¿Significa la tecnología 4K que todo es nuevo?

Exigencias para cables HDMI

La creciente oferta de televisores y monitores UHD no sólo plantea la cuestión de los contenidos correctos sino también la de la conexión correcta. Durante cierto tiempo, la Full HD ha sido la tecnología imperante en el ámbito de la imagen, pero ahora la Ultra HD está conquistando el mercado con unas prestaciones incluso mejores (cuatro veces la resolución de la Full HD). Una noticia excelente, porque para conseguir la mejor imagen posible simplemente nunca habrá suficientes píxeles. ¿Pero cómo afecta esto a la conexión entre los nuevos componentes? En las líneas que siguen hemos compilado para usted las preguntas y los aspectos técnicos más importantes al respecto.

HDMI 2.0b, la versión más reciente del formato HDMI - ¿Cuáles son las diferencias?

La organización HDMI ha lanzado al mercado el nuevo estándar HDMI 2.0b. La principal diferencia es que soporta el formato HDR (“High Dynamic Range” o Alta Gama Dinámica). El HDR mejora la relación de contraste porque la fuente envía información adicional (metadatos) a la encargada de regular la retroiluminación del televisor. Evidentemente, tanto la fuente como el televisor también deben ser compatibles HDR. Asimismo, soporta la sincronización dinámica entre flujos de datos de audio y vídeo. ¡Además, este nuevo estándar no requiere un nuevo tipo de cable! Esto significa que los cables HDMI de alta velocidad con Ethernet siguen siendo válidos. Tampoco se producen cambios en las categorías de dichos cables.

¿Necesito cables nuevos?

El parámetro más importante para la transferencia de señales HDMI es el ancho de banda, que se indica en bits por segundo (b/s). Los televisores 4K actualmente disponibles en el mercado funcionan a sólo 25 ó 30 cuadros por segundo y ofrecen unos resultados aceptables con la “vieja” interfaz HDMI 1.4. Los dispositivos de la siguiente generación soportarán 50 ó 60 cuadros por segundo, lo que nos lleva a una velocidad de transferencia binaria más alta a lo largo del cable HDMI y por lo tanto al nuevo estándar HDMI 2.0. Pero con una pequeña alteración de la interfaz, los desarrolladores han sido capaces de incrementar el ancho de banda desde 10’2 Gb/s hasta 18 Gb/s sin modificar las especificaciones de los cables. Esto significa que no se ha planificado ninguna categoría de cable nueva para el formato HDMI 2.0.

¿Debemos reforzarnos de cara a nuevos estándares?

La interfaz HDMI se ha enraizado en el mercado de gran consumo y, con el establecimiento del nuevo estándar HDMI 2.0/2.0a, mantendrá su posición durante los próximos años. No obstante, este estándar ha sido planificado únicamente como una solución a corto plazo. Al mismo tiempo, la demanda para longitudes de cable mayores no deja de crecer. Esto significa que hay una especie de conflicto de intereses: por un lado, formatos con resolución más alta y por tanto velocidades de transferencia más altas y mayores exigencias técnicas y, por otro, el deseo de disponer de longitudes de cable superiores. Además, creemos que el estándar HDBaseT, que es utilizado primordialmente por profesionales en instalaciones a gran escala, encontrará su lugar en el mercado de gran consumo. Este estándar de conexión permite transferir datos –formatos 4K incluidos- a lo largo de distancias de hasta 100 metros.

No obstante, los cables DisplayPort tienen una relevancia pequeña en la industria de la electrónica de consumo. El mundo Apple incluye la interfaz multifunción Thunderbolt, aunque tal y como están las cosas tampoco tiene relevancia en la industria de la electrónica de gran consumo.

¿Cuáles son las exigencias más importantes para un cable HDMI en el ecosistema 4K?


Las especificaciones del formato HDMI proporcionadas por la organización HDMI diferencian esencialmente entre dos versiones: Velocidad Estándar y Velocidad Alta o Velocidad Estándar con Ethernet y Alta Velocidad con Ethernet. Las versiones de Alta Velocidad permiten velocidades de transferencia más elevadas, algo que es especialmente necesario para los formatos 4K. En consecuencia, la versión Estándar no es un punto de partida para la transferencia de señales 4K debido a su limitada velocidad de transferencia de datos. Además, es importante estar atentos a las diferencias de calidad en los cables a nivel de fabricación, materiales y blindaje. Si la presencia de potenciales errores en los píxeles no es relevante, un cableado básico puede funcionar para distancias de cable más cortas. Pero la diferencia se hará sin ninguna duda más obvia cuando las distancias de transferencia sean mayores, generándose errores en los píxeles que tendrán como resultado interferencias en la imagen y pérdidas de calidad en la misma. Incluso es posible que no haya conexión con la que empezar. La clave de un buen cable es un blindaje adecuado y una línea de señal con cobre suficientemente grueso, no un cableado de aluminio bañado en cobre básico. Esto permite satisfacer los requerimientos de impedancia de los cables de datos y asegura una fabricación sin fisuras de los conectores.

