Интерфейс HDMI — один из наиболее востребованных в области мультимедиа, несмотря на двадцатилетний возраст. Последняя версия стандарта обладает высокой пропускной способностью и поддерживает разрешение вплоть до 10К. Однако все это актуально на небольших расстояниях. Что делать, если нужен длинный кабель? Здесь поможет оптический HDMI.

Проблема классических HDMI-кабелей

Существует несколько разновидностей HDMI-кабелей. Они разделены на стандарты. Например, уже существует стандарт HDMI с Ethernet — дополнительный канал передачи данных Ethernet обеспечивает связь устройств с интернетом на скорости до 100 Мбит/с. Появился и автомобильный стандарт — Automotive выдерживает повышенные вибрации, высокую влажность и температурные перепады.

Узнать подробнее про спецификации интерфейса вы можете в отдельном материале.

Однако у всех классических HDMI-кабелей, независимо от стандарта, есть общая черта — внутренняя начинка. Проводником в дешевых моделях служит алюминий, в более дорогостоящих — медь.  

Эти материалы имеют один существенный недостаток — затухание сигнала. Поэтому одним из ключевых параметров при покупке является толщина. Чаще всего встречается американская система измерения — AWG (AmericanWireGauge).

Чем больше диаметр и сечение, тем меньше затухает сигнал. Однако даже при максимальном диаметре AWG 24 рекомендуемая длина кабеля не должна превышать восьми метров. В лучшем случае предельная длина доходит до 15 метров. Но только если передается небольшой объем данных, как правило — в разрешении 720/1080.

А что, если превысить этот предел? О корректной передаче данных можно забыть — пользователи столкнутся с зависаниями, артефактами картинки или вовсе ничего не увидят. Но зачем в домашних условиях в принципе нужен кабель больше восьми метров? Варианты есть.

Например, вы хотите организовать домашний кинотеатр в очень большой комнате, а мультимедийная техника разбросана по разным углам. На кабеле длиной больше восьми метров нет гарантии качественной передачи сигнала. Особенно, если говорить о разрешении 4К. Кто-то предпочитает подключать ТВ от компьютера, расположенного в другой комнате.

Также длинные HDMI-кабели пригодятся в офисах, когда нужно подключить экраны в конференц-залах (и не только). Это касается и различных проекторов, которые обычно располагаются под потолком.

Боремся с затуханием сигнала

Получить сигнал без помех на больших расстояниях в HDMI можно — есть несколько решений.

Первое — использовать повторитель. В некоторых случаях он уже встроен непосредственно в кабель. Как правило, это позволяет увеличить максимальное расстояние до 30 метров, но только для картинки разрешением не выше 1080p. Чаще можно встретить повторители в виде отдельного блочка. Они могут питаться как от самого интерфейса, так и от отдельного блока питания.

Возможности напрямую зависят от каждой конкретной модели и требуемого разрешения. В среднем можно получить:

В лучшем случае для стабильной 4К картинки в 60 Гц можно получить  40 метров (25+15), но только с кабелем 24AWG. В целом такие повторители обеспечивают двукратный прирост по сравнению с пределом в 15 метров для обычного HDMI-кабеля. Если устройств много, а длины не хватает, можно присмотреться к HDMI-коммутаторам, которые предложат максимальное расстояние в 20-25 метров.

Еще один популярный вариант — переходники HDMI-Ethernet. Это пара блочков с выходами HDMI и RJ-45. Сигнал передается через сетевые кабели Cat 5/6/7. В зависимости от устройства можно рассчитывать на удлинение в 60-120 метров, а для 1080p — вплоть до 200 метров.

Однако стоят такие удлинители не сильно дешево — цена доходит до пяти тысяч рублей. К тому же для каждого блочка необходимо отдельное питание. Придется позаботиться о наличии розетки.

Есть ли одновременно простое и эффективное решение? Да — это оптический HDMI кабель (AOC - ActiveOptical).

Как работает оптический HDMI-кабель

Принципиальное отличие этой категории — в «начинке». Совместно с проводниками из алюминия или меди в таких HDMI-кабелях используется оптоволокно. Это делает кабель помехозащищенным. А заодно обеспечивает передачу информации на большие расстояния с минимальным затуханием.

