High-Definition Multimedia Interface (HDMI)

De High-Definition Multimedia Interface (HDMI) is een aansluiting voor audio- en videosignalen in ongecomprimeerde digitale vorm. HDMI biedt een interface tussen elke compatibele digitale bron van audio/video zoals een settopbox, dvd-speler, versterker en een compatibel scherm zoals een plasmascherm of een lcd-scherm en computers met DVI-aansluiting. HDMI is de nieuwe interface voor audiovisueel materiaal zoals HD-televisie en thuisbioscoop. De kabel bestaat uit 19 draden. De maximale bandbreedte is 14,9 Gbps (gigabit per seconde). HDMI is een niet-gecomprimeerd digitaal signaal, terwijl de voorgaande signalen analoog waren. Op die manier elimineert men de analoge omzetting. In tegenstelling tot de voorganger DVI ondersteunt HDMI tot maximaal acht digitale audiokanalen.

Geschiedenis

De HDMI kabel is uitgevonden rond december 2002, door de samenwerking van een aantal bedrijven. Ze zochten samen naar een snellere kabel die op meerdere vlakken gebruikt kon worden. De producten en toepassingen voor HDMI werden pas in 2003 verkocht voor de consumenten.

Kabels

Er bestaan 5 types HDMI-kabels: type A (19 draden) voor thuisgebruik en type B (29 draden) voor de filmindustrie en andere professionele toepassingen. Naast deze grotere kabels zijn er ook een mini-HDMI-kabel type C en een micro-HDMI-kabel type D met beide 19 draden die bij draagbare multimedia gebruikt wordt. De laatste is de HDMI versie voor de auto type E (19 draden), HDMI standard automotive. In het algemeen zouden de HDMI-kabels niet langer dan 5 meter mogen zijn om geen kwaliteitsvermindering te krijgen. Hogerekwaliteitskabels kunnen tot 15 meter zonder signaalversterker bereiken. Vanaf 2005 werden veel high-end-televisietoestellen met minstens één HDMI-interface verkocht. Meer ingangen zijn noodzakelijk wanneer meer bronnen moeten worden weergegeven (althans zonder het verwisselen van kabels). Met een HDMI-switch kunnen meerdere bronnen op een beeldscherm met slechts één HDMI-interface worden aangesloten. Goedkopere switches hebben twee of vier ingangen en één uitgang. Ook zijn er splitters verkrijgbaar waarmee een enkele bron op meerdere beeldschermen kan worden weergegeven. In het duurdere segment zijn matrix switches verkrijgbaar die het mogelijk maken een willekeurige bron op een willekeurig scherm aan te sluiten. Om het signaal ovr grotere afstanden te transporteren kunnen versterkers ingezet worden.

HDMI zoals we het nu het meeste gebruiken, versie 1.3(a) wordt HDMI standard of HDMI high speed, afhankelijk van de ondersteunde resolutie. Vanuit daar gaan we verder bouwen en komen er nieuwe versies aan die bijvoorbeeld gebruik kunnen maken van het ethernet, HDMI standard/high speed with ethernet.

Alleen home cinema systemen met een internet verbinding hebben een HDMI kabel met ethernet nodig. Alle andere kabels ondersteunen de andere features van HDMI 1.4. Een nieuwe HDMI kabel voor 3D is dus niet vanzelfsprekend, want die kun je al goed thuis hebben liggen. Wanneer je Full HD op je TV bekijkt heb je een HDMI 1.4 (eigenlijk HDMI High Speed kabel genoemd) kabel, want de 1080p resolutie wordt ondersteund. Kortom, Heb je een HDMI High speed kabel? Dan zit je goed voor alle HDMI 1.4 functies!

HDMI techniek en ontwikkelingen

De ontwikkeling van HDMI techniek ontstond door de behoefte aan een standaard welke voorziet in Audio/Video transmissie van diverse media bronnen.

• Doorvoeren van video resoluties van 480i tot 1080p, afhankelijk van het bronmateriaal en de bron.
• Kan geïntegreerd worden op TV’s, receivers, DVD spelers, Blu-Ray spelers, digitale decorders etc.
• Kopiëerbeveiliging genaamd HDCP als bescherming tegen illigaal kopiëren.
• Techniek is de laatste jaren behoorlijk uitgebreid, wat ertoe heeft geleid dat er verschillende versies van deze aansluiting beschikbaar zijn. Al de nieuwere versies van HDMI zijn compatible met oudere versies geïnstalleerd op oudere apparatuur, maar je zal dan geen gebruik kunnen maken van de nieuwste functies van de nieuwe HDMI versie. Hieronder een overzicht van de functionaliteit per versie.

