(2009 május)
Talán szokatlannak tűnhet, hogy a projektorokról szóló weboldalon külön cikket szentelünk egy "csatlakozónak", pedig nem akármilyen csatolófelületről van szó. Hajlamosak vagyunk azt gondolni, hogy hirtelen robbant be az elektronikába, noha mint mindennek, ennek is van előzménye, méghozzá 2002-re visszanyúlóan. Az viszont igaz, hogy viharos gyorsasággal terjed, és egyre több projektoron (és más megjelenítőn), illetve projektorokat meghajtó jelforráson találkozunk a HDMI csatlakozóval (interfész, csatolófelület). A HDMI (High Definition Multimedia Interface) népszerűségének növekedése jószerint annak tudható be, hogy egyetlen kábel használatával teszi lehetővé a HD (nagyfelbontású) video- és audiojelek DIGITÁLIS átvitelét, az AV berendezések működtetésének vezérlését biztosító jelekkel együtt.
A HDMI a csatlakoztathatóság meghatározó eleme lett az AV berendezések világában, beleértve a Blu-ray lejátszó és felvevő készülékeket, a síkpaneles TV-ket, a DVD felvevő és lejátszó készülékeket, az AV erősítőket és receivereket, és nem utolsó sorban a projektorokat.
Egy AV készülékbe épített HDMI csatlakozó lehetőséget nyújt arra is, hogy egyetlen kábelfajtával többfajta készülék legyen egyszerű módon összekötve. Tovább menve, egy HDMI csatlakozóval felszerelt AV eszköz lehetőséget biztosíthat a csatlakoztatott egyéb készülékek automatikus vezérlésére egyetlen távvezérlő használatával.
A HDMI „törzsfejlődése” 
Az 1998-ban megalkotott IEC958 számú szabvány a digitális csatlakozási normákat összegezte hangátviteli berendezésekre szabva. Előírásait továbbra is alkalmazzák optikai vagy vezetékes csatlakozásokra vonatkoztatva digitális audio illesztőfelületek normájaként.
Ezt a szabványt építették bele a Universal Serial Bus (USB) audio illesztőfelület, valamint az IEEE 1394 (FireWire) és más illesztőfelületek előírásaiba. Eközben a videoátviteli berendezések digitális, tömörített jelet továbbító – pl. MPEG és DV – csatlakoztatási szabványai is fejlődtek, de csak az analóg csatlakoztathatóság területén kialakított szabványok álltak rendelkezésre a tömörítetlen videojel továbbítására, kompozit vagy komponens jelek feldolgozásához.
2002 decemberében hét gyártó – a Silicon Image, a Hitachi, a Panasonic, a Philips, a Sony, a Thomson Multimedia és a Toshiba – tömörülése kiadta a HDMI 1.0 számú változatát az otthoni célú AV berendezések szabványaként, ami a Digital Visual Interface (DVI) digitális csatolófelület kiterjesztése volt, amelyet a személyi számítógépek már használtak.
A HDMI 1.0 szabvány elsődlegesen a DVD Video, valamint audio jelek továbbításának előírásaira szorítkozik. A HDMI 1.0 szabvány mindössze néhány formátumot támogat, ámde 2004 májusában kijött a HDMI 1.1 változat, amely már a DVD Audio jelek továbbítását is taglalja, majd 2005 augusztusában megjelentették a HDMI 1.2 változatot, amely már a Super Audio CD (SACD) adatfolyam átvitelét is tartalmazza. Sőt ugyanazon év decemberében bejelentették a HDMI 1.2a szabványt – ez már a High Bandwidth Digital Content Protection (HDCP) nagy sávszélességű digitális tartalomvédelem megoldást is támogatja, valamint bevezeti a Consumer Electronics Control (CEC), azaz elektronikus berendezések fogyasztó által történő vezérlésének fogalomkörét és szabványát, valamint a CEC-kompatibilitás vizsgálati módszerét. A HDMI fejlődésében a következő mérföldkő az 1.3 számú verzió 2006 júniusi megjelentetéssel, több fontos újdonsággal (pl. a sávszélességet 4,9 Gb/s-ról 10,2 Gb/s-ra növelték). Az ezt követő 1.3a, 1.3b, 1.3b1 verziók 2007-ben, ill. 1.3c verzió 2008-ban lényegileg nem érintették a HDMI funkciókat és jellemzőket, hanem a HDMI Compliance Test Specifications (CTS) megfelelőségi tesztsorozatot finomították tovább. Mindegyik szabvány a korábbi szabvánnyal kompatibilis. Az 1.3a változatot tekinthetjük (idáig) az utolsó fontos változtatásnak, amennyiben a CEC parancsok körét lényegesen kibővítette és pontosította (pl. itt lépett be az AV receiverek hangerő-szabályozásának CEC lehetősége).
