Меню

Что такое глубина цвета hdmi



Что такое глубина цвета hdmi

Изменение сигнала HDMI в зависимости от глубины цвета

Порой непредсказуемо работает аппаратура с интерфейсом HDMI, хотя уже много лет прошло после появления её на рынке ProAV. Что работало с одним дисплеем, не хочет дружить с другим. Отчего с этим источником сигнала кабель длиной 15 м работает, а с другим не работает? Список проблем бесконечен, и подобные вопросы давно никого не удивляют в мире HDMI, но все же — почему? Ясности не добавляют и объяснения вида «Проигрыватели BluRay бывают разные, у них разная сила сигнала на выходе». Правда ли это может быть причиной проблем? Мы не всегда сможем точно указать такую причину, однако предсказуемость нашей системы возрастет, если мы уясним, как тихо и незаметно меняется наш HDMI-сигнал в зависимости от глубины цвета.

Что такое глубина цвета?

Любой сигнал HDMI имеет определенную глубину цвета. Этой глубиной определяется, сколько разных цветов и оттенков может быть представлено каждым пикселем изображения. Обычный сигнал имеет глубину в 8 битов на каждую цветовую компоненту. Часто это называется 24-битным цветом (т. к. имеются 3 цветовых компоненты, R, G и B, по 8 бит на каждую). Число двоичных битов определяет максимальное число цветов в сигнале. Например, для 24-битного цвета получаем: 111111111111111111111111 (двоичное) = 16 777 215 = 16,7 миллионов оттенков. Глубина цвета играет для HDMI-сигнала важную роль, поскольку чем она больше, тем более высокочастотным становится сигнал.

Глубокий цвет

С выходом стандарта HDMI 1.3 сигнал может быть не только 24-битным, но и более «глубоким», с глубиной цвета 30, 36 и даже 48 бит. Эти глубины позволяют источникам сигнала посылать на дисплеи больше оттенков, чем способен различить человеческий глаз. В некоторых особых случаях, когда для различения некоторых деталей изображения не хватает «обычных» оттенков, это по идее должно позволить избежать появления артефактов в виде ложных контуров на плавных градиентах.

Число оттенков

  • 30 бит: 1 миллиард
  • 36 бит: 68,7 миллиардов
  • 48 бит: 281474 миллиардов

    Скорость передачи данных в HDMI

    Любое оборудование с интерфейсом HDMI имеет ограничения по скорости передачи данных. Важно уметь вычислять, какую скорость требует тот или иной сигнал, чтобы убедиться, что он «пройдет» по всем компонентам системы. Скорость будет определяться разрешением, кадровой частотой и глубиной цвета сигнала.

    Сначала рассчитаем частоту пикселей для данного сигнала. Каждую секунду источник должен выдавать именно это количество пикселей:

    Частота_пикселей = всего_пикселей_в_строке * всего_пикселей_по_кадру * частота_кадров * K,

    где коэффициент К около 1,2 и может несколько отличаться для разных видеорежимов.

    Примеры стандартных частотных пикселей

  • 1080p@60Hz: около 148,5 МГц
  • 1080p@24Hz: около 74,25 МГц
  • 1080i@60Hz: около 74,2 МГц
  • 720p@60Hz: около 74,2 МГц

    Когда частота пикселей известна, скорость передачи данных выводится по формуле:

    Скорость = частота_пикселей * (глубина цвета + 2),

    где глубина цвета может быть 8, 10, 12 или 16 бит (это соответствует 24-, 30-, 36- или 48-битному цвету).

    Примеры скорости передачи данных

  • 720p/1080i@60Hz — 24 бит: 0,74 Гбит/с; 36 бит: 1,04 Гбит/с; 48 бит: 1,34 Гбит/с
  • 1080p@24Hz — 24 бит: 0,74 Гбит/с; 36 бит: 1,04 Гбит/с; 48 бит: 1,34 Гбит/с
  • 1080p@60Hz — 24 бит: 1,48 Гбит/с; 36 бит: 2,07 Гбит/с; 48 бит: 2,7 Гбит/с

    Глубокий цвет и BluRay-проигрыватели

    Большинство современных BluRay-плееров (если не все), спутниковых ресиверов, а также телевизоров поддерживают передачу Deep Color (Глубокий цвет) по выходам и входам. Такой проигрыватель сначала определяет, можно ли выдать глубокий цвет в дисплей, или нет (считывая и анализируя EDID дисплея). В простой системе типа домашнего кинотеатра здесь обычно проблем не возникает, однако в мире ProAV это может быть опасным. Все оборудование ProAV имеет свои ограничения по скорости передачи данных, а также по-разному передает информацию EDID.

