HDMI

HDMI

I den moderna hembion är HDMI (High-Definition Multimedia Interface) både det vanligaste och det bästa sättet att länka samman apparater. Gränssnittets enkelhet har i kombination med dess prestanda gjort det till en favorit bland både tillverkare och konsumenter.

HDMI har utvecklats med tiden för att alltid ligga i teknikens framkant. Detta kapitel behandlar skillnaderna mellan olika HDMI-versioner och vilka funktioner HDMI erbjuder utöver att överföra video- och ljudsignal.

Släktskapet mellan HDMI och DVI

Videogränssnittet HDMI härstammar från DVI-D (Digital Visual Interface) som länge har använts för att ansluta datorskärmar till datorer. De två videogränssnitten är därför också i grunden kompatibla med varandra. En dator med DVI-D kan utan signalförlust anslutas till en TV med HDMI. En dator med HDMI kan likaledes anslutas till en skärm med DVI-D utan att videokvaliteten försämras. 

DVI-hona till HDMI-hona
HDMI- och DVI-gränssnitten är direktkompatibla med varandra.

DVI-D-gränssnittet (som behandlas i detalj i DVI) förekommer i två versioner som kallas single-link respektive dual-link. Skillnaden mellan dessa versioner är hur hög videoupplösning de kan överföra. Single-link kan överföra video i upp till 1920x1200 vid 60 Hz (den vanligaste uppdateringsfrekvensen för datorskärmar), det vill säga högre upplösning än Full HD (1920x1080). Dual-link kan överföra dubbelt så mycket data och kommer upp i 2560x1600 vid 60 Hz.

HDMI motsvarar single-link-versionen av DVI-D och hade ursprungligen samma maxupplösning. Det finns dock en stor skillnad mellan de två gränssnitten: ljudet. Medan DVI-D är en renodlad videosignal, är HDMI en kombinerad video- och ljudsignal. Vid en övergång mellan DVI-D och HDMI försvinner därför möjligheten att skicka ljud. Det finns undantag från denna regel då vissa grafikkortstillverkare har valt att skicka ljud ur DVI-kontakterna, men det följer inte DVI-standarden. 

HDMI-versionerna

HDMI finns i flera olika versioner (t.ex. HDMI 1.3, HDMI 1.4 och HDMI 2.0). Versionsnumren används för att dela upp vilka funktioner som olika hembioapparater har möjlighet att använda samt hur mycket data de kan överföra mellan varandra. Detta kapitelavsnitt går att hoppa över för den som främst är intresserad av HDMI-funktionerna. De förklaras var för sig längre fram i kapitlet. 

HDMI 1.3

Version 1.3 lanserades 2006 och kan idag ses som basversionen av HDMI. Det var i samband med lanseringen av HDMI 1.3 som HDMI och DVI-D började gå skilda ­vägar. DVI-D single-link och äldre versioner av HDMI kunde överföra upp till 4,95 Gb/s, vilket räckte för Full HD-upplösning i 60 Hz. HDMI 1.3 fördubblade denna databandbredd till 10,2 Gb/s för att möjliggöra samma upplösning i upp till 120 Hz. 120 Hz-stödet var inget som gynnade HDMI i hembiosammanhang, men det var en välkommen nyhet för speloptimerade datorskärmar.

HDMI 1.3 introducerade också stödet för genomströmning av de förlustfria ljudformaten Dolby True-HD och DTS-HD Master Audio. Det innebar att uppspelningsenheten (t.ex. Blu-ray-spelaren) inte behövde avkoda ljudet, utan kunde överlåta det till hembions receiver. Sist men inte minst utökade HDMI 1.3 stödet för fjärrkontrollskommandon som skickas via HDMI. Läs mer om detta i avsnittet om HDMI CEC längre fram i detta kapitel.

Dolby True-HD och DTS-HD Master Audio
HDMI 1.3 introducerade stöd för Dolby True-HD och DTS-HD MA. Läs mer i Dagens surroundljud.

