HDMI

HDMI (High-Definition Multimedia Interface) on kuvan ja monikanavaäänen siirtämiseen suunniteltu digitaalinen näyttölaitteiden liitäntästandardi, joka julkaistiin 2002. Siihen sisältyy liitin, kaapeli sekä määritykset, joiden mukaan dataa siirretään laitteiden välillä. Standardi tukee yleisimpiä kuvatarkkuuksia: 480i, 576i, 720p, 1080i ja 1080p. Tyypin A HDMI-liitin on taaksepäin yhteensopiva näytöissä ja näytönohjaimissa käytetyn DVI-liitännän kanssa.

Tekniikka
HDMI-liitin syntyi tarpeesta siirtää kuvaa ja ääntä kodin viihde-elektroniikan laitteiden välillä digitaalisena. Tekniikan kehittivät muiden muassa Sony, Philips ja Toshiba. HDMI-liitäntöjä on esimerkiksi televisioissa, DVD-soittimissa, pelikonsoleissa (PlayStation 4, Xbox One), tietokoneen näytönohjaimissa ja vahvistimissa. HDMI korvaa analogiset VGA-, SCART- ja RCA-liittimet.

Kuva ja ääni
HDMI-kaapelissa video kulkee pakkaamattomana datana TMDS-signaalitekniikan avulla. HDMI-liittimien tiedonsiirtokapasiteetti on kasvanut uusien standardiversioiden myötä: 1.0-versio (165 MHz, 4,9 Gb/s) pystyi täysteräväpiirtokuvan välittämiseen kun taas 1.3-versio (340 MHz, 10,2 Gb/s) pystyy jo välittämään tarkempaa resoluutiota kuin mitä tällä hetkellä markkinoilla olevat näytöt kykenevät näyttämään.

HDMI-liitännän B-tyypissä on 29-nastainen liitin A-tyypin 19-nastaisen sijasta. B-tyyppi on tarkoitettu 3 200 × 2 048 pikselille ja sitä terävämmille resoluutiolle. Se on taaksepäin yhteensopiva Dual-link DVI:n kanssa.

HDMI on versio 1.1:stä lähtien pystynyt välittämään 8 192 kHz:n 24-bittistä PCM-ääniraitaa. HDMI 1.3 tukee Dolby Digitalin ja DTSin lisäksi häviöttömiä Dolby True HD ja DTS-HD Master Audio -ääniraitoja.

Liittimet

HDMI-liittimiä on viittä erilaista tyyppiä. A/B on kuvattu HDMI 1.0 -määrityksissä, C-tyyppi 1.3-määrityksissä, tyypit D/E 1.4-määrityksissä. A-tyyppi on sähköisesti yhteensopiva DVI-D single-link -liitännän kanssa. Vain A- ja C-tyypin liittimiä on yleisesti käytössä.

A-tyyppi (yleisin)
Urosliittimen ulkomitat 13,9 × 4,45 mm.
B-tyyppi (ei vielä käytössä)
Urosliittimen ulkomitat 21,2 × 4,45 mm. WQUXGA-resoluutiolle (3 840 × 2 400) ja sitä tarkemmille.
C-tyyppi, miniliitin (esim. videokameroissa)
Urosliittimen ulkomitat 10,42 × 2,42 mm.
D-tyyppi, mikroliitin (kannettaviin laitteisiin)
Urosliittimen ulkomitat 2,8 × 6,4 mm.
E-tyyppi
Autoissa käytettävä liitintyyppi, sisältää lukituksen.

Kopiointisuojaus
HDMI tukee HDCP:tä, jonka avulla signaalia lähettävä laite voi estää vastaanottavaa laitetta näyttämästä tai kopioimasta materiaalia. HDMI-liitännän kanssa sähköisesti yhteensopivaa DVI-liitäntää käyttäviltä laitteilta HDCP-tukea ei vaadita, mutta osa niistäkin on HDCP-yhteensopivia. Tuesta mainitaan tällöin tyypillisesti laitteen dokumentaatiossa erikseen.

Laitteistojen välinen keskustelu
HDMI:llä keskenään kytketyt laitteet keskustelevat Display Data Channel -standardin (DDC) mukaisesti. Näin esimerkiksi tieto näyttölaitteen tukemista näyttötarkkuuksista saadaan lähettävään laitteeseen. DDC-tiedot on tallennettu EDID-ROM -piirille. Näyttötarkkuuksien lisäksi sinne voidaan tallentaa esimerkiksi laitteen tukemat äänimuodot, väriavaruudet sekä tiedot valmistajasta ja laitteen tyypistä.

