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HDMI
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Définition de HDMI

HDMI

câble HDMI
HDMI : High Definition Multimedia Interface

L'HDMI est une interface numérique pour les signaux multimédia en haute définition.

Elle supporte les standards haute-définition en vidéo, audio multicanal (8 canaux à 192kHz) et le pilotage (renvois de télécommandes). Conçue pour évoluer (en terme de bande passante) l'interface HDMI offre un débit minimal de 5 Gb/S (HDTC à 2,2Gb/S).
Elle est supportée par les principaux fabricants.

Parmi les différentes fonctions, on notera la présence d'une protection des contenus (anti-copie) "HDCP", l'adaptation aux formats d'image et la présence d'un connecteur compatible pin à pin avec le connecteur DVI des moniteurs numériques.
Sa normalisation (version 1.0) date de septembre 2002. Ce format est supporté par les principaux constructeurs (Matsushita Electric (Panasonic), Royal Philips Electronics, Silicon Image, Sony Corporation, Thomson, Toshiba) et les éditeurs de contenus (Universal, DirectTV, etc.). Depuis, les normes n'ont cessé d'évoluer.

Les différentes versions de la connectique HDMI

Fonctions et flux supportés \ Version HDMI 1.1 HDMI 1.2 HDMI 1.3 HDMI 1.4 HDMI 1.4a HDMI 2.0 HDMI 2.0a HDMI 2.0b HDMI 2.1
DVD-Audio oui oui oui oui oui oui oui oui oui
Super Audio CD (8 canaux) non oui oui oui oui oui oui oui oui
Deep Color non non oui oui oui oui oui oui oui
Lip Sync 1 non non oui oui oui oui oui oui oui
Dolby TrueHD / DTS HD Master Audio non non oui oui oui oui oui oui oui
3D stéréoscopique non non non oui oui oui oui oui oui
ARC (Audio Return Channel) non non non oui oui oui oui oui oui
eARC (enhanced Audio Return Channel) non non non non non non non non oui
Espace de couleurs Adobe RGB 2 non non non oui oui oui oui oui oui
HEC (HDMI Ethernet Channel) 3 non non non non oui oui oui oui oui
3D Side by Side / Top Bottom 4 non non non non oui oui oui oui oui
4K 5 non non non non oui oui oui oui oui
Ultra HD 6 non non non non non oui oui oui oui
8K 7 non non non non non non non non oui
HDR10 non non non non non non oui oui oui
HDR HLG non non non non non non NC oui oui
Dynamic HDR non non non non non non NC NC oui
VRR / ALLM non non non non non non NC NC oui
oui Fonction optionnelle de la connectique, toutes les TV dotées de la version HDMI correspondante ne sont pas nécessairement compatibles.

1 Fonction permettant une synchronisation automatique entre les flux audio et vidéo afin de prévenir un éventuel décalage image / son.
2 Fonction permettant d'afficher un nombre de couleurs plus important lors de l'utilisation de sources compatibles sur les TV adaptées.
3 Fonction permettant le transfert de flux de données réseau.
4 Images 3D scindées en deux parties : côte à côte (1080i à 50 / 60 Hz) ou au-dessus / en-dessous (720p à 50 / 60 Hz ou 1080p à 24 Hz) - voir le dossier sur les TV 3D.
5 Images 4096 x 2160 pixels à 24 Hz et 3840 x 2160 pixels à 24, 25 et 30 Hz.
6 Images Ultra Haute Définition à 60 Hz.
7 Images 7680 x 4320 pixels à 50 et 60 Hz.
Depuis la norme v1.4 un mini-connecteur HDMI a fait son apparition, il peut par exemple équiper certains appareils mobiles (smartphone, ordinateur portable, tablette, etc.), un câble adapté (type A / type C) permet de raccorder ce dernier sur l'entrée HDMI standard d'une TV. Dans le but d'aider les consommateurs à choisir les câbles adaptés à l'utilisation de leurs produits, le consortium HDMI propose de distinguer cinq catégories de câbles qui ne font pas référence aux différentes versions de la norme :
  • Standard HDMI cable, ils peuvent être utilisés pour le transfert de signaux vidéo 720p et 1080i.
  • Standard HDMI cable avec ethernet, ils peuvent transporter des flux réseau jusqu'à 100 Mb/S en plus des signaux 720p et 1080i.
  • High Speed HDMI cable, ils prennent notamment en charge le transfert des signaux vidéo 1080p.
  • High Speed HDMI cable avec ethernet, ils peuvent aussi transmettre des signaux 1080p, ainsi que des flux réseau à 100 Mb/S.
  • Standard automotive HDMI cable, ils sont utilisés pour la connexion d'appareils dans certains véhicules.
Pour transférer des signaux vidéo dont la définition est de 2560 x 1600 pixels, entre un ordinateur et un moniteur compatible par exemple, il est nécessaire d'utiliser un câble HDMI "High Speed" (catégorie 2) supportant un débit de données de 10,2 Gb/s.
Ces câbles "High Speed" sont également compatibles avec la norme HDMI 2.0.

