Hot topics:
19 minuti

Connettori video: quali sono, le differenze, a cosa servono

HDMI, DisplayPort, Thunderbolt, USB e le altre: le interfacce per il video (e non solo) che attualmente dominano il mercato.

Connettori video: quali sono, le differenze, a cosa servono

In passato collegare il televisore o lo schermo del PC era abbastanza semplice. C'era un connettore per ciascuno: SCART o VGA. Con l'avvento di schermi LCD e i display HD la situazione è cambiata: abbiamo dovuto abituarci al DVI prima e all'HDMI poi. Un quadro più complesso, ma comunque alla portata anche dei neofiti.

L'arrivo del 4K Ultra HD ha sconvolto la situazione e creato nuove difficoltà. Ci sono due versioni di HDMI, ma solo una permette di godersi il 4K al meglio. Inoltre c'è anche una nuova interfaccia chiamata DisplayPort.

tv full hd

E se si desidera collegare uno smartphone alla TV o a uno schermo, quale soluzione si deve scegliere? Bisogna acquistare un cavo speciale per il 4K? E qual è la storia di Thunderbolt? E dell'USB? In questo articolo cerchiamo di fare il punto sulle interfacce e gli standard, in modo che anche i neofiti non si perdano nella giungla dei connettori video.

HDMI

HDMI è sinonimo di TV HD. Il collegamento è stato infatti progettato e introdotto per la generazione di televisori ad alta definizione, che non poteva essere gestita dal vecchio SCART. Essendo digitale l'HDMI ha il vantaggio di trasmettere il suono in aggiunta all'immagine. Grazie alle sue caratteristiche tecniche e il supporto di molti produttori di TV l'HDMI è diventato in poco tempo il re nei nostri salotti.

Quando fu introdotto nel 2002 l'HDMI offriva una larghezza di banda pensata per soddisfare uno schermo Full HD: quasi 4 Gb/s per il video, più di 37 Mbit per otto canali audio a 24 bit e 192 kHz. Stiamo parlando dell'HDMI 1.0. Poi è arrivato l'HDMI 1.1 nel maggio 2004, che ha portato la compatibilità con il formato DVD Audio. La specifica HDMI 1.1 ha anche portato la funzione HDMI CEC (Consumer Electronic Control) che trasporta su cavi i segnali di controllo remoto di un dispositivo HDMI capace di controllarne un altro.

Nell'agosto del 2005 l'HDMI 1.2 ha aggiunto il supporto ai Super Audio CD e la possibilità per i PC di usare colori RGB nativi con l'opzione YCbCr. L'HDMI 1.2 è stato seguito da una revisione minore, HDMI 1.2a, che non portato nuove funzionalità.

Nel 2006 l'HDMI ha subito la prima rivoluzione. Con la versione 1.3 dello standard è raddoppiata la larghezza di banda disponibile: invece di 4,95 Gbit/s si è passati a 10,2 Gbit/s. Come? Semplicemente aumentando la frequenza del segnale da 165 a 340 MHz.

skitch 3
Clicca per ingrandire

Perché è stata aumentata la larghezza di banda? Probabilmente con occhio al futuro, l'arrivo del 3D e del 4K era prevedibile. In quel momento l'HDMI 1.3 approfittò della sua maggiore banda per supportare il trasferimento di flussi come Dolby TrueHD e DTS-HD Master Audio, due formati audio ad alta definizione, compressi ma lossless, senza decodifica. Fu così possibile riprodurre contenuti (ad esempio, un lettore Blu-Ray o HD-DVD) su una fonte incapace di decodificare il flusso audio, che era semplicemente inviato a un altro dispositivo HDMI collegato. L'HDMI 1.3, infine, permise di gestire la colorimetria espansa grazie a due innovazioni. Da un lato la codifica di colori a 10, 12 o 16 bit (invece degli 8 bit originari), caratteristica nota come nome Deep Color. Inoltre, la possibilità di usare uno spazio colore più ampio, xvColor.

Acceleriamo e arriviamo al 2009. In quel momento la modalità 3D era sulla bocca di tutti e il 4K più concreto. Quindi arrivò l'HDMI 1.4 con supporto a queste due importanti innovazioni. Non furono necessari cambiamenti fisici. Il bandwidth dell'HDMI 1.3 fus sufficiente per supportare un flusso 4K a 24 o 30 Hz. Per il 3D il consorzio HDMI definì diversi formati per inviare le due immagini necessarie a entrambi gli occhi, ma questi formati potevano visualizzare il 3D al massimo a 24 fps.

