Qué es un HDMI y cómo funciona
Si bien hemos escrito anteriormente piezas sobre la mejor manera de entender lo que es el HDMI desde la perspectiva de un principiante, algunas de las principales ventajas que el HDMI tiene sobre otra tecnología de conectividad de pantalla de vídeo, las diferentes aplicaciones de uso de los puertos HDMI de su televisor, cómo comprar los mejores cables HDMI, la identificación y el uso de los puertos HDMI en su ordenador portátil y un montón de guías y contenidos relacionados con el HDMI. Sin embargo, lo que hemos conseguido dejar de lado es hacer que nuestros lectores entiendan cómo funciona la tecnología.
Sí, la interfaz HDMI es una tecnología y no un puerto «ordinario» como muchos piensan que es.
Es un conjunto de reglas para permitir la comunicación de dispositivos electrónicos de alta definición.
Desde su creación en 2002, HDMI ha evolucionado hasta convertirse en el mejor y más conveniente estándar de conexión digital (de audio y vídeo) en cuanto a velocidad de transferencia, ancho de banda y características en general. Además, en sus casi dos décadas de existencia, se han lanzado cinco versiones de la interfaz HDMI, que han revolucionado eficazmente la forma en que nuestros aparatos electrónicos y gadgets interactúan y comparten información. Con la capacidad de transferir secuencias «en bruto, sin compromisos y sin procesar», el último estándar de la tecnología, HDMI 2.1, presume de una velocidad de transferencia de 48 Gbps, además de otras muchas características y mejoras como la compatibilidad con contenidos 4K, 5K, 8K y 10K. Pero, ¿cómo consigue esto el HDMI? ¿Cómo se crean estas conexiones de gran ancho de banda entre dispositivos compatibles con HDMI? Y qué ocurre en el proceso? Descúbrelo a continuación.
Cómo funciona el HDMI
Para obtener una alta calidad visual y de audio
Aunque muchos creen erróneamente que utilizando la interfaz HDMI los datos se comparten «directamente» en su forma pura entre dispositivos, el proceso de transferencia de la señal sigue en realidad una vía de codificación-transporte-decodificación. Desglosémoslo un poco más.
En el dispositivo (PS4, reproductor de Bluray, decodificadores de TV) que envía una señal (de vídeo o audio) a través del puerto/cable HDMI, hay un proceso de codificación de datos que tiene lugar antes de que la información sea transportada al dispositivo receptor (HDTV, monitor 4K, etc.). También conocido como Transition Minimized Differential Signaling (TMDS), el proceso de codificación de datos en la interfaz HDMI para minimizar las posibilidades de pérdida o degradación de la calidad ocurre así:
1. Normalmente, cuando los datos se transfieren por cable, la calidad de la información disminuye a medida que la señal recorre la longitud del cable a través de varios puntos de transición. Para eliminar la degradación de la señal, el dispositivo emisor utiliza el proceso de codificación TDMS para reducir el número de transiciones. De este modo, se protege la señal mientras viaja hasta el dispositivo receptor y se mantiene la calidad.
Desde los pines del conector HDMI, las señales viajan a través de pares trenzados de cable de cobre. Tres canales de audio y vídeo viajan a través de dos pines cada uno, para un total de seis pines. El reloj TMDS, que permite a los dispositivos sincronizar los datos entrantes, viaja a través de un par de pines.
2. La señal codificada en sí misma es transportada por uno de los pares TMDS trenzados del cable HDMI, mientras que el otro par lleva una copia inversa de los mismos datos/señal que se está transmitiendo.
3. Cuando la señal codificada (y protegida) en el cable llega al dispositivo receptor, el puerto HDMI calcula la diferencia entre la señal original y la invertida en los pares TMDS y, posteriormente, compensa cualquier pérdida de señal que haya podido producirse.
El proceso de codificación-decodificación en tres pasos para proteger la calidad de la señal es la forma en que HDMI ayuda a mantener la alta calidad visual y de audio entre sus dispositivos.
Para la protección de datos
Además de proporcionar audio e imágenes con una calidad no adulterada, otro aspecto destacado de la tecnología HDMI es su capacidad de protección de datos. Mediante una técnica conocida como Protección Digital de Alto Ancho de Banda (HDCP), HDMI puede evitar que los datos sean pirateados.
HDCP es una protección de los derechos de autor que HDMI utiliza para asegurarse de que nadie está copiando películas y programas.
¿Cómo evita HDMI la piratería de contenidos?
La técnica de protección de contenidos HDCP es básicamente un protocolo de autenticación en el que se busca la autenticación correspondiente tanto en el dispositivo receptor como en el emisor. Este código de autenticación es un dato encriptado que suele almacenarse en los Datos de Identificación de Pantalla Extendida (EDIP) de ambos dispositivos que comparten información. Sin embargo, antes de que los datos puedan ser recibidos con éxito desde el dispositivo/adget/electrónico emisor, el código de autenticación en ambos dispositivos tiene que ser conforme.
A continuación, el dispositivo emisor procede a generar una nueva clave de autenticación que ambos dispositivos compartirán a partir de ahora. Esto se conoce como el proceso de apretón de manos. Después del apretón de manos, si un dispositivo no autorizado intenta interceptar la información, el dispositivo de origen termina inmediatamente la transmisión de datos entre ambos dispositivos.
El dispositivo de origen codifica su información utilizando la clave que la generó. El dispositivo receptor la descodifica utilizando la misma información. También se asegura de que la clave no ha cambiado y de que el sistema sigue siendo seguro cada pocos minutos.
Aunque el protocolo de autenticación HDCP no está activado por defecto, es compatible con todos los dispositivos compatibles con HDMI. Sin embargo, es posible que las generaciones más antiguas de dispositivos y conexiones HDMI no admitan la función.