HDMI
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High-Definition Multimedia Interface o 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 del euroconector. HDMI provee una interfaz entre cualquier fuente de audio y vídeo digital como podría ser un Sintonizador TDT, un reproductor de Blue-ray, un Tablet PC, un ordenador (Microsoft Windows, Linux, Apple Mac OS X, etc.) o un receptor A/V, y monitor de audio/vídeo digital compatible, como un Televisor digital (DTV).
Sumario
Características
HDMI permite el uso de vídeo computarizado, 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 del formato MPEG. Tras ser enviados a un decodificador, se obtienen los datos de vídeo sin comprimir, pudiendo ser de alta definición. Estos datos se codifican en formato 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 309 bit es el usado en los Super audio CD.
HDMI es una de las palabras que más se usan en la actualidad cuando se habla de Televisores, equipos reproductores y ya incluso con pantallas de ordenador o los mismos equipos informáticos. Está empezando a formar parte del vocabulario común, como ya son otras siglas como USB o FulHD. Pero, ¿qué es realmente el HDMI? ¿Para qué vale? ¿Qué ventajas encierra ese conector y cable? Se tratará de dar respuesta a esas preguntas y algunas más de una manera sencilla pero completa.
HDMI, que significa High-Definition Multi-media Interface (Interfaz multimedia de alta definición), es una norma para transmitir audio y vídeo digital sin comprimir de un equipo a otro. Sería la versión digital y con protección de los derechos de autor, del euroconector. Por lo tanto, con el HDMI no se necesitan dos cables para conectar dos equipos con ese tipo de conexión. Con un solo cable es suficiente para transportar vídeo en alta definición (pero también vídeo estándar) y audio digital multicanal, además de señales del mando a distancia.
Hasta que llegue la conectividad sin cables, el HDMI se postula como la conexión del futuro, pues no en vano ha sido creada por los líderes del sector como Hitachi, Panasonic, Philips, Sony, Thomson (RCA), Toshiba, Samsung y Silicon Image, además de contar con el apoyo más importante, el de la industria del entretenimiento, como por ejemplo Fox, Universal, Warner Bros. y Disney.
Conectores y compatibilidad
Aunque parezca lo contrario, hay más de un conector HDMI. Se conoce el más habitual y usado, el HDMI clase A, con sus 19 pines y que se puede encontrar en prácticamente todos los equipos que llevan este tipo de puerto. Sin embargo, se ha creado un HDMI tipo B con 29 pins y preparado para futuras pantallas con mucha más resolución que la actual. No se usa de momento.
Más común pasará a ser el cable HDMI tipo C, que vendría a ser como el MiniUSB, pensado también para equipos portátiles como cámaras de vídeo o fotos. Es más pequeño pero sigue teniendo 19 pines.
El conector HDMI es compatible con los equipos DVI y viceversa. Esto significa que podemos conectar una fuente HDMI a un equipo con conexión DVI o un equipo con DVI a una pantalla con entrada HDMI. Se necesita un adaptador. Eso sí, solamente se obtendrá imagen. Se pierde pues el sonido y la señal del mando a distancia.
Si ha estado mirando cables HDMI, seguro que encontrará gran diferencia de precios entre unos y otros. De forma general se puede decir que cualquiera de ellos sirven en condiciones normales y sin tener largos cables en funcionamiento. Como otras señales, el HDMI tiene pérdidas con la distancia.
Para aclarar un poco este tema, LLC incorporó con la especificación HDMI 1.3. dos categorías de cables:
- Estándar o categoría 1, que son aquellos cables que alcanzan los 75 Mhz.
- Alta velocidad o categoría dos, para aquellos cables que alcanzan los 340 Mhz, el mayor ancho de banda disponible en la actualidad.
HDMI CEC
Además de vídeo y audio sin comprimir, la conexión HDMI es capaz de enviar información del mando a distancia. Esto se traduce en algo mágico: poder controlar varios equipos con un solo mando a distancia si estos están conectados vía HDMI. Esto se llama HDMI CEC (Consumer Electronics Control), y la mayoría de nuevos equipos ya son compatibles.