L'HDMI 1.4 introdusse anche HEC, o HDMI Ethernet Channel, vale a dire un nuovo canale dati per creare una connessione Ethernet a 100 Mbit/s tra più dispositivi HDMI: utile per la condivisione di una connessione a Internet, per esempio.

Si noti anche la comparsa di Audio Return Channel (ARC HDMI), che semplifica il cablaggio: per esempio uno schermo può ricevere lo streaming video e audio da una sorgente e inviare solo il flusso audio a un impianto stereo. L'HDMI 1.4 aggiunse tre ulteriori spazi colore, tra cui Adobe RGB ben noto a grafici e fotografi. Infine l'HDMI 1.4 fu l'occasione per introdurre un nuovo connettore, il micro HDMI.

Il grande aggiornamento fu seguito da due brevi revisioni. L'HDMI 14a aggiunse i formati 3D mentre l'HDMI 1.4b era ancora più interessante con la possibilità di vedere il 3D a 60 fps per occhio, modalità anche detta 3D 120 Hz.

L'ultimo aggiornamento importante a oggi l'HDMI 2.0. Finalizzato nel settembre 2013, ossia più di due anni fa, questo standard sta faticando a diffondersi. È utile solo sugli schermi Ultra HD 4K. Con l'HDMI 2.0 il bandwidth è quasi raddoppiato, passando da 10,2 Gbit/s a 18 Gbit/s su un singolo cavo. Ciò è possibile aumentando la frequenza del segnale nelle stesse proporzioni: da 340 a 600 MHz.

Con l'HDMI 2.0 lo standard è finalmente in grado di gestire schermi 4K più di 24 fotogrammi al secondo. Il massimo consentito per il momento è un flusso 4096 x 2160p a 60 Hz. Ma questo non è tutto. L'HDMI 2.0 cambia anche la qualità dell'immagine trasmessa e gestisce uno spazio colore ancora più ampio (Rec. 2020).

Anche sul lato audio ci sono grandi cambiamenti. Mentre tutte le versioni precedenti fornivano solamente audio a 8 canali si è passati a 32 per accogliere i più recenti formati come Dolby Atmos. Stranamente, la massima frequenza di campionamento audio è raddoppiata a 1536 kHz, senza la larghezza di banda dedicata per cambiare l'audio. In altre parole, l'HDMI 2.0 può passare flussi audio mono a 24 bit e 1536 kHz o 768 kHz a 24 bit stereo oppure otto canali a 24 bit e 192 kHz (come prima) o 32 canali a 48 kHz e 24 bit.

L'HDMI 2.0 aggiunge anche alcune funzioni interessanti. In particolare può trasportare due flussi video su uno schermo. Il caso d'uso tipico è quando si vogliono far vedere due schermate sullo stesso schermo, magari a scopi di gioco competitivo. Allo stesso tempo l'HDMI può trasmettere fino a quattro flussi audio differenti, permettendo a più persone di vedere lo stesso film in più lingue.

Dallo scorso aprile l'HDMI 2.0 non è più l'ultima versione dello standard, questo onore va all'HDMI 2.0a, un'aggiunta che si distingue per un singolo aspetto: compatibilità con i contenuti HDR che si moltiplicheranno negli anni a venire.

Connettori video
Cavo HDMI ad alta velocità Cavo HDMI ad alta velocità
  
AmazonBasics - Cavo HDMI High Speed AmazonBasics - Cavo HDMI High Speed
  
Cavo adattatore DisplayPort-HDMI High Speed Cavo adattatore DisplayPort-HDMI High Speed
  
Mini Displayport Full HD per adattatore/cavo HDMI Mini Displayport Full HD per adattatore/cavo HDMI
  
Cavo/Adattatore da MHL Micro USB a HDMI Cavo/Adattatore da MHL Micro USB a HDMI
  
Cavo adattatore/convertitore da MyDP Slimport in HDMI per smartphone e tablet Cavo adattatore/convertitore da MyDP Slimport in HDMI per smartphone e tablet
  
Adattatore HDMI a VGA Adattatore HDMI a VGA
  

 

facebook

 

DisplayPort

Nel 2006, mentre l'HDMI rafforzava la sua posizione in salotto, la Video Electronics Standards Association (VESA) presentava uno standard in apparente competizione, il DisplayPort. Si presentava con grandi vantaggi tecnici (come ad esempio una larghezza di banda di 8,6 Gbit/s contro i 4,95 Gbit/s dell'HDMI in quel momento) e di business: si trattava di uno standard aperto, royalty-free, mentre l'HDMI richiedeva il pagamento di un "obolo".

