HDMI: SCART цифровой эпохи
Разработанный компанией Silicon Image универсальный цифровой интерфейс для бытовой аппаратуры позволит решить многие актуальные проблемы, возникшие при переходе на цифровые технологии записи.
ассовый
переход на цифровые технологии записи звукового и видеосигнала за очень короткий
срок радикально преобразил индустрию бытовой электроники. Например, компакт-диску
понадобилось всего несколько лет, чтобы практически полностью вытеснить из массового
обихода грампластинки, которые к тому моменту имели уже почти вековую историю.
В настоящее время нечто подобное происходит и в сфере видео: стремительно дешевеющие
носители DVD-video приходят на смену морально устаревшим VHS-кассетам.
Однако, как это обычно и бывает, быстрая смена технологий в массовых продуктах порождает ряд сопутствующих проблем. Связано это в первую очередь с необходимостью обеспечения максимальной совместимости с уже выпускающимися изделиями, а во многих случаях соблюдение этого требования является существенным тормозом на пути внедрения новых технологических решений. Например, для того чтобы увидеть записанное в «цифре» изображение во всем его первозданном великолепии, нужно обеспечить абсолютно точную передачу сигнала от источника (DVD-плеера, цифрового спутникового ресивера) к устройству визуализации (телевизору, проектору, плазменной панели и т.п.). Как известно, подавляющее большинство бытовых устройств визуализации оснащено аналоговыми интерфейсами для подключения источников видеосигнала, а поскольку передаваемый по кабелю аналоговый сигнал подвергается влиянию различных наводок и помех, то картинка на экране телевизора получается уже не вполне «кристально чистой». Разумеется, степень влияния помех на передаваемый в аналоговом формате видеосигнал в значительной мере зависит от типа интерфейса, а также от качества используемого кабеля и его длины. Тем не менее одно из основных преимуществ цифровых технологий — абсолютно точную передачу сигнала — в данном случае реализовать уже невозможно.
Еще больше проблем возникает при использовании цифровых устройств визуализации, каковыми являются ЖК-телевизоры, плазменные дисплейные панели и мультимедиапроекторы. В этом случае помимо помех на качество картинки оказывает негативное влияние и двойное преобразование видеосигнала: сначала из цифрового в аналоговый на выходе DVD-плеера, а затем из аналогового обратно в цифровой (уже с порцией полученных в процессе прохождения по кабелю помех и наводок). Двойное преобразование также требует дополнительной обработки сигнала, в частности подстройки фазового сдвига для компенсации характерных артефактов, возникающих на изображении.
Одним из наиболее эффективных способов решения этой проблемы может стать внедрение индустриального стандарта на универсальный цифровой видеоинтерфейс для бытовой аппаратуры. Прежде аналогичным образом в бытовой аппаратуре была решена проблема качественной передачи звукового сигнала: в настоящее время цифровым интерфейсом S/PDIF оснащаются многие модели CD- и DVD-плееров, ресиверов, усилителей и т.п. Если же говорить о цифровых интерфейсах для передачи видеосигнала, то такой опыт имеется в компьютерной индустрии: еще на начальном этапе развития массовых ЖК-мониторов был разработан специальный цифровой видеоинтерфейс Digital Visual Interface (DVI), и сегодня на рынке представлен широкий ассортимент графических адаптеров, ЖК-мониторов и мультимедиапроекторов, оснащенных данным интерфейсом.
Работы по созданию универсального цифрового мультимедиаинтерфейса для бытовой аудио- и видеоаппаратуры на протяжении уже более двух лет вела американская компания Silicon Image. Однако внедрение решений, претендующих на звание индустриального стандарта, связано не только с проработкой технической стороны — во многих случаях гораздо более важное значение для успешного продвижения таких разработок имеет поддержка мировых лидеров индустрии, способных обеспечить массовое внедрение новинки в серийно выпускаемые изделия. Поэтому немаловажно, что компании Silicon Image удалось не только разработать уникальную технологию передачи цифровых данных, но и привлечь к сотрудничеству многих крупнейших производителей бытовой электроники.
9 декабря прошлого года компании Hitachi, Matsushita Electric (Panasonic), Royal Philips Electronics, Silicon Image, Sony Corporation, Thomson и Toshiba Corporation в совместном заявлении объявили об утверждении окончательной редакции текста спецификации интерфейса High-Definition Multimedia Interface (HDMI) версии 1.0.