HDMI 1.4

Version 1.4 lanserades 2009 och introducerade flera stora nyheter. Den största nyheten var möjligheten att överföra videomaterial i Ultra HD 4K-upplösning, det vill säga fyra gånger högre upplösning än Full HD. Det var inget revolutionerande i sig, då den fyra gånger högre upplösningen möjliggjordes av att uppdateringsfrekvensen begränsades till en fjärdedel (d.v.s. totalt sett lika mycket data). HDMI 1.4 möjliggjorde således antingen Full HD-upplösning i 120 Hz eller Ultra HD 4K-upplösning i 30 Hz. 30 Hz är för låg uppdateringsfrekvens för att kunna användas till datorskärmar, men det räcker för film. Film produceras vanligtvis i 24 FPS (24 bildrutor per sekund).

HDMI 1.4 introducerade också bättre stöd för 3D (stereoskopi), möjlighet att överföra nätverkssignal via HDMI-kabeln (HDMI Ethernet Channel) och stöd för att backa ljudsignal från TV:n till receivern (Audio Return Channel). Observera att hembio-apparater med HDMI 1.4-portar inte behöver ha stöd för alla dessa funktioner. HDMI 1.4-funktionerna kan ses som en ny uppsättning funktioner som apparattillverkarna kan välja att nyttja en eller flera av.

HDMI 2.0

HDMI 2.0 lanserades 2013 och höjde databandbredden ytterligare till 18 Gb/s (från 10,2 Gb/s) för att därigenom också kunna höja uppdateringsfrekvensen på Ultra HD 4K-upplöst videosignal. Med HDMI 2.0 går det att överföra Ultra HD 4K-video i 60 Hz, vilket gör HDMI-gränssnittet lämpligt även för högupplösta datorskärmar. Den höga uppdateringsfrekvensen kommer också att ­behövas i hembiosammanhang vid överföring av Ultra HD 4K-upplöst 3D-video.

Bytet av huvudversionsnummer indikerar att HDMI-gränssnittet genomgick en rejäl uppdatering i samband med bytet till HDMI 2.0. Utöver den nya uppdateringsfrekvensen för Ultra HD 4K-video introducerade HDMI 2.0 också stöd för att överföra ljud till 32 högtalare, den ultrabreda bildproportionen 21:9 (läs mer i Bildproportioner) och en ny funktion vid namn Dual-view. HDMI 2.0 reviderades efter lansering för att inkludera stöd för HDR (HDMI 2.0a).

Trots allt detta upprätthåller HDMI 2.0 bakåtkompatibiliteten med de äldre versionerna av HDMI. HDMI 2.0 behåller till och med stödet för sina rötter i DVI-D-tekniken.

HDMI 2.1

HDMI 2.1 presenterades i början av 2017. Trots namnet är inte HDMI 2.1 en liten revidering av standarden. Tvärtom så introducerar HDMI 2.1 många nyheter där den största är stöd för 8K-upplösning vid 60 Hz eller 4K-upplösning i 120 Hz. Det krävs mycket mer data för att klara så hög upplösning och därför höjdes databandbredden till 48 Gb/s! 

HDMI-hastighet
HDMI 2.1 stödjer mycket högre hastigheter än föregående versioner.

HDMI 2.1 använder sig av samma kontakter som tidigare versioner av HDMI och är bakåtkompatibelt med tidigare versioner. De riktigt höga upplösningarna behöver dock nya HDMI-kablar med stöd för högre bandbredd (läs mer i HDMI-kablar).

Förutom riktigt höga upplösningar adderar HDMI 2.1 även nya funktioner, till exempel HDR med dynamisk metadata (läs mer om HDR). HDMI 2.0 har visserligen stöd för Dolby Vision som använder dynamisk metadata, men 2.1 adderade stöd direkt i standarden. Ytterligare en välkommen funktion är QMS (Quick Media Switching) som gör det snabbare att växla bilden mellan HDMI-portar.

