Użytkownik

Zaloguj

Zarejestruj

Sekcje

AKCESORIA RTV

Kable HDMI miedziane i światłowodowe

Kable HDMI

Wybór kabla HDMI jest szczególnie ważny przy przesyłaniu sygnałów wideo 4K, a w przyszłości 8K oraz gdy odległość między urządzeniami jest większa niż kilka metrów. Do wyboru mamy kable HDMI miedziane, światłowodowe i hybrydowe.

Jednym z najważniejszych złączy w telewizorze, umożliwiającym przesyłanie cyfrowych sygnałów audio-wideo i danych sterujących za pomocą jednego kabla, jest łącze HDMI (High Definition Multimedia Interface). W telewizorze najczęściej są stosowane HDMI 1.4 i HDMI 2.0. Wprowadzenie telewizji Ultra HD i techniki HDR oraz pierwszych telewizorów 8K spowodowało konieczność zmiany parametrów łącza i wprowadzenie wersji HDMI 2.1. Wzrosły wymagania co do jakości kabli.

Rodzaje kabli HDMI

HDMI to najpopularniejszy kabel do przesyłania sygnałów cyfrowych wideo i audio w telewizorach, konsolach gier, kamerach wideo, odtwarzaczach Blu-ray i dekoderach DVB-S. Sygnały audio i wideo przesyłane łączem HDMI zapewniają najlepszą jakość obrazu i dźwięku. Typowy kabel jest zakończony niewielkim płaskim wtykiem 19-stykowym. Poszczególne sygnały są przesyłane przewodami miedzianymi. Właściwości elektryczne miedzi powodują, że wraz ze wzrostem długości kabla jakość obrazu może się pogarszać, nawet do jego zaniku. Można powiedzieć, że kabel HDMI miedziany jest filtrem, który ma indukcyjność, pojemność i rezystancję. Z tego powodu może tłumić lub zniekształcać sygnały w zależności od ich częstotliwości. Miedź jest także bardzo podatna na zakłócenia elektromagnetyczne, których źródłem są domowe urządzenia. Zjawiska pogarszające jakość obrazu w postaci zniekształceń koloru są powodowane tłumieniem kabla i zakłóceniami elektromagnetycznymi EMI (interferencji elektromagnetycznej). Wnikają one do kabla na zasadzie działania anteny. Szum zakłóceń jest widoczny na wyświetlanym obrazie, w postaci ziarna. Zjawisko EMI jest ograniczane przez stosowanie ekranów wielowarstwowych (potrójnych) poszczególnych par przewodów oraz stosowanie płaskich kabli. Cena kabla zależy od jakości miedzi użytej do wykonania poszczególnych żył i materiałów na ekranowanie oraz pokrycia złotem złączy. Producenci kabli lepszej jakości podają specyfikację, co pozwolą ustalić, jakie formaty wideo przesyłane będą bez strat. Do transmisji cyfrowych sygnałów audio i wideo jest używany protokół TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) o dużej przepustowości danych, w zależności od standardu: HDMI 1,4 – 10,2 Gbit/s, HDMI 2.0 – 18 Gbit/s, HDMI 2.1 – 48 Gbit/s. Dodatkowo dane są zabezpieczone przed kopiowaniem protokołem HDCP (High Bandwidth Digital Content Protection). W obu urządzeniach połączonych kablem HDMI potrzebny jest zestaw kluczy szyfrujących i dekodujących dane, aby nastąpiła transmisja danych.

Kable HDMI

Zastosowania kabla światłowodowego.

Kable HDMI hybrydowe do 50 m

Dotychczasowe miedziane konstrukcje kabli HDMI umożliwiały przesyłanie sygnału na odległość do 10 m bez wzmacniacza i 30 m ze wzmacniaczem. W wielu zastosowaniach, szczególnie przy przesyłaniu najlepszego sygnału o parametrach 4K 60 Hz, 4:4:4, 10 bitów (18,2 Gbit/s) na duże odległości jest konieczne stosowanie kabli hybrydowych miedziano-optycznych. Przewodami miedzianymi jest przesyłane zasilanie, a światłowodowymi sygnały TMDS, zawierające zakodowany sygnał wideo, który nie ulega stratom i zakłóceniom. Przykładowe kable SUN-420 pozwolą przesłać sygnał 4K na odległość 10, 15, 20, 30, 50 m.