A HDMI áttekintése
A HDMI mint szabvány nem más, mint specifikációk összessége a korszerű AV készülékek tömörítetlen video- és audiojeleinek átviteléhez szükséges előírásokkal. Az átviteli eljárás a Transition Minimized Differential Signaling (TMDS - minimalizált differenciális jelátvitel) elvén alapul, és megegyezik a DVI szabványban foglalt módszerrel, amelyet a Digital Display Working Group (DDWG) dolgozott ki a digitális kijelzők interfész-jellemzőinek meghatározására a vizuális tartalomhoz tartozó digitális jelek fogadásához és továbbításához. A Video Electronic Standard Association (VESA) által továbbfejlesztett, már említett TDMS teszi lehetővé a felhasználó számára a tömörítetlen digitális videojel, valamint a digitális audiojel továbbítását egyetlen összekötőkábel használatával. Ezzel az eljárással a jeleket a forrás oldali berendezésekből, azaz a HDMI „adókból” (DVD felvevők/lejátszók, PlayStation játékkonzolok, egyes SACD lemezlejátszók, D-VHS videomagnók, DV videokamerák vagy személyi számítógépek) továbbítják a fogadó oldali készülékek valamelyikéhez, ill. HDMI „vevőhöz” (LCD TV, plazma-TV, projektorok, AV receiverek). Ezzel együtt a jeltovábbítási eljárás tartalmazza a vezérlőjelek rendszerét is mindkét irányban, és ezek a jelek kiküldésre kerülnek a HDMI technológiával kapcsolódó távvezérlőkbe is.
A HDMI csatoló „A” típusa video-, audio- és vezérlőjeleket továbbít 4 együtt futó külön csatornán (12 vonalon): három csatorna áll rendelkezésre a TDMS adattovábbításhoz (kilenc vezeték az R Video+, R Video föld, R Video-, a G Video+, G Video föld, G Video- és a B Video+, B Video föld és B Video- jelekhez), és egy csatorna (három vezeték) a TDMS órajel átviteléhez (Clock+, Clock föld és Clock-).
Emellett van egy átviteli csatorna a Consumer Electronics Control-hoz (CEC), azaz elektronikus berendezések fogyasztó általi vezérléséhez (egy vonal), valamint egy csatorna a megjelenítő adatjelek továbbításához (DDC). Ez valójában három átviteli vonalat jelent – egyet a soros órajel továbbításához (SCL), egyet a soros adatjel továbbításához (SDA), egyet pedig a DDC órához. Van egy vonal a csatlakoztatott eszköz felismerésére, a Hot Plug Detect (HPD). Különleges célokra tartalék is áll rendelkezésre (egy átviteli vonal) a tápfeszültség jelén túl (egy átviteli vonal), így összesen 19 átviteli vonal alkotja a rendszert – ezért 19-pontos a csatlakozó.
A technológia az audiojeleket olyan módon továbbítja, hogy megváltoztatja a hullámhosszukat, és mintegy „ráülteti” az átviteli vonalon futó videojelek közötti szakaszokra.
CEC vezérlési jellemzők
A video- és audiojelek átvitelén túl, mintegy kiegészítéseként a HDMI megoldást kínál a berendezések vezérlő jeleinek továbbítására is. A berendezések vezérlő jeleit nevezik CEC jeleknek. A távvezérlővel kiadott CEC jelek a felhasználó által mindkét irányba továbbíthatók 400 bit/s sebességgel. A szabványos CEC előírások a berendezések vezérlésének olyan utasításait tartalmazzák, mint a minden összekötött eszközre kiterjedő készenléti üzemmódba kapcsolás, automatikus videojel bevitel, a grafikus kezelőfelület (GUI) működtetése, és a menü további eszközkezeléséhez szükséges átkapcsolása, valamint a távvezérlő kódolt jeleinek továbbítása a célkészülékhez. A CEC vezérlés lehetőséget kínál egyes gyártók által a többi jeltől függetlenül kialakított egyedi parancsok továbbítására is. Az egyes vezérlendő eszközök megkülönböztetésére és azonosítására a CEC szabvány fizikai címeket definiál (leginkább a célbemenet megjelölésével) az eszközök fizikai kapcsolódásának helymegjelölésével; illetve logikai címeket használ (elsődlegesen annak megjelölésére, hogy az utasítások hová mennek és milyen címzéssel) az egyes eszközök fajtájának kijelölése útján.
Mivel a HDMI számos video- és audioformátumot támogat, szükséges a jelek visszaállítási kompatibilitásának biztosítása a HDMI vevőegység jelreprodukciós képességével szoros összhangban. Ebből az okból a HDMI egy Extended Display Identification Data (EDID - kiterjesztett megjelenítő-azonosító) adatbázist használ, amely a HDMI vevőegység csak olvasható memóriájában (EDID ROM) tárolódik. A HDMI adóegységek biztosítják a jelek kompatibilitását először a DDC kiolvasásával. Ezután a HDMI adóegység meghatározza a reprodukálandó video- és audiojelek formátumát, és az egyéb jellemzőket, és elküldi a jeleket a HDMI vevőegység felé.
