AHAPC számítástechnikai hardver és szoftver webáruház

Először is tisztáznunk kell valamit, ami gyakran megtéveszt minket: a DVI és a HDMI - képminőség szempontjából - egy és ugyanaz. A különbség a kettő között annyi, hogy a HDMI hangot is továbbít a video mellett, és más csatlakozót használ - de mindkettő ugyanazt a kódolási eljárást alkalmazza. Ezért van az, hogy a DVI forrás egy DVI/HDMI kábellel ráköthető a HDMI monitorokra és fordítva, átalakító használata nélkül.

A cikkről elöljáróban annyit (amennyiben nem érdeklik a részletek), hogy nagyon nehéz megjósolni, hogy egy digitális DVI vagy HDMI csatoló jobb vagy rosszabb képminőséget fog-e produkálni, mint egy analóg komponensenkénti video csatlakozás. Nem ritkán szembetűnő különbség van a digitális és az analóg jel között, de ezek az eltérések nem a csatlakozás típusából adódnak, hanem a forrás eszköz (pl. DVD-lejátszó) és a megjelenítő eszköz (pl. TV-készülék) karakterisztikájából. Ez azonban bővebb magyarázatot igényel.

Mi is valójában a DVI, a HDMI és a komponensenkénti video?

A DVI/HDMI és a componens video mind videoszabványok, melyek számos különböző felbontást támogatnak, de annak módja, hogyan juttatják el a jelet a forrástól a megjelenítőig, teljesen eltérő. A legfőbb különbség, hogy míg a DVI/HDMI digitális formában közvetíti a jelet, hasonló módon, mint ahogy egy fájlt átmásolunk a hálózaton egyik számítógépről a másikra, addig a komponensenkénti video egy analóg formátum, mely nem adatfolyamként közvetíti a jelet, hanem folyamatosan változó feszültségek formájában, melyek a jelek piros, zöld és kék összetevőit (jóllehet közvetetten, ahogy azt majd mindjárt látni fogjuk) képviselik.

A DVI, a HDMI és a komponensenkénti video egyaránt külön piros, zöld és kék színösszetevőnként közvetíti a jeleket, a szinkronizációs információkkal együtt, melyek segítségével a megjelenítő képes megállapítani, hogy hol kezdődik az új sor vagy az új képkocka. A DVI/HDMI szabvány ezeket az információkat és a három adatcsatorna adatait ún. T.M.D.S. formátumban közvetíti, mely az "Átmenet-minimalizált digitális jeladás" (Transmission Minimized Differential Signaling) rövidítése. A nagy szavakat félretéve, a T.M.D.S. formátum alapvetően egy piros, egy zöld és egy kék csatornából áll, ahol is ez utóbbi tartalmazza még a horizontális és vertikális szinkronizációs adatokat is.

A komponensenkénti video hasonlóan közvetíti az adatokat, a színinformációkat háromfelé osztva. A komponensenkénti video ugyanakkor használ egy "színeltérés" típusú jelet is, mely fényerő értékből ("Y" vagy "zöld" csatorna, mely a kép egészének fényerejét reprezentálja), piros negatív fényerő értékből ("Pr" vagy "piros" csatorna) és kék negatív fényerő értékből ("Pb"vagy "kék" csatorna) áll. A horizontális és vertikális szinkronizációs impulzusokat az Y csatorna közvetíti. A megjelenítő a piros, a zöld és a kék értékeket az Y, a Pb és a Pr jelekből számítja ki.
A kétféle jeltípus tehát alapvetően eléggé hasonló: hasonló módon bontják fel a képet, és ugyanolyan fajta információkat szállítanak a megjelenítőhöz, jóllehet különböző formában. Az, hogy hogyan térnek el egymástól - ahogy azt majd látni fogjuk - nagyban függ az adott forrás és megjelenítő eszköz karakterisztikájától, valamint magától a kábelezéstől.

Nem jobb egyszerűen csak a digitális megoldás?

Sok helyen olvashatjuk, hogy a "digitális megoldás jobb". Az alapfeltételezés az, hogy a digitális jeltovábbítás hibamentes, míg az analóg jelek mindig ki vannak téve valamekkora mértékű minőségromlásnak és információveszteségnek. Van némi igazság ebben a kijelentésben, de a valóságban nem ennyire egyszerű a dolog. Először is, ésszerű távolságokon belül nincs érzékelhető minőségromlás az analóg komponensenkénti videojelben; a házimozi-rendszereknél alkalmazott távolságok nem jelentenek kihívást a professzionális szabványokhoz tervezett analóg kábelek számára. Másodszor, tévhit, hogy a digitális jelkezelés mindig hibamentes. A DVI és HDMI jelek nem esnek át hibakorrekción; ha az információ egyszer elveszett, akkor az végleg elveszett. Rövid távolságoknál erre nem kell különösebb figyelmet szentelni, hosszabb távolságoknál azonban már számolni kell ezzel a tényezővel.