Kable HDMI

Budowa kabla HDMI optycznego Ultra Pro marki Fibbr.

Kable światłowodowe HDMI

Coraz więcej na rynku pojawia się producentów światłowodowych kabli HDMI (nazywanych także optycznymi), wykorzystujących światło jak nośnik informacji. Światłowód jest zbudowany z cylindrycznego włókna szklanego, otoczonego osłoną odbijającą światło, a następnie osłoną z kevlaru, zapobiegającą pęknięciom włókna, i zewnętrzną powłoką PCW. O czystości włókna szklanego świadczy porównanie, że szyba wykonana ze zwykłego szkła o grubości 3 mm wprowadza zniekształcenia obrazu jak szyba z włókna szklanego o grubości 4,5 km! Optyczny rdzeń światłowodu wykonany jest z czystego dwutlenku krzemu. Ważnym elementem światłowodu jest szklana powłoka rdzenia, która odbija światło do wewnątrz rdzenia. Światło, przechodząc przez światłowód, wielokrotnie odbija się od powłoki rdzenia. Opóźnienie wynosi miliardowe części sekundy (rzędu kilku, kilkudziesięciu nanosekund na kilometr), szybkość transmisji danych liczy się w Gbit/s, co sprawia, że jest to najszybszy nośnik informacji. Nadajnikiem światła może być dioda świecąca lub laser, odbiornikiem – fotodetektor. Modulowane światło jest źródłem informacji, które po przejściu przez światłowód jest przetwarzane na prąd. Takie kable światłowodowe są wykorzystywane do przesyłania sygnału Internetu i telewizji do mieszkań. Do konstrukcji kabli HDMI są wykorzystywane światłowody o bardzo dobrych parametrach mechanicznych, które są cienkie (ok. 5 mm średnicy), można je zginać, chować w ścianach. Światłowody mają zerową rezystancję, ponieważ wykorzystują fale świetlne we włóknach szklanych do przesyłania sygnałów audio i wideo z prędkością światła. Rezultatami są brak utraty sygnału i możliwość przesyłania sygnałów audio-wideo na odległość od 1,5 do nawet 70 m (np. kable marki Fibbr Ultra Pro). Światłowody są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne, więc brak jest ewentualnych zakłóceń przesyłanych sygnałów. Kable nie wymagają dodatkowego zasilania ze względu na zainstalowane w złączach wysokiej klasy przetworniki (modulatory) sygnału HDMI elektryczno-optyczne i optyczno-elektryczne. Są to kable jednokierunkowe, dlatego na wtykach są identyfikatory w postaci ikon określających źródło sygnału wideo oraz odbiornik (TV, monitor, projektor). Wtyki mają identyfikator w postaci diody, która informuje o statusie połączenia. Zielona dioda informuje o synchronizacji, czerwona – błąd w komunikacji, niebieska – połączenie aktywne.

Kable HDMI

Światłowodowe aktywne kable HDMI 2.0 marki icon nie wymagają dodatkowego zasilania i mogą mieć długość od 1,5 do 150 m.

Funkcje realizowane za pomocą łącza HDMI

W urządzeniach audio-wideo praktycznie stosuje się łącza w wersji HDMI 1.4 i HDMI 2.0, a wprowadzane są pierwsze telewizory LG i Samsunga z HDMI 2.1.

