High-Definition Multimedia Interface (HDMI, pronuncia italiana: //; pronuncia inglese: //; ) è un'interfaccia audio/video usata per trasferire dati video e dati audio digitali compressi o non compressi, da una sorgente HDMI compatibile (per esempio da un controller video, una console per videogiochi, ecc.) a un monitor, un proiettore, un televisore digitale e in generale a un dispositivo audio/video digitale compatibile.
I fondatori dell'interfaccia HDMI sono Hitachi, Panasonic, Philips, Silicon Image, Sony, Thomson, RCA e Toshiba. L'organizzazione Digital Content Protection (LLC) provvede alla tecnologia di protezione dei contenuti (HDCP è stato sviluppato da Intel). Lo standard HDMI gode anche dell'appoggio dei principali produttori cinematografici quali Fox, Universal, Warner Bros. e Disney e degli operatori televisivi DirecTV ed EchoStar (DISH Network), di CableLabs e Samsung.
Storia Lo sviluppo di HDMI è iniziato il 16 aprile 2002, con l'obiettivo di creare un connettore AV che fosse compatibile con il DVI. In quel periodo DVI-HDCP (DVI con HDCP) e DVI-HDTV (DVI-HDCP mediante lo standard video CEA-861-B) venivano usati su televisori ad alta definizione. HDMI 1.0 è stato progettato per migliorare lo standard DVI-HDTV utilizzando però un connettore più piccolo, per aggiungere funzionalità audio, migliorare il supporto YCbCr ed integrare funzioni di controllo per l'elettronica di consumo.
Il primo ATC (Authorized Testing Center) per la verifica dei prodotti HDMI è stato aperto da Silicon Image il 23 giugno 2003, in California negli Stati Uniti. La prima ATC in Giappone è stata inaugurata da Panasonic il 1º maggio 2004 ad Osaka. La prima ATC in Europa è stata aperta da Philips il 25 maggio del 2005 a Caen in Francia. La prima ATC in Cina è stata aperta da Silicon Image il 21 novembre 2005 a Shenzhen, mentre Il primo ATC in India è stato aperto da Philips il 12 giugno 2008 a Bangalore. Il sito HDMI contiene un elenco di tutti gli ATC.
Secondo In-Stat il numero di dispositivi HDMI venduti nel 2004 è stato di 5 milioni, 17 milioni nel 2005, 63 milioni nel 2006 e 143 milioni nel 2007. HDMI è diventato lo standard de facto per i televisori ad alta definizione e, secondo In-Stat, nel 2007 il 90% circa di televisori digitali è provvisto di porta HDMI. In-Stat ha stimato che nel 2008 sono stati venduti 229 milioni di dispositivi con HDMI. In data 8 aprile 2008 oltre 850 aziende di elettronica di consumo e PC hanno adottato la specifica HDMI. Il 7 gennaio 2009 HDMI Licensing (LLC) ha annunciato che è stata raggiunta una base installata di oltre 600 milioni di dispositivi HDMI. In-Stat ha previsto che entro la fine del 2009 tutti i televisori digitali dovrebbero avere almeno un ingresso HDMI.
Il 25 ottobre 2011 è stato istituito il Forum HDMI dai fondatori di HDMI per creare un'organizzazione aperta, in modo che le aziende interessate possano partecipare allo sviluppo delle relative specifiche. Tutti i membri del Forum HDMI hanno pari diritti di voto, possono partecipare al gruppo tecnico di lavoro ed essere eletti come membro del consiglio di amministrazione. Non vi è alcun limite al numero di aziende, queste però devono pagare una quota annuale di 15.000 dollari, con un'ulteriore tassa annua di 5.000 dollari per le aziende che fanno parte del consiglio di amministrazione. Il consiglio di amministrazione sarà composto da 11 aziende, elette ogni 2 anni da un voto generale dei membri del Forum HDMI. Il futuro sviluppo delle specifiche HDMI si svolgerà nel Forum HDMI e sarà costruito sulle specifiche HDMI 1.4b. Dal 25 ottobre 2011 il Forum HDMI è diventato responsabile dello sviluppo di tutte le specifiche dell'interfaccia.
L'8 gennaio 2013 la HDMI Licensing (LLC) ha annunciato che più di 1.300 aziende hanno adottato lo standard HDMI, e che dal suo lancio sono stati venduti più di 3 miliardi di dispositivi.