Питание и управляющие сигналы обычно передаются по классическим медным парам, а вот данные — уже по оптоволокну.  Для преобразования сигнала используется небольшая схема — в современных кабелях она уже спрятана в корпус самого коннектора.

Сами волокна могут незначительно отличаться по структуре:

• стеклянные сердцевина и оболочка;

• пластиковые сердцевина и оболочка;

• стеклянная сердцевина и пластиковая оболочка.

Первый вариант обладает максимальной пропускной способностью, но проигрывает двум остальным в плане гибкости и упругости.

Что по поводу расстояний у HDMI AOC? Для 4К в 60 Гц без проблем можно использовать кабель длиной до 100 метров. Однако в продаже также можно найти модели на 300 и 500 метров! Если говорить о разрешении 8К в 60 Гц — то здесь справится кабель длиной не более 20 метров.

Единственный минус — это цена. Модели на 80-100 метров стоят в районе 15-25 тысяч рублей. Впрочем, если вам нужно обеспечить передачу 4К-контента на большое расстояние с максимальным удобством — это лучший выбор.

Как отличить обычный HDMI от оптического

Самый верный способ не наткнуться на подделку — покупать продукцию именитых брендов в проверенных точках продажи. Например, на территории стран СНГ производством оптических HDMI занимается например, компания Dr.HD — в продаже есть модели длиной до 80 метров.

При выборе косвенно можно ориентироваться на несколько визуальных критериев:

• Оптический HDMI обычно имеет меньшую толщину провода. Как правило, это легко заметно на глаз. Но стоит также обращать внимание на показатель AWG обычного HDMI — из-за маленького сечения разница будет видна плохо.

• Чуть более массивный коннектор у оптического HDMI. Поскольку внутри стоит схема преобразования, то корпус немного больше по габаритам, чем у классического HDMI.

• Обязательная маркировка на коннекторах. Оптические кабели нельзя вставлять любой стороной, поэтому на каждом коннекторе есть обозначение — для источника (Source) и приемника (Display).

• Цена. Оптический кабель не может стоить дешево, особенно, от крупного бренда.

Заключение

Оптический HDMI кабель — это отличное решение для передачи контента в 4К/60 Гц на большие расстояния. Однако из-за своей цены такие кабели подойдут не всем. Они пригодятся, если вам необходимо преодолеть расстояние в 30 и более метров. В остальных случаях вполне можно обойтись повторителем, который обеспечит передачу картинки в 4К на расстояниях 15-30 метров.

P/S

Для сведения:

Организация HDMI Forum представила окончательные спецификации версии интерфейса HDMI под номером 2.2, презентация которой впервые состоялась в рамках мероприятия CES 2025.

Версия HDMI 2.2 была разработана с целью улучшения совместимости с современными мониторами и телевизорами, обладающими высокими разрешением и частотой обновления — например, с 4K/8K дисплеями. Кабели версии 2.2 будут поставляться с фирменной маркировкой Ultra96, означающей поддержку пропускной способности до 96 Гбит/с. Маркировка гарантирует, что покупатели приобретают сертифицированный продукт с необходимыми им функциями, поскольку современные кабели HDMI поддерживают пропускную способность только до 48 Гбит/с.

Кабели HDMI 2.2 способны передавать контент с разрешением до 12K при 120 кадрах в секунду и разрешением 16K при 60 кадрах в секунду. Они также поддерживают несжатые полноцветные форматы, такие как разрешение 8K при 60 кадрах в секунду/4:4:4 и разрешение 4K при 240 кадрах в секунду/4:4:4 при 10-битном и 12-битном цвете. Кроме того, стоит упомянуть интегрированную в стандарт 2.2 функцию Latency Indication Protocol (LIP), улучшающую синхронизацию звука и видео. Как подчеркивают в Engadget, она будет особенно полезной для конфигураций, включающих в себя ресиверы или звуковые панели.

Для подключения мониторов, телевизоров, консолей и ТВ-приставок повсеместно используется интерфейс High Definition Multimedia Interface — HDMI. Существуют разные версии, каждая из которых имеет ограничение на пропускную способность и свой набор поддерживаемых функций. Чем отличаются стандарты HDMI и какие возможности предлагает каждый?