Tutt'oggi HDMI e DisplayPort convivono, il primo più incentrato sull'home cinema, il secondo si sta gradualmente insediando nel mondo dei PC. Entrambi gli standard hanno molte somiglianze. I connettori, ad esempio, hanno un aspetto così simile che li si può confondere. L'HDMI contiene 19 contatti mentre una DisplayPort ne ha 20. Il difetto più grande di DisplayPort è che è incompatibile con l'HDMI. I due formati sono inconciliabili: HDMI invia un segnale TMDS, mentre DisplayPort preferisce LVDS (low-voltage differential signaling).

500px HDMI Connector Pinout svg
Connettore HDM
570px DisplayPort Connector svg
Connettore DisplayPort

La DisplayPort 1.0 ratificata nel maggio 2006 è stata rapidamente seguita, nell'aprile 2007, dal DisplayPort 1.1. Entrambi offrivano la stessa larghezza di banda, ma la seconda aggiungeva il supporto HDCP, oltre al sistema di protezione nativo DisplayPort chiamato DCPP. Con 8,64 Gbit/s, DisplayPort offriva le stesse funzionalità dell'HDMI 1.3: Full HD a 60 o 120 fotogrammi al secondo, audio simultaneo, ecc. Era inoltre compatibile con i flussi video 3D (1080p a 60 Hz per occhio), ma solo in un formato.

Nel 2009 si fece sentire la necessità di una maggiore larghezza di banda, così VESA svelò DisplayPort 1.2 - uno standard che viene usato ancora oggi dalla quasi totalità dei prodotti DisplayPort. Il DP 1.2 era visionario, a prova di futuro. La sua larghezza di banda fu raddoppiata a 17,28 Gbit/s, avvicinandosi a quella dell'HDMI 2.0 (che debuttò tuttavia quattro anni più tardi) e il 70% in più di quello che era in grado di assicurare l'HDMI in quel periodo. DisplayPort poi passò da tre a quattro canali di dati via cavo. Con questa riserva di flusso, il DP 1.2 consentiva molte cose come la visualizzazione su uno schermo 4K a 60 fotogrammi al secondo.

Lo standard però andava ben oltre. Definiva una modalità MST (Multi Stream Transport) per trasportare più flussi video su uno o più schermi in un singolo cavo DP. Il massimo dei flussi differenti è 63. In pratica l'MST è stato usato principalmente dai primi schermi 4K: il pannello era diviso in due, con ogni metà che riceveva un flusso.

DisplayPort 1.2 ha aggiunto anche compatibilità con molti formati 3D richiesti da HDMI - 120 Hz fino a 1080p per occhio - e la gestione di molti spazi colori estesi (DCI P3, Adobe RGB, xvYCC). Sul fronte audio sono presenti i formati multicanali compressi per Blu-ray (Dolby TrueHD, DTS HD MA).

Con la DisplayPort 1.2 compare anche la possibilità di trasportare, oltre a flussi video e audio, un flusso di dati tramite lo stesso cavo. La funzione è stata progettata fin dall'inizio per scambiare dati di protocollo tra due dispositivi DisplayPort, ma una velocità ridicola di 1 Mbit/s. Questo canale ausiliario è trasceso dal DisplayPort 1.2 e arriva fino a 720 Mbit/s (half duplex). Ciò permette di recuperare l'immagine e il suono di una webcam e un microfono integrati nello schermo, senza connessione aggiuntiva. Infine, la DisplayPort 1.2 definisce un nuovo connettore mini DisplayPort, ampiamente usato - specialmente da Apple.

Nel maggio 2014 la VESA ha aggiornato la sua specifica. DisplayPort 1.2a aggiunge una caratteristica che è apparsa sul mercato quest'anno: la tecnologia AMD FreeSync, rinominata per l'occasione come VESA Adaptive Sync.

Capture d e cran 2015 11 06 a 07 23 00

Nel settembre 2014 è stata annunciata la finalizzazione dello standard DisplayPort 1.3. A un anno di distanza non lo troviamo ancora sul mercato, ma questo non toglie nulla alle sue qualità intrinseche. Il DP 1.3 aggiunge una terza velocità di trasferimento, l'HBR3 che raggiunge 32,4 Gbit/s (in realtà è 25,9 Gbit/s una volta considerate la codifica 8b/10b). In questo modo diventa possibile controllare uno schermo 5K a 60 Hz o uno 4K a 120 Hz. Il DP 1.3 è adatto anche agli schermi 8K, fatte le debite concessioni. Sarà poi necessario un sottocampionamento del colore (4: 2: 0), una compressione distruttiva in tempo reale nota come DSC.

Continua a pagina 2
Vuoi ricevere aggiornamenti su #Televisori e Proiettori?
Iscriviti alla newsletter!