Рынок буквально заполнен различными проекторами для домашних кинотеатров. И разобраться во всем этом разнообразии DVI (HDMI) интерфейсов непосвященному пользователю порой бывает трудновато. И когда встает вопрос, подключить проектор по компоненту или по цифре, чаще всего решают, что DVI (HDMI) подключение, несомненно, лучше. Но так ли это на самом деле?
Что “скрывается” за понятиями “компонентное видео” и DVI, HDMI?
Друг от друга эти типы подключения отличаются в основном тем, что изображение передается по DVI/HDMI в виде потока цифровых данных (набора битов), а компонентное подключение обеспечивает передачу видеоинформации в виде колебаний напряжений, которые передаются по трем проводам. Каждый из этих проводов отвечает за передачу “своего” цвета – красного, зеленого или синего.
Правда, видеосигнал представляется в виде трех цветовых составляющих при любом соединении – они передаются одновременно с компонентом синхронизации, определяющим, в какой именно момент времени должен начаться новый кадр изображения. DVI/HDMI стандарт обеспечивает передачу данных о синхронизации и данных о трех цветовых составляющих в формате T.M.D.S (Transmission Minimized Differential Signaling). При этом данные о синхронизации передаются одновременно с данными синей составляющей изображения, а данные о красной и зеленой составляющих передаются отдельно.
Принцип работы того и другого типа сигналов одинаков – они просто разными способами разбивают изображение на составляющие и передают аналогичную видеоинформацию до устройства отображения. Правда, способы передачи информации различны. При этом качество получаемой видеоинформации может быть различным и зависит оно от источника видеосигнала, от кабелей и устройства отображения.
Всегда ли цифровые сигналы лучше аналоговых?
Большинство пользователей привыкли считать, что цифровая передача информации всегда лучше, и считают это утверждение аксиомой. Такая уверенность обычно основывается на том, что цифровая передача данных обеспечивает защиту от потери качества, потому что при цифровом способе передачи не возникает погрешностей и ошибок, которых нельзя избежать при аналоговой передаче данных. Конечно, в чем-то это утверждение правдиво, но следует все же ориентироваться на реальные условия, в которых происходит передача и прием цифрового сигнала.
А реальность такова, что в домашних условиях, когда не возникает необходимости в прокладке сотен метров кабеля, передающего видеоизображения, потеря качества сигнала при том и другом типе передачи будет неразличима. Кроме того, при DVI/HDMI стандарте вовсе не предусмотрена коррекция ошибок, возникающих даже при таком, казалось бы, идеальном способе передачи, как цифровой. Если используются короткие и качественные HDMI кабели, то таких ошибок будет совсем мало, а вот с увеличением длины кабеля увеличивается и количество ошибок, а также вероятность их возникновения.
От чего в конечном итоге зависит качество изображения?
Однако любой видеосигнал перед отображением обязательно обрабатывается и масштабируется видеопроцессором. Причем обработка и преобразование цифрового сигнала в цифровой далеко не всегда получается качественней, чем преобразование цифрового сигнала в аналоговый. Очень часто оно, наоборот, оказывается хуже – здесь все зависит от видеопроцессора и его производительности, а также от алгоритмов преобразования.
Качественный кабель = качественная связь?
Качество DVI/HDMI кабелей обычно не подвергается сомнению, но существуют определенные моменты, которые нужно учитывать при любом типе подключения.
Например, компонентный сигнал сам по себе очень сильный и устойчивый, и достаточно качественный кабель длиной до 60 метров, при условии отсутствия любых промежуточных усилителей и повторителей, обеспечивает передачу сигнала практически без потерь качества. С увеличением длины кабеля возникают проблемы, так как кабели обладают трудно контролируемым сопротивлением (в идеале оно должно быть 75 +/- 1,5 Ом). В связи с этим изображение “приобретает” размытость и нечеткие контуры.
А вот разработчики стандарта DVI почему-то оснастили его обычными кабелями на основе витой пары вместо коаксиальных кабелей. Но даже самая качественная витая пара обладает такими характеристиками, что сопротивление кабеля колеблется в пределах 10 Ом. Во время передачи цифрового сигнала по кабелю происходит смазывание границ битов (которые при этом представлены в виде прерывистых изменений напряжения). Количество таких “помех” растет прямо пропорционально длине кабеля. Поскольку витая пара обладает весьма слабыми характеристиками, то часть “разделенного” сигнала достигает конца кабеля, на котором расположено принимающее устройство, а затем просто отражается и возвращается назад к источнику и налагается на новые порции видеосигналов. То есть информация в определенный момент времени настолько искажается, что устройство отображения оказывается просто не способно расшифровать сигнал, а поскольку при DVI/HDMI стандарте не предусмотрено контроля ошибок, то данные теряются безвозвратно.