HDMI 2.1 tar flera steg för att göra HDMI-standarden mer intressant för datorspelare. HDMI 2.1 introducerar stöd för adaptiv bildsynkronisering (se Bildsynkronisering) tillsammans med tekniker för lägre fördröjning (latens).

Även ljudstödet får en uppdatering i form av EARC.

HDCP (kopieringsskydd)

Genom att konsumenterna sammankopplar sina enheter med digitala kablar kan filmindustrin kopieringsskydda materialet som skickas (gäller framförallt Blu-ray-film). För detta används HDCP (High bandwidth Digital Content Protection) som fungerar likt en handskakning mellan enheterna. Om alla involverade enheter förstår vad HDCP-handskakningen innebär kan materialet börja överföras. Om någon av apparaterna inte är HDCP-kompatibel börjar filmen inte spelas. Vissa äldre skärmar som tillverkades innan HDCP-systemet togs i bruk kan därför ha problem med att spela upp exempelvis Blu-ray-filmer. Samma sak gäller datorer med äldre grafikkort.

Om signalen skickas analogt finns inte samma möjligheter till kopieringsskydd. Det har gjort att vissa tillverkare av uppspelningsmaskiner endast tillåter uppspelning med högsta kvalitet om apparaten är sammanlänkad med TV:n via HDMI. Om apparaterna kopplas samman med exempelvis en komponentvideokabel (YPbPr) blir bilden avsiktligt sämre (t.ex. genom lägre upplösning).

För att kopieringsskyddet ska fungera måste hela kedjan ha HDCP-stöd. Om en HDMI-­repeater (räckviddsförlängare) eller liknande apparat kopplas in måste även den ha stöd. Annars kommer källan att vägra spela upp det kopieringsskyddade materialet.

HDMI CEC

Styrningen av en hembio med många involverade apparater har varit ett ständigt problem. Med en fjärrkontroll per apparat blir det omständligt att göra något så enkelt som att byta kanal eller justera volymen. Multifjärrkontroller är ett sätt att lösa problemet. HDMI CEC (Consumer Electronics Control) är ett annat sätt.

I en hembio finns alltid en TV eller en projektor. Om TV:n eller projektorn har stöd för HDMI CEC kan dess fjärrkontroll användas för att styra andra HDMI-anslutna och CEC-kompatibla enheter. Av den anledningen har ofta TV- och projektorfjärrkontroller fler knappar än vad TV:n eller projektorn själv har nytta av.

Med HDMI CEC går det exempelvis att:

  • växla till rätt ingång på TV:n eller receivern
  • navigera med piltangenter på en mediaspelare
  • stänga av hela hembion när den aktiva apparaten stängs av
  • justera volymen på förstärkaren
  • styra uppspelningen av video
  • skicka siffror och bokstäver från fjärrkontrollens T9-tangentbord.
HDMI CEC
Med HDMI CEC kan TV:ns fjärrkontroll styra hela hembion.

HDMI CEC lanserades på allvar i HDMI 1.3-versionen. Tyvärr är HDMI CEC en frivillig del av HDMI-standarden. Det är därmed inte säkert att en ny HDMI-enhet har stöd för fjärrkontrollstekniken. Det finns heller inget som kräver att en enhet har stöd för samtliga HDMI CEC-kommandon. Detta gör att lösningen inte alltid fungerar, och den som vill använda tekniken måste medvetet välja HDMI CEC-kompatibla apparater. När lösningen verkligen kommer till sin rätta fungerar den mycket bra. Kommunikationen är dubbelriktad och enheterna bekräftar för varandra när de har mottagit kommandona, vilket gör lösningen stabil.

