Em
Setembro de 2013, quando saiu a norma HDMI versão 2.0, publiquei um artigo
neste blog. Como o tempo passa rápido, não?
Na sexta-feira passada recebi o
comentário do leitor Fernando, através do site TI Especialistas, perguntando se um cabo HDMI 1.3 é capaz de transmitir
uma resolução de 1080p a 60 fps.
Obrigado,
Fernando. A pergunta me animou a retomar o assunto e falar um pouco sobre o
cabo HDMI.
Fernando,
a resposta é: você precisa de um cabo categoria 2. Você deve se preocupar
com a especificação do switcher de vídeo também! Escolha um switcher que suporte
a categoria 2 e também suporte os protocolos EDID e HDCP. Importante escolher
um switcher de qualidade para não ter dor de cabeça depois.
A norma
HDMI especifica duas categorias de cabo, conforme a banda passante em frequência
e, por consequência, sua capacidade de transmitir dados (nos três canais):
Categoria
1: até 2,25 Gbps
Categoria
2: até 10,2 Gbps
|
No
mercado esses cabos são chamados de "Standard" e "High
Speed".
A conexão
HDMI possui três enlaces de dados no cabo (um para cada componente de cor),
cada um utilizando uma codificação digital chamada "TDMS" com um
sincronismo (clock) proporcional à taxa de transferência de dados. Na verdade,
o TDMS transmite blocos de 10 bits (video, áudio e controle) a cada ciclo de
clock.
A
limitação no comprimento do cabo HDMI é uma função de sua resposta em
frequência e os fabricantes de cabo devem informar qual a categoria do cabo.
Independentemente de seu comprimento, o cabo deve suportar o clock especificado
para sua categoria.
A
capacidade total do enlace HDMI, e portanto do cabo, pode ser calculada pela
fórmula abaixo
onde:
Total_de_Pixels / quadro = total
de pixels ( Vert Total x Hor Total)
Bits/cor = resolução (quantidade de bits por cor)
3 = são três cores
6 = bits de redundância da codificação
Quadro/s
= quadros por segundo (fps = frames
per second)
A tabela
1 mostra alguns exemplos, onde:
Vert =
pixels úteis na vertical
Hor =
pixels úteis na horizontal
Resol = resolução
(quantidade de bits por cor)
Vert Tot=
Total de pixels na vertical
Hor Tot =
Total de pixels na horizontal
fps =
frames per second = quadros por segundo
Tx = taxa
total em Gigabits por segundo do enlace HDMI nos três canais
Categoria
do cabo = categoria mínima para suportar
a aplicação
A tabela
mostra que os primeiros tipos de vídeo são suportados por cabo categoria 1, mas
a partir do vídeo 1080p60 só o cabo categoria 2 atende.
A última
coluna indica a categoria mínima do cabo para suportar a aplicação. Tendo em
vista a velocidade da evolução tecnológica, minha recomendação é sempre optar
pelo cabo categoria 2.
A tabela
mostra também o percentual de bits auxiliares por quadro (% bits aux) em relação
ao total de bits do quadro, os quais são utilizados para áudio e controle.
Pelos cálculos, nota-se que alguns tipos de vídeo não são suportados nem pelo cabo
categoria 2.
A figura 1
mostra uma possível sequência para escolha do cabo em função das
características mais importantes.
Fig.1: Escolha
do cabo HDMI
A banda
passante do cabo (em Mbps) é a característica mais relevante:
A norma
HDMI versão 3.1 especifica um equalizador que reforça a resposta em frequencia,
de forma crescente até 2,25 GHz, ponto em que atinge cerca de 3 dB de ganho.
Alguns
fabricantes instalam um equalizador encapsulado no molde do conector para
conseguir maiores comprimentos com bitolas menores (vide postagem de setembro de 2013).
O formato
circular é o mais comum. O flat pode ser útil para algumas aplicações.
O canal
Ethernet é opcional no cabo HDMI.
A
característica da capa na presença de fogo é a próxima decisão. Hoje
praticamente todos os cabos são padrão comercial (CM ou CMG).
Em
seguida vem as escolhas do comprimento e da bitola.
Quanto
maior a bitola (menor número AWG), melhor a característica de transmissão. A
tabela a seguir mostra a composição dos condutores flexíveis ("stranded") e as dimensões, para AWG
de 36 até 22.
Tabela 2:
Bitola AWG
|
Veias
|
Área total de seção reta de condutor
[mm2]
|
Diâmetro do feixe condutor [mm]
|
Resistência [mΩ/m]
|
Peso
[g/m]
|
36
|
7 x 44
|
0,018
|
0,152
|
1271
|
0,126
|
34
|
7 x 42
|
0,020
|
0,160
|
777
|
0,196
|
32
|
7 x 40
|
0,032
|
0,203
|
538
|
0,302
|
32
|
19 x 44
|
0,041
|
0,229
|
448
|
0,342
|
30
|
7 x 38
|
0,073
|
0,305
|
339
|
0,504
|
30
|
19 x 42
|
0,073
|
0,305
|
287
|
0,534
|
28
|
7 x 36
|
0,114
|
0,381
|
213
|
0,787
|
28
|
19 x 40
|
0,129
|
0,406
|
186
|
0,823
|
26
|
7 x 34
|
0,183
|
0,483
|
122
|
1,250
|
26
|
10 x 36
|
0,223
|
0,533
|
137
|
1,130
|
26
|
19 x 38
|
0,219
|
0,508
|
113
|
1,370
|
24
|
7 x 32
|
0,292
|
0,610
|
76,4
|
2,020
|
24
|
10 x 34
|
0,266
|
0,582
|
85,6
|
1,790
|
24
|
19 x 36
|
0,292
|
0,610
|
69.2
|
2,130
|
24
|
41 x 40
|
0,266
|
0,582
|
84.0
|
1,730
|
22
|
7 x 28
|
0,456
|
0.762
|
48.4
|
3,160
|
22
|
19 x 34
|
0,486
|
0.787
|
45.1
|
3,390
|
22
|
26 x 36
|
0,456
|
0.762
|
52.3
|
2,930
|
A figura 2 mostra os preços estimados, em dólar, no Brasil, de algumas séries de cabos HDMI, por bitola, e utiliza a seguinte simbologia:
- círculos: cabos passivos
- triângulos: cabos com equalizador
- símbolo azul: 74,25 MHz
- símbolo vermelho: 340 MHz
Fig.2: Cabos
HDMI - tipos e preços