Например, цифровой кабель может замечательно работать при длине 6 метров, искажать изображение при длине 7,5 метров, а при длине в 9 метров он вовсе работать не будет. Хотя, конечно, довольно сложно сказать с полной уверенностью, на каком расстоянии цифровой сигнал, передаваемый по кабелю, перестанет работать. К примеру, DVI кабель способен вполне сносно работать и при длине 15 метров, а вот HDMI кабель, имеющий точно такие же характеристики и длину, работать не будет. В любом случае, это очень сильно зависит от отправляющего цифровой сигнал устройства и устройства, его принимающего, а также от возможностей принимающего устройства по восстановлению искаженного сигнала. Не будет абсолютно ничего удивительного, если один и тот же кабель, отлично работающий в одной комбинации передатчик + приёмник, “вдруг” откажется работать в другой комбинации.
Вывод
Исходя из всего вышесказанного, становится ясно, что однозначного ответа на вопрос: что же лучше, DVI/HDMI или компонент, не существует. Слишком много факторов могут повлиять на этот выбор. К примеру, спутниковый ресивер будет показывать лучше при подключении по “цифре”, а вот DVD плеер обеспечит лучшее качество изображения при подключении по компонентному интерфейсу. Тут уж все зависит от источника видео и устройства отображения. Вам придется испробовать все варианты подключения и уж потом выбрать самостоятельно самый качественный для каждого источника видеоинформации.
Если желаете скрыть провода, то вам понадобится розетка HDMI в стену.
HDMI или компонентный интерфейс?
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.
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.
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.
И на закуску приведу несколько мифов, непосредственно касающихся выбора предпочтительного типа интерфейса. С полным разоблачением, разумеется.
Миф первый. HDMI не содержит встроенного протокола коррекции ошибок
Это не совсем так – HDMI-устройства используют корректирующий алгоритм BCH, но только для технической информации и аудиоданных. Несмотря на это, наиболее дорогие кабели (из бескислородной меди с «кристаллами, ориентированными по направлению движения тока», в оплётке из кожи редкой змеи) покупают именно любители аудио, а не видео. Впрочем, с точки зрения маркетолога, ничего удивительного в этом нет – довольно часто спрос на товар зависит отнюдь не от технической оправданности его применения.
Видеотрафик алгоритмом BCH не защищён, однако некое бледное подобие коррекции ошибок всё-таки имеет. Речь о технологии TMDS. При её использовании на каждый байт полезной информации приходятся два дополнительных бита. Если итоговый 10-битный пакет искажается в кабеле, возможны два варианта. В том случае, когда полученное после искажения значение является одним из 460 разрешённых, оно проходит на экран. При этом искажённое значение может сильно отличаться от истинного и вызовет «вспышку» на экране. Возможен также вариант, при котором полученное значение окажется одним из 560 запрещённых. Стандарт не определяет, как его в этом случае использовать, и всё зависит от создателей данного конкретного устройства отображения. Информация может быть взята из предыдущего кадра, а может быть интерполирована на основе значений соседних пикселей кадра текущего.
Миф второй. Видеоинформация не была защищена протоколом BCH намеренно, дабы пользователи покупали более дорогие кабели
Собственно, вся наивность этого утверждения видна уже из анализа предыдущего мифа. Более дорогие кабели берут как раз те, кому они вроде бы и не очень нужны. Реальной причиной «дискриминации» по отношению к видео стал просто-напросто объём передаваемого трафика – у HDMI он теоретически может доходить до 10,2 гигабита в секунду. Естественно, для применения «тяжёлого» корректирующего алгоритма к такому потоку информации потребуется мощный чип – что серьёзно скажется на стоимости конечных устройств.
Миф третий. Существуют разные версии спецификаций HDMI (1.1 – 1.3а), и кабели должны им соответствовать. Если приёмник и передатчик сигнала поддерживают спецификацию 1.3 – надо искать кабель с надписью «1.3 compliant», иначе ничего не заработает
Ну прежде всего надписи типа «1.3 compliant», «1080p@60fps compatible» и так далее являются чисто маркетинговыми уловками, их наличие или отсутствие не говорит вообще ни о чём. Более того, от спецификации к спецификации конструктивно кабели совершенно не менялись. Означает ли это, что провод, успешно работавший, скажем, с HDMI-устройством версии 1.1, гарантированно будет работать и с устройствами 1.3? Нет, необязательно. Дело в том, что при переходе к версии стандарта 1.3 был существенно увеличен максимально допустимый битрейт – путём увеличения частоты, на которой функционирует интерфейс. Естественно, далеко не все кабели выдержат такой «разгон», ибо требования к качеству их изготовления в данном случае сильно возрастают. Однако ж время выпуска совершенно несущественно – добротный кабель нескольких лет от роду будет нормально работать. А вот низкокачественный, пусть и новый, – нет.
