Se hai acquistato una smart TV, una PlayStation o un lettore HD-DVD o Blu-ray di ultima generazione, probabilmente ti starai chiedendo come funziona il cavo HDMI. Può sembrare solo una delle tante connessioni disponibili ma HDMI è più di una porta sul retro di una TV. È un insieme di regole per consentire la comunicazione tra dispositivi elettronici ad alta definizione.
Indice
Come funziona il cavo HDMI? Partiamo dall’inizio
Prima dello sviluppo dei televisori ad alta definizione, la maggior parte delle TV visualizzavano le immagini in quella che ora è nota come “definizione standard“. L’immagine era approssimativamente quadrata con delle proporzioni che erano di 4:3. La sua risoluzione, o il numero di punti che componevano un immagine su schermo erano di circa 704 x 480 pixel.
L’immagine era intrecciata e ogni “pezzo” d’immagine in movimento era in realtà una “mezza immagine”, ma queste immagini cambiarono così rapidamente che il cervello umano non se ne accorse nemmeno. I vecchi televisori si basavano su segnali analogici che viaggiano come una corrente elettrica in costante variazione.
I televisori ad alta definizione, invece, sono digitali. Usano le informazioni sotto forma di uno e zero. Queste informazioni viaggiano attraverso i cavi come impulsi elettrici distinti. I televisori ad alta definizione hanno formati diversi, come ad esempio 16:9, quindi, l’immagine è rettangolare. Hanno anche una risoluzione più elevata.
Standard HDTV
Gli attuali standard HDTV consentono risoluzioni fino a 1920 x 1080 pixel. I segnali HDTV possono anche essere progressivi, significa che ciascun fotogramma dell’immagine in movimento è un’immagine intera anziché la metà di una. Rispetto ai televisori standard, i televisori ad alta definizione hanno uno schermo più ampio, più pixel e una frequenza di aggiornamento più alta.
Spesso, i televisori ad alta definizione possono visualizzare più colori rispetto alle precedenti. Ciò significa che i televisori ad alta definizione hanno bisogno di più dati e ne hanno bisogno molto più velocemente rispetto ai televisori a definizione standard. Se una HDTV può ricevere queste informazioni in modo digitale, non deve perdere tempo a convertire il segnale da un formato analogico.
HDMI e home theater
Con la giusta configurazione, HDMI può fare la differenza in un sistema home theater. L’attuale standard può trasportare segnali ad alta definizione a 1080p e supporta otto canali audio non compresso, sufficienti per un sistema audio surround 7.1. L’HDMI può ridurre il numero di cavi necessari per collegare i componenti e può persino ridurre il numero di telecomandi necessari per guardare un film.
Per sfruttare tutto ciò che HDMI ha da offrire, tutti i componenti di un sistema Home Theater devono essere compatibili. Inoltre, esiste un limite alla lunghezza di un cavo HDMI, infatti, alcuni utenti lamentano che il limite è troppo breve per supportare alcune configurazioni.
TMDS
L’HDMI utilizza la segnalazione differenziale ridotta al minimo (TMDS) per spostare le informazioni da un luogo all’altro. TMDS è un modo per codificare il segnale per proteggerlo dal degrado mentre percorre la lunghezza del cavo. Il dispositivo di invio, come un lettore Blu-Ray o DVD, codifica il segnale per ridurre il numero di transizioni tra uno (acceso) e zero (spento).
La fase di codifica aiuta a proteggere la qualità del segnale riducendo il degrado del segnale. Il dispositivo ricevente, come un televisore HD, decodifica il segnale. Misura il differenziale o la differenza tra il segnale e il suo inverso. Utilizza queste informazioni per compensare eventuali perdite di segnale lungo il percorso.
Dai pin del connettore HDMI, i segnali viaggiano attraverso coppie intrecciate di cavo di rame. Tre canali audio e video viaggiano attraverso due pin ciascuno, per un totale di sei pin. TMDS consente ai dispositivi di sincronizzare i dati in arrivo, viaggia attraverso una coppia di pin. Un altro filo protegge dalle interferenze dei suoi vicini.
