HDMI или компонентный интерфейс?

Ренат Якубов, 

HDMI получает в последнее время все большее и большее распространение. Однако у многих возникает вопрос, действительно ли оправдано использование нового интерфейса, или же старые, заслуженные – например, компонентный – ему не уступают? Чтобы разобраться в этом, нам придется начать с некоторых фактов о технической стороне конкурирующих стандартов.

1

HDMI получает в последнее время всё большее распространение. Однако у многих возникает вопрос: действительно ли оправданно использование нового интерфейса или же старые, заслуженные – например, компонентный – ему не уступают? Чтобы разобраться в этом, нам придётся начать с некоторых фактов, касающихся технической стороны конкурирующих стандартов.

Обычно для передачи компонентного видео в быту используются три коаксиальных кабеля с разъёмами типа «тюльпан» – это и есть один из вариантов компонента.

Компонентный кабель RCA
Компонентный кабель RCA

Хотя есть и другие, например – кабель SCART.

Разъем SCART
Разъем SCART

Именно выбранный тип провода в значительной мере определяет достоинства и недостатки интерфейса передачи данных. Коаксиальный кабель хорош своей малой чувствительностью к помехам и слабым угасанием в нём сигнала – это обусловлено соосным расположением проводников, а также возможностью высокоточного контроля за равномерностью волнового сопротивления (75 Ом плюс-минус 1-2%). С другой стороны, он сравнительно дорогой, толстый и негибкий.

Кабель HDMI состоит из четырёх витых пар. По первым трём передаются видео и аудио, а также технические данные. По четвёртой – хронометрическая информация. Витая пара стоит дёшево, к тому же она тонкая и гибкая. Однако сигнал – особенно высокочастотный – быстро в ней искажается и затухает. Ибо расположение проводников здесь менее удачное, чем в коаксиальном кабеле, и контроль за равномерностью волнового сопротивления в данном случае затруднён – колебания его значений могут достигать десяти и более процентов.

Итак, с физическим уровнем разобрались. Дальше было бы логично коснуться цветовых моделей, используемых в том и другом интерфейсе. Однако на самом деле обсуждать здесь особо и нечего – в данной области HDMI и компонент довольно похожи. Судите сами: оба интерфейса используют по два варианта кодирования цветовой информации; в случае с HDMI это RGB и YCbCr, а в случае с компонентным видео – RGB и YPbPr. При этом YCbCr и YPbPr – это фактически цифровой и аналоговый вариант одной и той же цветовой модели. Конечно, есть и некоторые различия, но на итоговую картинку в телевизоре они не влияют.

А вот тип представления информации мы рассмотрим подробнее. Компонентный интерфейс – аналоговый. Поскольку большинство современных видеоприборов работают с цифровыми данными, источник компонентного сигнала приходится снабжать ЦАПом (цифроаналоговым преобразователем). А приёмник, соответственно, включает в себя АЦП (аналогово-цифровой преобразователь). Таким образом, сигнал дважды проходит совершенно ненужное преобразование – и это сохранности передаваемой информации не способствует. Как мы уже выяснили выше, непосредственно в проводах компонентный видеосигнал искажается весьма слабо. Однако потери всё равно присутствуют, пусть даже на глаз они могут быть совершенно незаметны.

Разъем HDMI
Разъем HDMI

HDMI использует другой тип представления информации – цифровой.  Это позволяет избавиться от преобразования «цифра – аналог – цифра». Более того, зачастую информацию удаётся передать вообще без потерь. Разумеется, искажения сигнала в проводе неизбежны – и, как мы помним, они даже сильнее, чем в случае с компонентным кабелем. Однако ж если приёмник сигнала правильно декодировал все отправленные ему пакеты – данные переданы идеально, бит в бит.

Так что же, HDMI однозначно предпочтительнее? К сожалению, на практике не всё так просто.

Во-первых,  HDMI очень плохо подходит для передачи сигнала на большие расстояния. И это неудивительно – он создавался как межблочный интерфейс, а не межкомнатный. Пределом для пассивного кабеля являются десять, от силы пятнадцать метров – и, вероятнее всего, при такой длине придётся довольствоваться разрешением максимум 720p или 1080i (их битрейт одинаков, он составляет 742,5 мегабита в секунду). 1080p/60fps генерирует вдвое больший объём данных за единицу времени – приходится увеличивать частоту, на которой функционирует интерфейс. А это сильно снижает допустимую длину кабеля и повышает требования к его качеству. Следует также учитывать, что HDMI подвержен влиянию эффекта «цифровой ямы». Это значит, что с увеличением длины кабеля сигнал долгое время сохраняет практически идеальное качество (помехи нарастают, но ещё не мешают приёмнику корректно декодировать информацию), однако по достижении некой пороговой длины практически сразу происходит катастрофическое его, качества, падение (так как значительная часть пакетов становится нечитабельной). То есть некий кабель может отлично работать на десяти метрах, серьёзно сбоить на одиннадцати, а на двенадцати не заработать вовсе. В общем, на больших расстояниях предпочтительнее компонентный кабель – он-то может работать при длине в пятьдесят и более метров.

Во-вторых, преимущества HDMI могут быть легко сведены на нет плохой реализацией в конкретном устройстве. Именно это объясняет жалобы на то, что, дескать, HDMI «замыливает картинку», «искажает цвета» и так далее. Естественно, некоторые помехи, скажем, от некачественного кабеля, могут иметь место, например – в виде характерного «искрения» экрана. Однако ж повлиять на резкость или цветопередачу данный интерфейс не может никак. Тут дело в другом – аналоговый и цифровой сигналы как в источнике, так и в приёмнике могут проходить существенно различающуюся обработку. Это и обуславливает наблюдаемую разницу в картинке.

Переходник HDMI-DVI
Переходник HDMI-DVI

И на закуску приведу несколько мифов, непосредственно касающихся выбора предпочтительного типа интерфейса. С полным разоблачением, разумеется.


Автор
Ренат Якубов
Теги

Комментарии