Diferencias entre HDMI, DVI, DisplayPort, Thunderbolt, MHL y VGA

Durante los últimos años, los conectores de pantalla apenas han variado. Nos acostumbramos a conectar nuestros monitores al ordenador a través de VGA, y afortunadamente las teles dejaron atrás las conexiones analágicas, para adoptar el HDMI. La imagen digital llegó a nuestros PCs a través de DVI, y más tarde, el propio HDMI, un estándar también utilizado con las consolas o los reproductores de DVD, blu-ray,  Blu-ray 4K Ultra HD, etc.

Paradojas del lenguaje, los estándares nunca son un estándar por mucho tiempo. Unas veces es necesario sustituirlos porque se quedan anticuados. O hay otros mejores y más eficaces. Pero en otras ocasiones las guerras entre fabricantes rivales se disputan lanzando nuevos estándares incompatibles que obligan a otras empresas o a los consumidores a elegir. Lo hemos visto en las últimas décadas con las míticas guerras VHS vs. Betamax, Blu-ray vs. HD-DVD y, más recientemente, el lío de los formatos 4K HDR.

HDMI aún sigue reinando sin oposición, pero en los últimos años han surgido nuevos competidores: Thunderbolt, MHL, y DisplayPort. ¿Qué es lo que aportan? ¿Realmente son una mejora?

Vamos a intentar responder a estas preguntas mostrando cuáles sonlasdiferencias entre HDMI, DVI, DisplayPort, Thunderbolt, MHL y VGA.

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VGA: un clásico en el ocaso

El conector VGA (Video Graphics Array), también llamado D-Sub 15 (tiene 15 pines), fue uno de los últimos estándares informáticos universales desarrollados por IBM. Apareció en 1987 y en pocos años se convirtió en el estandar informático para conectar la tarjeta gráfica al monitor.

Fue una revolución a principios de los años 90. Por aquel entonces ofrecía una resolución de 320x240 píxeles con 256 colores simultáneos. Al fin los PC podían competir con las consolas en el apartado gráfico, y con las aplicaciones de diseño de los Mac y los Commodore Amiga. Los anteriores estándares CGA y EGA sólo ofrecian 4 y 16 colores simultáneos. Con el paso de los años el estándar VGA se ha ampliado para dar cabida a mayor resolución y profundidad del color. Actualmente acepta una resolución máxima de 2048x1536 píxeles.

Aunque muchos usuarios aún conectan su PC al monitor a través de VGA, es una tecnología anticuada que conviene jubilar, porque es el último estándar analógico de imagen que queda.

Al ser una transmisión analógica la calidad de imagen depende de aspectos como la calidad de cable y su longitud, o las interferencias electromagnéticas. Si usas un cable muy largo o de baja calidad sin malla aislante, o pones en marcha el microondas y otros electrodomésticos cerca de él, la imagen se difumina. Incluso aparecen cortes, artefactos y otros defectos.

Aunque muchos monitores y tarjetas modernas aún lo incluyen por compatibilidad, está en desuso y ya ha desaparecido de portátiles, tablets, y otro hardware.

DVI: la era digital 

El estreno de los formatos de vídeo digitales, como el DVD, contribuyó al nacimiento del estándar DVI (Digital Visual Interface), presentado por Digital Display Working Group en 1999.

Es capaz de transmitir vídeo digital sin comprimir a una resolución máxima de 2560 x 1600 píxeles a 60 Hz. También acepta vídeo encriptado usando el sistema de protección HDCP, pero debe ser la propia fuente la que se encargue de gestionar dicha protección.

DVI se popularizó rápidamente gracias a que es compatible con VGA, pues se trata del único conector que acepta tanto señales analógicas como digitales. En realidad hay diferentes variantes.  DVI-A sólo acepta señales analógicas. DVI-D sólo digitales, mientras que DVI-I transmite las dos. Dentro de estos dos últimos formatos, el modo Single link acepta una resolución máxima de 1920x1200 píxeles a 60 Hz. La variante Dual Link (DL) añade 6 pines adicionales que aumentan el ancho de banda y la resolución máxima a 2560 x 1600 píxeles a 60 Hz.

¿Cómo saber qué tipo de DVItenemos en nuestra tarjeta gráfica o monitor? Simplemente hay que mirar los pines de la conexión. En esta imagen se ve claramente (corresponde a un conector macho):

Como se puede ver, las variantes que aceptan señal analógica, DVD-I y DVD-A, tienen 4 pines adicionales a la izquierda, que hemos resaltado en rojo. Con estos conectores simplemente hay que usar un adaptador DVI/VGA para enlazar un cable VGA, sin conversión ni circuitería adicional. A nivel de calidad de imagen tanto DVD-I como DVD-D ofrecen la misma, pues simplemente transportan unos y ceros, pero las variantes Dual Link ofrecen más ancho de banda y resolución máxima.