Wersja HDMI 1.4 uwzględnia:

  • kanał Ethernet, umożliwiający dwustronną transmisję danych z prędkością do 100 Mbit/ s bez dodatkowego kabla. Pozwala to także na udostępnianie łącza internetowego innym urządzeniom połączonym w tym standardzie i transmisję danych między nimi;
  • zwrotny kanał audio (Audio Return Channel), dzięki któremu możliwe jest zarówno transmitowanie sygnałów audio z odbiornika telewizyjnego do zestawu kina domowego, jak i ich odbieranie przez ten sam kabel HDMI. Eliminuje to użycie dodatkowego kabla audio. Tak więc połączenie audio będzie działało w obie strony tylko na jednym kablu. Wejścia HDMI są oznaczane jako HDMI ARC, aby mieć pewność, że mają one tę funkcję. W menu audio łączonych urządzeń trzeba sprawdzić, czy jest ona włączona;
  • możliwość wysyłania sygnałów 3D w standardzie 1080p w dostępnych formatach wyświetlania;
  • obsługę rozdzielczości 4K × 2K, która umożliwia wyświetlanie obrazów o czterokrotnie większej liczbie pikseli niż w rozdzielczości 1080p;
  • złącze mikro-HDMI, znacznie mniejsze, do urządzeń mobilnych;
  • sygnały HD w pojazdach;
  • 8 kanałów audio.

Funkcje realizowane

Kable HDMI miedziane i światłowodowe

W wersji HDMI 2.0 poszerzono możliwości funkcji CEC (Consumer Electronics Control), która została wprowadzona już w wersji HDMI 1.0. Dodano funkcję Dual viewing, jednoczesną obsługę czterech strumieni audio, obsługę formatu obrazu 21:9, dynamiczną synchronizację strumieni audio-wideo. Dzięki funkcji CEC 2.0 można połączyć telewizor z kinem domowym, odtwarzaczem DVD lub Blu-Ray i sterować nimi jednym pilotem (nie tylko urządzeniami tej samej firmy). Firmy nadają tej funkcji własne nazwy, np. LG – SimplyLink, Panasonic – Viera Link, Philips – Easy- Link, Samsung – Anynet+, Sharp – Aquos link. W urządzeniach z wersją CEC 2.0 są realizowane takie funkcje jak odtwarzanie i nagrywanie jednym przyciskiem (One Touch Play Record), przełączenie urządzenia w stan czuwania (Standby), przepuszczanie sygnałów zdalnego sterowania (Remote Control Pass Through), sterowanie systemem audio (System Audio Control). Jednym z przykładów wygodnej obsługi urządzeń audio-wideo jest podłączenie np. odtwarzacza DVD do amplitunera kina domowego, a jego do telewizora kablami HDMI. Włączenie odtwarzacza DVD spowoduje automatyczne włączenie amplitunera i wybranie wejścia DVD oraz włączenie telewizora i przesłanie sygnału AV z DVD do telewizora. Funkcja CEC nie działa automatycznie, trzeba ją znaleźć w menu ustawień łączonych urządzeń.

Kable HDMI

HDMI 2.1 umożliwi przesyłanie materiałów wideo o rozdzielczości 10K.

Oprócz formatu obrazu 16:9 jest możliwa obsługa formatu 21:9, np. z płyt BD na telewizorach, monitorach czy projektorach tego formatu. W tradycyjnym telewizorze możliwe jest słuchanie jednej ścieżki dźwiękowej. Zwiększenie liczby jednocześnie przesyłanych strumieni audio do 4 daje możliwość ich odbioru czterem użytkownikom (Multi stream audio). Możliwe będą jednoczesny odbiór, np. przez słuchawki, różnych wersji dialogów filmowych lub odtwarzanie dwóch ścieżek audio przy korzystaniu z funkcji Dual viewing. Standard HDMI 2.0 umożliwia tworzenie dźwięku wielokanałowego 3D do 32 kanałów. Przy przesyłaniu strumieni audio-wideo z różnych źródeł mogą występować opóźnienia miedzy nimi. Dynamiczna synchronizacja Auto Lip-Sync rozwiązuje ten problem przez dynamiczną synchronizację obu strumieni.

Kable HDMI

W aktywnych kablach jednokierunkowych marki QED są oznaczenia Display i Source.