HDMI 2.0

HDMI 2.0 correspond à une évolution de la connectique HDMI notamment adaptée à la prise en charge des signaux Ultra HD.
Les principales innovations du connecteur HDMI v2.0 reposent sur :
  • une bande passante permettant le transport de flux de données jusqu'à 18 Gbps.
  • la possibilité de transporter des flux vidéo Ultra Haute Définition, 3840 x 2160 pixels en 24 / 50 et 60 Hz
  • la possibilité de transporter jusqu'à 32 canaux audio.
Comparaison HDMI 2.0 et HDMI 1.4
Définition 4K supportée Fréquence signaux 4K supportée Codage des couleurs 4K supporté
HDMI 2.0 4096 x 2160 pixels
3840 x 2160 pixels
24, 25, 30, 50 et 60 Hz
24, 25, 30, 50 et 60 Hz
Jusqu'à 4:4:4 (8, 10 et 12 bits*)
Jusqu'à 4:4:4 (8, 10 et 12 bits*)
HDMI 1.4 4096 x 2160 pixels
3840 x 2160 pixels
24 Hz
24, 25 et 30 Hz
Jusqu'à 4:4:4 (8 bits)
Jusqu'à 4:4:4 (8 bits)
* Selon la fréquence des signaux
La norme HDMI 2.0 est rétrocompatible avec les versions précédentes et les câbles HDMI "High Speed" (catégorie 2) sont compatibles avec l'augmentation de la bande passante, ils peuvent être utilisés pour relier les équipements compatibles HDMI 2.0.

On distingue deux version de connectique HDMI 2.0 : Level A et Level B.
L'HDMI 2.0a supporte le transport de signaux vidéo Ultra HD HDR10. Pour le moment nous ne disposons pas d'information quant à l'éventuelle prise en charge de signaux HDR HLG.
La connectique HDMI 2.0b supporte les signaux HDR10 et HDR HLG (sous réserve de l'adoption de ces fonctionnalités par les fabricants de TV, éventuellement au travers d'une mise à jour pour certains modèles).
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HDMI 2.1

La norme HDMI 2.1 propose une bande passante encore plus importante : jusqu'à 48 Gbps. Ce gain permet le transport de signaux vidéo Ultra HD à haute fréquence : 4K à 120Hz. L'HDMI 2.1 peut également véhiculer des signaux 8K à 60Hz et même des signaux en 10K. Les câbles compatibles sont optimisés pour limiter les interférences susceptibles de provenir d'appareils sans-fil placés à proximité.
Visuel représentant les définitions des signaux vidéo pouvant être supportés par l'HDMI 2.1
Définitions d'image pouvant être prises en charge par la norme HDMI 2.1 (crédit : hdmi.org)
L'HDMI 2.1 supporte la technologie Dynamic HDR permettant d'améliorer l'affichage HDR (les métadonnées dynamiques permettent d'ajuster au mieux le rendu pour chaque scène). L'espace colorimétrique BT.2020 à 10, 12 et 16 bits peut également être supporté.
Visuel représentant la différence entre une image conventionnelle SDR, HDR statique et une image HDR dynamique
Comparaison entre une image SDR (à gauche), HDR "statique" (au milieu), HDR "dynamique" (à droite) (crédit : hdmi.org)
La fonction "VRR" (Variable Refresh Rate) de la connectique HDMI 2.1 permet le transfert d'images avec une fréquence de rafraîchissement variable (procédé utilisé au travers de la technologie FreeSync par exemple). Elle permet d'améliorer la fluidité des images affichées sur la TV à partir de certaines consoles compatibles.

La fonction de canal de retour audio évolue également avec la connectique HDMI 2.1, le système eARC permet le retour (vers les home cinéma compatibles) de flux audio HD (DTS-HD et Dolby TrueHD par exemple) et également de signaux audio "objets" 3D qui tiennent compte de la dimension verticale du son pour améliorer l'immersion (Dolby Atmos ou DTS:X).

Les technologies Quick Media Switching (QMS) et Quick Frame Transport (QFT) limitent l'input lag avec des sources de type films / vidéo et jeux vidéo. Par ailleurs, la fonction ALLM permet l'activation et la désactivation automatique du mode jeu lorsque nécessaire.

De nouveaux câbles HDMI, compatibles avec la norme v2.1, permettent d'exploiter pleinement les possibilités de cette connectique. Ces câbles peuvent également être utilisés pour réaliser des branchements sur les ports HDMI de versions précédentes.
Exemples de TV populaires avec connectique HDMI 2.1
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