Eso sí, hay que estar atentos porque cada fabricante llama a esta característica con un nombre distinto, lo que a veces da lugar a errores. Sony por ejemplo lo llama Bravia Sync Theatre, Samsung le ha puesto por nombre Anynet+, Panasonic le dice Bravia Link o EZsync, LG lo ha bautizado como SimpLink y Pioneer no se ha complicado: HDMI Control.
El funcionamiento del HDMI CEC no es complicado: el sistema, normalmente la pantalla, identifica los elementos que están conectados vía HDMI, los configura adecuadamente y pasa a poder controlarlos con un solo botón o mando, el suyo. Prácticamente todos los fabricantes están adoptando esta funcionalidad en sus equipos multimedia para el salón.
Versiones del HDMI
Desde que en diciembre de 2002 se estableció la norma HDMI 1.0, varias han sido las actualizaciones hasta llegar a la más actual, la HDMI 1.3. Se habrá oído algo sobre la especificación 1.3a y 1.3b, pero de cara al consumidor no tienen importancia.
Esta norma HDMI 1.3. introdujo a finales del año 2010 una serie de mejoras, entre las que se destaca el incrementado del ancho de banda a 340 MHz (10.2 Gbit/s), soporte para sonido Dolby TrueHD, DTS-HD, TrueHD y DTS-HD y la introducción del conector HDMI tipo C para equipos portátiles.
Las versiones superiores de la norma HDMI son completamente compatibles con las anteriores, aunque de momento no se puede actualizar a versiones superiores de la norma HDMI, pues las actualizaciones actuales requieren tanto modificaciones de Hardware como de Firmware. El único equipo preparado para este tipo de actualización es la consola Playstation 3, pues ya disponía de los elementos de Hardware necesarios. De hecho fue el primer equipo en acogerse al HDMI 1.3.
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). Se añade en esta especificación soporte para One Bit Audio, usado en Super Audio CD's, hasta 8 canales. Disponibilidad HDMI Tipo A para conectores de PC.
HDMI 1.3 (Junio 2006). Se incremente el ancho de banda a 340 MHz (10.2 Gbit/s) y se añade 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. Esta especificación dispone también de un nuevo formato de miniconector para videocámaras.
HDMI 1.4
Es un cable por el que es posible enviar no solo vídeo y audio de alta definición, sino también datos y vídeo en 3D. HDMI 1.4. da también el pistoletazo de salida a una mejora de la resolución que hoy llamamos FullHD. Esta nueva especificación es capaz de enviar vídeo con resoluciones de hasta 4096 × 2160 a 24 fps o de 3840 × 2160 a 30 fps y es conocida con XHD.
También presenta la nueva especificación mejoras en el soporte extendido de colores, con lo que el nuevo HDMI podrá traer a un televisor colores más reales sobre todo cuando se conecta una cámara de vídeo.
El audio también sufre mejoras. Hay ahora un canal de retorno de audio que hará necesarios menos cables para tener un sistema de sonido envolvente conectado al televisor.
Una curiosidad que trae HDMI 1.4 es el avance para poder ver vídeo de alta definición en movimiento. La nueva especificación se preocupa en mantener la calidad a pesar de vibraciones o ruido. Se piensa directamente en alta definición en coches y transporte público.
Una de las novedades más interesantes que introduce la especificación HDMI 1.4 es la posibilidad de enviar y recibir datos a través de una conexión Ethernet incorporada en el propio cable con velocidades de hasta 100 Mbps.
Este paso adelante es de vital importancia en la actualidad, porque tanto televisores como equipos reproductores están asumiendo la conectividad a Internet como algo lógico y van incorporando puerto Ethernet o incluso conectividad WiFi. En un equipo con HDMI 1.4 no necesitaríamos esa conexión Ethernet extra, pues con el mismo cable estaríamos llevando al televisor el vídeo, el sonido y la conexión a Internet en cualquier lugar.
