HDMI Versus Component Video Which che è meglio?
Poiché le connessioni dei cavi HDMI diventano sempre più ampiamente utilizzate, ci viene spesso chiesto: quale è meglio, HDMI o component video? La risposta, come accade, non è tagliata e asciugata.
Innanzitutto, una nota: tutto ciò che viene detto qui è applicabile a DVI come a HDMI; DVI appare su sempre meno dispositivi elettronici di consumo per tutto il tempo, quindi non è così spesso chiesto, ma DVI e HDMI sono essenzialmente gli stessi l’uno dell’altro, in termini di qualità dell’immagine. Le principali differenze sono che HDMI trasporta audio e video e utilizza un diverso tipo di connettore, ma entrambi usano lo stesso schema di codifica, ed è per questo che una sorgente DVI può essere collegata a un monitor HDMI, o viceversa, con un cavo DVI/HDMI, senza alcun convertitore intermedio.
Il risultato di questo articolo-nel caso in cui non sei incline a leggere tutti i dettagli-è che è molto difficile prevedere se una connessione HDMI produrrà un’immagine migliore o peggiore di una connessione video component analogica. Ci saranno spesso differenze significative tra i segnali digitali e analogici, ma queste differenze non sono inerenti al tipo di connessione e dipendono invece dalle caratteristiche del dispositivo sorgente (ad esempio, il lettore DVD) e il dispositivo di visualizzazione (ad esempio, il televisore). Perché questo è, tuttavia, richiede un po ‘ più di discussione.
Che cosa sono HDMI e Component Video?
HDMI e Component Video sono entrambi standard video che supportano una varietà di risoluzioni, ma che forniscono il segnale dalla sorgente al display in modi molto diversi. La principale differenza importante è che un cavo HDMI fornisce il segnale in formato digitale, più o meno allo stesso modo in cui un file viene consegnato da un computer all’altro lungo una rete, mentre il Component Video è un formato analogico, fornendo il segnale non come un bitstream, ma come un insieme di tensioni continuamente variabili che rappresentano (anche se indirettamente, come arriveremo in un momento) le componenti rosse, verdi e blu del segnale.
Sia il cavo HDMI che il cavo video Component forniscono segnali come tre componenti a colori discreti, insieme alle informazioni di sincronizzazione che consentono al display di determinare quando inizia una nuova linea o un nuovo frame. Il cavo HDMI fornisce questi lungo tre canali dati in un formato chiamato T. M. D. S., che sta per “Transition Minimized Differential Signaling.”Parole grosse a parte, il T. M. D. S. il formato comporta fondamentalmente un canale blu a cui vengono aggiunte la sincronizzazione orizzontale e verticale e canali verdi e rossi separati(anche se HDMI può anche essere configurato per utilizzare lo spazio colore “differenza di colore” – vedi sotto).
Il video componente viene fornito, allo stesso modo, con le informazioni sul colore suddivise in tre modi. Tuttavia, il video componente utilizza un segnale di tipo “differenza di colore”, che consiste in Luminanza (il canale” Y “o” verde”, che rappresenta la luminosità totale dell’immagine), Luminanza rossa meno (il canale” Pr “o” Rosso”) e Luminanza blu meno (il canale” Pb “o” Blu”). Gli impulsi di sincronizzazione per orizzontale e verticale vengono consegnati sul canale Y. Il display calcola i valori di rosso, verde e blu dai segnali Y, Pb e Pr.
Entrambi i tipi di segnale, quindi, sono fondamentalmente abbastanza simili; suddividono l’immagine in modi simili e forniscono lo stesso tipo di informazioni al display, anche se in forme diverse. Come si differenziano, come vedremo, dipenderà in larga misura dalle caratteristiche particolari dei dispositivi di origine e di visualizzazione, e può dipendere anche dal cablaggio.
Il digitale non è solo migliore?
Spesso si suppone dagli scrittori su questo argomento che ” il digitale è meglio.”Il trasferimento del segnale digitale, si presume, è privo di errori, mentre i segnali analogici sono sempre soggetti a una certa quantità di degrado e perdita di informazioni. C’è un elemento di verità in questo argomento, ma tende a volare di fronte a considerazioni del mondo reale. In primo luogo, non vi è alcun motivo per cui qualsiasi degrado percepibile di un segnale video componente analogico dovrebbe verificarsi anche su distanze abbastanza consistenti; le esecuzioni massime nelle installazioni home theater non presentano una sfida per il cablaggio analogico costruito secondo gli standard professionali, e abbiamo avuto clienti eseguire video component analogico per più di 200 piedi senza problemi, senza nemmeno la necessità di un booster. In secondo luogo, è un’ipotesi errata supporre che la gestione del segnale digitale sia sempre priva di errori. I segnali HDMI non sono soggetti a correzione degli errori; una volta che le informazioni vengono perse, vengono perse per sempre. Che non è normalmente una considerazione con cavo HDMI ben fatto su brevi distanze, ma può facilmente diventare un fattore a distanza.
