеми захисту від перешкод є так звана «диференціальна» (або «балансная») передача. Для кожної лінії використовується два дроти, по одному з яких передається прямий сигнал, а по другому - його інвертована копія. Таким чином, в будь-який момент часу сума таких сигналів в ідеалі дорівнює нулю, а різниця - подвоєною величиною сигналу на вході кожної лінії. На приймальному кінці лінії ставиться спеціальний пристрій - диференційний приймач, який якраз і віднімає один сигнал з іншого. Уявіть тепер, що два провідники, передають такі сигнали розташовані дуже близько один до одного. Зовнішнє поле, наводить перешкоди, створить в цих провідниках практично однакові сигнали перешкод - т. Зв. синфазну перешкоду. Приймач відніме їх один з іншого, в результаті на його виході сигнал перешкоди буде близький до нуля, а корисний сигнал буде подвоєний. Роботу диференціальної лінії і приймача добре пояснює наступний рисунок:

Роботу диференціальної лінії і приймача добре пояснює наступний рисунок:

На верхній частині малюнка показною сигнали діють в лінії. Зеленим кольором відображений - корисний сигнал в прямому провіднику. Синім - в протифазні провіднику, а червоним - сигнал перешкоди, однаковий для обох провідників. На нижній частині малюнка показаний сигнал на вході разностного приймача - видно, що корисний сигнал буде подвоєний, а сигнал синфазної перешкоди буде практично нульовим.
Для того, щоб провідники розташовувалися поруч, а зовнішні перешкоди створювали в них якомога ближчі сигнали застосовують скрутку провідників в пари, які зазвичай і застосовують для передачі широкосмугових сигналів. Якщо таку пару укласти в зовнішній екран, то наведень на лінію будуть зменшені ще в більшій мірі. В результаті вийде кабель з досить високою помехозащищенностью. Саме так виконані DVI і HDMI кабелі, призначені для передачі дуже широкої смуги частот сигналів. На малюнку нижче можна бачити спрощену схему лінії передачі для одиничної екранованої кручений пари.

На малюнку нижче можна бачити спрощену схему лінії передачі для одиничної екранованої кручений пари

Чим вище максимальна частота корисних сигналів в кабелі і чим вище частоти можливих зовнішніх перешкод, тим меншим повинен бути крок скрутки пари і менше відстань між провідниками для забезпечення заданого рівня впливу зовнішніх перешкод на лінію. Але, з іншого боку, ці ж параметри визначають хвильовий опір лінії, дисперсію і втрати в ній. Тому існують певні оптимальні значення товщини ізоляції провідників і відстань скручування, які при хорошій помехозащищенности забезпечують і необхідні електричні параметри лінії.
Однак у світі немає нічого ідеального і навіть найкращі кабелі все-таки не ідеально захищені від перешкод (з цілої низки причин, в т.ч. точності виготовлення) і мають цілком певне затухання. Тому перешкоди, на жаль, проникають навіть в кабелі, а власні електричні параметри кабелів також впливають на сигнал. До чого це може призвести? Подивимося на наступний малюнок:

Подивимося на наступний малюнок:

Верхня осциллограмма показує сигнал на виході передавача даних. Друга - сигнал на виході приймача при прямому з'єднанні його входу з виходом передавача. Видно, що відновлений сигнал має точну прив'язку до часовій шкалі. Третя осциллограмма відповідає тому, що можна спостерігати на виході довгого кабелю в умовах великих зовнішніх перешкод і наявності неузгодженості хвильового опору кабелю і навантаження. Що при цьому буде на виході приймача сигналу, показує остання осциллограмма. Відновлений сигнал, крім того, що отримав тимчасову затримку, ще й змінює свої тривалість і розташування фронтів і спадів в часі, тобто випадково, в залежності від миттєвих перешкод, змінює миттєве значень фази. А це - джиттер, гроза всіх цифрових систем передачі даних. Його поява призводить до того, що порушується строга тимчасова сітка, яка визначає в цифрових пристроях все процеси обробки і перетворення сигналів. Результат цього - видимі і чутні спотворення зображення і звуку. Звичайно, в реальних умовах перешкоди і спотворення передачі будуть не настільки високі, як на наведеному вище прикладі, але вони є в БУДЬ-ЯКОМУ випадку, тільки їх рівень і властивості безпосередньо залежать від властивостей і якості кабелю, що зв'язує джерело і приймач цифрового сигналу. Будь-які апаратні і програмні засоби придушення джиттера мають обмеження в застосуванні, а якість їх роботи безпосередньо пов'язане з його вихідним рівнем - чим більше величина джиттера, тим нижче ефективність його придушення. У простих випадках великий рівень джиттера приводить просто до деякого зниження якості зображення і звуку, в «клінічних» - може викликати серйозні порушення в роботі цифрових систем.
В диференціальних лініях передачі джиттер може виникати не тільки під дією зовнішніх чинників.
Будь-яка асиметрія в кабелі, в т.ч. і різниця затримок сигналу всередині пари, призводить до появи синфазної складової сигналу. При цьому амплітуда диференціальної складової зменшується. Неприємність полягає ще і в тому, що диференціальні і синфазних сигнали мають різну швидкість поширення і різні коефіцієнти втрат, тому в залежності від форми і спектра переданих сигналів результуюча помилка призводить до виникнення додаткової складової фазового тремтіння (джиттера), кореллірованного з сигналами. Зауважимо, що самі по собі синфазних складові не вносять джиттер в сигнал. Проблеми починаються при перетворенні. Недосконале разностное перетворення складових суттєво псує сигнал, а неідентичність кручених пар в кабелі ще більше погіршує ситуацію.
У системах передачі зображення по інтерфейсів DVI і HDMI, відновлення тактуючих частот в пристрої відображення (монітор, панель) проводиться за допомогою систем ФАПЧ, порушення в роботі яких можуть бути викликані не тільки великим рівнем перешкод, що наводяться на сполучні кабелі, але і різницею в затримках передачі тактових частот та інформаційних сигналів. Тобто такі системи чутливі і до помехозащищенности кабелю, і до величини його затримки і дисперсії.
З досвіду Silicon Image, нормально працюють кабелі DVI з довжиною 2 метри, проте якість може помітно погіршуватися при збільшенні довжини до 5 м (і вже тим більше до 10 м).


Збільшення рівня джиттера, викликане розглянутими вище явищами, призводить до появи візуально помітних дефектів зображення. Джиттер, викликаний розбіжністю початкової фази частоти дискретизації в сусідніх рядках, призводить до того, що на перепадах відеосигналу виникає додатковий шум. Найбільші помилки спостерігаються для сигналів більшої частоти і амплітуди.

Як все це візуально проявляється на екрані?
При передачі сигналів зображення більший рівень шуму спостерігається на перепадах сигналу (багаторазово перевищує шум, присутній на рівному тлі). Це є особливо актуальним при відтворенні контрастних переходів кадру (краю об'єктів, решітки, і т.д.), а також зображень, що містять велику кількість дрібних деталей (задні плани, листя, брижі відблисків від сонця і т.п.). Виникає суб'єктивне відчуття зменшення глибини зображення і зменшення контрастності. Чорний колір стає менш чорним. Якщо Ви уважно подивіться на темні місця кадру, то зможете помітити шуми у вигляді дрібних точок. Ця та є причина зниження контрастності зображення.
Зображення може виглядати менш стабільним, це проявляється в «ворушіння пікселів», особливо помітно на листках або складних задніх планах з великою кількістю елементів, особливо при русі камери (виникають своєрідні «ореоли»).
Крім того ще страждає і передача кольору, що особливо добре помітно на проекційних системах і плазмових панелях з великою діагоналлю. Спотворення кольору спостерігаються, перш за все, на складних сюжетах. Кольори візуально виглядають більш бляклими і менш чистими. У ряді випадків помітно зниження яскравості і різкості зображення. Різкість знижується в результаті розмитості кордонів контурів об'єктів, правда деякі сприймають, таку картинку як більш «плівкову» і «аналогову».
На останніх стадіях деградації сигналу з'являються т.зв. «Мухи» і смуги. Після чого відбувається втрата синхронізації і зображення зникає.