L'interfaccia HDMI è utilizzata anche nel settore videoludico. Le console che ne fanno uso sono: le console Sony PlayStation 3, PlayStation 4, PlayStation 5, quelle Microsoft Xbox 360, Xbox One e Xbox Series X e Series S e le console Nintendo Wii U, Nintendo Switch e Nintendo Switch 2.
Caratteristiche HDMI implementa lo standard EIA/CEA-861 che definisce i formati video e le forme d'onda, il trasporto di audio compresso, non compresso e LPCM, i dati ausiliari e le implementazioni di VESA EDID. I segnali video trasportati dallo standard CEA-861 dell'HDMI sono elettricamente compatibili con i segnali CEA-861 utilizzati dal DVI (Digital Visual Interface), per questo motivo quando si utilizza un adattatore DVI-HDMI non è necessaria alcuna conversione del segnale e non vi è perdita di qualità video.
Dopo l'introduzione sul mercato di questa tecnologia sono state sviluppate varie versioni, le quali utilizzano gli stessi tipi di connettore. Sono state migliorate le prestazioni audio e video, la risoluzione e lo spazio dei colori; inoltre le versioni più recenti dispongono di caratteristiche opzionali avanzate come il 3D, la connessione Ethernet e la funzione CEC (Consumer Electronics Control).
La produzione di dispositivi che utilizzano l'HDMI è iniziata verso la fine del 2003. In Europa l'HDMI e la DVI-HDCP sono apparse in televisori per HDTV in vendita nei negozi ed etichettati con il logo HD ready, i requisiti sono stati fissati nel 2005 da EICTA e SES Astra. Nel 2006 l'HDMI ha cominciato ad apparire su videocamere HDTV e fotocamere digitali. L'8 gennaio 2013 (dieci anni dopo il debutto della prima specifica HDMI) sono stati venduti oltre 3 miliardi di dispositivi con interfaccia HDMI.
Specifiche tecniche Le specifiche HDMI definiscono i protocolli, i tipi di segnale, le interfacce elettriche e i requisiti meccanici dello standard. Le caratteristiche tecniche dell'HDMI sono in costante evoluzione e ogni nuova versione viene identificata con un numero univoco. La prima versione denominata HDMI 1.0 era in grado di raggiungere un bitrate massimo di 4,9 Gb/s (165 MHz), sufficiente per una risoluzione di 1080p e WUXGA (1920 × 1200) a 60 Hz. Con l'HDMI 1.3 si arriva ad un bitrate di 10,2 Gb/s (340 MHz), permettendo così risoluzioni più alte come WQXGA (2560 × 1600). Nel 2013 l'HDMI 2.0 è in grado di supportare 32 canali audio e di trasmettere un segnale video con banda passante massima di 18 Gbit/s, permettendo così il supporto ai video 4K (2160p).
Modalità di trasferimento del segnale audio/video HDMI supporta 3 modalità di trasferimento del segnale video (standard, enhanced e alta definizione) e del segnale audio digitale multicanale, su un unico cavo. Questi dati video vengono codificati in tecnologia TMDS e trasmessi in modalità digitale su un canale HDMI. Lo standard prevede il supporto per segnali audio digitali non compressi a più canali; a partire dalla versione 1.2 sono supportati fino a 8 canali audio a 1 bit, la stessa tecnologia usata dai Super Audio CD. L'HDMI non dipende dai vari standard di televisione digitale quali ATSC o DVB.
La trasmissione dei dati video, audio e ausiliari che avviene sul canale TMDS viene effettuato in tre periodi differenti, durante il periodo relativo ai dati video viene trasmessa una linea dell'immagine, e tra una riga e l'altra vengono trasmessi i dati relativi all'audio e ai dati ausiliari, inframmezzati a loro volta da un periodo in cui sono trasmessi dati di controllo.
Formati supportati L'HDMI è compatibile con tutti i principali formati video digitali. Tra le innovazioni che si sono susseguite nel corso dello sviluppo dello standard vi è anche l'aumento della massima risoluzione video supportata. Inizialmente era la 1080p utilizzata dalla televisione ad alta definizione e dai supporti ottici HD DVD e Blu-ray, dalla versione 1.4 si è arrivati al formato 2160p (4K) di TV e proiettori. Anche la massima profondità dei colori è aumentata notevolmente arrivando a 16 bit per canale per un totale di 48 bit, il che si traduce nella possibilità teorica di codificare oltre 280 000 miliardi di colori. È stato incluso anche il supporto al 3D.