    Пример проблемы

    Желаете передать сигнал HDMI по линии витой пары на удаленный HDMI-дисплей. Все подключаете по инструкции (используются приборы Kramer Electronics PT-571 и PT-572+), используете рекомендованную производителем витую пару (BC-DGKat623) и разъемы, однако картинки нет. Почему возникла проблема? Приборы для передачи сигнала по витой паре рассчитаны на максимальную скорость данных 1,65 Гбит/с (по паспорту). Эти приборы, как и большинство подобных удлинителей, передают данные EDID от дисплея к источнику сигнала как есть, без какой-либо обработки. Поскольку и дисплей, и BluRay-проигрыватель оба поддерживают глубокий цвет, и такая поддержка записана в EDID дисплея — проигрыватель со спокойной совестью переходит в режим Глубокий цвет (Deep Color). Для режима 1080p@60Hz с 36-битным цветом требуется более 2 Гбит/с, а витая пара передает только 1,65 Гбит/с. Картинки нет.

    Читайте также:  Кухня бордового цвета с черной столешницей

    Варианты решения проблемы

    Несколько путей решения отличаются друг от друга удобством или затратностью.

    1. Подавляющее большинство фильмов, записанных на дисках BluRay, представлены там в формате 24-битного цвета, и к тому же записаны в режиме 1080p@24Hz. Повышенная глубина цвета и кадровая частота создаются искусственно внутри проигрывателя, что, естественно, нисколько не улучшает картинку. Меню некоторых проигрывателей позволяет выключить Deep Color (например, изменить настройку с Auto на Off). При этом цвет становится опять 24-битным, а скорость передачи данных для сигнала 1080p@60Hz снижается до 1,48 Гбит/с.

    2. Аналогичного эффекта можно добиться, понизив кадровую частоту с 60 до 24 или 30 Гц (например, включив режим Native 24fps). Почему-то малоизвестен тот факт, что именно 24 Гц — оптимальная частота на выходе проигрывателя, поскольку именно так записана программа на диске. Если на выходе появляется частота 60 Гц, то это результат малоосмысленного пересчета программы внутри проигрывателя. Качество этого пересчета может быть разным, так что всегда выгоднее лишний раз не портить материал обработкой. Для 3D-программ при этом можно добиться частоты 2х24 или 2х30 Гц (по 24 или 30 Гц на каждый глаз). Такая кадровая частота в сочетании с 24-битным цветом позволит и 3D-сигнал транслировать по «узким» каналам, не рассчитанным на повышенные (сверх 1,65 Гбит/с) скорости данных.

    3. Наконец, если возможности отключить Deep Color или снизить кадровую частоту нет (поскольку многие модели проигрывателей в этом деле всецело полагаются на EDID и не предлагают пользователю настроек), остается только использовать эмулятор EDID сразу после выхода проигрывателя. Надо отметить, что такие эмуляторы уже встроены по все усилители-распределители и коммутаторы от Kramer, если проигрыватель подключается к такому устройству, ничего больше покупать не надо. Также выпускаются и отдельные приборы-эмуляторы, например Kramer VA-2H . Достаточно считать в такой эмулятор блок данных EDID из другого дисплея, не поддерживающего режим Deep Color, и проблема с глубоким цветом будет решена.