HDMI 1.0

HDMI 1.0 is in december 2002 op de markt gekomen en combineert een digitaal video signaal met een 2 kanaals audio signaal in één enkele kabel. Dit kan bijvoorbeeld zijn tussen een DVD of mediaspeler met HDMI en een TV met HDMI. Digitale audio/video conector interface met een maxumum TMDS bandbreedte van 4,9 Gbit/s. Het ondersteund tot 3.96 Gbit/s video bandbreedte (1080p/60 Hz of UXGA) en 8 kanaals LPCM/192 kHz/24-bit audio.

HDMI 1.1

Sinds mei 2004. Deze versie voegt de mogelijkheid toe om niet alleen video en 2 kanaals audio door één enkele kabel te voeren, maar ook de mogelijkheid om surround geluid zoals Dolby Digital en DTS door te voeren, tot wel 8 kanalen (7.1 setting)

HDMI 1.2

Sinds augustus 2005. Deze versie ondersteunde One Bit Audio en voegt de mogelijkheid toe om SACD signalen door te voeren. Dit betreft signalen van een Super Audio CD van bijvoorbeeld een DVD speler naar een receiver, gecombineerd in HDMI. Er kwam ook de beschikbaarheid van HDMI type A connectors voor PC bronnen, de mogelijkheid om naast sRGB kleur ook YcbCr kleurruimte te benutten. In december 2004 werd HDMI 1.2a vrijgegeven met Consumer Electronic Control (CEC) mogelijkheden.

HDMI 1.3

Deze versie is beschikbaar sinds mei 2009 en bevat verbeteringen in zowel de audio als video elementen. Door de komst van Blu-Ray (en het toenmalige HD DVD) brengt deze versie ook de mogelijkheid om digitale bitstreams (data stromen) door te voeren voor de nieuwe hoge resolutie audio formaten als Dolby TrueHD en DTS HD Master Audio streams voor externe decoding bij AV versterkers. Een toename van de single-link bandbreedte tot 340 MHz (10.2 Gbit/s). Ondersteuning van Deep Color met 30-bit, 36-bit en 48-bit xvYCC, sRGB, of YcbCr ten opzicht van de 24-bit van vorige versies. Het bevat ook automatische audio synchronisatie (audio video sync). Ook werden er nieuwe kabels geintroduceerd Categorie 1 tot 74,25 MHz en Categorie 2 to 340 MHz.

HDMI 1.3a

Vanaf juni 2006. Naast de boven genoemde audio verbeteringen, vergroten HDMI 1.3 and 1.3a de video bandbreedte die overgebracht kan worden van een bron naar het scherm. Dit betekent dat er bijvoorbeeld grotere kleurdiepten (kleur paletten) doorgestuurd kunnen worden en ook hogere resolutie dan het huidige 1080p. Toegevoegd is ondersteuning voor streeaming SACD in DST bistream formaat. HDMI 1.3(a) is de meest gangbare versie op dit moment. 1.3b, 1.3b1 en 1.3c kwamen respectievelijk in maart 2007, november 2007 en augustus 2008.

HDMI 1.4

HDMI 1.4 is alweer sinds mei 2009 beschikbaar. Er zijn een groot aantal verbeterpunten doorgevoerd in HDMI 1.4, zoals hieronder beschreven:

