Обозначения контактов на hdmi разъема. Скарт разъем: распиновка и переходники на HDMI, S-Video и RCA. История создания цифрового сигнала и HDMI разъема

История создания цифрового сигнала и HDMI разъема

История передачи сигнала в цифровом формате берет начало с 1928 года благодаря работам американского инженера-телефониста родом из Швеции Гарри Найквиста, который выделил полосу пропускания импульсного сигнала через провода. За счет высокого КПД и большой дальности передачи технология преобразования аналоговых сигналов в импульсный код каждый год с развитием технологических возможностей постоянно усовершенствовалась. Первая цифровая аудиозапись на ленте с кодированием и декодированием в звук была представлена компанией SONY в 1969 году на 2-х дюймовой ленте для видеомагнитофона, однако, появление аудиосигнала в современном понимании формата mp3 появилось лишь только в 1994 году. Формирование и запись цифрового видеосигнала было осуществлено за счет наработок в компаниях Panasonic и SONY на DV и MiniDV видеокассетах в середине 90-х годов. Активное развитие кодирования видеосигнала в цифровые данные с улучшением качества и скорости обработки изображения привело в 1999 году к принятию единого мирового стандарта для телевидения высокой четкости. Аналоговый видеосигнал раскладывался на 1125 строк, каждая строка преобразовывается в цифровой сигнал и выводится на экран. Так возник сигнал 1080i. Одновременно утверждается новый формат разъема для передачи цифровых данных DVI, который должен был заменить устаревший VGA.

Когда в начале 2002 года появились первые мультимедиа устройства с передачей цифрового видео и звука, появилась потребность в едином интерфейсе, способном одним кабелем передавать мультимедиа сигнал. Для его проектирования, ведущие японские компании Philips, Hitachi, Sony, Thomson, Panasonic и Silicon Image выделили ведущих инженеров. Так в декабре 2002 года появился первый цифровой интерфейс, способный передавать одновременно и видеоданные, и цифровой многоканальный звук. За счет своей универсальности его назвали аббревиатурой от High Definition Multimedia Interface (Мультимедиа Интерфейс Высокого Разрешения), то есть HDMI.

HDMI интерфейс в версии 1.0 имел возможность передавать сигнал со скоростью 4,9 Гбит/с, цифровое видео с разрешением 1080р и частотой прогрессивной развертки 60Гц, а так же 8-и канального звука 192 кГц/24 бит. Для сравнения, скорость передачи интерфейса подключения жестких дисков SATA II составляет 3 Гбит/с, а SATA III до 6 Гбит/с. HDMI пришел на смену разъему SCART и аналоговому интерфейсу RCA (тюльпаны). В период с конца 2002 года по сентябрь 2013 года постепенное совершенствование протокола передачи данных оптимизировало разъем до версии 2.0 без изменения физических размеров, за исключением применения mini-HDMI и micro-HDMI. К основным изменениям стоит отнести:
- поддержка защиты звуковых данных для формата DVD-Audio для мультимедиа плееров,
- с версии 1.3 (июнь 2006 г.) увеличена пропускная способность интерфейса до 10.2 Гбит/с., а так же добавлена поддержка аудио форматов Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio, был спроектирован разъём mini-HDMI (Type C),
- в версии 1.4 (май 2009 г.) появилась поддержка Ethernet-сети на скорости 100 Мбит/с., поддержка 3D, спроектирован разъем micro-HDMI (Type D),
- версия 1.4 а,b (март 2010 – октябрь 2011) – улучшения производились в сторону поддержки 3D, поддержка видео формата 1080р на частоте развертки 120Гц.

4 сентября 2013 года был анонсирован HDMI разъем версии 2.0. Его особенностью стала увеличенная скорость передачи данных до 18 Гбит/с, что позволит производить полноценную передачу Full HD 3D видеоконтента с разрешением 4К (3840×2160 с частотой 60Гц). Кроме того, новый интерфейс научили передавать до 32 каналов аудио сигнала с несущей частотой 1532 кГц (натуральное звучание). Впервые на HDMI 2.0 осуществлена поддержка картинки с соотношением 21:9.