Після чого відбувається втрата синхронізації і зображення зникає

Але до цього «щасливого» моменту йде поступова деградація сигналу, пов'язана з вищеописаними процесами (рис. Вище).
Таким чином, канал передачі даних, в нашому випадку - це HDMI кабель, робить істотний вплив на якість передачі сигналів зображення навіть на невеликих довжинах, і не враховувати його вплив не можна.
У висновку хочу сказати, що останні три роки мав безпосередній стосунок до тестування HDMI кабелю і прийшов до наступних висновків:
1. різниця в якості кабелю візуально помітна навіть на телевізорах з діагоналлю 26 дюймів.
2. досить складно заздалегідь сказати на якій довжині відбудеться повна або часткова деградація сигналу.
Це сильно залежить від самого кабелю і комбінації джерело / приймач сигналу. Один і той же кабель може відмінно працювати на одній комбінації джерело / приймач, видати проблеми у вигляді гіршою картинки на інший і зовсім не працювати на третій.

При тестуванні 20-метрового прототипу HDMI від Tchernovaudio , Крім лабораторних досліджень, було перевірено кілька десятків варіантів джерело / приймач для перевірки працездатності, в результаті був обраний конструктив, який забезпечив 100% працездатність (сьогодні випробувано вже приблизно 150 варіантів комбінацій обладнання, для сигналу 1080p). Передбачаючи можливі питання про переобраним контролі (який проводився за межами Росії) і додаткової потреби «польових» випробувань, відразу відповім, що кінцевого користувача не порадує, якщо лабораторний тест пройде, а на його системі виникне проблема.


Приношу щиру подяку за допомогу в редагуванні і цінні зауваження Дмитру Андронникова - http://www.lynxaudio.narod.ru/


Сергій Даушкевіч. 2010 г. Москва.

»?
Кабель з Ethernet і без нього: в чому різниця?
До чого це може призвести?
Як все це візуально проявляється на екрані?
Новости:
Мастер натяжные потолки
Статьи Опубликовано: 21.12.2016 Мастер потолков монтаж натяжных потолков в Челябинске, 3D потолки, резные натяжные потолки Apply Понгс (Pongs) – выпускает полотна, как матовой и сатиновой фактуры, так

Выбор хороших натяжных потолков
Качественные натяжные потолки придают помещению изысканный вид, подчеркивают особенности интерьера. В сочетании с подсветкой натяжные потолки могут создавать действительно оригинальные и изысканные интерьеры.

"Element" - натяжные потолки в Санкт-Петербурге
  Мы рады предложить вам действительно огромный выбор материалов и решений для декорирования потолка. У нас вы найдёте любые варианты натяжных потолков: от традиционных до самых неожиданных и ярких.

Какие выбрать светильники для натяжных потолков, основные правила
Светильники для натяжных потолков представлены множеством исполнений, отличных по конструкции, параметрам, способу крепления и типу источника света. Такое разнообразие моделей разных марок (в частности,

Вредны ли натяжные потолки
Натяжные потолки являются довольно популярной отделкой. И это объяснимо: данные потолки обладают целым рядом бесспорных достоинств: легкость и быстрота монтажа, гидростойкость, огнестойкость, гигиеничность,

Обои или натяжной потолок что сначала. [Priori]
Приступая к работе нужно учитывать, что обе бригады работают на результат, которым является качество и долговечность. Потому если до финишной отделки стенок установить натяжной потолок будет просто и профили

Почему провис натяжной потолок в доме и как это исправить?
Натяжной потолок – стильно, модно, практично! Это довольно крепкое и износостойкое полотно, способное, при соответственном к нему отношении, служить десятилетия. Но в жизни случается всякое: нередки

Багет для натяжных потолков - какой лучше, размеры и виды ПВХ и фиксирующего профиля, как клеить, цена и где купить в Москве и СПб
Несмотря на то, что натяжные потолки не так давно появились на российском рынке, они успели завоевать большую популярность среди населения. По большей части это связано с тем, что натяжной потолок вписывается

Багет для натяжных потолков
Люди, решившие сделать натяжной потолок впервые наверняка заинтересовывались вопросом: как держится пленчатое полотно на потолке без особо видимых креплений. Все дело в специальной рейке, получившей название

Как сделать 3d потолок своими руками – фото 3д потолков
Традиционное оформление потолков –  побелка  и штукатурка, все чаще уступает место новым оригинальным методам. И если для классических  и офисных стилей рекомендуется  довольно сдержанный дизайн потолочных