• Hogere resolutie van 2560x1600p, 3840x2160p op 24Hz/25Hz/30Hz en tot 4096x2160p op 24Hz. Deze resoluties zijn nog niet beschikbaar in HDTV maar wel bij grote computerdisplays en digitale theaters.
• HDMI Ethernet Channel (HEC) hierdoor wordt de integratie van HD video, HD audio met Ethernet in dezelfde kabel. Dit houdt in dat je thuis netwerk, je internet en je beeld en audio signalen allemaal geintegreerd kunnen worden in één enkele kabel. 100Mb/s Ethernet tussen twee via HDMI 1.4 apparaten.
• Audio Return Channel (ARC) – De televisie kan straks audio-signalen terug sturen naar een receiver om dit geluid af te laten spelen. Dit is vooral erg handig wanneer je nog gebruik maakt van een analoge TV tuner in je TV. Normaal gesproken zou je dan een kabel terug moeten leggen naar de receiver om de audio via je receiver te laten lopen naar je speakers. Ook nu kan alles weer door één enkele kabel.
• Snelheid – Opkomende technieken als 2K en 4K (2000 pixels en 4000 pixels, wat een zeer hoge resolutie is) en 3D tv hebben meer bandbreedte nodig; HDMI 1.4 geeft ze die ruimte. De hogere snelheid is natuurlijk interessant, maar op de technologieën die dit nodig hebben moeten we nog even wachten. De ondersteuning van “Deep Color” (diepere kleuren) in HDMI 1.3 wordt nu nog steeds vrijwel niet gebruikt.
• HD in je auto – Een nieuwe connector (aansluiting) wordt geïntroduceerd die de auto-industrie moet helpen om HD video en audio in de auto te integrereren met HDMI.
• Micro HDMI connector – er komt een nieuwe, kleinere 19 pins connector naast de huidige connectoren.

HDMI 1.4a

Vanaf 4 maart 2010. De HDMI licensing organisatie heeft een vroege update voor HDMI 1.4 aangekondigd om zo de ondersteuning voor 3D technologie te verbreden. De nieuwe 1.4a versie zal verplichte ondersteuning voor verschillende uitzend (broadcast) 3D formaten bevatten, waarmee weergave apparatuur (3D TV’s) zich aan kan passen aan het type 3D signaal dat ontvangen wordt.

De eerste versie van HDMI 1.4 bracht dan wel 3D ondersteuning voor Blu-ray en games (1080p resolutie voor elk oog), maar omvatte niet de verschillende varianten die door bijvoorbeeld Sky en satelliet zenders gebruikt worden. Er zijn verschillende 3D transmissie technieken die in deze categorie vallen. De meest gebruikte is Side-by-Side (Half 3D) 1080i 3D, waarmee Sky werkt. Daarnaast wordt ook Top/Bottom 720p 3D veel gebruikt door bijvoorbeeld ESPN. Vanaf 19 november 2009 jongsleden mogen verpakkingen van HDMI kabels geen versie nummers meer bevatten en HDMI uitgeruste apparatuur mag alleen versie nummers gebruiken wanneer naast het versie nummer precies staat vermeld welke specifieke features ondersteund worden, zoals “HDMI v.1.4 met Audio Return Channel en HDMI Ethernet Channel,” en niet meer “HDMI v.1.4 compatible.” Na 1 januari 2012 mogen ook HDMI uitgeruste producten geen gebruik meer maken van versie nummers.

Vergelijking versies

Wireless HDMI

In juli 2003 legden Panasonic, Philips, Samsung, Sharp en Sony de specificaties voor een draadloze versie van HDMI vast. Wireless HDMI maakt gebruik van ultra-widebandtechnologie (3,1 tot 10,6 GHz). In september 2006 presenteerden ADI en Tzero de eerste producten op basis van deze standaard. Met behulp van wireless HDMI is het mogelijk om bestaande HDMI-apparatuur te gebruiken zonder kabels. Een nadeel van wireless HDMI is dat de beelddata met behulp van JPEG2000 worden gecomprimeerd voor verzending door de ether, wat kwaliteitsverlies tot gevolg heeft. De nieuwere Wireless High-Definition Interface-technologie gebruikt geen compressie.

Toekomst

Voorheen was de SCART-kabel de aansluitvorm tussen bijvoorbeeld een dvd-speler en de televisie. De HDMI-kabel vervangt deze aansluiting en is op elke nieuwe televisie te vinden. De SCART-kabel stuurt analoge signalen vanaf de dvd-speler naar de televisie toe. Bij analoge signalen kan ruis ontstaan, wat voor storing op het beeld zorgt. De HDMI-kabel stuurt digitale signalen vanaf bijvoorbeeld een Blu-ray-speler, satelliet ontvangers (voor full-HD) naar de televisie. Digitale signalen hebben veel minder last van ruis, wat daarom ook grote voordelen biedt aan de HDMI-kabel. Ook is de beeldoverbrenging van een HDMI-kabel van veel hogere kwaliteit in vergelijking met een SCART-kabel, dit zorgt dus voor een hogere beeldkwaliteit. HDMI-kanalen ondersteunen echter geen teletekst-signalen in tegenstelling tot SCART die dit wel doet.