HDMI 2.0

El HDMI Forum, al que pertenecen 88 empresas del sector multimedia, presentó la nueva especificación HDMI 2.0 en Septiembre de 2013. La característica nueva más importante del HDMI 2.0 es la muy superior velocidad de transferencia de datos –hasta 18 gigabytes por segundo- que permite, fundamental para transmitir los contenidos 4K más avanzados, que utilizan una frecuencia de refresco doble. Los cables HDMI 2.0 de Alta Velocidad con Ethernet fabricados por In-Akustik son compatibles HDMI 2.0 y además están adaptados de forma óptima para exigencias futuras. Esto se aplica para longitudes de hasta 3 metros en la categoría “Star” y hasta 5 metros para los de la categoría “Premium”, siendo posible trabajar con longitudes de hasta 15 metros en el caso de los modelos “Exzellenz” como consecuencia del “chip” inteligente que montan en su conector.

Diferencias de calidad

¿Qué distingue un cable HDMI Exzellenz de uno estándar? Muchos usuarios tienen la falsa impresión de que la transmisión de datos digitales siempre funciona sin errores de ningún tipo. En consecuencia, se supone que no existe algo mejor o peor. Lo mismo se aplica a Internet. En Internet, el receptor pregunta al transmisor sobre los datos digitales hasta que el contenido ha sido transmitido apropiadamente (test de verificación). Sin embargo, en el sector del audio/vídeo no hay tiempo para comparar datos digitales y preguntar de nuevo. En su lugar, se utiliza corrección de errores en las fuentes, el televisor o videoproyector.

Cuando más alta es la resolución y más rápidas las secuencias de la imagen, más elevada debe ser también la velocidad de transferencia de datos. No obstante, esto incrementa la tasa de errores causada al mismo tiempo por el cable HDMI. Cuanto más a menudo necesita intervenir el sistema de corrección de errores del televisor, más empeora la calidad de la imagen. Un cable de mayor calidad permite reducir la tasa de errores, a la vez que la imagen gana en brillo y nitidez.

 

 

Los cables de alta calidad, como por ejemplo los HDMI de la gama Exzellenz, incorporan blindajes sofisticados y conductores de alta calidad. El meticuloso proceso de fabricación empleado también garantiza unas tolerancias de producción extremadamente bajas en todos los parámetros clave de dichos cables. Al final de todo, esto asegura –incluso en trayectos de transmisión cortos- tasas de error bajas y una mejor calidad en sonido e imagen en comparación con los cables estándar.

 

 

 

 

Espacio de Color Adicional

Mientras que el RGB continúa siendo el espacio de color dominante en la mayoría de aplicaciones de vídeo, otras opciones están ganando popularidad, sobre todo en el ámbito de la fotografía digital. La versión 1.4 del formato HDMI incluye soporte para tres espacios de color adicionales (también conocidos como paletas –gamuts- de color), permitiendo de este modo a los fabricantes proporcionar a los usuarios unos colores mejores y más precisos cuando visionan sus fotos digitales en un televisor de alta definición. Además del color en RGB y el x.v.Color, el estándar HDMI ofrece ahora soporte nativo para tres espacios de color adicionales: sYCC601 color, Adobe RGB color y Adobe YCC601 color. Al igual que el x.v.Color, cada uno de estos espacios de color define una paleta de colores disponibles mayor que la del modelo de color RGB tradicional y más cercana a la que es capaz de percibir el ojo humano.

Función Ethernet del HDMI

No se necesita ningún cable de conexión a redes adicional entre el acceso a Internet y los componentes de A/V.

Canal de Retorno de Audio (ARC)

No se necesita ningún cable de audio adicional entre el televisor y el receptor de A/V.