Kaapelointi
HDMI-kaapeli voi ylläpitää täyttä kapasiteettia jopa kymmeneen metriin. Pitempiä etäisyyksiä voidaan saavuttaa kuitukaapeleilla (HDMI Fiber Optic) joissa kulkee kuitu tavallisten johtimien lisäksi. Aktiivikaapeleille virransyöttö tapahtuu esimerkiksi USB-liitännän kautta. Erikoistarpeisiin jopa 100 metrin pituisia kaapeleita on saatavilla.

Muita ominaisuuksia
Joissakin HDMI-liitännöissä käytetään Consumer Electronic Controlin (CEC) standardia laitteistojen yhteisohjaukseen. Standardin avulla laitteita voi ohjata ryhminä - yhdellä napin painalluksella voi ohjata useampaa laitetta, ja esimerkiksi digiboksi voi käskeä DVD-tallenninta aloittamaan tallennuksen. 

HDMI:n versio 1.3 tukee myös automaattista äänen synkronointia kuvan kanssa, mikä on tarpeen, kun kuva ja ääni kulkevat useiden eri laitteiden kautta.

HDMI 1.4
28. toukokuuta 2009 julkaistiin HDMI-standardin versio 1.4. Sen mukaan HDMI-kaapeleilla voidaan luoda Ethernet-lähiverkkoja, ja HDMI-laitteet voivat lisäksi jakaa Internet-yhteytensä muille kytketyille laitteille. HEC (HDMI Ethernet Channel)  mahdollistaa kaksisuuntaisen tiedonsiirron  100 Mb/s nopeudella.

1.4 toi mukanaan myös paluukanavan äänelle. Sen myötä ääni voi kulkea saman HDMI-kaapelin kautta molempiin suuntiin.

Videosignaalin puolella 1.4:n uudistuksia olivat tuki 3D-kuvalle, 4 096 × 2 160 -resoluutiolle sekä kahden 1080p-videon yhtäaikaiselle siirrolle. Lisäksi 1.4 tukee muutamia uusia, lähinnä ammattikäytössä olevia väriavaruuksia.

1.4 määritteli tyyppi D -liittimen. D-tyypin Micro HDMI on suunniteltu kannettavia laitteita silmällä pitäen. D-tyypin liitin tukee enintään 1080p-resoluutiota.

1.4 luokittelee myös HDMI-kaapelit niiden siirtokyvyn mukaan: Standard HDMI -luokitus edellyttää, että kaapeli kykenee siirtämään virheettömästi 1080i/60-resoluution videota, High Speed HDMI taas edellyttää 1080p:ta isompien resoluutioiden ja 3D-kuvan siirtämistä virheittä.

Versiot
1.0, julkaistu jouluna 2002
1.1, julkaistu toukokuussa 2004    
1.2, julkaistu elokuussa 2005
1.2a, julkaistu joulukuussa 2005
1.3, julkaistu 22. kesäkuuta 2006
Tukee häviöttömiä TrueHD ja DTS-HD -ääniraitoja.
PlayStation 3 on yksi ensimmäisistä 1.3:a tukevista laitteista.
1.3a, julkaistu 10. marraskuuta 2006
1.3b, julkaistu 27. maaliskuuta 2007
1.4, julkaistu 28. toukokuuta 2009
Monikanavaääniulostulo ja tuki 3D-videokuvalle, 2D-resoluutio 4 096 × 2 160, Ethernet-tuki
2.0, julkaistu 4. syyskuuta 2013
tuki mm. 6 Gbit/s, TMDS 18 Gbit/s, 4K resoluutio 60 fps. Jotkut valmistajat käyttävät HDMI UHD nimitystä.
2.0a & 2.0b
tuki HDR:lle
2.1
tuki 48 Gb/s, 8k/60Hz ja 4K/120Hz videolle. Kaapelivalmistajat käyttävät 48G HDMI  nimitystä.
 4K 60 Hz 10 bpc (HDR), 4K 120 Hz, ja 8K 60 Hz edellyttävät 48G HDMI kaapeleita
 Tuki piirteille: Dynamic HDR metadata (SMPTE ST 2094), Enhanced audio return channel (eARC), Variable Refresh Rate (VRR), Quick Media Switching (QMS), Quick Frame Transport (QFT), Auto Low Latency Mode (ALLM), Display Stream Compression (DSC).

Katso myös
Blu-ray
DisplayPort
HD DVD
HDTV

Lähteet

Aiheesta muualla 

HDMI virallinen sivusto
Suomenkielinen opas HDMI:stä

Televisiotekniikka
Äänentoistotekniikka
Väylät ja liitännät
Sähköliittimet
Seulonnan keskeiset artikkelit
Näyttöstandardit