HDMI A, C og D stikkene består af 3 TDMS signalpar + 1 Clock signalpar, samt kontrol ledere, Inkl. forsyning. For HDMI type B standarden er stik specifikationen udvidet med yderligere 3 TMDS signalpar for at kunne komme op på høj nok båndbredde til at kunne rumme de endnu høje opløsninger end vi kender til. HDMI type B er noget der i første omgang vil blive brugt til professionelle marked, f.eks. til hospitaler hvor man benytter ultra høje opløsninger til røntgenbilleder osv., men vil også være aktuelt til kæmpe-skærme der skal have en høj opløsning, digitale biografer osv. Det er muligt at forbinde HDMI type A kilder til type C eller D er fuldt ud kompatible med hinanden, da forbindelserne er de samme.

Teknisk information om HDMI

HDMI-forbindelserne indeholder alle nogle kontrolsignaler og de vigtigste er DDC og CEC forbindelserne:

DCC – Display Data Channel

Denne forbindelse bruges af afsender-apparatet (f.eks. Blu-ray afspiller) til at finder ud af hvad modtagerapparatet(f.eks. TV) har af konfiguration og specifikationer, begrænsninger i opløsning osv. Dette gøres ved at læse E-EDID (Enhanced Extended Display Identification Data) informationerne fra modtagerapparatet via I2C bus-standarden.

CEC – Consumer Electronics Control Channel

Denne forbindelse kan bruges til at sende kontrolsignaler videre efter brugerens ønsker, f.eks. til at styre apparater der er forbundet med hinanden via HDMI, så man kan nøjes med en fjernbetjening. Disse signaler opfylder en AV-link protokol standard, som er baseret på en 1-ledes bi-directional seriel bus.

HDMI er kompatibel med DVI, dog kun DVI-D og uden lyd, da DVI-standarden ikke understøtter digital lyd som HDMI gør. DVI-D Single link er således naturligvis kompatibel med HDMI single-link og DVI-D dual-link med HDMI dual-link; og på samme måde som ovenstående med at kombinere de forskellige link standarder.

ARC  – Audio Return Channel

Den ofte oversete ARC står for “Audio Return Channel,” og siden HDMI 1.4 standarden blev introduceret, er ARC begyndt at blive implementeret i nye fjernsyn, soundbars og A/V-modtagere. Denne protokol tilbyder tovejskommunikation mellem enheder via en enkelt HDMI-forbindelse. Essentielt set tillader HDMI ARC-porten, at du bruger HDMI som både en indgang og en lydudgang.

Siden ARC blev introduceret i 2009, er det blevet en meget almindelig standard, og du vil finde det på alle de bedste fjernsyn.

Alt, hvad der fungerer med HDMI 1.4 standarden, bør understøtte ARC, men tjek dokumentationen for dine specifikke enheder for at være sikker. Ikke alle fjernsyn understøtter ARC, selvom de kom efter lanceringen af HDMI 1.4 som en standard, men næsten alle vil gøre det.

Se evt. illustrationerne herunder for mere info:

eARC – Enhanced Audio Return Channel

eARC er HDMI-kablets nye Enhanced Audio Return Channel. eARC er en funktion, der kun ligger i den nyeste generation 2.1 af HDMI-kabler. eARC giver muligheder for at sende lyd på tværs af enheder som TV, soundbars og anlæg – i begge retninger.

For at få indsigt i, hvad eARC indebærer, er det nødvendigt at begynde med HDMI-kablet.

HDMI, der står for High-Definition Multimedia Interface, er den mest anvendte standard til overførsel af billeder, video og lyd mellem elektroniske enheder. Dette skyldes primært, at HDMI tilbyder en integreret løsning i modsætning til ældre kabelformater, der krævede et optisk kabel for at opnå samme lydkvalitet.

Siden dets første introduktion i 2002 har HDMI-kablet dog gennemgået betydelig udvikling, hvilket har ført til en konstant forbedring af den kvalitet, standarden er i stand til at levere både i billed- og lydform. Men hvad eARC muliggør – hvilket dets forgænger ARC ikke kan opnå – er ikke kun overførsel af lyd i endnu højere kvalitet, men også overførsel af ukomprimeret lyd.

ARC vs. eARC

eARC blev først introduceret i november 2017 som en del af den nye HDMI 2.1-standard. Det er en videreudvikling af ARC, der har været til stede i HDMI-kabler siden 1.4-generationen. ARC kan nu betragtes som det første skridt mod den forbedrede eARC-standard ved at eliminere behovet for et optisk kabel til lydoverførsel.

HDMI-kabler med Audio Return Channel (ARC) har kapacitet til at overføre lyd af samme kvalitet som et separat optisk kabel, samtidig med at de overfører billede og video af stadig bedre kvalitet. Med introduktionen af enhanced Audio Return Channel (eARC) kan den seneste generation af HDMI-kabler nu også sende ukomprimeret lyd.