UWAGA! Przy kupowaniu urządzeń wideo warto sprawdzać, jakiego standardu mają złącza HDMI. W telewizorach Ultra HD są stosowane HDMI 1,4 i HDMI 2.0. Przy łączeniu kilku urządzeń, np. odtwarzacza Blu-ray 4K, amplitunera kina domowego 4K i telewizora 4K HDR, wszystkie połączenia powinny być wykonywane złączami HDMI 2.0, wtedy otrzymamy optymalny obraz z efektami HDR.

Dla oszczędności w produkcji w urządzeniach są montowane różne wersje wejść HDMI. Z reguły w telewizorach występuje od 2 do 4 wejść HDMI, mogą być one w różnych wersjach, np. 1.4 i 2.0, i różnić się funkcjami. Trzeba sprawdzać ich opisy na tylnym panelu urządzenia lub w instrukcji, np. czy obsługują ARC, CEC, kanał ethernetowy, aby uzyskać optymalne połączenie.

Uzupełnienia HDMI 2.0 – HDMI 2.0a i 2.0b

W 2015 i 2016 r. wprowadzono kolejne zmiany do standardu HDMI 2.0. Najpierw powstała wersja HDMI 2.0a. Zmiany są niewielkie, związane ze zwiększoną dynamiką obrazu – HDR (High Dynamic Range). Możliwa będzie dzięki temu transmisja metadanych HDR, aby obraz miał znacznie więcej szczegółów niż dotychczas w jasnych i ciemnych obszarach. W praktyce wiąże się to tylko z aktualizacją oprogramowania telewizorów z funkcją HDR. Oznacza to zgodność z otwartym formatem HDR10, zgodnym ze standardem CEA-8161.3, który jest stosowany w telewizorach, projektorach, odtwarzaczach Blu-ray 4K. Szybki rozwój standardów HDR spowodował konieczność uwzględnienia w specyfikacji kolejnego standardu HDR – HLG (Hybrid Log Gamma). Standard HLG opracowany został przez brytyjską telewizję BBC oraz japońską NHK do obsługi transmisji telewizyjnych na żywo. Nadawcy telewizyjni mają ograniczone pasmo nadawania i jest niemożliwe nadawanie dwóch niezależnych sygnałów TV: SDR i HDR. Standard Hybrid Log Gamma umożliwia jednoczesne przesyłanie danych HDR i SDR w tym samym sygnale TV. Tradycyjne telewizory SDR zignorują metadane zwarte w sygnale, natomiast urządzenia obsługujące HDR HLG odczytają je.

Kable HDMI

Kabel HDMI Fibbr Ultra 8K.

Kabel HDMI ze wskaźnikami LED

Kabel Monster Black Plat. Pi wyróżnia sygnalizacja LED na wtyku, informująca, jaki sygnał (SD, HD, 4K) jest przesyłany np. z odtwarzacza Blu-ray do telewizora. Przepustowość danych wynosi powyżej 27 Gbit/ s, długość 3 m. Trzywarstwowe ekranowanie wykonane z beztlenowej miedzi OFC, folii aluminiowej oraz dodatkowe ekranowanie pojedynczych żył chroni przed zakłóceniami o częstotliwości do 1 GHz. Pleciona otulina Duraflex z nawet 400 oplotami zapewnia dużą elastyczność i chroni przed wysokimi temperaturami. Dożywotnia gwarancja Monster Live Forever i dodatkowa gwarancja Cable For Life zapewnia, że jeśli w przyszłości powstanie standard wymagający większej przepustowości niż dostępna w kablach Black Platinum Ultra HD, to Monster wymieni kabel na nowy, spełniający wymagania.

