Tarea 4.- HDMI,DVI

High-Definition Multimedia Interface

High-Definition Multi-media Interface (HDMI) -Interfaz multimedia de alta definición- es una norma de audio y vídeo digital cifrado sin compresión apoyada por la industria para que sea el sustituto DRM del euroconector. HDMI provee un interfaz entre cualquier fuente DRM de audio y vídeo digital como podría ser un sintonizador TDT, un reproductor de Blu-ray, un ordenador (con Windows, Linux, etc) o un receptor A/V, y monitor de audio/vídeo digital compatible, como un televisor digital (DTV).

HDMI permite el uso de vídeo estándar, mejorado o de alta definición, así como audio digital multicanal en un único cable. Es independiente de los varios estándares DTV como ATSC, DVB (-T,-S,-C), que no son más que encapsulaciones de datos MPEG. Tras ser enviados a un descodificador, se obtienen los datos de vídeo sin comprimir, pudiendo ser de alta definición. Estos datos se codifican en TMDS para ser transmitidos digitalmente por medio de HDMI. HDMI incluye también 8 canales de audio digital sin compresión. A partir de la versión 1.2, HDMI puede utilizar hasta 8 canales de audio de un bit. El audio de un bit es el usado en los Super audio CDs.

Entre los creadores de HDMI se incluyen los fabricantes líderes de electrónica de consumo Hitachi, Matsushita Electric Industrial (Panasonic), Philips, Sony, Thomson (RCA), Toshiba y Silicon Image. Digital Content Protection, LLC (una subsidiaria de Intel) provee la High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP) -Protección de contenido digital de gran ancho de banda- para HDMI. HDMI tiene también el apoyo de las grandes productoras de cine: Fox, Universal, Warner Bros. y Disney; operadoras de sistemas: DirecTV y EchoStar (Dish Network), así como de CableLabs y Samsung.

Conectores

El conector estándar de HDMI tipo A tiene 19 pines. Se ha definido también una versión de mayor resolución -tipo B-, pero su uso aún no se ha generalizado. El tipo B tiene 29 pines, permitiendo llevar un canal de vídeo expandido para pantallas de alta resolución. El tipo B fue diseñado para resoluciones más altas que las del formato 1080p.

El HDMI tipo A es compatible hacia atrás con un enlace simple DVI, usado por los monitores de ordenador y tarjetas gráficas modernas. Esto quiere decir que una fuente DVI puede conectarse a un monitor HDMI, o viceversa, por medio de un adaptador o cable adecuado, pero el audio y las características de control remoto HDMI no estarán disponibles. Además, sin el uso de HDCP, la calidad de vídeo y la resolución podrían ser degradadas artificialmente por la fuente de la señal para evitar al usuario final ver o, mayormente, copiar contenido protegido. El HDMI tipo B es, de forma similar, compatible hacia atrás con un enlace dual DVI.

Especificaciones técnicas
Canal TMDS
Lleva audio, video y datos auxiliares.
Método de señalización: de acuerdo a las especificaciones DVI 1.0, enlace simple (HDMI tipo A) o enlace doble (HDMI tipo B).
Frecuencia de píxels de vídeo: de 25 MHz a 165 MHz (tipo A) o a 330 MHz (tipo B). Formatos de vídeo por debajo de 25MHz (ej.: 13.5MHz para el 480i/NTSC) son transmitidos usando un esquema de repetición de píxels. Se pueden transmitir hasta 24 bits por pixel, independientemente de la frecuencia.
Codificación de los píxels: RGB 4:4:4, YCbCr 4:2:2, YCbCr 4:4:4.
Frecuencias de muestreo del audio: 32 kHz, 44.1 kHz, 48 kHz, 88.2 kHz, 96kHz, 176.4 kHz, 192 kHz.
Canales de audio: hasta 8.
Canal CEC (Consumer Electronics Control) (opcional)
Usa el protocolo estándar AV Link
Usado para funciones de control remoto.
Bus serie bidireccional de cable único.
Definido en la especificación HDMI 1.0.
Protección de contenidos
De acuerdo a las especificaciones HDCP 1.10.
HDMI 1.0

Diciembre 2002.
Cable único de conexión digital audio/video con bitrate máximo de 4.9 Gbit/s. Soporte hasta 165Mpixels/s en modo video (1080p60 Hz o UXGA) y 8-canales/192 kHz/24-bit audio.
HDMI 1.2

