SDI a ti druzí, aneb na čem frčí profíci

By Michal Velčovský

DVI – Digital Visual Interface

– Digital Visual Interface HDM I – High Definition Multimedia Interface

– High Definition Multimedia Interface DisplayPort

SDI – Serial Digital Interface

DVI

Konektory DVI.

PIN Název signálu PIN Název signál 1 TMDS Data2- 16 Hot Plug Detect 2 TMDS Data2+ 17 TMDS Data0- 3 TMDS Data2/4 stínění 18 TMDS Data0+ 4 TMDS Data4- 19 TMDS Data0/5 stínění 5 TMDS Data4+ 20 TMDS Data5- 6 DDC Clock (SCL) 21 TMDS Data5+ 7 DDC Data (SDA) 22 TMDS Clock stínění 8 Analog vertical sync 23 TMDS Clock+ 9 TMDS Data1- 24 TMDS Clock- 10 TMDS Data1+ C1 Analog Red 11 TMDS Data1/3 stínění C2 Analog Green 12 TMDS Data3- C3 Analog Blue 13 TMDS Data3+ C4 Analog horizontal sync 14 +5V napájení C5 Analog zem 15 Zem

HDMI

Výrobce Označení používané pro CEC v produktech Hitachi HDMI-CEC LG SimpLink Mitsubishi NetCommand for HDMI Onkyo RIHD (Remote Interactive over HDMI) Panasonic HDAVI Control, EZ-Sync, VIERA Link Philips EasyLink Pioneer Kuro Link Samsung Anynet Sharp Aquos Link Sony BRAVIA Sync Toshiba CE-Link, Regza Link

HDMI konektor typu A (podrobný popis všech HDMI konektorů v článku zde).

PIN Funkce PIN Funkce 1 TMDS Data2+ 11 TMDS Clock stínění 2 TMDS Data2 stínění 12 TMDS Clock- 3 TMDS Data2- 13 CEC 4 TMDS Data1+ 14 N/C 5 TMDS Data1 stínění 15 SCL 6 TMDS Data1- 16 SDA 7 TMDS Data0 17 DDC/CEC zem 8 TMDS Data0 stínění 18 +5V napájení 9 TMDS Data0- 19 Hot Plug Detect 10 TMDS Clock+

DisplayPort

DisplayPort konektor a jeho značka.

PIN Funkce PIN Funkce 1 ML_Lane 0 (p/positive) 11 GND 2 GND (zem) 12 ML_Lane 3 (n) 3 ML_Lane 0 (n/negative) 13 GND 4 ML_Lane 1 (p) 14 GND 5 GND 15 AUX CH (p) 6 ML_Lane 1 (n) 16 GND 7 ML_Lane 2 (p) 17 AUX CH (n) 8 GND 18 Hot Plug Detect 9 ML_Lane (n) 19 Return 10 ML_Lane 3 (p) DP_Power (napájení)