История изменений HDMI интерфейса приведена в таблице ниже:

Разновидности HDMI разъемов и кабелей

Разновидность HDMI кабелей

На упаковке современных HDMI кабелей версия протокола указывается крайне редко, поскольку его спецификация рядовому пользователю ничего не скажет, зато мы сможем увидеть, держа кабель в руках, такие слова, как: STANDARD, ETHERNET, AUTOMOTIVE, HIGH SPEED и HIGH SPEED with ETHERNET. Что же означают все эти выражения? Итак:

HDMI STANDARD – кабель со спецификацией 2.0 (версии ниже промышленностью не выпускаются), используемый для подключения бытовой мультимедиа аппаратуры для передачи видео в FULL HD разрешении и высококачественных цифровых аудиосигналов. Данный кабель имеет 1-ю категорию (Category 1).

Кабель стандартного образца с функцией приема-передачи данных через интернет или внутренней LAN сети. Гнездо такого порта дополнительно маркировано буквами HEC. Технология передачи интернета к устройству посредством HDMI кабеля широкого применения пока не находит, поскольку экономической выгоды нет. Гораздо проще снабдить тот же телевизор обыкновенным гнездом RG45 и подключить всемирную сеть через витую пару и сетевую карту, либо через Wi-Fi.

AUTOMOTIVE переводится, как «самоходный». Данный кабель предназначен для использования в современных автомобильных видеосистемах. Его отличительная черта – улучшенное экранирования от помех бортовой электроники и двойная изоляция для экстремальных условий работы (гибкость, перепад температур и влажности). Как правило, это один из самых дорогих HDMI кабелей.

Обыкновенный HDMI кабель стандарта 2.0 с дополнительным экраном и увеличенным сечением проводников для устойчивой передачи данных. По сути HIGH SPEED (повышенная скорость) – это обыкновенный маркетинговый ход для увеличения стоимости кабеля и аргументации качественных материалов. Так же существует модификация данного кабеля с передачей ETHERNET сигналов. Кабель идет с категорией 2 (Category 2).

По своему физическому исполнению HDMI кабель выпускают длиной от 30 см. до 20 метров. При использовании специализированных HDMI усилителей с независимым питанием (HDMI-репитеров) расстояние можно увеличить до 35 – 40 метров.

При покупке кабеля длиной более 7 метров особое внимание необходимо уделять его толщине. Чем толще сечение проводников (а, соответственно, и кабеля в целом) и плотнее экранная оплетка, тем меньше потерь и стабильнее картинка (не рассыпается) при передаче сигнала. Особенно этот эффект может проявляться при передаче видеосигнала большой плотности, например, когда идет FULL HD динамическая картинка с высоким видео битрейтом. Как правило, качество исполнения HDMI кабеля и разъема (напыление позолоты или посеребрение) на картинку и звук абсолютно не влияют, если длина кабеля составляет до 2,5 – 3 метров. Большее длины увеличивают его стоимость в разы, как и качество исполнения и примененных материалов (чистота меди, дополнительное экранирование и т.д.)

Довольно часто спрашивают о том, что это за «бочонки» возле разъемов? Это фильтрующие дросселя для защиты устройств от высоковольтных статических помех и внешних наводок. Дросселями комплектуются кабеля либо хорошего качества, либо длиной более 1,5 м. Автор этой статьи стал жертвой дешевого HDMI кабеля, подключенного между спутниковым тюнером и телевизором. При замене принимающей головки на антенне, статическое электричество через экран вывело из строя главный процессор телевизора. В результате он ремонту не подлежал. При наличии защитных дросселей подобной ситуации бы не произошло. В этой связи мы рекомендуем обращать внимание при покупке HDMI кабеля на подобное дополнение и выбирать именно такую модификацию.

Разновидность HDMI разъемов

На сегодняшний день существует 4 типа HDMI разъемов Type A, B, C, D.

HDMI type A – основа всех версий от 1.0 до 2.0. Он представляет собой 19-и контактный разъём, который совместим с переходником DVI-D, за тем исключением, что при применении переходника передача цифрового звука не представится возможной. Данный разъем применяют в очень широком спектре различной бытовой аппаратуры, где необходима передача цифровых аудио и видео сигналов: видео плеерах, звуковых ресиверах, телевизорах.

HDMI type B отличается наличием в разъеме 29 контактов. В быту он используется крайне редко, поскольку был вытеснен типом А.

HDMI type C или mini-HDMI – его основное отличие заключается уменьшенном варианте от type A. Большое применение данный разъем получил в различных портативных медиа плеерах, смартфонах, КПК, видеокамерах. Данный тип разъема был выпущен, начиная с версии 1.3 в июне 2006 года.