Meccanismi di protezione dei contenuti L'HDMI è dotato di un sistema di protezione dei contenuti, o DRM (Digital Rights Management), chiamato HDCP (High-Definition Content Protection), supportato dalla sua versione 1.1 in poi.
L'HDCP è stato sviluppato inizialmente da Intel ed è fornito da una società controllata dal produttore stesso, la Digital Content Protection (LLC), e viene implementato in tutti i prodotti HD DVD e Blu-ray. Si tratta di un meccanismo di codifica che può essere decriptato solo da particolari dispositivi hardware. Quindi in teoria, rispetto ad altri DRM dovrebbe essere più difficile da aggirare da parte dei pirati informatici. Per usufruire dei contenuti ad alta definizione è opportuno utilizzare questa tecnologia abbinata all'interfaccia HDMI: utilizzando altre connessioni, come il video a componenti, il segnale potrebbe essere automaticamente degradato (a seconda del livello di protezione impostato), riducendo la qualità dell'immagine e rendendo quindi inutile l'utilizzo di sorgenti ad alta definizione.
Canali di comunicazione L'HDMI ha tre canali di comunicazione fisicamente separati: il DDC, il TMDS e l'opzionale CEC. Con la versione 1.4 dell'HDMI sono stati aggiunti ARC e HEC.
Canale TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) Si tratta di una tecnologia di trasmissione dati ad alta velocità utilizzata nelle interfacce HDMI e DVI. Consiste in 3 canali che trasportano i dati audio/video e alcuni dati ausiliari, in grado di raggiungere un volume di dati di 3,4 Gb/s per canale. Con lo standard HDMI 2.0 viene rinnovato il canale TMDS che è in grado di raggiungere un volume dati di 6 Gb/s.
Tecnica di segnalazione: conforme alla specifica DVI 1.0 Single-link (HDMI Tipo A) o dual-link (HDMI Tipo B). Pixel rate video: da 25 a 165 MHz (Tipo A) o 330 MHz (Tipo B). I formati video con pixel rate inferiore a 25 MHz (ad es. 13,5 MHz nel caso del formato 480i/NTSC) sono trasmessi con un meccanismo di ripetizione dei pixel. Codifica dei pixel: RGB 4:4:4, YCbCr 4:2:2, YCbCr 4:4:4. Velocità di campionamento audio: audio fino a 1536 KHz (con l'HDMI 1.x erano supportate solo le seguenti: 32 kHz, 44,1 kHz, 48 kHz, 88,2 kHz, 96 kHz, 176,4 kHz, 192 kHz). Canali audio: fino a 32 (8 con l'HDMI 1.x). Rinnovate le specifiche con l'HDMI 2.0
Canale CEC La funzione CEC (Consumer Electronics Control) presente in HDMI consente di controllare vari dispositivi tra di loro e permette all'utente di usare un solo telecomando per controllarli. Le caratteristiche del CEC sono opzionali ed è quindi il produttore della periferica a deciderne l'implementazione. Nel caso in cui tutti i componenti dell'HDMI siano connessi tramite CEC, diventa possibile trasferire i comandi a tutti i componenti tramite un unico dispositivo di controllo. I comandi includono l'accensione e spegnimento, l'avvio della riproduzione, l'abilitazione della modalità standby, la registrazione e altri.
Basato sul protocollo standard AV Link; Utilizzato per le funzioni di controllo a distanza; Bus seriale unidirezionale a un conduttore; Definito nella specifica HDMI 1.0.
Canale DDC (Display Data Channel) Consente la comunicazione delle specifiche del display come il nome del produttore, il tipo di prodotto, i formati audio e video supportati con le relative risoluzioni, ecc. ai vari dispositivi connessi.
Tecnica di segnalazione I²C con frequenza di clock a 100 kHz Struttura dati E-EDID conforme alle specifiche EIA/CEA-861B e VESA Enhanced EDID.
Canali ARC e HEC La versione 1.4 dell'HDMI introduce due nuovi canali: l'ARC (Audio Return Channel) e l'HEC (HDMI Ethernet Channel). Queste funzionalità utilizzano due pin del connettore: il pin precedentemente non utilizzato e il pin "Rilevazione Hot plug".