HDMI e HDCP - Centro Servizi BENAZZI e BAZZANI

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HDMI e HDCP
L’High-Definition Multimedia Interface (o HDMI) è uno standard di trasmissione di dati
audio e video digitali non compressi. Più semplicemente è un’interfaccia tramite la quale
è possibile inviare un segnale audio e video ad alta definizione senza perdita di qualità.
L’HDMI è il diretto successore del DVI, infatti i due standard sono compatibili. Mentre il
DVI supporta solo il video, l’HDMI è in grado di trasferire anche il segnale audio tramite
un unico cavo. La quantità di informazioni trasferibili tramite HDMI è misurata in 5Gbps,
di cui al momento, anche alla massima risoluzione HDTV, ne viene impiegata meno della
metà.
L’High-bandwidth Digital Content Protection o ( HDCP) è un sistema sviluppato da
Intel per proteggere i dati ad alta risoluzione. Un segnale digitale di così alta qualità infatti
permetterebbe di ottenere delle copie perfettamente identiche all’originale sia nell’audio
che nel video. Per ridurre il più possibile il problema della pirateria e preservare i diritti
d’autore è stato quindi introdotto l’HDCP.
Il segnale video ad alta risoluzione può essere anche trasmesso tramite cavi analogici
chiamati component, in futuro però il 720p e 1080i saranno raggiungibili solo tramite
cavo digitale HDMI protetto dal sistema HDCP.
In caso di acquisto di un televisore, assicurarsi che abbia l’ingresso HDMI e che supporti
il sistema di protezione HDCP.
Il connettore standard HDMI “Tipo A” è a 19 pin; lo standard definisce anche un “Tipo B”
per risoluzioni più elevate, dotato di 29 pin e consente il trasporto di un segnale video
espanso per display ad alta risoluzione (superiore a 1080 pixel).
Questo tipo di connettore, permette di utilizzare un doppio canale TDMS, caratteristica
delle connessioni dual link, indispensabili per raggiungere la straordinaria banda passante dichiarata con le nuove specifiche HDMI 1.3. Questo connettore è largo 21,2 mm
ma l’altezza rimane esattamente la stessa: 4,45 mm.
L’HDMI tipo A è compatibile all’indietro con l’interfaccia DVI single-link attualmente usata
sui monitor e schede grafiche per computer. In tal modo una sorgente di segnale DVI
è in grado di gestire un monitor HDMI (o vice versa) attraverso un opportuno cavo o
adattatore, anche se è necessario rinunciare all’audio e alle funzioni di controllo remoto
previste dallo standard HDMI. Analogamente, l’HDMI tipo B è compatibile all’indietro con
la tecnologia DVI dual-link.
L’evoluzione nella connessione HDMI si arricchisce di un ulteriore standard “tipo C”,
definito Mini HDMI, nettamente più piccolo del connettore tradizionale. Il nuovo mini
HDMI, chiamato connettore di tipo “C” ha una larghezza di soli 10,42 mm contro i 13,9
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mm del connettore tradizionale tipo “A”. Anche l’altezza del nuovo mini HDMI è più limitata e vale quasi la metà, con 2,42mm contro i 4,45mm del connettore “A”.
larghezza
altezza
n. contatti
HDMI tipo “A”
13,9 mm
4,45 mm
19 pin
HDMI tipo “B”
21,2 mm
4,45 mm
29 pin
HDMI tipo “C”
10,42 mm
2,42 mm
19 pin
Il numero di pin per i due connettori A e C è identico e non cambia neanche la banda
passante. Infatti viene mantenuta la connessione di tipo single-link utilizzata anche per
le connessioni di tipo DVI-D.
Connettore e presa
HDMI tipo A e tipo C
Tipo A
Tipo C
Attualmente, la connessione HDMI consente il trasporto di segnali RGB digitali con profondità colore limitata a 24 bit complessivi: 8 bit (256 sfumature) per componente cromatica che si traducono in poco più che 16 milioni di colori. La nuova versione di HDMI
ancora in fase di sviluppo, consentirà di raggiungere profondità in bit dell’ordine dei 12,
14, 16 bit per componente cromatica (36 - 48 bit complessivi) fino ad avvicinarsi al limite
delle sfumature teoricamente a disposizione di una connessione analogica.
La banda della connessione HDMI, verrà necessariamente raddoppiata per permettere
un drastico aumento della banda passante a disposizione non solo per l’aumento della
profondità in bit, ma anche per la frequenza di scansione (fino a 75Hz ed oltre). La
convergenza tra il mondo Information Technology e quello Consumer Electornics verrà
perseguita mediante la compatibilità con il nuovo standard UDI (Unified Display Interface).
Connettori
DVI e HDMI
DVI
Una nota a margine riguardo i monitor per computer.
Le future schede grafiche e monitor LCD supporteranno entrambi l’HDMI e se lo schermo
non sarà compatibile HDCP non sarà in grado di riprodurre filmati ad alta definizione.