Agosto 2005.
Añadido soporte para One Bit Audio, usado en Super Audio CDs, hasta 8 canales. Disponibilidad HDMI Tipo A para conectores de PC. Y algunas otras caracteristicas (ver articulo en inglés).
HDMI 1.3

22 Junio 2006.
Incrementado el ancho de banda a 340 MHz (10.2 Gbit/s) Añadido soporte para Dolby TrueHD y DTS-HD. TrueHD y DTS-HD son formatos de audio de bajas pérdidas usados en HD-DVD y Blu-ray Disc. Disponibilidad de un nuevo formato de miniconector para videocámaras. Y algunas otras características (ver artículo en inglés).
HDMI 1.3b

Longitud del cable

La especificación HDMI no define una longitud máxima del cable. Al igual que con todos los cables, la atenuación de la señal se hace demasiado alta, a partir de una determinada longitud. En lugar de ello, HDMI especifica un mínimo nivel de potencia. Diferentes materiales y calidades de construcción permitirán cables de diferentes longitudes. Además, el mayor rendimiento de los requisitos debe cumplirse para soportar los formatos de vídeo de mayor resolución y/o el marco de las tasas de los formatos del estándar HDTV formatos.

La atenuación de la señal y la interferencia causada por la interferencia de los cables pueden ser compensadas mediante la utilización de un Ecualizador Adaptativo.
HDMI 1.3 define dos categorías de los cables: Categoría 1 (estándar o de la HDTV) y la categoría 2 (de alta velocidad o superior que la HDTV) para reducir la confusión acerca de cuales son los cables que dan soporte a que formatos de vídeo. Usando 28 AWG, un cable de unos 5 metros (~ 16 pies) se puede fabricar de manera fácil y poco costosa para las especificaciones de la categoría

1. Una mayor calidad de la construcción (24 AWG, de construcción más estrictas en cuanto a tolerancias, etc) pueden alcanzar longitudes de 12 a 15 metros (~ 39 a 49 pies). Además, activa los cables (fibra óptica o de doble cable Cat-5 en vez del estándar de cobre) que se pueden utilizar para ampliar HDMI a 100 metros o más. Algunas compañías también ofrecen amplificadores, ecualizadores y repetidores que pueden encadenar varios estándar de cable
HDMI, no activar.

HDMI de alta definición y los reproductores ópticos multimedia
Ambos se introdujeron en el 2006, Blu-ray Disc y HD DVD ofrecen nuevas características de alta fidelidad de audio que HDMI necesita para obtener los mejores resultados. Dolby Digital Plus (DD +), Dolby TrueHD y DTS-HD Master Audio usan tasas de bit superiores que sobrepasan la capacidad de TOSLINK. HDMI 1.3 puede transportar los flujos de bit DD +, TrueHD y DTS-HD en formato comprimido. Esta capacidad permitiría un preprocesado o una recepción de audio/vídeo con el necesario decodificador para descifrar los datos, pero teniendo limitada la utilidad para HD DVD y Blu-ray.

HD DVD y Blu-ray permiten el "audio interactivo", donde el contenido del disco le dice al reproductor la combinación de múltiples fuentes de audio juntas, antes de la salida. En consecuencia, la mayoría de los reproductores se encargarán de la decodificación de audio interno, y simplemente de la salida de audio LPCM. El Multicanal LPCM puede ser transportado a través de una conexión HDMI 1.1 (o superior). Mientras el receptor de audio/vídeo (o preprocesador) soporta múltiples canales de audio LPCM sobre HDMI, y soporta HDCP, la reproducción de audio es igual en la resolución HDMI 1.3. Sin embargo, muchos de los más baratos receptores AV no dan soporte de audio HDMI y con frecuencia son etiquetados como "HDMI passthrough" dispositivos.

Tener en cuenta que no todas las características de una versión HDMI pueden aplicarse en productos adheridos a esa versión ya que ciertas características de HDMI, como Deep Color y soporte xvYCC, son opcionales.

Digital Visual Interface

La interfaz de vídeo digital o interfaz visual digital (en inglés DVI, "digital visual interface" o "digital video interface") es un interfaz de vídeo diseñado para obtener la máxima calidad de visualización posible en pantallas digitales tales como los monitores de cristal líquido de pantalla plana y los proyectores digitales. Fue desarrollada por el consorcio industrial DDWG ("Digital Display Working Group", Grupo de Trabajo para la Pantalla Digital). Por extensión del lenguaje, al conector de dicho interfaz se le llama conector tipo DVI.

