Hacer que la experiencia del entretenimiento audiovisual sea lo más natural posible es uno de los principales objetivos de las empresas de entretenimiento electrónico. El viaje de los televisores del Blanco y Negro al plasma y ahora a los LED es un buen ejemplo de ello. La grabación digital de alta definición fue posible gracias a los DVD y Blu-ray. Sin embargo, para transmitir la misma calidad de datos de alta definición a la pantalla, se requiere una interfaz de alta calidad. En busca de esta cualidad realista, los gigantes de la electrónica del mundo: Sony, Thomson, Panasonic, Toshiba, Phillips e Hitachi, formaron un grupo de investigación conjunto que dio como resultado una de las mejores formas de transmitir y acceder a video y audio, HDMI.
HDMI significa Interfaz Multimedia de Alta Definición. Un cable HDMI es un cable único que sirve como enlace para aplicaciones de audio y video. Para vídeo grabado en alta definición, un cable de audio y vídeo de componentes estándar proporciona una salida de 480 píxeles por pulgada. Por otro lado, los conectores HDMI ofrecen una salida de al menos 720 píxeles/pulgada, proporcionando así un vídeo más rico y vívido que puede recrear la escena real con mayor precisión. También hay mejoras similares en el lado del audio (sonido de 2.1 canales y superior). Esto significa que un único cable HDMI puede sustituir hasta 11 cables de señal analógica, no sólo en aspectos como la reducción del desorden, sino también en ancho de banda, transmisión de contenidos y calidad de presentación. El HDMI Consortium trabaja y mejora constantemente HDMI, que también se encarga de la certificación de los cables HDMI.
Estructura externa
Fig. 1: Imagen que muestra el cable conector HDMI
La imagen de arriba muestra un cable conector HDMI convencional. Los cables HDMI son relativamente más gruesos que un conector de audio/vídeo normal debido a su construcción. El mango de arriba tiene forma cilíndrica; sin embargo, los cables HDMI planos también se están volviendo populares.
Fig. 2: Recubrimiento de perlas de ferrita del cable HDMI
Las gruesas carcasas albergan perlas de ferrita que suprimen las señales EMI de alta frecuencia y el ruido cuando se transmite la señal. Por lo tanto, las radiaciones de cables de alimentación cercanos u otros cables HDMI se reducen significativamente mediante el uso de estas perlas de ferrita. Son un tipo de bobina electrónica que funciona disipando corrientes de alta frecuencia en forma de calor, a diferencia de las bobinas inductivas que liberan la energía posteriormente.
Fig. 3: Imagen que muestra la malla de fibra trenzada que cubre la cubierta de plástico que, a su vez, rodea los hilos de transmisión del cable HDMI.
La cubierta plástica que alberga y protege los cables de transmisión está cubierta por una capa trenzada de malla de fibra. Fabricada a partir de un polímero de alta densidad, esta capa es resistente al calor y al fuego. Ayuda a prevenir la abrasión del cable y aumenta su longevidad.
Conectores HDMI
Fig. 4: Conectores al final del cable HDMI
Se colocan un par idéntico de conectores hembra en los extremos del cable HDMI. Para cumplir con los estrictos requisitos de calidad al transmitir señales digitales, los puntos de entrada del cable, es decir, los conectores, están chapados en oro en la sección que se conecta a dispositivos compatibles con HDMI. El oro es la elección simplemente porque es uno de los mejores elementos conductores y no se empaña fácilmente. Se debe mantener la misma calidad cuando los conectores transmiten la señal a la sección de cableado. En consecuencia, el tramo que los conecta está recubierto de níquel. (Pero nuevamente es una elección de construcción y si los requisitos se pueden cumplir con otros recubrimientos como el cobre simple, esto tampoco debería ser un problema, especialmente en longitudes cortas).
Fig. 5: Conector tipo A de 19 pines
Hay disponibles varios tipos de conectores HDMI para que la mayoría de los dispositivos multimedia puedan disfrutar de contenidos en alta definición. La imagen de arriba detalla un conector tipo A que se introdujo con la versión HDMI 1.0. Es un conector de 19 pines y se utiliza para conectar reproductores multimedia, portátiles, consolas de juegos, etc. al monitor. Hay 4 tipos más de conectores HDMI disponibles: tipo B, C, D, E. Los tipos B y C se introdujeron en la versión 1.3 de HDMI, mientras que D y E se introdujeron en las versiones 1.4. Pero debes recordar que los conectores no definen qué versión de HDMI admite el cable.