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Corrispondenza dei Pin del Connettore:
HDMI Type ‘A’ Connector Interface (HDMI Rev 1.3)
Pin
Signal
Pin
Signal
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
19. Hot Plug Detect
18. + 5V Power
Shell Ground Plane
HDMI Type ‘B’ Connector Interface (HDMI Rev 1.3)
Pin
Signal
Pin
Signal
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. TMDS Data5+
14. TMDS Data5 Shield
15. TMDS Data5–
16. TMDS Data4+
17. TMDS Data4 Shield
18. TMDS Data4–
19. TMDS Data3+
20. TMDS Data3 Shield
21. TMDS Data3–
22. CEC
23. Reserved (N.C. on device)
24. Reserved (N.C. on device)
25. SCL
26. SDA
27. DDC/CEC Ground
28. + 5V Power
29. Hot Plug Detect
Shell Ground Plane
HDMI Type ‘C’ Connector Interface (HDMI Rev 1.3)
Pin
Signal
Pin
Signal
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. + 5V Power
19. Hot Plug Detect
Shell Ground Plane
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L’evoluzione: HDMI 1.3
Il consorzio promotore dello standard HDMI (formato dalle “sette sorelle” Hitachi, Matsushita-Panasonic, Philips, Silicon Image, Sony, Thomson e Toshiba) ha reso pubbliche le
specifiche della revisione 1.3 del connettore HDMI (High-Definition Multimedia Interface).
Com’è facile intuire, HDMI 1.3 porta in dote tali miglioramenti da rendere obsoleta la porta
HDMI 1.1, attualmente impiegata sulle periferiche HD. Alla base delle nuove prestazioni
avanzate c’è l’aumento della banda di dati che la porta 1.3 è in grado di trasportare: da
una frequenza di 165 MHz (equivalente a circa 4,95 Gigabit al secondo) si passa a ben
340 MHz (10,2 Gigabit/sec circa), ovvero più del doppio della capacità della versione
precedente.
Le migliorie apportate al mondo dell’alta definizione grazie alla nuova porta
sono notevoli e sostanziali: una prima conseguenza della maggiore banda a disposizione viene definita “Deep Color”, ed ha a che fare con il numero totale di colori
visualizzabili su schermo: HDMI 1.1 è capace di gestire una profondità di colore
che arriva a 24 bit, HDMI 1.3 arriverà a 30, 36 o addirittura 48 bit di colori. All’atto
pratico, ciò significherà: - miliardi di colori potenziali, in confronto agli attuali milioni, - un livello di contrasto migliore -, sfumature tra i colori più ricche, in grado di rendere le parti scure molto più realistiche. Non bastasse questo, HDMI 1.3 adotta lo
standard di colori xvYCC, grazie al quale sarà capace di offrire una visione molto
più vicina a quella dell’occhio umano di quanto sia possibile con gli standard attuali.
Anche la risoluzione del video gioverà dei 340 MHz, supportando più agevolmente il
formato 1080p, progressivo non interlacciato (in cui cioè le immagini vengono riprodotte
sullo schermo una dopo l’altra, senza nessun interlacciamento delle linee, utile per ridurre la quantità di dati scambiata tra lettore e televisore), sicuramente meno problematico da gestire per HDMI 1.3.
Non meno importanti i benefici a livello di processing digitale delle immagini, con funzionalità come la nuova “lip sync” per eliminare il problema del ritardo tra il movimento
delle labbra e il sonoro, dovuto all’enorme mole di dati elaborata dal DSP integrato nel
televisiore, e riguardo la parte audio delle pellicole, con il supporto a due nuovi formati
di alta fedeltà, Dolby TrueHD e DTS-HD Master Audio, formati lossless (cioè senza
compressione dei dati) che lavorano a 18 Megabit al secondo, capaci di restituire un audio ad otto canali identico al 100% al master di uno studio di registrazione professionale.
Il primo dispositivo che si presuppone integrerà una connessione HDMI 1.3 è la PlayStation 3.
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CEC (Consumer Electronics Control)
CEC (Consumer Electronics Control) è un protocollo facoltativo usato nei sistemi HDMI
che consente ai dispositivi collegati di passare le funzioni di controllo lungo tutti i prodotti
del sistema. CEC è stato progettato per operare a bassa velocità con minime elaborazioni e memoria ridotta.
Il seguente elenco, illustra le funzioni offerte da CEC, Il dispositivo può utilizzare tutte
o solo alcune delle funzionalità descritte, ciò dipende dalle caratteristiche dei prodotti
collegati.
•
One Touch Play – Riproduzione di un dispositivo collegato, mediante la pressione di un singolo tasto.
•
System Standby – Imposta il dispositivo in standby mediante la pressione di un singolo tasto.
•
Preset Transfer – Trasferimento automatico delle impostazioni, al dispositivo collegato.
•
One Touch Record – Avvia la registrazione mediante la pressione di un singolo tasto.
•
Timer Programming – E’ possible programmare la registrazione del dispositivo colle
gato.
•
System Information – Trasferisce le configurazioni di lingua e paese al dispositivo collegato.
•
Deck Control – Permette il controllo del dispositivo collegato in riproduzione.
•
Tuner Control – Permette il controllo del sintonizzatore di un apparecchio collegato.
•
Vendor Specific Commands – Permette di utilizzare comandi specifici definiti dal costruttore.
•
OSD Display – Permette di vedere l’immagine di un testo del prodotto collegato, sullo schermo del TV.
•
Device Menu Control – Permette di controllare il menu dell’apparecchiatura collegata.
•
Routing Control – Abilita il controllo della commutazione CEC per streaming di un nuovo dispositivo collegato.
•
Remote Control Pass Through – Permette il transito dei segnali del telecomando, attraverso I dispositivi collegati al sistema.
•
Device OSD Name Transfer – I dispositivi possono richiedere il nome “OSD” preferito di altri dispositivi del sistema.
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