A HDMI egyúttal kódolja az olyan természetű adatokat, amelyeket tartalmuk okán védelemmel kell ellátni: mindezt teszi a HDCP eljárás segítségével, még mielőtt a HDMI adóegység végrehajtja az adatok TMDS kódolását. Amikor HDCP védelemmel ellátott adatok kerülnek továbbításra, a küldő és fogadó HDMI egységek első lépcsőben megosztják egymással a HDCP licensz-igazolást, és az adatok kódkulcsait egymással interaktív üzemmódba lépve.
Néhány egyéb jellemző
Mint az eddigiekből már kiderült, a HDMI egyetlen kábellel oldja meg a digitális video-, audio- és vezérlőjelek továbbítását. A korábbi, HDMI 1.2a szabvány támogatja a komponens RGB és YPbPr videojelek, hasonlóképpen a 480 váltott soros (480i), a 480 soros progresszív (480p), a 720 soros progresszív (720p), az 1080i és az 1080 soros progresszív (1080p) videoformátumok továbbítását. Az audio jeleket tekintve támogatja a lineáris PCM, a Dolby Digital, a Digital Theater Systems (DTS), az Advanced Audio Coding (AAC), a DVD Audio (max. nyolc, 24 bit/192 MHz-es csatorna) formátumú hangátvitelt, sőt az SACD formátumot is.
A HDMI 1.3 szabvány már fejlettebb hangformátumokat is támogat a minőségi HD tartalom reprodukálásához, amelyek pl. a Blu-ray lemezeken kerültek rögzítésre.
A kettős csatlakozási mód (dual link) szabványba kerülésével újabb TDMS csatornák is hozzáadódtak a specifikációban foglaltakhoz a sávszélesség kiterjesztése érdekében, amely most már a korábbi 165 MHz (4,95 Gbps) helyett képes 340 MHz (10,2 Gbps) sebességű átvitelre. A kettős csatlakozási átvitelhez a HDMI csatlakozók közül a „B” jelű szükséges, amely valamivel nagyobb a hagyományos „A” jelűnél és 19 helyett 29 érintkezőt tartalmaz, a teljes HD felbontásnál is nagyobb képméretek kezelésére is alkalmassá téve.
Ami a videojelet illeti, a 720p és 1080i formátumok mellett a HDMI 1.3 szabvány támogatja a különleges minőségű, 2560 x 1536 pixel felbontásban rögzített videoanyagot is, amely jócskán túllépi a Full HD méreteit. A korábbi 24 bit mellett (3 szín x 8 bit = RGB 24 bit) a színmélység az átvitelnél opcionálisan pixelenként 30 bit/36 bit/48 bit értékre (Deep Color) lett emelve. A 48-bites színmélység megfelel 281 billió színárnyalatnak. A nagyobb színmélység a képminőség javítására és a színsávosodás kivédésére hivatott. Sávosodó színeket láthatunk, amikor 24 bit színmélységű DVD lejátszóval nézünk digitális mozifilmet. A HDMI 1.3 támogatja az xvYCC (x.v.Colour) kiterjesztett színteret.
Az audiojelek reprodukálásánál a 32 kHz, 44,1 kHz és 48 kHz mintavételezési frekvenciák kiegészítéseként a HDMI 1.3 támogatja a háromtól nyolc csatornáig értelmezett térhatású felvételeket, a 192 kHz-es surround hangreprodukciót is, opcionális alkalmazhatósággal. Szintén támogatja a veszteségmentes audioformátumokat, beleértve a Dolby Digital Plus, Dolby TruHD és DTS-HD Master Audio hangformátumokat is, amelyeket pl. a Blu-ray lemezeken alkalmaznak.
További jellemzőként a HDMI 1.3 szabvány támogatja az automatikus Lip Synchronization (Lip Sync – szájszinkron) időzítés-ellenőrző funkciót, amely a hangot és a képet teljes időbeni fedésben (szinkronban) tartja. Amikor a képanyagot egy megjelenítőn nézzük, és a hozzá tartozó hangot egy külön AV erősítőn keresztül hallgatjuk, a kép némi lemaradásba kerülhet a hanghoz képest. Ennek a jelenségnek az automatikus megszüntetését célozza a Lip Sync funkció alkalmazása. A kijelző eszköz az EDID megjelenítő-felismerő rendszer keretében előzetes információkat tárol a késleltetés időtartamáról a képjelek feldolgozása és megjelenítése során, ezeket az információkat az AV erősítő megkapja, és a hang visszaadását ehhez „igazítja” az automatikus szájszinkron biztosításához.
A HDMI 1.3 szabvány meghatároz egy újfajta csatlakozót is: a mini HDMI csatlakozó használati körét a videokamerák és hordozható AV berendezések alkotják.
Nagy Árpád