Ventajas e inconvenientes
Desde el momento en que no necesitamos más que un cable para enviar, sin comprimir, vídeo y audio de un equipo a otro, la ventaja de esta conexión esta clara para con consumidor. Además, como hemos visto con el HDMI CEC, el uso de los equipos se simplifica mucho. Y se trata de una conexión bidireccional, lo que hace que la autoconfiguración y con control sencillo sea un hecho, pues podemos decir que los diferentes equipos son capaces no solo de recibir información sino también de enviarla al mismo tiempo y comunicarse entre ellos. Y no olvidemos la calidad que nos ofrece.
En el caso de la industria, la principal ventaja es el control que tienen sobre los derechos de autor gracias al HDCP.
En cuanto a los inconvenientes, además de los derivados del control de la señal, tenemos que de momento el puerto y la conexión entre equipos es muy susceptible a desconexiones accidentales, pues el cable no queda anclado a los equipos sino simplemente conectado.
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. Este último fue diseñado para resoluciones más altas que las del formato 1080p, es decir, mayor tamaño de imagen.
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 trial DVI.
Detalles del conector
Conector ejemplo: Molex 500254-1907
| Pin | Asignación de señal | Pin | Asignación de señal |
|---|---|---|---|
| 1 | TMDS Data2+ | 2 | TMDS Data2 Shield |
| 3 | TMDS Data2– | 4 | TMDS Data1+ |
| 5 | TMDS Data1 Shield | 6 | TMDS Data1– |
| 7 | TMDS Data0+ | 8 | TMDS Data0 Shield |
| 9 | TMDS Data0– | 10 | TMDS Clock+ |
| 11 | TMDS Clock Shield | 12 | TMDS Clock– |
| 13 | CEC | 14 | Reservado |
| 15 | SCL | 16 | SDA |
| 17 | Tierra DDC/CEC | 18 | +5V Power |
| 19 | Detección de conexión "en caliente" (Hot Plug) |
Especificaciones técnicas
Canal TMDS
- Lleva audio, vídeo 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 píxeles 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 píxeles. Se pueden transmitir hasta 24 bits por píxel, independientemente de la frecuencia.
- Codificación de los píxeles: 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.
Protección anticopia
- La conexión HDMI está diseñada para que no se puedan realizar copias (permitidas o no) del contenido de audio y vídeo transmitido, de acuerdo con las especificaciones HDCP 1.10. Para ello, todo fabricante de equipos con HDMI debe solicitar al consorcio un código de autorización, el cual, en caso de que llegara a fabricar equipos que permitieran la copia, le sería retirado e incluido en una "lista negra" para que en adelante los equipos HDMI de otros fabricantes no les transmitan contenido de audio-vídeo.
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.
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 cuáles son los cables que dan soporte a qué 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 estricta en cuanto a tolerancias, etc.) puede 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 dispositivos "HDMI passthrough". También se puede utilizar en consolas como la Playstation 3 y la Xbox 360.
Se debe 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.
| revisión HDMI | 1.0 | 1.1 | 1.2/1.2a | 1.3/1.3a/1.3b |
|---|---|---|---|---|
| Máximo Ancho de Banda de señal(MHz) | 165 | 165 | 165 |  340
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| Máximo Ancho de Banda TMDS (Gbit/s) | 4.95 | 4.95 | 4.95 | 10.2
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| Máximo Ancho de Banda de vídeo (Gbit/s) | 3.96 | 3.96 | 3.96 | 8.16
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| Máximo Ancho de Banda de audio (Mbit/s) | 36.86 | 36.86 | 36.86 | 36.86 |
| Resoluciones posibles sobre una señal simple HDMI a 24 bits por píxel | 1920x1080p60 | 1920x1080p60 | 1920x1080p60 | 2560x1440p60
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| RGB |
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| YPbPr |
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| XvYCC | 
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| Deep Color |
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| Máxima Profundidad de Color (bits por píxel) | 24 | 24 | 24 | 48*
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| Consumer Electronic Control (CEC)** |
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| Lista de modificaciones de los comandos CEC*** |
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(Solo 1.3a)
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| Auto sincronización labial |
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| 8 canales/192 kHz/capacidad de 24-bit de audio |
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| Soporte para DVD-A |
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| Soporte para SACD (DSD)**** |
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| Flujo de bits de TrueHD |
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| Flujo de bits de Master Audio DTS-HD |
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| Resolución total de Blu-ray/HD DVD de vídeo y de audio***** |
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* = 36 bits de profundidad es obligatorio para los dispositivos Deep Color compatibles con CE con 48 bits es optativo.