    Полезно будет сказать, что прибор VA-2H позволяет также (с помощью компьютера и специального ПО) вручную корректировать EDID, считанный из телевизора. Разумеется, нужна определенная квалификация и знание параметров, заключенных в EDID, однако для опытного инсталлятора появляется возможность отключать любые «вредные» возможности (типа глубокого цвета, старших видеорежимов, поддержки «лишних» аудиоформатов в звуковом тракте), что может быть жизненно важным при запуске особо капризных систем. С учетом того, что прибор va-2h способен на 1 минуту «снять» кодирование HDCP на своем выходе, диагностика систем с HDCP (не менее проблемной технологии) также серьезно облегчается.

    Итог

    Прежде, чем рассуждать о «силе» выходов разных BluRay-проигрывателей, убедитесь, что не сравниваете яблоки со слонами. Разные аппараты могут по-разному трактовать глубокий цвет, и это может создать иллюзию, что один лучше другого; на самом деле просто один из них дает гораздо более высокочастотный сигнал, чем другой. При выводе сигнала одинакового формата и с одной скоростью передачи данных любой проигрыватель должен вести себя примерно как и все остальные. Совсем другие, зачастую непредсказуемые, проблемы могут возникать из-за особенностей микросхем и электронных компонентов, выбранных производителем проигрывателя, а также качества программирования им всего этого хозяйства; это, однако, выходит далеко за рамки данного обсуждения.

    Источник

    HDMI интерфейс — виды, характеристики, плюсы и минусы выхода, советы по выбору hdmi кабеля

    Содержание статьи:

    Что такое HDMI интерфейс?

    HDMI выход можно встретить в современных моделях телевизоров, мониторов, игровых приставках, компьютерах, ноутбуках и других мультимедийных устройствах. HDMI интерфейс поддерживает разрешения HDTV 1080p, 1440p, Full HD 3D, 4К. Его появление значительно расширило возможности современных пользователей. Благодаря ему можно наслаждаться хорошим и четким качеством изображения и звука одновременно.

    Известное слово HDMI (High Definition Multimedia Interface) расшифровывается как мультимедийный интерфейс высокой четкости. С его помощью происходит передача цифровых данных в видео формате с высоким разрешением. Также интерфейс передает и аудиосигналы, которые надежно защищены от копирования. Владельцы мультимедийной информации хотели быть уверены, что их данные будут защищены от неразрешенного копирования. В связи с этим, HDMI интерфейс получил необходимую защиту цифрового контента. HDMI имеет множество спецификаций. Каждая из них имела новые возможности и улучшения, поэтому с каждой новой версией пользователи получали более совершенный продукт. Практически вся современная техника работает с разъемами HDMI. Не всегда кабель может идти вместе с устройством. Тогда пользователю необходимо отдельно купить это полезное устройство.

    Читайте также:  Правда ли что цвет губ совпадает с цветом головки

    Обычно стандартной длиной кабеля считаются 3-5 метров. Но можно приобрести и более длинные варианты, а также удлинить готовое изделие. Различные производители предлагают покупателям множество вариантов изделия. Так, в некоторых моделях установлены ферритовые кольца, которые помогают избежать помех.

    История HDMI выхода

    2002 год принято считать годом появления HDMI выхода. Благодаря многим известным компаниям, среди которых Филипс, Сони, Хитачи, Тошиба, начал существовать новый интерфейс HDMI. Он отличался от других тем, что был полностью цифровым, а также имел возможность передавать несжатые потоки видео и аудио. В HDMI интерфейсе стала происходить передача звука вместе с видеосигналом DVI-соединения. А также стало возможно использовать только один кабель, который еще и отправляет цифровые видеосигналы с большим разрешением. Простым пользователям это в разы облегчило жизнь, ведь теперь звук и изображение в хорошем качестве смогли передаваться с одного прибора на другой с помощью всего одного провода.

    Отличие HDMI от других выходов

    Данный интерфейс отличается большей пропускной способностью, чем его предшественники. Кабель может передавать видео в высоком разрешении (1080р). Это один из довольно популярных форматов, который часто бывает задействован.

    Интерфейс HDMI также позволит насладиться и хорошим звуком, который передается до восьми каналов 24-битного звука с частотой 192 кГц. Изделие может одновременно пересылать аудио и видео. А DVI не имел подобных возможностей. Кроме этого, современный интерфейс имеет намного меньшие размеры. Его предшественники могли передавать только аналоговые данные, а HDMI легко справляется и с цифровыми.

