Universidad Nacional Autónoma de México
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Año 7 Núm. 74, Publicación Mensual, 27 de Noviembre de 2008

ARTÍCULOS

 

Año 7, Número 69, Mayo de 2008

Interconexiones multimedia, del RCA al HDMI
José Fabián Romo Zamudio

Tal vez no exista mayor momento de desesperación para cualquier usuario que darse cuenta que no poseé el cable necesario para conectar su nueva consola de videojuegos con la pantalla de televisión que acaba de comprar. Es probable que deba adquirir un cable HDMI que no se parece en nada al popular cable de video compuesto RCA.

La diversidad de aparatos relacionados con el audio y video se ha transformado cada día más hacia una fusión con la tecnología de la información. Las nuevas interfases o conectores entre dispositivos –pantallas, sistemas de audio, computadoras, etcétera– proporcionan una indudable calidad superior si se les compara con sus antecesores, permitiendo incluso reducir la cantidad de controles remotos para observar una película en un reproductor de Blu-Ray y una pantalla de alta definición, pero también una buena cantidad de los nuevos dispositivos digitales conservan conexiones compatibles con otros aparatos no tan modernos.

RCA. Audio y video analógico

También conocidos como conectores RCA, estos cables han sido muy populares en el mercado de audio y video casero. Sus siglas se originan en la Radio Corporation of America, compañía que los diseñó en la década de los 40 para facilitar la conexión de los antiguos tocadiscos hacia amplificadores. El conector RCA macho poseé un pivote central, rodeado de un anillo, en tanto que el hembra consiste en un hoyo al centro, también rodeado de un anillo de metal.

El conector RCA ha encontrado más aplicaciones que solamente el audio y el video analógicos llegando a ser útil, por ejemplo, para la conexión de flujos de audio digital –en formato S/PDIF– entre reproductores de DVD y sistemas de teatro en casa, así como en la entrega de video por colores componentes. Incluso algunas de las primeras computadoras personales, como las Apple y Commodore, a inicios de la década de los 80, tenían interfaz RCA para emplear los televisores caseros como monitores. Para diferenciar cada aplicación de los conectores RCA existe un código de colores, determinado por la Asociación de Electrónicos de Consumo (CEA-863-A), como se indica en la siguiente tabla.


Como puede apreciarse, existen dos aplicaciones en video por componentes para los cables y conectores RCA. Uno corresponde al espacio de color YPbPr, donde el cable Y transporta la información de brillo de la imagen, mientras que el Pb la diferencia entre el componente azul y el brillo; y el cable Pr la distingue entre el color rojo y el brillo. Es distinto del otro espacio de color, el RGB, donde se requieren hasta cinco cables: tres para cada color primario –rojo, verde y azul– un cable para la información vertical y otro para la horizontal, que corresponde a la señal de video.

Los cables y conectores RCA han gozado durante décadas de amplia aceptación, fundamentalmente por lo fácil que es asociarlos e identificarlos, así como por la longitud que pueden dar con relativa poca pérdida de calidad (más de 40 metros). No obstante, y como se puede inferir por la asignación de funciones y señales de la tabla anterior, se requiere de un cable para cada tipo de señal, lo que convierte a la parte posterior de todo sistema de teatro en casa con consola de videojuegos, pantalla, reproductor de DVD y decodificador de televisión satelital o cable, en una verdadera telaraña, si solo se emplean interfases RCA.

VGA. El video en las computadoras

Los conectores macho VGA (Video Graphics Array) disponen de 15 pequeños pivotes o “pines”, cada uno de ellos asociados con hilo conductor dentro de un cable, acomodados en tres filas, que embonan en un solo sentido con los correspondientes conectores hembra, de 15 receptáculos. También se les conoce como conectores HD-15. Sin embargo, algunas literaturas técnicas les identifican como DB-15, pero esa nomenclatura aplica para la primera versión del conector VGA que colocaba los “pines” en solo dos filas.

Diseñado por IBM en 1987, sin duda, es una de las interfases más conocidas por cualquier usuario de una computadora. Su popularidad tuvo como consecuencia que desde hace algunos años las nuevas pantallas de alta definición, tanto de plasma como de LCD, incluyen un puerto o conector VGA, lo que permite extender la visión del escritorio de la computadora a toda la dimensión de una pantalla de 32 o más pulgadas. El conector es idéntico incluso para los derivados VGA de mayor resolución, como es el caso de SVGA, UVGA y XGA.

Los conectores y cables VGA tienen como origen la tecnología RGB para la separación de colores, lo que permite una mejor calidad de la imagen comparada con la señal compuesta que puede transportar un solo cable RCA. Pero tienen dos puntos en contra si se les compara con RCA; lo primero es que no pueden ser tan largos, dado que la resistencia del material conductor al paso de la corriente eléctrica –que se incrementa con la longitud del cable– incurre en una atenuación o baja de calidad de la señal cuando el conductor VGA excede los 15 metros. En segundo término, mientras el cable RCA puede transportar varias señales, con un conductor y conector para cada una de ellas, el VGA fue diseñado exclusivamente para video.