Конструктивные особенности

В первую очередь давайте выясним, как может выглядеть HDMI. Чаще всего встречается три разновидности форм-фактора этого интерфейса:

• HDMI (Type A) — самый распространенный, встречается в крупной технике вроде телевизоров, консолей, видеокарт, мониторов и так далее;

• mini-HDMI (Type C) — можно встретить в компактных устройствах, таких как видеорегистраторы, камеры, цифровые фотоаппараты;

• micro-HDMI (Type D) — самый миниатюрный разъем, встречается в портативной технике.

Существуют также неиспользуемый Dual-Link Type-B и автомобильный Type-E. Последний встречается в автомобилях и имеет дополнительную фиксирующую защелку.

HDMI-кабель обычно состоит из четырех экранированных витых пар с сопротивлением порядка 100 Ом и семи отдельных проводников. Общего стандарта цветовой маркировки не существует, хотя многие производители стараются придерживаться принципа цветовых групп.

В спецификации четко не прописана максимальная длина кабеля, однако для пассивных HDMI 1.3/1.4 она может достигать 15 метров, для моделей HDMI 2.0 — не более 7,5 метров, а в спецификации 2.1 говорится о возможном пределе до 5 метров. Чтобы избежать затухания сигнала на больших расстояниях используют активные или оптические HDMI кабели.

Стандарты (версии) HDMI

Ключевой характеристикой стандарта HDMI является частота, увеличение которой позволяет передавать больше данных за единицу времени. Преимущественно разные версии HDMI отличаются именно пропускной способностью. Чем новее стандарт — тем большие разрешения и частоту он поддерживает.

HDMI 1.4 (2009–2011)

Постепенно выходит из оборота, хотя все еще встречается в различной технике. Имеет пропускную способность 10,2 Гбит/с (8,16 Гбит/с для данных), восемь аудиоканалов и гарантированно поддерживает следующие разрешения:

• 1920 × 1080 (до 144 Гц);

• 2560 × 1440 (до 75 Гц);

• 3840 × 2160 (до 30 Гц).

Также именно с версии 1.4 стандарт начал поддерживать HDMI Ethernet Channel (HEC) со скоростью до 100 Мбит/с. Версия HDMI 1.4a добавила два обязательных формата 3D для вещательного контента. В 1.4b были лишь внесены различные поправки в документацию. Техника и кабели с HDMI 1.4 (High Speed) могут использоваться для просмотра контента на ТВ и гейминга на относительно высокогерцовых мониторах в FullHD.

HDMI 2.0 (2013–2016)

В этой версии инженеры смогли повысить пропускную способность до 18 Гбит/с (14,4 Гбит/с для данных), а также увеличить число аудиоканалов до 32. Заявлены поддержка соотношения сторон 21:9, динамическая синхронизация видео- и аудиопотоков, аудиостандарты HE-AAC и DR, улучшенные возможности для CEC. Реализованы следующие ограничения по разрешениям:

• 1920 × 1080 (до 240 Гц);

• 2560 × 1440 (до 144 Гц);

• 3840 × 2160 (до 60 Гц).

HDMI 2.0a добавил поддержку видео HDR со статическими метаданными. В HDMI 2.0b была добавлена дополнительная поддержка HDR, которая расширяет статическую передачу метаданных, включая гибридную логарифмическую гамму (HLG). Интерфейс ориентирован на просмотр 4К контента с 60 к/с и гейминг в 2К разрешении. Кабели обозначаются как Premium High Speed.

HDMI 2.1 (2017)

Стандарт предложил еще большую пропускную способность — 48 Гбит/с (42 Гбит/с для данных), улучшенную схему кодирования, опциональную поддержку сжатия DSC 1.2a. Появился улучшенный обратный аудиоканал (eARC), улучшенная функция частоты обновления и уменьшения задержки, переменная частота обновления (VRR), а также быстрое переключение носителей (QMS) для видеоконтента. Помимо 4К с высокой герцовкой новая версия привнесла поддержку и больших разрешений, включая 8К и 10К:

• 1920 × 1080 (до 240 Гц);

• 2560 × 1440 (до 240 Гц);

• 3840 × 2160 (до 144 Гц);

• 5120 × 2880 (до 60 Гц);

• 7680 × 4320 (до 30 Гц);

• 10240 × 4320 (до 30 Гц).