HDMI CEC är en branschstandard, så att apparater av olika märken ska kunna styras av varandra. Trots detta har produkttillverkarna hittat på egna namn för att benämna tekniken, vilket säkerligen är en av anledningarna till att HDMI CEC fortfarande är så pass okänt. Anynet+ (Samsung), Bravialink (Sony), Easylink (Philips), Kurolink (Pioneer), Regzalink (Toshiba), Simplink (LG) och Vieralink (Panasonic) är några av namnen som TV-tillverkare använder för att benämna tekniken. 

HDMI Ethernet Channel (HEC)

För några år sedan föreföll det nästan underligt om det fanns en nätverksport på en TV. Idag känns det tvärtom helt naturligt att TV:n har en inbyggd mediaspelare med nätverksstöd. Lika naturligt känns det att digital-TV-mottagaren kan anslutas till internet för on demand-sändningar och att spelkonsolen kan användas för onlinespel. Det gör att det blir alltfler nätverkskablar som måste dras fram till TV-bänken. Lösningen heter HDMI Ethernet Channel, även kallat HDMI HEC.

I stället för att ansluta en nätverkskabel till varje enhet i TV-bänken räcker det med att ansluta en av enheterna. Den nätverkskabelanslutna enheten fungerar sedan som en switch och delar vidare nätverkssignalen till övrig HDMI-ansluten utrustning. För att lösningen ska fungera krävs att enheterna har stöd för HDMI HEC, något som är väldigt ovanligt idag. De flesta tillverkarna har valt att utrusta sina enheter med stöd för trådlöst nätverk i stället för HDMI HEC.

Inkoppling utan HDMI HEC
Exempel på inkoppling utan HDMI Ethernet Channel.
Inkoppling med HDMI HEC
Exempel på inkoppling med HDMI Ethernet Channel.*

Om två HDMI-enheter har HDMI Ethernet Channel-stöd kan de överföra nätverksdata i upp till 100 Mb/s till varandra. Stödet för tekniken kan indikeras med bokstäverna HEC ovanför HDMI-portarna. Portarna måste inte vara märkta med bokstavskombinationen, men organisationen HDMI Licensing rekommenderar tillverkarna att märka portarna för tydlighetens skull.

Lösningen kräver även en nätverkskompatibel HDMI-kabel. Läs mer i HDMI-kablar.

HDMI-portar med HEC
Bokstäverna HEC ovanför HDMI-portar indikerar nätverksstöd.

*Varken Xbox One eller Apple TV har stöd för HDMI HEC. De används endast som illustration.

Audio Return Channel (ARC)

HDMI gör inkoppling av både ljud och bild väldigt enkel. Moderna receivrar har en HDMI-genomgång där ljudet tappas av och bilden skickas vidare till TV:n. Det går därmed att bygga en smidig kedja när exempelvis en Blu-ray-spelare ska kopplas till både en receiver och en TV. Tyvärr uppstår problem om TV:ns inbyggda digital-TV-mottagare eller mediaspelare också ska anslutas till receivern. Då måste det dras en separat ljudkabel tillbaka från TV:n till receivern. Funktionen Audio Return Channel (som lanserades med HDMI 1.4) löser detta problem. Om både TV:n och receivern är Audio Return Channel-kompatibla kan ljudet backas i HDMI-kabeln som länkar samman dem. Audio Return Channel har stöd för 5.1- och 7.1-ljud (Dolby Digital eller DTS).

Inkoppling utan ARC
Exempel på inkoppling utan HDMI Audio Return Channel.
Inkoppling med ARC
Exempel på inkoppling med HDMI Audio Return Channel.

Audio Return Channel kräver ingen speciell HDMI-kabel, men både HDMI-ingången till TV:n och HDMI-utgången på receivern måste vara ARC-kompatibla. Eftersom Audio Return Channel är en frivillig funktion för produkttillverkare att implementera, är det inte alla HDMI-apparater som har stödet. Till skillnad från HDMI Ethernet Channel har Audio Return Channel snabbt blivit populärt.

HDMI-port med ARC
Bokstäverna ARC ovanför HDMI-portar indikerar stöd för Audio Return Channel.