Para producir una imagen animada, se muestran sucesivamente varias imágenes dentro de un cierto intervalo de tiempo (igual que en un librito de dibujos animados). Cuantas más imágenes se muestren en el transcurso de un mismo intervalo de tiempo, más suaves parecerán ser los movimientos. Un ejemplo básico de esto lo encontramos en los partidos de tenis o fútbol. Si sólo hay unas pocas imágenes, el movimiento de las pelotas a lo largo de la pantalla parece trepidar. El número de imágenes por unidad de tiempo se expresa en Hercios (Hz) o Cuadros por Segundo (“Frames Per Second” o FPS). Ambos indican cuántas imágenes se transmiten cada segundo. Evidentemente, la frecuencia de refresco tiene un efecto inmediato sobre la velocidad de transferencia de datos requerida. Multiplicar la frecuencia de refresco implica hacer lo propio con la velocidad de transferencia de datos. En particular, existen diferencias decisivas para las frecuencias de refresco cuando se trabaja con formatos 4K. Por regla general, los dispositivos 4K más antiguos sólo soportan dicha resolución con 25 ó 30 FPS. Sólo los modelos más recientes equipados con tomas HDMI 2.0 soportan también 50 ó 60 FPS.

Puesto que la interfaz HDMI puede proporcionar contenidos de audio y vídeo con una resolución absolutamente perfecta, las industrias cinematográfica y del software se han visto obligadas a comercializar dichos contenidos de manera encriptada. Este es el motivo por el que se utiliza la Protección de Contenidos Digitales de Alto Ancho de Banda. Puesto que las versiones iniciales fueron pirateadas por delincuentes, se introdujo el nuevo estándar HDCP2.2.

La gama dinámica, que es la diferencia entre la luz más brillante y más oscura que el ojo humano puede ver, es gigantesca. Las cámaras de vídeo y los televisores sólo pueden capturar y reproducir una fracción de la misma. Hay una serie de trucos técnicos que permiten ampliar artificialmente la gama dinámica de videocámaras y televisores. Esta tecnología se conoce con el nombre de Alta Gama Dinámica o por sus siglas HDR (“High Dynamic Range”). El resultado son imágenes en las que se muestra un número de detalles –sobre todo en áreas oscuras- significativamente mayor.

Si usted visiona un DVD o un Blu-ray Disc utilizando un sistema de sonido envolvente, el amplificador de A/V transmite la pista de audio a un conjunto de cajas acústicas de alta calidad. Si, por el contrario, se utiliza el sintonizador DVB integrado en su televisor o visiona contenidos online en un Smart TV, el sonido es automáticamente transmitido al amplificador de A/V con el mismo cable HDMI gracias al Canal de Retorno de Audio (ARC) y también es reproducido por el conjunto de cajas acústicas de alta calidad.

Uno de los mayores problemas a la hora de almacenar y transmitir datos de vídeo eran las cantidades de dichos datos y el ancho de banda de la transmisión. Esta es la razón por la que durante muchos años se ha utilizado la misma técnica para reducir las cantidades de datos a manejar manteniendo una calidad aceptable. Puesto que el ojo humano puede ver imágenes en blanco y negro de un modo mucho claro que en color, se desarrolló un técnica que transmite la información en blanco y negro, o brillo (también conocido como luminancia), con la máxima nitidez y la información de color con nitidez reducida a fin de reducir la cantidad de datos necesarios. El primer prerrequisito para esto es separar la información de brillo y de color, lo que se realiza utilizando la técnica de codificación YUV. Por el contrario, cuando se utiliza el submuestreo de croma 4:4:4, se transmite toda la información de brillo y color con la nitidez al cien por cien; se trata de la mejor solución en términos de calidad, aunque también implica una velocidad de transferencia de datos elevada. Así, los formatos 4K con 50 imágenes por segundo y submuestreo de croma 4:4:4 requieren una interfaz HDMI 2.0 con un ancho de banda de hasta 18 Gb/s. En contraste, con el menos exigente submuestreo de croma 4:2:0 será suficiente utilizar una interfaz HDMI 1.4 con “sólo” 10’2 Gb/s.

Resolución del Dispositivo de Visualización

Los términos Ultra-HD (4K) y Full HD describen las capacidades en términos de resolución de imagen de componentes tales como un televisor LCD o LED o un reproductor de DVD o Blu-ray Disc. Los dispositivos designados como Full HD deben ser capaces de mostrar una resolución de 1.920x1.080 píxeles. El término 4Kx2K describe una resolución cuatro veces superior. La Ultra-HD y la Full HD permiten bien utilizar un dispositivo de visualización más grande (Figura 1) bien proporcionar una calidad de imagen muy superior para un mismo tamaño de pantalla (Figura 2).

Comparación de un círculo en resolución PAL/NTSC, Full HD 1080p y 2.160p/4Kx2K.

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