Profesionální zařízení většinou disponují hned několika typy rozhraní, jelikož jsou kladeny velké nároky na kompatibilitu s ostatními přístroji. V současné době existuje několik standardních formátů pro přenos digitálního videa mezi zdrojem a zobrazovacím zařízením či jiným „spotřebičem“.Některá rozhraní fungují po dlouhé roky (SDI), ostatní (HDMI, DisplayPort) patří stále mezi relativně „mladší“ technologie a průběžně vychází jejich novější revize. Je tedy předčasné soudit, která z nich budou dominantní na poli profesionální techniky. Každý formát má své výhody a unikátní vlastnosti pro splnění požadavků A/V (audiovizuálního) průmyslu. V tomto článku se zaměřím na 4 nejpoužívanější formáty: DVI, HDMI a DisplayPort mají uplatnění především v uživatelských zařízeních, ale vyskytují se i na profesionální úrovni, kde však převládá rozhraní SDI, na které se zaměříme podrobněji.Rozhraní DVI i HDMI jsou založena na podobném komunikačním schématu známém jako(Transition Minimized Differential Signaling). Kanál TMDS se skládá ze 4 párů kroucené dvojlinky (červená, zelená, modrá a informace, jenž udržuje barevné kanály synchronizované). Časování signálu se téměř shoduje se starším analogovým video signálem. DVI konektory mají buď jeden nebo dva datové spoje, obecně známé jako single link/dual link, podporující šíření obrazu v různých velikostech (max. rozlišení).Maximální šířka pásma pro jeden datový spoj je 165 MHz, odpovídá datovému toku o velikosti 4,95 Gbit/s, což bohatě stačí pro rozlišení WUXGA 1920 × 1200 px a HDTV 1080p/60 s barevnou hloubkou 8 bitů. Pro dosažení vyšší barevné hloubky a rozlišení lze použít druhý datový spoj zvládající šířku pásma do velikosti 330 MHz a maximální rozlišení 3840 × 2400 px. DVI konektor dále poskytuje 2 přídavné DDC piny (Display Data Channel) pro přenos specifikace displeje do grafického adaptéru s využitím formátu dat EDID (Extended Display Identification Data). Ta mohou obsahovat např. jméno výrobce, typ monitoru, filtru, rozměry obrazovky atd.Specifikace DVI nabízí celkem 3 typy konektorů: DVI-D (pouze standardní digitální signál), DVI-A (analogový signál), DVI-I (analogový i digitální signál). Představuje bezplatný standard vyvinutý sdružením DDWG (Digital Display Working Group) v roce 1999, od této doby nevyšla žádná další revize.Rozhraní HDMI (dnes nejrozšířenější v domácí spotřební elektronice) zahrnuje funkčnost TMDS stejně, jako jsme si popsali u DVI, a rozšiřuje ji o přenos digitálního zvuku a řízení informací, případně i přenos ethernetových dat (od HDMI verze 1.4). To vše s využitím jednoho malého konektoru (ve skutečnosti existuje několik typů konektorů), což dělá toto rozhraní velmi úspěšným. Nejběžnějším HDMI konektorem je typ A s 19 piny. Obsahuje kanály TMDS, DDC, HPD, 5V napájení a CEC (Consumer Electronics Control), používané pro ovládání několika přístrojů, např. pomocí jednoho ovladače. CEC protokoly se u jednotlivých výrobců liší a nemusí být navzájem kompatibilní, nicméně existují určité implementační zásady a výrobci začínají spolupracovat při vývoji standardního ovládání. Každý výrobce má obvykle pro podporu funkce CEC vymyšlen nějaký svůj vlastní obchodní název, příklady jsou uvedeny v tabulce.Konektor typu B umožňuje přenos signálu s dvojnásobnou šířkou pásma, je elektricky kompatibilní s rozhraním dual-link DVI-D, ale dosud není prakticky téměř vůbec využíván. Další známé typy: C (miniaturní konektor pro přenosná zařízení), D a E (od verze 1.4). HDMI se vyvíjí průběžně přes několik standardních revizí. První verze 1.0 přišla v roce 2002 s maximálním datovým tokem (TMDS) 4,9 Gbit/s.Verze 1.3, v roce 2006, přinesla výrazné zvětšení šířky pásma na 340 MHz, maximální datový tok se tak navýšil na hodnotu 10,2 Gbit/s, barevná hloubka až na 48 bitů, tzv. Deep Color (16 bitů na jednu barvu), formát prostorového zvuku pro Blu-ray disky a rozlišení obrazu do velikosti WQXGA 2560 × 1600 px. Kromě toho podporuje ochranu HDCP proti kopírování digitálního obsahu (více informací v tomto článku ).Zatím poslední verze HDMI 1.4 je z roku 2009 s podporou 3D formátů a možným rozlišením až 4096 × 2160 px, nebo-li 4k × 2k. Jde pouze o stručnou charakteristiku HDMI rozhraní, specializovaný článek popisující všechny vlastnosti a principy je zde DisplayPort představuje levnou alternativu digitálního rozhraní (náhrada HDMI) pro spojení zdroje a zobrazovacího zařízení. Používá odlišné schéma pro přenos videa (nikoli TMDS), tudíž není přímo kompatibilní s HDMI a DVI rozhraním. Avšak 20pinový Displayport konektor má podobné vlastnosti jako typ A a C u HDMI, takže ho lze použít pro přenos signálu, jestliže zařízení podporuje HDMI. Tento způsob se nazývá „dual-mode“ nebo „multi-mode“ a je značen dvěma plusy.Obrazový a zvukový signál je veden po čtyřech linkách (každá zvládá 1,62 Gbit/s nebo 2,7 Gbit/s), lze tak dosáhnout maximálního datového toku až 10,8 Gbit/s. Stejně jako HDMI i DisplayPort zvládá podporu funkce Deep Color, vícekanálového zvuku a vysokého rozlišení daleko za WUXGA 1920 × 1200 px a HDTV 1080p/60. Obdobu DDC představuje kanál AUX zajišťující EDID komunikaci a ochrana HDCP je nahrazena pomocí DPCP (DisplayPot Content Protection).DisplayPort kromě nulových licenčních poplatků šetří náklady sjednocením signálových rozhraní uvnitř přístrojů, např. mezi základní deskou a displejem u notebooku. První verze byla vydána společností VESA (Video Electronics Standards Association) v roce 2006, následovala revize 1.1a v roce 2008. V poslední době se toto rozhraní začíná objevovat i ve spotřební elektronice, jeho doménou jsou však převážně počítačové grafické karty, monitory a jiná zařízení.