Akkor mi határozza meg a képminőséget?

A videojel nem csak egyszerűen átmegy a forrás eszközről a megjelenítőre. Ennek több oka van. Igen kevés megjelenítő üzemel natívan a forrásanyagok által gyakran használt felbontásban, így mikor 480p, 720p vagy 1080i felbontású anyagot néz, szükség van némi skálázásra. Eközben a színeket képviselő jeleket pontosan le kell renderelni. A renderelés pontossága a fekete szín szintjétől és a "deltától" függ, mely a jel szintje és a ténylegesen lerenderelt szín szintje közti viszonyt reprezentálja. Az eredeti jelformátumok nem igazodnak a megjelenítő hardveréhez; például a DVD-felvételek ugyan 480 sorosak, de az alkalmazott pixelek nem szögletesek. Mindez azt jelenti, hogy a jeltovábbítás során szükség van jelfeldolgozásra is.

A DVI és HDMI jelformátumok kapcsán van egy olyan kijelentés, miszerint a tiszta digitális megoldás a legjobb megoldás - ez azt jelenti, hogy a digitális felvételt (például a DVD-t vagy a digitális műholdas jelet) egyenesen digitális formátumban rendereljük le DVI vagy HDMI jelként, majd ezt a digitális jelet közvetlenül a megjelenítőhöz juttatjuk, tökéletes, veszteségmentes és változtatások nélküli információs hálózatot kialakítva így. Ha maga a megjelenítő natív digitális megjelenítő (például LCD vagy plazma kijelző), akkor a kijelentés megállja a helyét - a jelnek nem kell átesnie digitális-analóg konvertáláson, így az menet közben nem esik át változtatáson.
Ez igaz is lenne, ha a digitális jelek nem lennének különböző módon kódolva, és nem kéne őket átalakítani, valamint átskálázni és feldolgozni a megjelenítőhöz. Éppen ezért mindig van konvertálás, és ezek gyakran igen bonyolult műveletek formájában jelentkeznek. A digitális-digitális konvertálás nem garancia többé a jel minőségére a digitális-analóg átalakítással szemben; sőt, valójában még rosszabb eredményt is nyújt. Az, hogy a digitális-digitális átalakítás jobb vagy rosszabb-e, az alkalmazott áramkörtől függ - és ezt gyakran kihagyjuk a számításokból. Általános szabályként elmondható a fogyasztói készülékekről, hogy az ember nem tudja, hogyan kerülnek feldolgozásra a jelek, és hogy a feldolgozást miképp befolyásolja a bemeneti forrás. Az analóg és a digitális bemeneteket vagy külön-külön áramkörök skálázzák át, vagy az egyik bemenetet átkonvertálja a készülék, hogy a két forrást át tudja skálázni az egy darab alkalmazott processzor. Hogy ez hogyan történik? Erre a kérdésre a válasz nem található meg a használati utasításban, de ha mégis, nehéz az alapján látatlanban eldönteni, hogy melyik a jobb skálázási módszer. Az a helyes, ha azt mondjuk, hogy a legjobb készülékek között is rendkívül eltérő a jelfeldolgozó és skálázó áramkörök minősége.
Ráadásul nem ritka, hogy a különböző bemenetek megjelenítési karakterisztikája különbözőképp van beállítva. A fekete szintje például igen eltérő lehet a digitális és az analóg bemeneteknél, és attól függően, hogy mennyire részletesen lehet beállítani az opciókat a megjelenítőn, előfordulhat, hogy a kalibrálással rendesen megszenvedünk.

A kábel és a csatlakozás minőségének jelentősége

A kábel minőségének alapvetően nem szabadna meghatározó tényezőnek lennie egy DVI/HDMI és komponensenkénti video összehasonlító tesztben, amennyiben a kábelek a lehető legjobb minőségűek. Azonban előfordulhatnak helyzetek, amikor a kábel minőségét is figyelembe kell venni.

Az analóg komponensenkénti video egy rendkívül masszív jeltípus; 60 méteres távolságig semmiféle változás nem észlelhető a jel minőségében, úgy, hogy közben nem használunk erősítőt, relét vagy más speciális készüléket. Nagy távolságoknál azonban már figyelembe kell venni a kábel minőségét is - főleg az ellenállást kell szűk határok között tartani (ideális esetben a 75 +/- 1,5 ohm tartományban), megelőzendő a jel visszaverődését, mely szellemképet vagy remegő képet okozhat.