Quindi cosa determina la qualità dell’immagine?
Il video non si limita a tradurre direttamente dal materiale sorgente ai display, per una serie di motivi. La maggior parte dei display non funziona alle risoluzioni native del materiale sorgente comune, quindi quando si visualizza materiale in 480p, 720p, 1080i o 1080p, è necessario un certo ridimensionamento. Nel frattempo, i segnali che rappresentano i colori devono essere resi con precisione, il che dipende dal livello di nero e dal “delta”, la relazione tra il livello del segnale e il livello di colore effettivo come reso. I formati di segnale originali non corrispondono bene all’hardware di visualizzazione; ad esempio, le registrazioni DVD hanno 480 linee, ma pixel non quadrati, e hanno il colore registrato in formato a differenza di colore, mentre HDMI viene normalmente eseguito nello spazio colore RGB. Molti display non corrispondono molto bene a qualsiasi risoluzione di uscita comune; invece di 720 linee o 1080, spesso avranno 768, o 1024, o qualche altro numero di linee. Ciò che tutto ciò significa è che c’è un ridimensionamento per andare avanti lungo la catena del segnale.
L’argomento spesso fatto per il segnale HDMI in formato “pure digital” argomento-che prendendo una registrazione digitale, come un lettore DVD o digitale di un segnale satellitare, e il rendering direttamente in forma digitale come un segnale HDMI, e poi consegnare il segnale digitale direttamente al display, c’è una sorta di perfetto e senza perdita-e-n-variazione-di-informazione catena del segnale. Se il display stesso è un display digitale nativo (ad esempio un display LCD o al plasma), l’argomento va, il segnale non deve mai subire la conversione digitale-analogico e quindi è meno alterato lungo la strada.
Questo potrebbe essere vero, se non fosse per il fatto che i segnali digitali sono codificati in modi diversi e devono essere convertiti, e che questi segnali devono essere ridimensionati ed elaborati per essere visualizzati. Di conseguenza, ci sono sempre conversioni in corso e queste conversioni non sono sempre facili. La conversione da ” digitale a digitale “non è più una garanzia di qualità del segnale rispetto a” digitale ad analogico ” e in pratica potrebbe essere sostanzialmente peggiore. Se è meglio o peggio dipenderà dal circuito coinvolto–e questo è qualcosa che di solito non è pratico da capire sulla carta. Come regola generale, con le apparecchiature di consumo, semplicemente non si sa come vengono elaborati i segnali e non si sa come tale elaborazione varia in base all’input. Gli ingressi analogici e digitali devono essere scalati attraverso circuiti separati o uno deve essere convertito nell’altro per utilizzare lo stesso scaler. Come si fa? In generale, non troverai una risposta a questo da nessuna parte nel tuo manuale di istruzioni, e anche se lo facessi, sarebbe difficile giudicare quale sia lo scaler migliore senza visualizzare l’uscita video effettiva. È giusto dire, in generale, che anche in apparecchiature consumer di fascia alta, la qualità dei circuiti per l’elaborazione e il ridimensionamento del segnale è piuttosto variabile.
Inoltre, non è raro scoprire che le caratteristiche di visualizzazione di diversi input sono state impostate in modo diverso. Il livello del nero, ad esempio, può variare considerevolmente dagli ingressi digitali a quelli analogici e, a seconda di quanto siano sofisticate le opzioni di configurazione sul display, potrebbe essere o meno una cosa facile da ricalibrare. Abbiamo spesso trovato differenze drammatiche e inconfondibili nella qualità dell’immagine tra HDMI e component video-a volte favorendo uno, a volte l’altro-sulle impostazioni di calibrazione predefinite di sorgenti e display.
Il ruolo della qualità del cavo e della connessione
La qualità del cavo, in generale, non dovrebbe essere un fattore significativo nel confronto tra video HDMI e Component, purché i cavi in questione siano di alta qualità. Ci sono, tuttavia, modi in cui i problemi di qualità del cavo possono entrare in gioco.
Analog component video è un tipo di segnale estremamente robusto; abbiamo avuto i nostri clienti eseguire componenti analogici, senza alcuna necessità di booster, relè o altre attrezzature speciali, per oltre 200 piedi senza problemi di qualità del segnale a tutti. Tuttavia, a lunghe lunghezze, la qualità del cavo può essere una considerazione-in particolare, l’impedenza deve essere strettamente controllata per una tolleranza stretta (idealmente, 75 +/- 1.5 ohm) per evitare problemi con la riflessione del segnale che può causare ghosting o squillo.