Enhanced Audio Return Channel (EARC)

EARC är en uppdatering av ARC som introducerades tillsammans med HDMI 2.1. Standardversionen av ARC är begränsad till komprimerat 7.1-ljud (ljud med förluster). Det går därför inte att överföra de senaste ljudkodekarna med förlustfritt ljud och stöd för flera ljudkanaler, till exempel Dolby Atmos och DTS:X.

EARC har stöd för högre överföringshastigheter (37 Mb/s jämfört med 1 Mb/s) vilket möjliggör stöd för de senaste ljudkodekarna och okomprimerat 5.1- och 7.1-ljud. EARC lägger dessutom till obligatoriskt stöd för läppsynkronisering. EARC är inte bakåtkompatibelt med ARC. Tillverkare kan dock lägga till stöd för båda teknikerna.

Dual-view

Anledningen till att 3D-TV kräver 3D-glasögon är att TV:n ska kunna visa olika bilder för höger respektive vänster öga. När våra ögon ser olika bilder som är förskjutna i förhållande till varandra tolkar vår hjärna det som att bilden har djup. Den nya tekniken Dual-view använder samma princip för att uppnå något helt annat.

I många hem finns en TV som alla vill titta på för att den är störst eller bäst. Det kan orsaka osämja om familjemedlemmarna vill se på olika saker. Det problemet löser Dual-view. Precis som en 3D-TV (och tillhörande 3D-glasögon) kan visa två olika bilder för höger och vänster öga, kan en Dual-view-TV visa olika bilder för två Dual-view-headset. TV:n skickar även med ljudet till Dual-view-headseten.

HDMI Dual-view
Simulerad Dual-view-bild (med headset/glasögon syns endast den ena filmen).

Precis som HDMI 1.4 har definierat hur 3D-video ska överföras, har HDMI 2.0 ­definierat hur Dual-view-video ska överföras. Det gör att mediaspelare och TV-apparater från olika tillverkare fungerar med varandra. 

HDR

Stödet för HDR introducerades med första revisionen av HDMI 2.0 (2.0a). Det gör att enheter med en HDMI 2.0-anslutning kan utrustas med stöd för HDR. Det innebär dock inte att alla enheter med en HDMI 2.0-anslutning har stöd för HDR. Det är upp till tillverkaren att lägga till stöd för HDR, något som kräver både mjukvaruuppdatering och tillräckligt mycket beräkningskraft i enheten. Läs mer i HDR.

Ett exempel på en enhet som blivit begåvad med HDR-stöd i efterhand är Playstation 4.

Sammanfattning

Här följer en sammanfattning över skillnaderna mellan de olika HDMI-versionerna. När det gäller videosignalen anges endast den bästa signalen som är relevant i hembiosammanhang. Video med 16:10-proportioner (som är vanligt på datorskärmar) är inte medräknad. 

HDMI 1.3HDMI 1.4HDMI 2.0HDMI 2.1
Videosignal (bäst) 1920x1080@120 Hz 1920x1080@120 Hz
3840x2160@30 Hz
3840x2160@60 Hz 7680x4320@60 Hz
3840x2160@120 Hz
Okomprimerat ljud 8 kanaler (7.1) 8 kanaler (7.1) 32 kanaler 32 kanaler
HDCP Ja Ja Ja Ja
Dolby True-HD Ja Ja Ja Ja
DTS HD-MA Ja Ja Ja Ja
HDMI CEC Ja Ja Ja Ja
HDMI HEC   Ja Ja Ja
HDMI ARC   Ja Ja Ja
Full HD 3D   Ja Ja Ja
Ultra HD 4K 3D     Ja Ja
21:9-proportioner     Ja Ja
Dual-view     Ja Ja
HDR     Ja (HDMI 2.0a) Ja
HDMI EARC       Ja
Game Mode VRR       Ja
Senast ändrad: 2018-04-16