В версии 2.1а реализовали поддержку Source Based Tone Mapping (SBTM). Эта технология, которая адаптирует картинку с учетом характеристик экрана. Возможна передача контента на больших частотах при использовании метода сжатия Display Stream Compression (DSC), который появился в HDMI 2.1b. Кабели маркируются как Ultra High Speed.

HDMI 2.2 (2025)

Новейшая версия получила маркировку кабелей Ultra96 и поддерживает пропускную способность до 96 Гбит/с (85 Гбит/с для данных). Это открыло новые возможности, включая поддержку 4K-контента с частотой до 480 Гц.

Среди новых технологий — Fixed Rate Link Signaling (FRLS), улучшенная поддержка несжатого контента для высоких разрешений от 4К. Появился протокол индикации задержки (LIP), который минимизирует разрывы между аудио и видео. Поможет в тех случаях, когда используются мультимедийные системы с множеством последовательно подключенных компонентов. Таким образом, мы получаем следующую таблицу действующих стандартов HDMI для контента SDR (8 бит) в цветовой схеме RGB или YCBCR 4:4:4. Для упрощенной цифровой субдискретизации YCBCR 4:2:0 и при использовании сжатия DSC возможны большие значения.

Подробная таблица, в том числе с указанием HDR контента с глубиной цвета на 10/12 бит для YCBCR 4:4:4 без сжатия DSC, представлена ниже:

Помимо этого интерфейсы отличаются списком поддерживаемых функций. Принято, что под стандартами HDMI понимается последняя из доступных версий. Например, под маркировкой HDMI 2.0 производители должны использовать интерфейс, который полностью удовлетворяет версии HDMI 2.0b.

Выбор HDMI

Как правило, производители соотносят стандарт HDMI с возможностями конкретного устройства. Например, если телевизор поддерживает воспроизведение 4К/60 Гц, то в нем уже предусмотрен интерфейс не ниже HDMI 2.0. Аналогично с мониторами — практически все модели с 4К/144 Гц имеют HDMI 2.1. Но не забывайте, что при соединении между собой двух устройств с разными версиями HDMI, они будут работать по возможностям наименьшей. Это стоит учитывать при многоуровневом подключении, например, в мультимедийных системах с AV-ресивером.

Куда важнее использовать подходящий кабель — он должен быть не ниже, чем стандарт HDMI. Особенно, если вы собираетесь задействовать режимы разрешения/частоты на пределе пропускной способности. Например, для соединения двух устройств с HDMI 2.1 потребуется кабель Ultra High Speed. А вот для соединения HDMI 2.0 и 2.1 достаточно Premium High Speed, поскольку возможности будут ограничены более старым стандартом.

Можно ли взять кабель стандартом ниже? Вполне — однако работа в высоком разрешении или на большой частоте уже не будет гарантирована. Вы можете столкнуться с артефактами или отсутствием изображения. К тому же у такого кабеля будет большее затухание сигнала на расстоянии.

Не забывайте про длину. Пассивные кабели Ultra High Speed (HDMI 2.1) длиной обычно не больше пяти метров. Все, что от 10 до 50 метров — это оптические HDMI с соответствующим ценником и однонаправленным подключением.

Поддержка функций зависит напрямую от интерфейса. Главное, обращать внимание на порты. Например, в телевизоре может быть несколько HDMI, но под ARC выделен конкретный. Иногда порты разделены по максимальному разрешению/частоте.

Функции могут не работать из-за кабеля в том случае, если у него отсутствуют необходимые жилы. Например, если нет проводника для 14 контакта, то кабель не будет работать с HDMI CEC. В конце 2023 года на Тайване полиция арестовала крупную партию поддельных HDMI кабелей, у которых вместо 19 положенных было всего 6–9 жил. Именно поэтому стоит присмотреться к продукции крупных и проверенных брендов.