** = CEC ha estado en la especificación HDMI desde la versión 1,0, pero sólo ha empezado a ser utilizado en los productos "CE" con HDMI versión 1,3.
*** = Gran número de adiciones y aclaraciones de los comandos de CEC. Un comando CEC añadido es el que permite el control de volumen de un receptor AV.
**** = Reproducción de SACD puede ser posible para viejas revisiones si la señal de fuente (como la Oppo 970) se convierte a LPCM. Para aquellos receptores que sólo tienen convertidores PCM DAC y no DSD, esto significa que no se produce pérdida de resolución adicional.
***** = Incluso en el caso de los formatos de audio de flujo de bits que vienen con una determinada revisión HDMI no pueden transportarse, esto puede ser posible descifrando el flujo de bit en el reproductor y transmitiendo el audio como LPCM.
Crítica
La principal crítica al conector HDMI es que ha sido diseñado para que los equipos que lo utilicen impidan al usuario realizar copia del contenido de audio-vídeo transmitido, mediante el cifrado de dichos datos.
Otra de las críticas de HDMI es que los conectores no son tan sólidos como los conectores previos de pantalla. Actualmente la mayoría de los dispositivos con capacidad HDMI están utilizando conectores de montaje en superficie y no a través de agujeros o reforzando conectores, lo que los hace más susceptibles a los daños de las fuerzas exteriores. Tropezar con un cable conectado a un puerto HDMI puede fácilmente causar daño a ese puerto.
Además, HDMI es criticado, especialmente por los sistemas de instaladores, por su falta de cualquier mecanismo de bloqueo o garantía incorporada en sus conectores (como los incorporados a DVI y conectores BNC). Como estos, los conectores HDMI son fácilmente desconectados inadvertidamente y, lo que es peor, el enchufe y el conector son más propensos a los daños físicos o eléctricos. Con la participación de terceros en HDMI se puede disponer de los mecanismos de bloqueo, pero estos son escasos y caros.
Problemas de subtítulos ocultos
Aunque a una pantalla HDMI se le permite definir un "modo nativo" para el vídeo, que podría ampliar la línea activa hasta abarcar la línea 21, la mayoría de los decodificadores MPEG no pueden trabajar con formatos de vídeo digital que incluyen líneas adicionales y envían sólo el blanqueado vertical. Incluso si fuera posible, los caracteres de los subtítulos ocultos tendrían que ser codificados de alguna manera a los valores de píxeles de la línea 21. En este caso sería necesario tener un receptor lógico en la pantalla para descifrar los códigos de construcción y las leyendas.
Es posible, aunque no esté estandarizado, que una cierta parte del contenido en formato de texto se pueda transmitir de la fuente al destino utilizando comandos CEC o paquetes InfoFrame. Sin embargo, dado que no existe un formato normalizado para este tipo de datos, es probable que esto sólo funcione entre fuentes y destinos de un mismo fabricante. Esa excepción es contraria a la misión de normalización de HDMI, que se centra en parte en la interoperabilidad.
Por supuesto, es posible que en una futura ampliación de la especificación HDMI se puedan transportar los subtítulos ocultos.