Il cavo HDMI protegge i dati dalla pirateria (HDCP)
L’HDMI ha anche la capacità di proteggere i dati dalla pirateria. Per farlo, utilizza la protezione della copia digitale (HDCP) a larghezza di banda elevata. HDCP è un protocollo di autenticazione. Fondamentalmente, ogni dispositivo home theater ha dati di identificazione e dati di crittografia memorizzati sul suo chip EDID (Extended Display Identification Data).
Il dispositivo sorgente, ad esempio un lettore Blu-ray, controlla la chiave di autenticazione del dispositivo ricevente, ad esempio un televisore HD. Se entrambi vengono autentificati, il dispositivo di invio passa al passaggio successivo. Genera una nuova chiave e la condivide con il dispositivo ricevente. In altre parole, crea una condivisione segreta.
L’intero processo, si svolge quasi istantaneamente. Il dispositivo di origine codifica le sue informazioni utilizzando la chiave che le ha generate. Il dispositivo ricevente lo decodifica utilizzando le stesse informazioni. Se un dispositivo non autorizzato tenta di intercettare i dati, il dispositivo di origine interrompe la trasmissione.
Inoltre, assicura che la chiave non sia cambiata e che il sistema sia ancora sicuro ogni pochi minuti. Tutti i dispositivi compatibili con HDMI sono necessari per supportare l’HDCP, ma le aziende che producono e distribuiscono contenuti ad alta definizione non sono tenute ad abilitarlo. Negli Stati Uniti, questa capacità di protezione è obbligatoria.
Connessioni HDMI 1.3
I cavi HDMI si dividono in due categorie; una ha una velocità di 74,25 MHz mentre l’altra ha una velocità di 340 MHz. Oltre al connettore e al cavo, lo standard HDMI si applica al modo in cui i televisori possono sincronizzare l’audio con il video e il colore del display. Queste funzionalità sono cambiate in modo significativo nel corso di diverse revisioni allo standard.
Alcune delle nuove capacità dei cavi HDMI non esistono ancora sul mercato. Ad esempio, la maggiore larghezza di banda da 4,9 Gbps a 10,2 Gbps. Può supportare una frequenza di aggiornamento di 120 Hz o 120 frame al secondo. Due volte più veloce della frequenza di aggiornamento massima nell’attuale standard HDTV.
HDMI 1.3 può supportare le opzioni di colore a 30, 36 e 48 bit note come deep color, ma molti lettori multimediali e materiali video registrati non vanno oltre il colore a 16 bit. I critici sostengono anche che il colore profondo consente agli schermi HDTV di visualizzare colori che la maggior parte delle persone non riesce nemmeno a percepire.
Inoltre, mentre le funzionalità di sincronizzazione labiale e controllo one-touch possono essere utili, non tutti i dispositivi home theater le supportano. Fortunatamente, la mancanza della funzionalità 1.3 non significa che una TV HDTV sia inutile. Infatti, HDMI 1.3 è retrocompatibile con le versioni precedenti. È come quando la prima TV a colori ha debuttato.
Le persone potevano guardare i segnali TV a colori sui loro apparecchi in bianco e nero. La TV funzionava ancora, ma l’immagine era ancora in bianco e nero. Se una TV HDTV ha HDMI 1.2 ma i nuovi componenti hanno funzionalità HDMI 1.3, la TV continuerà a funzionare, ma senza le capacità 1.3.
Poiché le assegnazioni di larghezza di banda degli standard precedenti sono generalmente sufficienti per la maggior parte delle applicazioni ad alta definizione, l’immagine dovrebbe comunque avere una qualità piuttosto buona.
DisplayPort
Per le persone che sono preoccupate per i potenziali limiti dell’HDMI, potrebbe esserci un’altra soluzione. DisplayPort è un nuovo standard ad alta definizione che coprirà le connessioni all’interno dei dispositivi, come all’interno di un laptop e tra i dispositivi, come da un lettore multimediale a un televisore HD. DisplayPort non ha però colpito il mercato, quindi è ancora da stabilire se la sua qualità supererà quella dell’HDTV.
Esempi di cavi HDMI disponibili online:
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