HDMI type D или micro-HDMI – применяется в современных фотоаппаратах, портативных web камерах, мобильных устройствах. Данный тип разъема впервые был применен в мае 2009 года. Первые разъемы данного типа были выпущены компанией Molex.

Принцип передачи данных по HDMI

Распиновка HDMI разъема

Назначение контактов можно определить из таблицы ниже:

Контакты разъемов VGA, DVI, HDMI, YC, SCART

Распайка кабелей под сигналы YUV (Y/PbCb/PrCr), VGA HD15, DVI, HDMI, s-Video, SCART (Peritel, Euroconnector).

Контакты разъемов VGA, DVI, HDMI, YC, SCART

Контакты разъема VGA HD15

Распайка кабеля Kramer BC5x5S (5-коаксильный)

Распайка кабеля Kramer BC3x2T7S (3-коаксильный, презентационный)

Распайка сигнала YUV (Y/PbCb/PrCr) с разъема VGA HD15 (для масштабаторов Kramer VP-41 4(xl), VP-419xl , VP-420 , VP-421 , VP-724xl , VP-728 , VP-729 , VP-730 , VP-731 , VP-725xl , VP-727 , VP-747)

Контакты разъема DVI-I/ DVI-D

Контакты разъема HDMI (Single Link, Type A, до версии 1.4 включительно)

Контакты разъема S-Video (YC, S-VHS)

Стандартный 4-контактный разъем MiniDIN

7-контактный разъем MiniDIN (встречается в видеокартах ATI и др.)

10-контактный разъем (в видеокартах ATI All-In-Wonder)

10-контактный разъем (в видеокартах Matrox G450 и др.)

Контакты разъема SCART (Peritel, Euroconnector)

HDMI кабель по структуре своей напоминает хорошо всем известную "витую пару", но только состоит он из большего числа жил - 19. Зная схему распиновки кабеля, можно подключить HDMI розетку или восстановить поврежденный разъем.

Многие могут спросить: а зачем восстанавливать поврежденный HDMI кабель или его разъем? Ведь проще купить новый провод, благо цены на него сейчас более чем демократичные. Например, 5 метровый HDMI кабель можно приобрести в пределах 500 рублей. И он будет соответствовать всем современным стандартам: High Speed with Ethernet, поддержка 3D и 4K.

Отвечаем: А что если кабель заложен в стену или гофру и нет возможности его просто так вытащить и заменить? Или Вы ценитель топовых Hi-End брендов и у Вас используются HDMI кабели только премиум класса, стоимость которых начинаются с нескольких тысяч рублей за 1 метр?!

В таком случае можно значительно сэкономить на покупке нового кабеля, заменив поврежденный HDMI разъем.

Итак, не вдаваясь в технические подробности, рассмотрим распиновку любого современного HDMI кабеля (класса High Speed with Ethernet).

Распиновка HDMI коннектора Type A (19pin)

Распиновка HDMI кабеля изнутри

Как видно, HDMI кабель разбит на 5 групп по 3 жилы. И еще 4 жилы идут отдельно (не сгруппированы).

Единой цветовой маркировки жил не существует, и у каждого производителя кабеля может быть своя маркировка. В нашем экземпляре HDMI кабеля использовалась следующая:

Попробуем на примере данного кабеля, который продается в нарезку (есть и такие), продемонстрировать его разделку и оконцовку.

Разделка HDMI кабеля

1. Зачищаем HDMI кабель от внешней оболочки.

2. Оплетку экрана сдвигаем, освобождаем группы проводов.

3. Формируем группы контактов и зачищаем их.

4. В качестве коннектора к кабелю воспользуемся розеточным модулем Dr.HD HDMI под обжимку.

Данный модуль удобен тем, что Вы можете самостоятельно оконцевать HDMI кабель без специального комплекта дорогостоящего обжимного оборудования. А поместив его в рамку, у вас будет полноценная HDMI розетка.

5. Согласно таблице, каждый провод зажимаем в клемники модуля.

Таким образом, при ремонте или строительстве Вы можете заложить HDMI кабель необходимой длины в стену. Оконцевать его с обоих сторон розеточным модулем Dr.HD HDMI под обжимку.

Рассмотрим случай, когда у HDMI кабеля сломался разъем.

Действуем, по тем же пунктам.

1. Зачищаем кабель, освобождаем и формируем группы проводов.