På denne måde garanteres den ultimative lydoplevelse, når du forbinder eksterne lydkilder såsom surround sound-systemer og soundbars til dit TV. Ved at undgå lydkomprimering, som er standarden for mange TV, overføres den oprindelige lyd i sin fulde opløsning til den eksterne lydkilde. Dette betyder, at lyden leveres uden nogen form for kompromis eller tab af kvalitet.

eARC sammenligning med andre standarder 

 

Selvom eARC muliggør optimerede lydoverførselsmuligheder mellem enheder, er den primære forskel mellem ARC og eARC båndbredden og overførselshastigheden. Det er denne forskel, der giver eARC evnen til ikke kun at returnere lyd gennem HDMI-kablet (og dermed gøre det optiske kabel overflødigt), men den sender også ukomprimeret lyd. Det betyder at lyden ikke længere skal komprimeres, da der nu er plads til at sende den i sin originale form, uanset om det er upstream eller downstream.

Så nu understøtter HDMI eARC også:

  • Stereo support
  • Compressed 5.1
  • Uncompressed 5.1
  • Uncompressed 7.1
  • 32-channel uncompressed audio
  • Høje bitrate-formater op til 192kHz, 24-bit (fx Dolby Atmos og DTS)
  • Lip sync correction
  • ARC fallback

High-Bandwidth Digital Content Protection (HDCP)

Denne autentificeringsprotokol giver en afsendende og modtagende enhed mulighed for at verificere hinandens legitimationsoplysninger (gemt på hver enheds Extended Display Identification Data (EDID) chip) og, hvis alt tjekker ud, skabe en delt nøgle, der bruges til at kode og dekode dataene, der passerer mellem dem. Denne proces, kendt som et håndtryk, sker næsten øjeblikkeligt ved begyndelsen af en session og sikrer, at en uautoriseret enhed ikke kan opsnappe data, mens det rejser mellem to enheder. I USA er HDCP-understøttelse påkrævet af Federal Communications Commission (FCC).

Transition-Minimized Differential Signaling (TMDS)

Når digitale data overføres, især over lange afstande, er det modtagelige for støj og signaltab. TMDS er en metode til at kode et HDMI-signal for at beskytte det mod interferens, mens det sendes fra kilde til modtager. Det fungerer sådan her:

  • Afsendingsenheden koder signalet, organiserer ettallerne og nullerne for at reducere chancen for, at signalet vil nedbrydes.
  • To kopier af signalet overføres over forskellige interne ledninger, den ene er en “ude af fase” version af det faktiske signal.
  • Modtagelsenheden sætter det ude af fase signal tilbage i fase og sammenligner de to versioner, ignorerer eventuelle forskelle (støj) mellem de to.
 
 

Chroma subsampling

Er en form for videodatakompression. Den reducerer mængden af farvedata i et videosignal på en sådan måde, at der er lille eller ingen synlig påvirkning på billedkvaliteten.

Hver pixel i et videoimage indeholder oplysninger om lysstyrke (luma) og farve (chroma). Da menneskers øjne er mere følsomme over for forskelle i lysstyrke end farve, reducerer chroma subsampling mængden af data, der transmitteres, ved at tillade pixels at dele farvedata med tilstødende pixels.

Chroma Subsampling repræsenteres som tre cifre. Det første nummer er antallet af pixels i hver række af prøven. Det andet tal angiver antallet af pixels i TOP-rækken, der har farveinformation. Det tredje tal angiver antallet af pixels i BUND-rækken, der har farveinformation.

  • 4:4:4 betyder ingen subsampling. Hver pixel har sin egen farveinformation.
  • 4:2:2 indikerer, at to tilstødende pixels på hver række deler farveinformation, hvilket repræsenterer en reduktion af farvedata med 50%.
  • 4:2:0 betyder, at bundrækken ikke har nogen farveinformation og bruger den information, der er givet for toppen. Denne tilgang reducerer farvedata med 75%.

Color Spaces and Deep Color

Et farverum er en defineret række af farver, der kan repræsenteres i et billede. De to primære farverum, der bruges til at repræsentere digital video, er RGB og YCbCr. To vigtige karakteristika ved et farverum er farvedybde og farveområde. Farvedybde er antallet af bits, der bruges til at repræsentere farven på en enkelt pixel, og bestemmer mængden af nuancering eller gradation. Farveområde henviser til antallet af tilgængelige farver.

Den første HDMI type gav understøttelse for 24-bit farvedybde (8-bit pr. farve x 3 farver RGB). HDMI 1.3 introducerede Dyb Farve(deep color), som tilføjede understøttelse for 30-bit, 36-bit og 48-bit farvedybder. Det er værd at huske på, at det menneskelige øje kun kan skelne omkring 10 millioner forskellige farver, så 24-bit farve er tilstrækkeligt i de fleste situationer.

Table with 5 Rows and 5 Cells
FARVE DYBDE BITS PR FARVE OS KENDT SOM GAMUT HDMI SPECIFIKATION
24-BIT FARVE 8 Ægte farve 16.7 millioner 1.0
30-BIT FARVE 10 Dyb farve 1.073 milliarder 1.3
36-BIT FARVE 12 Dyb farve 68.71 milliarder 1.3
48-BIT FARVE 16 Dyb farve 281.5 billioner 1.3

Versioner af HDMI

HDMI 1.0

Den første version af HDMI-kablet blev udgivet i december 2002. Videobåndbredden var begrænset til 3.96 Gbit/s. Understøtter ikke DTS og Dolby True HD.