A DVI és a HDMI kábel sajnos már nem ilyen masszív. A probléma itt ugyanaz, mint az analóg komponensenkénti kábelnél: ügyelni kell az ellenállásra. Amikor a professzionális videoipar áttért a digitális jelekre, felállított egy szabványt (SDI - soros digitális video), mely koaxiális kábelekre lett tervezve, ahol az ellenállás jól szabályozható, és ennek következtében akár száz méterekre is el lehetett juttatni a tömörítetlen, Full HD jeleket, információveszteség nélkül. Számunkra ismeretlen okokból a DVI és HDMI szabványok tervezői eldobták ezt a nagyszerű kialakítást, és a koaxiális kábel helyett a csavart érpáros megoldást választották, melyben a DVI és HDMI jelek kiegyensúlyozottan futnak. A létező legjobb csavart érpáros kábelek ellenállása is legfeljebb +/- 10% között szabályozható. Amikor a digitális jel áthalad a kábelen, a bitek szélei (melyeket hirtelen feszültségváltozások reprezentálnak) kerekítésre kerülnek, és ez a kerekítés rendkívüli módon növekszik a távolság növekedésével. Eközben az ellenállás kisfokú szabályozhatósága miatt jel-visszaverődés jelentkezik - a jel egyes részei lepattannak a vezeték végén a megjelenítőnél, elindulnak visszafelé a kábelben, és így zavart okoznak az adatfolyammal később érkező információkban. Egy idő után az adatok helyreállíthatatlanná válnak, és lévén, hogy nincs hibakorrekció, az elveszett információkat már nem lehet visszanyerni.

Emiatt a DVI és HDMI csatlakozások ki vannak téve a "digitális szakadék" elnevezésű jelenségnek. Bizonyos távolságig a DVI vagy HDMI kábel remekül működik; a kerekítés és visszaverődés nem akkora mértékű, hogy a megjelenítő ne tudja rekonstruálni az eredeti adatfolyamot, vagy hogy információ vesszen el. Azonban minél hosszabb a kábel, annál nehezebb rekonstruálni az adatfolyamot. Egy idő után elkezdenek megjelenni a helyreállíthatatlan adathibák; ezt házimozis berkekben "sparklies"-nak (gyöngyözésnek) hívják, mert az adathibák kieső pixelek formájában jelentkeznek, melynek következtében a kép gyöngyözni kezd. Ha a kábel hosszát tovább növeljük, annyi információ veszik el, hogy a megjelenítő képtelen lesz rekonstruálni annyi információt, amennyivel le tudná renderelni a képet; az adatfolyam a nagyfokú hiba miatt lezuhan a digitális szakadékba. Az a kábel, mely 6 méteres távolságban még tökéletesen működik, 7,5 méternél már "gyöngyözést" okozhat, és 9 méternél teljesen használhatatlanná válhat. Manapság azonban már létezik egy HDMI tanúsítvány, mely bizonyos távolságig garantálja a tökéletes működést.

A gyakorlatban viszont rendkívül nehéz megállapítani, hogy mekkora távolságig használható egy DVI vagy HDMI kábel. Vannak DVI kábelek, melyek 15 méterig teljesen megbízhatóak; a vékonyabb kialakítású HDMI kábeleknél azonban már nehezebb megállapítani a használhatóság mértékét. Ez azért van, mert az adatfolyam rekonstruálhatósága függ a forrás eszköz és a megjelenítő eszköz áramkörének minőségétől, és nem ritka, hogy egy kábel 9, 12 vagy akár 15 méterig is használható egy adott forrás/megjelenítő kombinációval, de más eszközkombinációval már nem.

Konklúzió: Az adott körülményektől függ

Szóval melyik a jobb, a DVI vagy a komponensenkénti video? A HDMI vagy a komponensenkénti video? A válasz az - bár lehet, hogy nem kielégítő, de mégis igaz -, hogy az adott körülményektől függ. Attól függ, hogy milyen a forrás eszköz és a megjelenítő eszköz, és nincs olyan alapelv, mely szerint vagy az egyik vagy a másik csatlakozási típus mindenképpen jobb képet biztosítana. Előfordulhat, hogy például a DVD-lejátszó szebb képet ad a DVI vagy HDMI kimeneten keresztül, míg a műholdas vagy kábeles set-top box képe jobban néz ki a komponensenkénti kimeneten keresztül, ugyanazt a megjelenítőt használva. Ez esetben nincs jobb megoldás, mint egyszerűen kipróbálni, hogy melyik megoldás ad jobb végeredményt.