Согласно спецификации, HDMI является универсальным интерфейсом для бытовой аппаратуры, позволяющим передавать несжатый видеосигнал и многоканальное аудио высокого качества в цифровом формате по одному-единственному кабелю. Если быть более точным, то спецификация HDMI 1.0 предусматривает возможность передачи:
- цифрового видеосигнала в формате HDTV с шириной потока 2,2 Гбит/с (несжатый видеосигнал с разрешением 1280×720 пикселов в режиме прогрессивной развертки или с разрешением 1920×1080 пикселов в режиме чересстрочной развертки; разрядность — до 24 бит на пиксел). Поддерживаются и другие, более ранние форматы, в частности EDTV (640×480, 720×480 и 720×576 пикселов в режиме прогрессивной развертки) и SDTV (720×480 и 720×576 пикселов в режиме чересстрочной развертки);
- стереофонического или многоканального цифрового аудиосигнала (до восьми звуковых каналов с частотой дискретизации 32; 44,1 или 48 кГц и разрядностью 16 бит);
- управляющих сигналов, принимаемых с пульта ДУ любого из подключенных в цепь устройств.
Полоса пропускания канала HDMI составляет 5 Гбит/с, и в нынешней версии интерфейса она используется менее чем на 50%. Сделано это преднамеренно: столь солидный запас позволит в будущем (по мере совершенствования технологий) использовать HDMI для передачи сигнала с более высокими битрейтами.
Помимо своей основной функции (передачи высококачественного аудио- и видеосигнала в цифровом формате) интерфейс HDMI позволит управлять всеми соединенными устройствами с одного пульта, а в перспективе — и с персональных компьютеров.
Еще одна немаловажная деталь: интерфейс HDMI обладает обратной совместимостью с DVI, что теоретически позволит изготавливать несложные переходники для подключения цифрового видеосигнала от бытовых устройств к компьютерным мониторам, оснащенным цифровым интерфейсом.
Вполне очевидно, что возможность передачи некомпрессированного цифрового сигнала весьма привлекательна для пиратов, поскольку позволяет легко получать абсолютно точные копии с различных носителей. Поэтому, для того чтобы воспрепятствовать расцвету аудио- и видеопиратства, в оснащенных HDMI устройствах будет использоваться технология High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP): сигнал при передаче на лету подвергается шифрованию, а раскодируется уже в принимающем устройстве.
Вскоре после опубликования окончательной редакции текста спецификации HDMI 1.0 компания Silicon Image представила первые аппаратные решения для оснащения этим интерфейсом бытовых электронных устройств. Были выпущены два чипа серии PanelLink Cinema — передатчик SiI 9190 и приемник SiI 9993, оснащенные встроенной системой защиты HDCP.
Что касается перспектив массового внедрения HDMI, то сейчас они выглядят весьма обнадеживающими — прежде всего вследствие участия в разработке спецификации солидных компаний, занимающих лидирующие позиции на рынке бытовой электроники. Кроме того, спустя всего месяц после официального представления окончательной версии спецификации HDMI некоторые производители на проходившей в Лас-Вегасе выставке Consumer Electronics Show (CES) уже представили прототипы изделий, оснащенных этим интерфейсом. Panasonic и JVC продемонстрировали цифровые проекционные телевизоры, компания Samsung — спутниковые приставки DirecTV и плазменную дисплейную панель с диагональю 63 дюйма, а известная среди производителей аудио- и видеотехники класса high-end компания Meridian — специальную версию своего DVD-проигрывателя 800-й серии.
«Мы приятно удивлены тем, что некоторые из наших партнеров демонстрируют решения HDMI, базирующиеся на чипах Silicon Image PanelLink Cinema, всего через месяц после опубликования окончательной версии спецификации», — констатировал Парвиц Хоуди (Parviz Khodi), вице-президент компании Silicon Image по маркетингу.
По мнению одного из авторитетных экспертов в этой области, демонстрация на CES прототипов устройств, оснащенных HDMI, свидетельствует о реальной заинтересованности производителей во внедрении универсального цифрового интерфейса, и не исключено, что уже к концу нынешнего года он появится в ряде серийно выпускаемых изделий.
При подготовке статьи были использованы материалы Web-сайта HDMI Licensing, LLC (http://www.hdmi.org/).