HDMI 1.1

Efterfølgeren til 1.0 kommer ikke før Maj 2004, og der bliver ikke ændret noget specielt, andet end yderligere understøttelse af DVD-audio (se artiklen “HDMI – One Year Later”.

HDMI 1.2

Bliver frigivet i august 2005, hvor der nu bliver tilføjet understøttelse af One Bit Audio, brugt på Super Audio CD’er (SACD), op til 8 kanaler. HDMI Type-A stik kan nu også bruges til computere.

HDMI 1.3

Den mest udbredte standard i dag kommer i juni 2006. Båndbredden bliver hævet helt op til 10,2 Gbit/s (340 MHz). Understøtter nu også Deep Color, Dolby True HD og DTS-HD Master Audio hvilket bruges af henholdsvis Blu-ray (Dolby True HD) og HD DVD (DTS-HD Master). Der er også indarbejdet mulighed for “Automatic Audio Sync”. Herudover udgives der også Mini HDMI (Type-C) hvilket bruges til bl.a. kameraer og andre mindre anordninger. 1.3 understøttes typisk kun i kabel længde, op til 8 meter.


HDMI 1.4

En stor opdatering på HDMI muliggør funktioner som 3D, internet adgang mulig via et TV og ultra HDTV opløsninger i det såkaldte 4K format, op til 3840×2160 pixel opløsning med op til 30 billeder i sekundet. Men også en spændende nyhed lyd-retur kanal bliver mulig (Audio Return Channel – ARC), dvs. TV-lyd retur til anlægget, således slipper man for at trække et separat lydkabel.

HDMI 1.4 standarden fortsætter i det traditionelle kabel og stik, men dog kommer er et ny Micro HDMI-stik (Type-D), som kan bruges i bærbart udstyr, som er endnu mindre end det tidligere HDMI mini (Type-C).

Herudover er der flere mindre revisioner som 1.2a, 1.3a, -b, -b1 og 1.3c, hvilket ikke har de store betydninger for HDMI egenskaber og funktionerne, da det er mindre tekniske korrektioner og opdateringer.


HDMI 2.0

HDMI 2.0 revision understøtter nu “ægte” 4K Ultra HD (UHD) opløsning, ved dette forstås at der kan vises indhold i helt op til 50 og 60 billeder pr. sekund (fps), mod “kun” 24, 25 og 30 billeder i sekundet ved HDMI 1.4 standarden. Herudover er den primære forskel fra den tidligere version også at farvespektret er udvidet. Bemærk dog, at HDCP kopi-beskyttelsesprotokollen er opdateret til version 2.2, derfor er det vigtigt, at se på om denne også er på plads, når man køber apparater med HDMI 2.0.

HDMI-kabler og stik er stadig samme standard, men man skal primært købe Hi-Speed kabler, hvis man ønsker at være klar eller udnytte 4K opløsning og kabelkvaliteten skal være meget høj for at trække kablet mere end et par meter.

HDMI 2.1

HDMI® Specifikation HDMI 2.1a er den seneste opdatering af HDMI®-specifikationen og understøtter en række højere videopløsninger og opdateringshastigheder, herunder 8K60 og 4K120 samt opløsninger op til 10K. Dynamiske HDR-formater understøttes også, og båndbreddekapaciteten er øget op til 48 Gbps.

For at understøtte den 48 Gbps båndbredde er der det nye Ultra High Speed HDMI-kabel. Kablet sikrer, at funktioner, der er afhængige af ultrahøj båndbredde, leveres, herunder ukomprimeret 8K-video med HDR. Det har ekstremt lav elektromagnetisk interferens (EMI), hvilket reducerer forstyrrelser med trådløse enheder i nærheden. Kablet er bagudkompatibelt og kan bruges sammen med den eksisterende base af HDMI-enheder.

 

 

Links til HDMI-versionerne hos Wikipedia: HDMI-versioner

Funktioner HDMI 1.4 HDMI 2.0 HDMI 2.1
FULD HD X X X
HDMI-CEC X X X
DVD Audio X X X
Super Audio (DSD) X X X
Automatisk lyd- og videosynkronisering X X X
Dolby True HD/DTS Master Audio X X X
CEC Command upgrade X X X
3D video X X X
4K opløsning ved 30Hz X X X
Netværkskabelkanal (100Mbit/s) X X X
Bandwidth 10.2 Gbps X X X
Audio Return Channel [ARC] X X X
Multiple audio stream - X X
4K opløsning ved 60Hz - X X
Båndbrede 18 Gbps - X X
HDR funktion - X X
Variabel opdateringshastighed (VRR) - - X
Quick Media Swtiching (QMS) - - X
Quick Frame Transfer (QFT) - - X
Båndbrede 48 Gbps - - X
Enhanced Audio Return Channel (eARC) - - X
Automatic Low Latency mode (ALLM) - - X
Display Stream Compression (DSC) - - X
8K opløsning ved 60Hz - - X