Миф четвёртый. Для источника, поддерживающего лишь стандартное разрешение, использование HDMI бессмысленно, так как этот интерфейс предназначен для передачи видео высокого разрешения
Абсурдность такого утверждения наверняка уже понятна нашему читателю. Грамотно реализованный HDMI может иметь преимущества перед компонентом при любом разрешении картинки.
Миф пятый. Компонентный видеоинтерфейс принципиально неспособен передавать картинку высокой чёткости
Отнюдь, по компонентному кабелю вполне успешно передаётся видео 720p или 1080i. Другой вопрос – «кто ж ему даст»? Дело всё в том, что производители HD-контента очень хотят затруднить жизнь пиратам, и поэтому большинство устройств картинку высокого разрешения на аналоговый интерфейс просто не выдадут – ибо сколько-нибудь надёжная её защита от копирования в этом случае невозможна. Но если у вас есть источник HD-видео, не защищённого технологией HDCP, использование компонента вполне реально.
Видеоинтерфейсы. Композитный и Компонентный
Содержание
Содержание
Чтобы создать цветную картинку на экране, от источника проводится передача данных о цвете и яркости каждой точки монитора или дисплея. Все обилие цветовой палитры передается путем «смешивания» 3-х основных цветов различной яркости (RGB). Само сокращение RGB расшифровывается как Red, Green, Blue (красный, зеленый, синий). Три цвета при максимальной яркости дают белую точку на экране, а их полное отсутствие — черную.
В зависимости от типа соединения (интерфейса) применяются разные форматы передачи этих данных на принимающее устройство. Оба интерфейса (композитный и компонентный) используют разъемы, получившие название RCA. Компания Radio Corporation of America (RCA) предложила его для стандарта соединений аудиоаппаратуры еще в далеком 1940 году. В России эти разъемы известны под названиями «тюльпаны» или «колокольчики».
Проводником между разъемами является коаксиальный кабель. В кабелях этого типа защитный экран от помех выполнен в одной оси с сердечником-проводником (co — совместно и axis — ось).
Сами по себе кабель и разъемы RCA идентичны (взаимозаменяемы) в обоих интерфейсах.
Композитный интерфейс
Интерфейс, в котором сигналы цветности и яркости не разделены, а передаются по одному каналу связи, называется «композитным» (т.е. многокомпонентный). Это один их самых первых упрощенных интерфейсов. Из-за «смешивания» сигнала на входе в кабель и его последующего разделения при прочтении на устройстве вывода, возникают паразитные перекрестные помехи. Исключить их полностью невозможно. Появляется «смазанность» картинки.
Это считается основным недостатком «композита», который ограничивает качество передаваемого видеосигнала. Композитный кабель, как правило, трехжильный. Желтым цветом обозначается разъем RCA для передачи видео, белым и красным (моно и 2-й канал стерео) — звуковые проводники. Технических различий в свойствах всех 3 жил кабеля нет. Цветовая маркировка необходима для прослеживания концов одного провода (вход-выход), чтобы пользователь их не перепутал.
Компонентный интерфейс
По мере развития видеоиндустрии повысились требования к качеству сигнала. Избалованный пользователь готов платить за картинку высокого качества. Так почему бы не предоставить ему желаемое? Интерфейс, в котором данные о цветности и яркости передаются каждый по своему каналу, не смешиваясь между собой, называется компонентным. Он выполнен аналогично 3х-жильному «композиту» с одним каналом для видео и двумя для стереозвука с разъемами RCA, но в «компоненте» по всем 3 каналам передается информация о видео. Для передачи аудиосигнала можно купить отдельный кабель или взять компонентный из 5 жил: 3 для видео, 2 для аудио.
В компонентном интерфейсе разделена яркость и цветность красного, синего. Разъемы имеют синюю, красную и зеленую маркировку соответственно. Несмотря на наличие зеленого «тюльпана» данные о цветности зеленого не передаются. По нему передаются данные о яркости. Цветность зеленого рассчитывается на принимающем устройстве по определенному алгоритму. В основе этих вычислений лежат данные об общей яркости и цветности синего и красного.
Выделение отдельной линии для яркости понадобилось для воспроизведения развивающегося цветного телевидения на старых черно-белых телевизорах. В компонентном кабеле смазывание картинки не возникает, так как тут отсутствует смешивание (мультиплексирование).