DVI. Digital por naturaleza, analógico por convicción

Con la experiencia de VGA, pero conscientes de las limitaciones para la inclusión de información digital en esos cables, varias empresas que constituyeron el Grupo de Trabajo en Visualización Digital (DDWG) desarrollaron la Interfaz Visual Digital (DVI) en 1999. Con un conector más grande que el VGA de 29 “pines”, el objetivo principal de este cable y conector es permitir el paso no solo de información visual digital, como lo dice su nombre, sino también de información visual analógica, como la del VGA, siendo el primer intento de crear un conector universal.

Los pivotes colocados en forma de cruz, como se aprecia en la imagen, son la parte analógica del conector, mientras que los restantes 24 “pines” transportan información digital hasta un máximo de 7.92 Gigabits por segundo, suficientes para el video de alta definición sin compresión. Por ello es que, con un simple adaptador, un cable VGA puede hacerse compatible con una tarjeta de video de salida DVI.

DVI también está organizado en tres tipos de servicio:
DVI-D solo para señal digital.
DVI-A solo para señal analógica.
DVI-I servicio integral: analógico y digital.

Algunos periféricos, como pantallas de LCD y reproductores de Blu-Ray o HD DVD, poseen interfases DVI, pero conviene revisar qué servicio es el que se transporta. Por ejemplo: si el reproductor de Blu-Ray solo envía señal DVI-D entonces la pantalla en donde se requiere ver los videos deberá ser compatible con éstos, dado que lo que recibirá será un flujo de ceros y unos, no de señales analógicas. Junto con lo anterior, es importante conocer las limitaciones en la longitud del cable, ya que a mayor distancia es menor el ancho de banda o flujo de bits que puede existir entre los dispositivos. Si la resolución que se necesita es de 1920x1200 pixeles, el cable DVI no será superior a 1.5 metros, pero un monitor de 1280x1024 pixeles puede conectarse sin problema hasta 15 metros de distancia del reproductor.

De forma adicional, la calidad de la imagen a través de una interfaz DVI dependerá de las capacidades de los equipos interconectados. Un monitor de baja resolución, por ejemplo de 800x600 pixeles, demeritará en mucho la calidad que se extrae de un reproductor HD DVD. DVI es capaz de transportar video digital en dos modos: por un enlace sencillo (single link) a 3.96 Gbps o un enlace doble (dual link) a 7.92 Gbps, todo ello con el mismo cable y en las resoluciones que se indican en la siguiente tabla:

HDMI. Todo en uno

VGA y DVI parecían cumplir con las necesidades de mejor definición en la imagen, sin embargo el audio seguía transitando, generalmente, por cables RCA, coaxiales o con conectores del tipo plug y miniplug, similares a los que poseen los audífonos y micrófonos.No es sino hacia finales de 2002 que hace su aparición un nuevo tipo de interfaz que ya permite el flujo de audio y video en un solo cable.

La interfaz HDMI (High Definition Multimedia Interface) hace honor a su nombre. Consiste en un conector muy parecido al USB solo que con mayor cantidad de “pines” –19 en total–. Permite la conexión más simple entre aparatos como decodificadores, reproductores de discos de alta definición, computadoras y pantallas, todos ellos digitales, perfilándose desde inicios de 2008 como el reemplazo de VGA, DVI y RCA, ya que transporta señales de audio y video digital a un máximo de 10.2 Gigabits por segundo, o lo que es lo mismo, 340 millones de pixeles en el mismo período, suficientes para rebasar la barrera de la alta definición actual que se establece en 1080 líneas progresivas (1080p), alcanzando 1600p.

En términos de audio lo mismo puede transportar señales PCM que DVD-Audio, Super Audio CD, Dolby Alta Definición y DTS Alta Definición, compuestos estos últimos de al menos 7.1 canales.

Existen dos factores adicionales para la convergencia hacia HDMI. En primer lugar, que incluye un canal de comunicación denominado CEC (Consumer Electronic Control) que, básicamente, combina la tecnología de USB con los controles remotos. Si varios dispositivos están interconectados por HDMI, basta con apagar uno de ellos, por ejemplo, la pantalla, para que los demás aparatos ingresen en modo de reposo o se apaguen. Este canal también funciona como intercomunicación para la negociación del tipo y calidad de audio y video.

El otro factor a considerar es que al existir un flujo de datos entre periféricos es factible desarrollar aplicaciones más sofisticadas, como es el caso de controles de acceso a contenidos verdaderamente eficientes, así como protección contra copias o la visualización en aparatos no autorizados. Sin embargo, el usuario de HDMI debe contemplar la distancia entre los dispositivos que, generalmente, no debe ser superior a 12 metros usando cables HDMI certificados, incluyendo extensores y amplificadores. Lo más que hoy en día soporta la especificación 1.3 de HDMI es una distancia de 40 metros.

Para mayor información:

http://www.hdmi.org
http://www.ddwg.org

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