Los conectores HDMI tipo B tienen 29 pines y están diseñados para Wide Quad Ultra Extended Array, que es una de las pantallas futuristas de mayor resolución. El tipo C es un conector mini HDMI y tiene 19 pines, al igual que el tipo A. Se utiliza en smartphones y tablets. Los conectores tipo D son microconectores y tienen 19 pines, pero también están diseñados para adaptarse a algunos teléfonos inteligentes y cámaras. Estos conectores son un 50% más pequeños que los conectores tipo C, por lo que son más adecuados para dispositivos pequeños que ocupan poco espacio. Los conectores tipo E cuentan con un sistema de conexión automotriz. Como sugiere el nombre, este sistema está diseñado para acceder a contenido multimedia en un vehículo.
Con la introducción de varios tipos de conectores HDMI en nuevas versiones, se ha garantizado la compatibilidad con versiones anteriores para que ningún cable HDMI quede obsoleto debido a alguna nueva especificación publicada. Esto significa que el cable que viene incluido con un dispositivo compatible con HDMI 1.3 también funcionará perfectamente con un dispositivo compatible con HDMI 1.4, ya que es solo un componente pasivo. Existe una pequeña posibilidad de que el cable más antiguo no admita los nuevos estándares de cumplimiento de especificaciones, pero no se puede descartar por completo la posibilidad. Los fabricantes suelen utilizar la ignorancia de los clientes para obligarlos a comprar cables nuevos con un dispositivo nuevo cuando el cable anterior habría funcionado perfectamente.
En un gran cambio reciente, el Foro HDMI eliminó la especificación de la versión ya que se crearon muchos errores y confusión. Los cables HDMI ahora se pueden especificar en 5 tipos que se definen claramente según sus características. Estos son el cable HDMI estándar, el cable HDMI estándar con Ethernet, el cable HDMI para automóviles, el cable HDMI de alta velocidad y el cable de alta velocidad con Ethernet. La mayoría de las diferencias están en las capacidades de velocidad y ancho de banda, y el cable HDMI estándar es la categoría que se encuentra con más frecuencia entre ellas.
Diseño de pines
Fig. 6: Imagen que muestra la configuración de 19 pines en el extremo del conector
En este conector HDMI (Tipo A) se utiliza una configuración de 19 pines. En la imagen que se muestra arriba, podemos ver que el conector tiene clavijas en sus paredes internas. Los pines de la sección superior están numerados 1, 3, 5…19 mientras que los de la sección inferior serían 2, 4, 6…18. Si el conector es plano en un plano, la disposición de las clavijas es tal que las clavijas inferiores encajarán perfectamente entre las clavijas superiores y la numeración será como 1,2,3,4,5…19. Los pines se pueden identificar según su función, como se muestra en la siguiente tabla.
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Y.No
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número de clavija HDMI
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Función
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Comentarios adicionales
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1.
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Grupo A (pines 1-3),
Grupo B (pines 4-6),
Grupo C (pines 7-9)
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Estos pines ayudan en la transición de señalización diferencial minimizada (TMDS). Cada grupo de señales TMDS tiene 3 pines que sirven como positivo (1, 4, 7), negativo (pines 3, 6, 9) y tierra (pines 2, 5, 8).
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Esta tecnología aumenta la velocidad de transmisión de la señal y también minimiza la interferencia entre señales. Las señales TMDS pueden transportar datos visuales y de audio simultáneamente.
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dos.
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Grupo D (pines 10-12)
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Este grupo de pines ayuda a sincronizar las señales enviadas en el TMDS para que la información se transfiera de la mejor manera posible y precisa, incluso si la velocidad de transmisión es alta.
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3.
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Patilla 13
CEC (Canal de Electrónica de Consumo)
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Sirve como comunicador entre dispositivos conectados, actuando así como un bus de control bidireccional.
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Es una característica opcional en configuraciones HDMI.
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4.
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Pin14
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Mantenido como reserva para propósitos futuros.
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5.