Al tratarse de una señal digital no sufre interferencias ni depende de la calidad del cable o su longitud como el estándar VGA, pero lógicamente la señal pierde intensidad con la distancia, como todo el transporte de datos. Los expertos recomiendan no utilizar cables de más de 4.5 metrosen resoluciones 1080p. A 720p la distancia aumenta a 15 metros. Con distancias mayores es aconsejable usar un repetidor de señal.

Popularmente al DVI a veces se le llama el HDMI sin audio, que básicamente significa que la calidad de imagen que ofrece es la misma, al tratarse de imagen digital. El DVI no puede transportar audio (salvo en configuraciones no estándar como algunas tarjetas gráficas de NVIDIA) pero a cambio es compatible con las señales analógicas, así que puede funcionar con ordenadores y monitores antiguos.

Puedes encontrar conectores DVI en tarjetas gráficas, monitores, reproductores de DVD y blu-ray, y algunos televisores.

HDMI: el presente

Al igual que el DVI nació para jubilar al analógico VGA, el HDMI (High Definition Multimedia Interface) fue creado en 2002 de forma consensuada por los principales fabricantes (Sony, Philips, Hitachi, Panasonic, etc.), para desterrar el euroconector y otros estándares analógicos de los televisores.

Con el paso de los años se ha convertido en uno de los formatos más universales de la historia, pues ya se usa por igual en televisores, ordenadores, consolas, reproductores de música, DVD, Blu-ray y Blu-ray 4K Ultra HD, tablets y smartphones, entre otros. En estos dos últimos casos, se emplea una variante de menor tamaño llamada mini HDMI.

Una de las particularidades del HDMI es que tanto el audio como el vídeo están encriptados por la protección anticopia HDCP, que no permite copiar el contenido que transmite.

El conector de 29 pines ofrece diferentes funcionalidades según la versión:

• HDMI 1.0: Acepta una resolución máxima 1080p a 60 Hz con hasta 8 canales de audio 24-bit. El ancho de banda máximo es de  4.9 Gbps.
• HDMI 1.2: Añade soporte a formatos de audio en alta fidelidad, como el Super Audio CD
• HDMI 1.3: Se lanzó para dar cobertura a los formatos de audio HD del estándar Blu-ray, como Dolby True HD y DTS HD. También aumentó el ancho de banda a 10.2 Gbps.
• HDMI 1.4: la excusa de esta actualización es el estreno del formato Blu-ray 3D. Además se aumenta la resolución a 4096x 2160 píxeles a 24 Hz y 3840x2160 píxeles a 30 Hz, para añadir la compatibilidad con las nuevas teles 4K. También los cables HDMI 1.4 pueden incluir un cable de datos Ethernet de hasta 100 Mbps, para transmitir la señal de Internet. Se añade un canal de retorno de audio para conectar con amplificadores antiguos.
• HDMI 2.0a: aumenta el ancho de banda a 18 Gbps y la tasa de refresco de la resolución 4K sube de 30 a 60 Hz. Los canales de audio aumentan a 32 y mejora también su bitrate. Permite hasta dos streamings de vídeo y cuatro de audio simultáneos.
• HDMI 2.0b (enero de 2017): Anunciado recientemente, su principal aportación es una mejora en el soporte HDR de los nuevos televisores 4K.
• HDMI 2.1 (mediados 2017): recién presentado en CES 2017, añade resolución 8K a 60 Hz, 4K a 120 Hz, tasa de refresco variable, HDR dinámico y sonido eARC.

Por tanto, a la hora de comprar los cables HDMI hay que comprobar que sea compatible con la versión que necesitamos. Si queremos ver una película en Blu-ray tanto el reproductor como la tele como el cable deben ser compatibles con HDMI 1.3. Si es un Blu-ray 3D o vamos a conectar una tele 4K, necesitamos un cable HDMI 1.4. Es suficiente para ver películas 4K, que funcionan a 24 Hz, pero para jugar a videojuegos con resolución 4K el hardware deber se compatible HDMI 2.0, pues es el único que ofrece resolución 4K a 60 Hz. Algunos fabricante llaman a los cables HDMI de Categoria 1 para indicar que cumplen los requisitos del vídeo a 1080p, mientras que la Categoría 2 o alta velocidad da soporte a resoluciones mayores.

HDMI es compatible con DVI, así que se pueden enviar o recibir datos entre ambos formatos con un simple adaptador HDMI - DVI. Recuerda que el DVI no acepta audio ni la protección HDCP, así que si se usa con vídeo protegido (como una película eb Blu-ray) la calidad de la imagen se reduce automáticamente a baja resolución como respuesta a la ausencia de HDCP.