Остаются незначительные потери при передаче сигнала на его естественное затухание, в зависимости от длины и материалов проводника. Сильное затухание выражается в ухудшении яркости картинки на экране. Эти потери могут быть рассчитаны при помощи таблицы специальных коэффициентов, которая поможет подобрать максимальную длину кабеля между устройствами.
Отличие компонентного YPbPr от YCbCr
Сам компонентный разъем на устройствах может иметь 2 обозначения: YPbPr или YCbCr. По каналу, обозначаемому Y, передается сигнал уровня яркости. По каналу с обозначением b (blue) передается сигнал разности между яркостью и синим, а по каналу r (red) — сигнал разности между яркостью и красным цветом. Буквы P и С обозначают различные алгоритмы записи и считывания информации о цветовом пространстве изображения (последовательность и очередность кодирования). Разница между этими обозначениями заключается в типах формирования видео на экране. Их всего два: чересстрочная (i– interlaced, «интерлейс») и как альтернатива, прогрессивная развертки. При интерлейсе каждый кадр видео формируется из 2 «полукадров», напоминающих жалюзи. В первом полукадре проходит сигнал для «четных» строк изображения, во втором для «нечетных».
Это позволяет при одной и той же пропускной способности канала увеличить частоту изображения в 2 раза, по сравнению с прогрессивной разверткой.
При прогрессивной (p — progpessive) развертке каждый кадр передается целиком, построчно. Это убирает эффекты искажения. Пропадает «гребенка» при просмотре динамичных сцен. Нет половины строк, ожидающих обновления, но необходима удвоенная пропускная способность канала. Интерфейс YPbPr компонентного разъема означает, что это порт «универсал». Он поддерживает и прогрессивную, и интерлейс развертки.
Маркировка YCbCr говорит о том, что разъем поддерживает только чересстрочную развертку. На это стоит обратить особое внимание при подборе компонентов домашнего кинотеатра или при подключении видеокамеры к монитору/телевизору. В этом случае во время воспроизведения видео с неподдерживаемым типом развертки могут возникнуть искажения, а иногда просмотр вообще будет невозможен.
Так что же лучше?
При выборе компонентов аппаратуры следует основное внимание уделить «языку» (интерфейсу), на котором принимающие и передающие устройства будут «общаться» между собой. Он должен быть одинаков или полностью поддерживать возможности разъема сопрягаемого устройства.
Воспроизведение прогрессивного видео на интерлейсе будет с искажениями. Видео с чересстрочным типом развертки на приемнике с YPbPr интерфейсом будет выглядеть безукоризненно.
В споре компонентного и композитного интерфейсов несомненно лучше «не складывать все цвета в одну корзину» и выбрать YPbPr-компонент. Хотя с победным наступлением эры 4К оба эти интерфейса рано или поздно канут в лету, так как через «колокольчики» RCA максимум возможна передача сигнала только в HD-разрешении.
Компонентный или hdmi что лучше
|
Выразили согласие: Юрий (sword)  Ветеран   Откуда: РФ Сообщений: 1 975 Репутация: 170 Thanks: 330 Поблагодарили: 861 за 429 сообщения
|
| Rezvan Ветеран  Откуда: Poltava City Сообщений: 34 Репутация: 36 Thanks: 12 Поблагодарили: 55 за 23 сообщения
Дима, это ты о чём? В каком таком телевизоре могут быть видео ЦАПы? Их там нет как класса. Они там не нужны. По HDMI приходит цифровой сигнал, который в цифре же обрабатывается и в цифре же идёт на матрицу. Это раз. А два в том, что при подключению по любому аналоговому входу в телевизоре происходит оцифровка видео посредством видео АЦП/ То есть при компонентном подключении сначала цифровое видео проходит ЦАП плеера и становится аналоговым, потом АЦП телевизора и обратно становится цифровым.
|
|
| CHUBA Старожил  Откуда: г. Киев Сообщений: 119 Репутация: 30 Thanks: 40 Поблагодарили: 50 за 31 сообщения |
|
| АндрейКа Ветеран  Откуда: Одесса Сообщений: 3 875 Репутация: 335 Thanks: 2038 Поблагодарили: 6319 за 2046 сообщения |
| CHUBA Старожил Откуда: г. Киев Сообщений: 119 Репутация: 30 Thanks: 40 Поблагодарили: 50 за 31 сообщения То Дмитрий Медведев |
|
| toyo Ветеран  Откуда: Днепропетровск Сообщений: 9 592 Репутация: 417 Thanks: 1782 Поблагодарили: 20537 за 6429 сообщения
Воспроизводит плеер посредством своего привода и центрального процессора, с которого выходит цифровое видео. А выводят видео уже интерфейса. Интерфейсы вообще ничего не воспроизводят.  В жизни всегда есть моменты, когда нам приходится принимать  В учебной среде, где знания и информация становятся |