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Patilla 15
DDC
(Mostrar canal de datos)
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Se utiliza para que el dispositivo de salida HDMI envíe datos al dispositivo de entrada HDMI.
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Con esto los dispositivos quedan sincronizados en cuanto a formato de salida de vídeo y audio.
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6
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clavija 16
edid
(Datos de información de visualización extendida)
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Se utiliza para sincronizar el dispositivo de origen y de destino en términos de calidad de salida.
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Por ejemplo, la pantalla debe ser 1080p o 720p y el audio debe ser 2.1 o 5.1, etc., todo sincronizado entre dispositivos vía EDID.
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7
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Patilla 17
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Proporciona un blindaje para los canales DDC y CEC, actuando como tierra para señales no deseadas transmitidas a través de ellos.
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8
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clavija 18
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Responsable de suministrar energía al cable HDMI, que es de 5V.
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9
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Pin 19 (detección de conexión en caliente)
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Instalaciones sencillas, plug and play para el usuario.
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Tabla 1: Tabla que muestra las funciones de cada uno de los 19 pines del cable HDMI
Sección de cableado y terminación
Sección de cableado
Fig. 7: Imagen de una cubierta de plástico gruesa y una capa de Mylar de aluminio debajo de la cual se encuentran los hilos de cobre del cable HDMI.
Fig. 8: Imagen de los hilos del cable HDMI
Las imágenes de arriba muestran la gruesa cubierta de plástico y la capa de aluminio Mylar debajo de la cual se colocan los cables. Entre los 19 cables en total, hay tres juegos de 3 cables cada uno para TMDS y uno para el reloj TMDS. Se trata de cables de par trenzado blindados de varios hilos y están cubiertos por fundas de aluminio separadas. En total, hay 3 capas de protección para la mayoría de los hilos.
No hay codificación de colores en los cables internos, lo que facilita las conexiones. Sin embargo, se debe tener cuidado al soldar que los cables terminen en el mismo número de pin que el otro conector del que partieron. Lea más sobre soldadura y aprenda algunos consejos interesantes al respecto. Los cables están hechos de cobre y proporcionan comunicación de alta velocidad. Se utiliza una capa dieléctrica inyectada con nitrógeno para evitar la oxidación de estos cables y mejorar la longevidad.
La longitud también constituye un aspecto crítico de la configuración HDMI y solo ciertas longitudes están certificadas para HDMI. Lo que se tomó aquí es un cable HDMI de 1,5 m. También están disponibles cables más largos de 5 m o más. Debido a que el cableado interno de los cables HDMI requiere materiales de alta calidad, el costo del cable continúa aumentando con la longitud. Los cables HDMI, como cualquier otra línea de conexión pasiva, enfrentan una restricción de longitud máxima, lo que significa que la señal comienza a debilitarse después de recorrer una cierta distancia a través del cable. Si bien no existe un límite oficial para la longitud del cable y está sujeto a pruebas y certificaciones de cumplimiento, se evitan los cables HDMI más largos debido a la alta atenuación de la señal. Aunque los datos transmitidos a través de HDMI son señales digitales, los requisitos de alta calidad requieren refuerzos para trayectos más largos, como 15 metros o más. Se especula que el uso de fibras ópticas reduciría considerablemente la atenuación y proporcionaría una mayor longitud de cable.
Conclusión
Los cables HDMI son una de las soluciones más eficientes de la actualidad para aplicaciones de audio y vídeo de alta calidad. Muchos gigantes del entretenimiento como Columbia Pictures y 20th Century Fox admiten la compatibilidad HDMI, y las emisoras de televisión directa al hogar como Echostar y Hathway tienen sus decodificadores cargados con salidas HDMI. Las consolas de juegos como X-Box, PlayStation y Ouya, que se lanzará próximamente, también promueven salidas HDMI. Por lo tanto, HDMI es un estándar ampliamente aceptado en la industria y el mercado del entretenimiento y ampliamente preferido por los usuarios de todo el mundo.
Como solución económica, HDMI es una de las pocas funciones disponibles en computadoras, televisores, tocadiscos e incluso teléfonos celulares. Con la inclusión de más mejoras como Ethernet y 3D, HDMI definitivamente está dando pasos rápidos para convertirse en el estándar de interfaz versátil del mundo.