    Как устроен HDMI кабель?

    HDMI кабель состоит из нескольких частей. У него есть внешняя оболочка, экранирующая оплетка, экран из фольги (алюминиевая), оболочка из полипропилена, экранированная витая пара, неэкранированная витая пара, проводники, необходимые для питания, а также управляющих сигналов.

    Виды HDMI кабелей

    Кабели HDMI делятся на 5 типов, для каждого есть своя буква:

    • Так, тип А (Full Size) — самый популярный и востребованный. Его можно встретить в видеокарте, ноутбуке, телевизоре, приставке и других приборах.
    • Для больших разрешений (типа 3830х2400 пикселей) предназначается тип В, но его пока практически нигде не применяют.
    • Тип С (Mini Size) считается уменьшенной версией А. Он обычно находится в небольших приборах, таких как смартфон, планшет и другие.
    • Касательно типа D (Micro Size), то он является самым маленьким видом HDMI. Предназначен для гаджетов маленького размера.
    • Тип с буквой Е может понадобиться в случае подключения устройства к автомобильным девайсам.

    Самыми распространенными считаются Full Size- (A), Mini Size-(С), а также Micro Size-(D).

    Кроме этого, HDMI кабели делятся на виды. Они бывают:

    • Стандартный кабель HDMI — позволяет передавать сигнал, имеющий разрешение 720р.
    • Стандартный кабель HDMI с Ethernet — схож с предыдущим вариантом, но еще имеет дополнительную витую пару, которая нужна для соединения с сетью.
    • Высокоскоростной вид кабеля HDMI — предназначен для передачи разрешения в формате 4К. Также он известен прекрасной пропускной способностью.
    • Высокоскоростной кабель HDMI с Ethernet — гарантирует высокую пропускную способность. Он укомплектован дополнительной витой парой, что дает ему возможность подключать приборы к сети.
    • Автомобильный вид кабеля HDMI — пригодится для использования в сложных ситуациях. Он может работать при высокой температуре и других сложных факторах.

    Версии HDMI кабелей:

    • HDMI 1.0 – самая первая версия могла поддерживать видео (1080р) и восьмиканальный звук. Выход — 2002 год
    • HDMI 1.1 – появилась поддержка защиты звука, что позволило проигрывать DVD аудио.
    • HDMI 1.2 – данная версия смогла успешно работать с компьютерами и различной техникой, а также поддерживать многие форматы. В ней появился популярный разъем А.
    • HDMI 1.2a – добавлены команды и другие параметры, необходимые для протокола дистанционного управления.
    • HDMI 1.3 – добавлены новые форматы сжатия без потерь звука, поддержка цветов, увеличена скорость, новый разъем типа мини – С.
    • HDMI 1.3b – возможность управлять бытовой техникой.
    • HDMI 1.4 – реализованы новейшие технологии и возможности, среди которых 3D-изображение, разрешение 4Кх2К, соединение Fast Ethernet и другие.
    • HDMI 1.4a – обязательные 3D-форматы для фильмов Блю-рей, телевидения, игр. Применение 3D-форматов на многих устройствах.
    • HDMI 1.4b – увеличение пропускной способности, добавление поддержки 3Д-видео.
    • HDMI 2.0 – передача сигналов передается с минимумом перепадов уровней, улучшение возможностей, в том числе и 3D, поддержка разрешения 4К, одновременная передача аудио и видео различными способами,
    • HDMI 2.1 – увеличение пропускной способность, а также увеличен список поддерживаемых разрешений, от 4К50 до 10К100, данная версия- 2017 год.
    Читайте также:  Когда пересаживать рассаду для цветов

    Совместимость HDMI с другими выходами и переходники к ним

    HDMI может использоваться с устройствами, которые поддерживают более ранние стандарты. Это также относится к DVI и VGA. При необходимости устройство с HDMI может передавать видео с прибора, который имеет DVI и в обратном порядке.