2. Поскольку сечение жил здесь меньше и провод многожильный, потребуется их облужение.

Чтобы узнать какая из групп A/B/C/D/E, потребуется тестер (прозвонка). Только после того, как вы определили правильную группировку проводов, а также четыре провода без группы, можно приступать к обжимке.

Мы успешно протестировали работу данного восстановленного кабеля. В качестве источника был Blue-Ray привод и 3D ролик. Каких либо цифровых помех мы не увидели.

Название разъема HDMI (High Definition Multimedia Interface) дословно переводится как Высокой Четкости Мультимедийный Интерфейс. В его разработке, в 2003 году, участвовало семь компаний: Philips, Hitachi, Thomson, Matsushita Electric Industrial, Silicon Image, Toshiba и Sony.

Разъем HDMI используется в качестве интерфейса для передачи несжатых цифровых видео и аудио сигналов высокого качества. HDMI интерфейс поддерживает передачу в максимальном разрешении видео и аудио сигналов таких форматов как DTS, LPCM, DVD-Audio, Dolby Digital, Super Audio CD и т.д. HDMI может иметь максимальную скорость передачи данных до 10,2 Гбит/сек (340 МГц). Интерфейс использует протокол TMDS.

TMDS — дифференциальный метод передачи сигналов с минимизацией переходов. Передатчик включает в себя усовершенствованный алгоритм кодирования сигнала, который уменьшает электромагнитные помехи возникающие в проводах и обеспечивает надежную систему восстановления тактового сигнала после сбоя в приемнике при использовании длинного кабеля или же короткого кабеля низкого качества.

Не смотря на то, что данный вид разъема поддерживает «горячее» подключение, то есть, нет необходимости отключать питание подключаемых устройств, для большей безопасности все же лучше перестраховаться и соединять устройства при выключенном питании, особенно при соединении телевизора с компьютером.

Спецификация HDMI определяет сигналы, протоколы, электрические интерфейсы и механические требования стандарта. Существует пять типов разъемов HDMI:

• Тип «A» — 19 контактов, спецификация 1.0
• Тип «B» — 29 контактов, спецификация 1.0
• Тип «C» — 19 контактов (mini), спецификация 1.3
• Тип «D» — 19 контактов (micro), спецификация 1.4
• Тип «E» — 19 контактов, спецификация 1.4

Распиновка HDMI разъемов

Ниже представлена распиновка HDMI разъемов. Нумерация выводов со стороны пайки штекера.

Тип «А»

SCART, как унифицированный разъем, впервые был представлен французской компанией. Он создавался с целью оптимизации сигналов с устройств от различных производителей. Благодаря созданию единого формата, у пользователей появилась возможность покупать модели бытовой техники от разных марок, тем самым позволив совершать выбор в пользу комфорта, удобства, надежности и практичности.

Внедрение универсального разъема осуществлялось интенсивно, путем запрета, начиная с 1981 года выпуска аппаратуры с другими типами подключений. Новый формат был внедрен как обязательный для всех производителей без исключения. Но при этом SCART начал активно применяться по всей Европе только через 3 года, став стандартом, регламентируемым по EN 50049-1. По своему формату и конструкции разъем получил множество названий в простонародье, которыми являются гребенка и трещотка.

Распространение нового формата

Французский разъем получил всеобщее одобрение и стал единым для практически всех европейских и японских производителей, поэтому его и по сегодняшний день применяют для оснащения различной бытовой и специализированной аппаратуры , в частности, телевизоров:

• видеомагнитофонов;
• телевизоров;
• DVD -плееров;
• цифровых ТВ-приставок;
• специальной видеомонтажной аппаратуры и многого другого.

Универсальный разъем является простым в обслуживании благодаря разнесению контактов на достаточно большие расстояния, что намного облегчает процесс диагностики сигналов и выполнения прочих манипуляций. К главной из особенностей скарта относится то, что при его использовании полностью исключен фактор ошибки подключения . О чем говорит его специальная несимметричная форма корпуса. Универсальный французский разъем применяется по сегодняшний день как основной для многих типов аппаратуры.

Топология разъема

В плане геометрии и форм-фактора разъем выполнен в пластмассовом корпусе с обязательным экранированием. В таком исполнении обеспечивается высокое качество передачи сигналов без искажений. Интерфейс оснащен 21-им контактом , включающий только аналоговые линии для передачи данных. Кабель и подводящий провод должны быть экранированы, что немаловажно при проектировании определенных моделей аппаратуры, гарантируя высокое качество, стабильность ее работы.

