Насколько широк цифровой видеосигнал

Рубрика "IT"

DVI-I кабель в разрезе

Строение DVI кабеля отчётливо даёт понять, что он сам по себе является довольно сложным устройством, HDMI и DisplayPort кабели ещё более сложны:

HDMI кабель в разрезе

И при этом до появления HDMI компьютерные видеокабели не могли превышать в длину лишь пару метров, да и сейчас если вам нужен длинный видеокабель, то придётся раскошелиться на такой, что сделан из дорогостоящих материалов, включая драгоценные металлы.

Зачем это всё? Ведь дедушкин телевизор до сих пор неплохо показывает, будучи запитан от относительно несложного коаксиального медного кабеля длиной 50 метров, а на другом конце того кабеля антенна, представляющая из себя две тонкие стальные трубки, и она принимает 60 каналов, а может и больше: диапазон старого телевизора не позволяет это узнать.

Дело в способе передачи информации. Аналоговый телевизионный сигнал передаётся образно говоря весь и сразу, разделяясь на три компонента - формы предметов, данные о цвете и звук. Вместо пикселей там полосы, и их количество обычно равно 640, частота же там больше сравнима с FPS в играх и представляет из себя переменную величину. Это опять же образно можно сравнить с передачей данных в нашем глазу - мы не воспринимаем отдельные точки мира, а анализируем всю картинку. Передать подобное не составляет большого труда, но и там мы встречаемся с помехами, поэтому сигнал коаксиального кабеля экранируется специальным образом:

Коаксиальный телевизионный кабель в разрезе

В цифровой картинке всё иначе. Отдельно кодируется каждый пиксель, то есть буквально каждая мельчайшая точка изображения, и кодируется она единственным параметром - цветом. Сегодня распространена цветность 24 бит, привычным разрешением является 1920x1080, а частотой - 60 Герц. Это весьма скромные параметры на данный момент, можно сказать, что близкие к минимальным, но, если их перемножить, получится весьма внушительное число - 24x1920x1080x60= 2 985 984 000 - почти 3 Гигабита в секунду. Именно такая скорость передачи поддерживается видеокабелями довольно давно, ещё со времён стандарта VGA - предка DVI. На самом деле, там даже запас есть, что и позволяло передавать по DVI одновременно два сигнала и два потока звука, но если взглянуть на современные потребности, то становится немного страшно.

DisplayPort - распространяемый сегодня стандарт видеоинтерфейсов - поддерживает скорость передачи 49.65 Gbit/s, хотя это число и не лишено доли лукавства. При передаче по DisplayPort сигнал сжимают, фактическая же пропускная способность таких кабелей не превышает 25.92 Gbit/s в версии стандарта 1.4.

Внутри системного блока есть скорости передачи и побольше, гораздо больше, но стоит нам передать сигнал на хоть какое-то расстояние, выйти во внешнюю среду, и здесь возвращается главный враг такой передачи - помехи. И чем больше скорость, тем их больше. Именно поэтому видеокабели давно уже стали сложными устройствами сами по себе, и именно поэтому дешёвый HDMI, дешевле 100-150$, не будет служить долго. Разве что он останется на месте, будучи один раз подключенным, и дальше никуда не будет двигаться / перемещаться.

Автор @fainder

Вычитка ФилФак

Источники изображений: 1, 2, 3