Kabel HDMI

HDMI 2.1 gotowe na telewizję 4K i 8K

Zmiany konstrukcyjne, takie jak HDR, zwiększenie częstotliwości odświeżania obrazu do 120 Hz w telewizorach 8K, Ultra HD/4K i konsolach gier wymuszają zmianę w parametrach łącza HDMI, aby umożliwić przesyłanie większej ilości danych. Dlatego rozwijana jest wersja standardu HDMI 2.0. Do najważniejszych cech standardu HDMI 2.1 należą:

  • zwiększenie przepustowości do 48 Gbit/ s (HDMI 2.0 – 18 Gbit/s, HDMI 1.4 – 10,2 Gbit/s);
  • obsługa rozdzielczości 4K/120 Hz, 8K/60 Hz;
  • obsługa dynamicznych metadanych HDR;
  • Game Mode VRR – obsługa zmiennej liczby klatek, wykorzystywana głównie w grach wideo, co wyeliminuje zacięcia, rozmycia i zmniejszy opóźnienia widoczne na obrazie;
  • standard eARC (Enhanced Audio Return Channel), umożliwiający transmisję zwrotną dźwięku obiektowego (Dolby Atmos, DTS: X).

Kable HDMI

Standardy kabli HDMI

Dawniej kable były produkowane dla konkretnej wersji standardu HDMI. Teraz obsługują wszystkie standardy i zostały ujednolicone do kilku rodzajów:

  • HDMI Standard (category 1) – standardowy kabel HDMI do transmisji obrazu o rozdzielczości 1920 × 1080 px i sygnałów 1080i/p, 720p;
  • HDMI Standard with Ethernet – kabel standardowy z możliwością przesyłania danych sieciowych (dom i Internet);
  • HDMI High Speed (category 2) – do transmisji obrazu o rozdzielczości 1080p i 4K (4096 × 2160 px) 60 Hz, (HDMI 2.0 18 Gbit/s);
  • HDMI High Speed with Ethernet – te same możliwości co High Speed, dodatkowo obsługa kanału Ethernet.
  • Premium HDMI Cable Certyfication – kable, które przeszły specjalny program certyfikacji zgodności z HDMI 2.0b, oraz o zminimalizowanych zakłóceniach EMI. Przeznaczone są do urządzeń wideo zgodnych z wymaganiami 4K@60Hz, BT.2020 i HDR. Zawierają specjalną etykietę z kodem QR, uniemożliwiającą sprawdzenie certyfikatu.
  • HDMI Ultra High Speed – kable zgodne z HDMI 2.1, obsługują 8K.

UWAGA! Przy korzystaniu z odtwarzacza Blu-ray Ultra HD i dekodera DVB-S 4K wybieraj kable HDMI High Speed (category 2), przewidziane do transmisji obrazu o rozdzielczości 1080p i 4K (4096 × 2160) 60 Hz – HDMI 2.0 18 Gbit/s, (HDMI 1.4) 10 Gbit/s. Większe pasmo transmisji oznacza możliwość przesyłania więkzej ilości danych na sekundę, co przekłada się na jakość obrazu.

Kable HDMI a urządzenia mobilne

Typowe złącze „kabla telewizyjnego” HDMI typu A ma 19 styków (15 × 5,55 mm), B – 29 styków do transmisji dwóch kanałów (tzw. dual link), natomiast mniejsze – mini-HDMI C (11,2 × 3,2 mm) i o połowę mniejsze mikro-HDMI D (6,4 × 2,8 mm) mają 19 styków i możliwość transmisji sygnału 1080p. Kabel HDMI ze złączem mini (typu C) i mikro (typu D) nadaje się do przesyłania filmów HD, dźwięku i obrazów 3D z kamery lub aparatu fotograficznego do telewizora bez używania komputera. Wtyki HDMI mogą mieć różną konstrukcję. Tam, gdzie jest mało miejsca, przydatne będą wtyki kątowe. Wygodne są wtyki łamane poziomo lub pionowo. Można dokupić sam adapter łamany, do którego dołącza się posiadany kabel HDMI. Sam kabel HDMI może mieć przekrój okrągły lub być wykonany z przewodu taśmowego.

2019-07-29

Kontakt z redakcją

Zapisz się do newslettera

© 2019 InfoMarket