HDMI, purtroppo, non è così robusto. Il problema qui è lo stesso della virtù della componente analogica: stretto controllo sull’impedenza. Quando l’industria video professionale è passata ai segnali digitali, si è basata su uno standard-SDI, serial digital video-che è stato progettato per essere eseguito in cavi coassiali, dove l’impedenza può essere controllata molto strettamente, e di conseguenza, i segnali HD non compressi e in piena regola possono essere eseguiti a centinaia di piedi senza perdita di informazioni in SDI. Per ragioni note solo ai progettisti dello standard HDMI, questo principio di sound design è stato ignorato; invece di cavo coassiale, i segnali HDMI vengono eseguiti bilanciati, attraverso twisted-pair cavo HDMI. I migliori cavi twisted pair controllano l’impedenza a circa + / – 10%. Quando un segnale digitale viene eseguito attraverso un cavo, i bordi dei bit (rappresentati da transizioni improvvise di tensione) si arrotondano e l’arrotondamento aumenta drasticamente con la distanza. Nel frattempo, uno scarso controllo sull’impedenza provoca riflessioni del segnale: porzioni del segnale rimbalzano dall’estremità del display della linea, si propagano lungo il cavo e ritornano, interferendo con le informazioni successive nello stesso flusso di bit. Ad un certo punto, i dati diventano irrecuperabili e, senza alcuna correzione degli errori disponibile, non c’è modo di ripristinare le informazioni perse.
Le connessioni dei cavi HDMI, per questo motivo, sono soggette al fenomeno della “scogliera digitale”. Fino a una certa lunghezza, un cavo HDMI funzionerà bene; l’arrotondamento e le riflessioni non comprometteranno la capacità del dispositivo di visualizzazione di ricostruire il bitstream originale e nessuna informazione andrà persa. Man mano che rendiamo il cavo sempre più lungo, aumenta la difficoltà di ricostruire il flusso di bit. Ad un certo punto, iniziano a verificarsi errori di bit irrecuperabili; questi sono colloquialmente descritti nella comunità home theater come “sparklies”, perché gli errori di bit si manifestano come interruzioni di pixel che rendono l’immagine scintillante. Se rendiamo il cavo un po ‘ più lungo, si perdono così tante informazioni che il display non è in grado di ricostituire abbastanza informazioni per renderizzare un’immagine; il flusso di bit è caduto dalla scogliera digitale, così chiamata a causa della brusca rottura del guasto. Un design del cavo che funziona perfettamente a 20 piedi può ottenere “scintillante” a 25, e smettere di funzionare interamente a 30.
In pratica, è molto difficile dire quando un segnale HDMI fallirà. I cavi HDMI ben fatti possono essere abbastanza affidabili fino a 50 piedi o giù di lì con la maggior parte dei dispositivi, e abbiamo eseguito HDMI a risoluzioni ad alta definizione fino a 150 piedi in cavo Belden bonded-pair senza errori di bit. Ma poiché la capacità di ricostituire il bitstream varia a seconda della qualità del circuito nei dispositivi di origine e di visualizzazione, non è raro che un cavo funzioni bene a 30, 40 o 50 piedi su una combinazione sorgente/display e non funzioni affatto su un altro. Nel frattempo, le richieste sull’interfaccia HDMI stanno aumentando. Alcuni anni fa, nessuno aveva bisogno di eseguire qualcosa di più di 1080i attraverso un cavo; ora 1080p è comune; e presto, i dispositivi “deep color” potrebbero diventare prevalenti sul mercato. Ognuno di questi sviluppi si traduce in un grande aumento corrispondente del bitrate viene spinto attraverso il cavo HDMI, e cavi che ha funzionato una volta smetterà di funzionare-non perché il cavo è cambiato, ma perché il segnale viene eseguito attraverso di esso è cambiato.
Il risultato: dipende
Quindi, quale è meglio, HDMI o component? La risposta unsatis insoddisfacente, forse, ma vera depends è che dipende. Dipende dalla sorgente e dai dispositivi di visualizzazione, e non c’è un buon modo, in linea di principio, per dire in anticipo se la connessione digitale o analogica renderà un’immagine migliore. Si può anche trovare, dire, che il lettore DVD sembra meglio attraverso la sua uscita HDMI, mentre il vostro satellite o decoder via cavo sembra meglio attraverso la sua uscita componente, sullo stesso display. In questo caso, non c’è un vero sostituto per semplicemente collegarlo e provarlo in entrambi i modi.
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