Perspectiva general

Los estándares anteriores, como el VGA, son analógicos y están diseñados para dispositivos CRT (tubo de rayos catódicos o tubo catódico). La fuente varía su tensión de salida con cada línea que emite para representar el brillo deseado. En una pantalla CRT, esto se usa para asignar al rayo la intensidad adecuada mientras éste se va desplazando por la pantalla. Este rayo no está presente en pantallas digitales; en su lugar hay una matriz de píxeles, y se debe asignar un valor de brillo a cada uno de ellos. El decodificador hace esta tarea tomando muestras del voltaje de entrada a intervalos regulares. Cuando la fuente es también digital (como un ordenador), esto puede provocar distorsión si las muestras no se toman en el centro de cada píxel, y, en general, el grado de ruido entre píxeles adyacentes es elevado.

DVI adopta un enfoque distinto. El brillo de los píxeles se transmite en forma de lista de números binarios. Cuando la pantalla está establecida a su resolución nativa, sólo tiene que leer cada número y aplicar ese brillo al píxel apropiado. De esta forma, cada píxel del buffer de salida de la fuente se corresponde directamente con un píxel en la pantalla, mientras que con una señal analógica el aspecto de cada píxel puede verse afectado por sus píxeles adyacentes, así como por el ruido eléctrico y otras formas de distorsión analógica...

Características técnicas

El formato de datos de DVI está basado en el formato de serie PanelLink, desarrollado por el fabricante de semiconductores Silicon Image Inc. Emplea TMDS ("Transition Minimized Differential Signaling", Señal Diferencial con Transición Minimizada). Un enlace DVI consiste en un cable de cuatro pares trenzados: uno para cada color primario (rojo, verde, y azul) y otro para el "reloj" (que sincroniza la transmisión). La sincronización de la señal es casi igual que la de una señal analógica de vídeo. La imagen se transmite línea por línea con intervalos de borrado entre cada línea y entre cada fotograma. No se usa compresión ni transmisión por paquetes y no admite que sólo se transmitan las zonas cambiadas de la imagen. Esto significa que la pantalla entera se transmite constantemente.

Con un solo enlace DVI (o Single Link), la máxima resolución posible a 60 Hz es de 2,6 megapíxeles. Por esto, el conector DVI admite un segundo enlace (Dual Link), con otro conjunto de pares trenzados para el rojo, el verde y el azul. Cuando se requiere un ancho de banda mayor que el que permite un solo enlace, el segundo se activa, y los dos pueden emitir píxeles alternos.
El estándar DVI especifica un límite máximo de 165 MHz para los enlaces únicos, de forma que los modos de pantalla que requieran una frecuencia inferior deben usar el modo de enlace único, y los que requieran más deben establecer el modo de enlace doble. Cuando se usan los dos enlaces, cada uno puede sobrepasar los 165 MHz. El segundo enlace también se puede usar cuando se necesiten más de 24 bits por píxel, en cuyo caso transmite los bits menos significativos.

Al igual que los conectores analógicos VGA modernos, el conector DVI tiene pins para el canal de datos de pantalla, versión 2 (DDC 2) que permite al adaptador gráfico leer los datos de identificación de pantalla extendidos (EDID, "Extended Display Identification Data").

Monitores DVI importantes

El monitor T221 de IBM debutó a principios de 2003, y cuenta con cuatro conectores DVI de enlace único y una resolución de 3820×2400, o casi 9,2 millones de píxeles. Conectado a una tarjeta gráfica de enlace único, su frecuencia de actualización es de sólo 13 Hz. Puede alcanzar 41 Hz conectando los cuatro conectores a tarjetas gráficas. Hay modelos posteriores que se pueden conectar a una tarjeta gráfica DVI de doble enlace, obteniendo así una frecuencia de 24 Hz, aunque esto se consigue usando una caja separadora externa que convierte la señal de doble enlace en dos señales de enlace único para el monitor.

La pantalla Cinema HD Display de 30 pulgadas de Apple Computer debutó a mediados de 2004 y fue una de las primeras pantallas del mercado en usar una conexión DVI de doble enlace. Su resolución nativa es 2560×1600, muy por encima de los 4 millones de píxeles.