Распределение контактов

Разъем SCART оснащен несколькими группами контактов , обеспечивающих передачу тех или иных сигналов с телевизора и обратно:

• 5 линий для передачи и приема аудио;
• 9 линий для приема и передачи видеосигнала;
• 2 линии для выбора режимов;
• 3 линии для передачи цифровых данных.

Все линии обозначены различными цветами, что значительно облегчает процесс монтажа и подключения различных устройств. SCART все еще пользуется высокой популярностью среди большого количества пользователей.

В скарте реализована возможность аудио-передачи стереофонического сигнала, которая потом перешла на другие более современные типы разъемов HDMI. Благодаря особенностям конструкции разъема возможна передача данных при управлении дистанционно. Еще можно подключать немодулируемые сигналы:

• композитные;
• компонентные;
• S-Video.

К компонентным относятся видеосигналы RGB и YPbPr. А к S-Video относятся 2 линии. Функцией переключения режимов приема видеосигнала и выхода телевизора из спящего режима по команде от внешнего устройства разъем был дополнен лишь в конце 80-х. В те же годы, SCART дополняется 2 линиями передачи видеосигнала S-Video .

Хоть интерфейс является большим и неудобным, но все же многие производители не перестают его устанавливать в своей аппаратуре с расчетом на использование для подключения к старым ТВ-приемникам . А чтобы к нему подключить другие виды устройств, например, видеокамеру, то потребуется специальный переходник.

Описание назначения некоторых групп выводов

SCART оснащен многофункциональными выводами, при подаче различных напряжений можно переводить исполняющее устройство в различные режимы. Например, при наличии сигнала 0-2В на 8 выводе переводит ТВ в обычный режим работы телевизора от внешней антенны. При подаче на этот вывод сигнала от 5-8В устанавливается широкоформатный режим отображения картинки на ТВ. А напряжение номиналом 9,5-12В указывает на режим обычного соотношения сторон.

Также имеется многофункциональный вывод под номером 16. С его помощью выбирается один из двух режимов приема: композитный сигнал, RGB . Для первого требуется сигнал не более 0,4В, а для приема цветоразностного от 1 до 3В.

Универсальность разъема заключается в поддержке одновременно трех режимов работы:

• S-Video;
• композитная передача видео;

Переходник SCART-S-Video

Один тип формата разъема не может существовать, потому что со временем развиваются технологии, появляются более совершенные методы передачи информации без потерь. Но самое главное то, что многие производители стремятся уменьшить габариты своей продукции, поэтому оснащают ее меньшими по размерам разъемами. Одним из таких стал круглый формат на 4 вывода S-Video . Это небольшой по габаритам коннектор с экраном и двумя парами контактов. Такие разъемы стали применять в современных типах аппаратуры практически всех моделей.

В связи с появлением новых форматов потребовалось создавать универсальные переходники для организации связи между внешним устройством и телевизором старого поколения. Такой переходник представляет собой соединительный экранированный кабель, который объединяет разъемы SCART с S-Video. На SCART схема распайки представлена выше, она не имеет особых трудностей для реализации в жизнь.

Переходник скарт-тюльпан

Сегодня есть много устройств, оснащенных не S-Video, а еще более простым разнесенным типом подключения, состоящим из 3 простых штекеров желтого, белого, красного цветов . Здесь все просто: желтый и белый – это линии для передачи стереофонического аудио, а красный предназначен для подачи к ТВ видеосигнала. Штекеры представляют собой двухконтактные разъемы-тюльпаны с толстым центральным контактом и внешним экраном. Распайка переходника выполняется согласно схеме, представленной на фото.

Переходник скарт на HDMI

Если разъем скарт можно перевести на тюльпан или S-Video, то одним проводниками при реализации той же манипуляции для получения переходника для HDMI, не обойтись. Дело в том, что HDMI – это цифровой интерфейс, а со скарта выходят аналоговые сигналы. Следовательно, переходник должен уметь преобразовывать один сигнал в другой. Для этого применяются специальные конверторы, поэтому самостоятельно изготовить такое устройство будет сложно. Намного проще и безопаснее для себя купить готовый переходник скарт- HDMI с блоком питания. Устройство реализовано в небольшом корпусе, легко умещающемся на ладони, поэтому не затребует много места для размещения с обратной стороны Т-приемника.