    Для удобства существуют специальные переходники, которые позволяют наладить связь между интерфейсами: HDMI – VGA, VGA-HDMI, DVI-HDMI, HDMI-DVI и другие. Кроме этого, в продаже встречаются переходники USB – HDMI. Благодаря им доступно связать телефон и телевизор.

    От чего зависит качество передачи сигнала по HDMI?

    Многие пользователи перед покупкой задумываются о характеристиках интерфейса, чтобы купить максимально подходящее устройство. Они думают, зависит ли качество передачи сигнала по HDMI от длины кабеля. Им стоит знать, что на качество сигнала влияет как длина кабеля, так и качество самого изделия. При большой длине кабеля в нем должно быть больше сечения с применением медных проводников. Также стоит помнить, что более длинный кабель обязан иметь больший диаметр. Так, при длине кабеля 10 метров его толщина равняется 8 мм, а при 15 и 20 метрах – 9 и 10 мм соответственно. Сигнал сможет передаваться без потерь при соблюдении данных моментов и улучшенной изоляции.

    Преимущества и недостатки HDMI интерфейса

    • Возможность передавать аудио и видео сигналы по одному кабелю
    • Удобство и простота использования
    • Доступно подключать самые разные устройства между собой
    • Высокая пропускная способность

    Минусов у данного интерфейса практически нет. Важно помнить о необходимости учитывать длину и толщину кабеля. Иначе можно столкнуться с помехами. Поэтому для получения лучшего результата стоит принять этот момент во внимание, чтобы радовать себя качественным изображением.

    Актуальность HDMI интерфейса

    Кабель HDMI, несомненно, можно считать востребованным устройством, заменить которое не так просто. Даже появление новых приборов не влияет на его популярность и актуальность. Интерфейс HDMI встречается во многих современных моделях техники, а многие пользователи отдают предпочтение именно данному разъему. Его неоспоримым достоинством стала возможность передавать видео и аудио, гарантируя отличное качество. Это универсальный интерфейс, который одинаково хорошо может подойти как для телевизора, игровой приставки, так и компьютера или ноутбука.

    На что стоит обратить внимание при покупке HDMI-кабеля и нужно ли переплачивать за дорогие варианты?

    При совершении покупки стоит обратить внимание на следующие моменты. Пользователю нужно помнить про экранирование, благодаря которому кабель имеют необходимую защиту. Продавцы часто рекомендуют брать вариант с принципом витой пары, так как в этом случае будут снижены наводки. Избежать проблем с внешними помехами успешно помогает экранирование с оплеткой или фольгой. Есть мнения, что кабель, который снабжен контактом с позолотой, сможет передать контент намного эффектнее. Но на самом деле принято считать, что данная характеристика больше защищает кабель от появления ржавчины.

    При решении купить HDMI кабель важно помнить следующее: чем толще будет кабель, тем лучше. Особенно это касается момента с длиной устройства. Обычно в доме не используется максимальная длина, но каждому пользователю стоит заранее рассчитать по размерам во избежание потом нехватки кабеля. Необходимо заранее определится с разъемом кабеля в технике, к которой приобретается изделие. Иначе пользователь не сможет соединить между собой два устройства. Для телевизоров с 3Д и 4К стоит подбирать современные версии изделия, так как они максимально дадут насладиться новыми технологиями.

    Подводим итоги

    Кабели HDMI представлены на разные возможности кошелька. Сейчас можно найти множество вариантов как с маленькой, так и высокой стоимостью. Есть категория пользователей, которая предпочитает обычные кабели по доступной цене. Многие производители продают более усовершенствованные модели, но они могут выполнять свою работу так же, как и обычные. Поэтому рекомендуется выбирать «золотую середину», в которой будут совмещены цена и качество.

    Ведь стоить помнить, что кабель покупается на долгие годы, поэтому приобретать самый дешевый вариант точно не стоит. Хорошая продукция сможет радовать еще много лет. Обычно такие кабели поступают в продажу с хорошей обмоткой и достаточно большим диаметром. Поэтому могут стоить немного выше остальных. Подобная покупка избавит от необходимости отказывать себе в хорошем качестве изображения, а также чаще приобретать новые изделия.

    Источник