DisplayPort: el estándar de PC

Es cierto que el HDMI cubre las principales necesidades, pero la Asociación de Estándares Electrónicos de Vídeo (VESA) pensó que podía ir un paso más allá, añadiendo nuevos extras pensados para los ordenadores. Así nació, en 2007, DisplayPort, que ha sido adoptado por casi todos los fabricantes de tarjetas gráficas y monitores.

La principal aportación de este conector de 20 pines es que transmite los datos a través de micro paquetes, así que es más efectivo, requiere menos hardware, y es fácilmente escalable. Además puede transportar hasta cuatro canales de datos de distinto tipo: vídeo, audio, datos USB, etc. Es un formato abierto por el que no hay que pagar licencias, como ocurre con HDMI. Y es compatible con VGA, DVI y HDMI mediante adaptadores (es lo que se conoce como Modo Dual o DisplayPort++).

Con las últimas revisiones se ha añadido un Modo Alterno en conector USB Tipo C que permite incluir la especificación DisplayPort en un conector de este tipo. Es decir, se puede utilizar el conector USB Tipo C no sólo para transmitir datos o recargar un portátil, o el móvil, sino también para transmitir imagen y sonido bajo DisplayPort. Es lo que hace Apple en sus nuevos MacBooks Pro.

Como pasa con el HDMI, existe una variante más pequeña llamada mini DisplayPort, usada en tablets y portátiles.

También hay diferentes versiones:

• DisplayPort 1.1: Permite un ancho de banda máximo de 8,64 Gbps y añade la compatibilidad con la protección HDCP, que se une a la propia DPCP. Acepta usar cables de fibra óptica para transmitir datos, lo que permite usar cables más largos. Soporta resolución 4K a 30 Hz y 8 canales de audio.
• DisplayPort 1.2: Dobla el ancho de banda y transmite varios canales de vídeo a la vez.
• DisplayPort 1.3: Soporte para la resolución 4K a 120 Hz, 5K a 60 Hz y 8K a 30 Hz. Es capaz de transmitir dos fuentes de vídeo 4K a la vez.
• DisplayPort 1.4: Añade varias tecnologías presentes en los nuevos televisores 4K HDR, como HDR10 o Rec. 2020. También la tecnología de compresión de imagen DSC para hacer streamings a 8K y 60 Hz. El ancho de banda aumenta hasta los 21.6 Gbps. La tarjeta GTX 1080 es la primera con DisplayPort 1.4.

¿Cuáles son sus ventajas frente al HDMI?

Lo cierto es que con los servicios más populares (videojuegos 1080p o 4K, películas en Blu-ray y similares, streaming de Netflix y equivalente), no hay ninguna diferencia. Pero DisplayPort añade extras como el soporte de resolución 8K, mayor facilidad para conectar varios monitores desde un único DisplayPort, y mayor ancho de banda. También resulta más efectivo si hay que instalar cables de más de 15 metros, pues se puede emplear fibras óptica, que atenúa menos la señal.

MHL: pensado para los smartphones

Silicon Image desarrolló MHL en 2010 con el apoyo de Sony, Samsung, y otros fabricantes de móviles. El objetivo era crear una versión simplicada de HDMI con sólo 5 pines, para utilizarla en dispositivos de pequeño tamaño como los smartphones y las tablets. El consumo también sería menor al disponer de modos de ahorro de energía. A cambio, aunque MHL suele implementarse sobre un conector microUSB, se requiere que un complemento de hardware instalado en el cable haga la conversión para conectarlo a una tele con HDMI:

MHL 1 sólo podía transmitir vídeo a 1080p con 8 canales de audio adicionales, pero el estándar ha evolucionado hasta el nuevo Super MHL, pensado para transmitir vídeo con resolución 8K a 120 Hz con HDR y gamut de color extendido, sonido Dolby Atmos y DTS:X. Además recarga una batería con una potencia de 40W, y tiene soporte multipantalla.

Super MHL se implementa en diferentes tipos de conectores, desde uno propio hasta los clásicos micro USB, HDMI, o el nuevo USB Tipo C. Es el que menos ancho de banda requiere para transmitir vídeo a 4K y 8K.

Thunderbolt: el todo-en-uno de Intel

Thunderbolt es una tecnología desarrollada por Intel para competir con USB. La primera versión podía transmitir datos en los dos sentidos a 10 Gbps, además de ser compatible con PCIe, HDMI y DisplayPort, e incluir funciones de alimentación y recarga.

Thunderbolt 1 y 2 no tuvieron mucho éxito porque los cables eran caros, los royalties altos, y USB 3.1 pronto igualó sus funcionalidades. El estándar parecía destinado al fracaso, pero entonces Intel hizo una jugada maestra: con ayuda de Apple, anuncióThunderbolt 3 a través del conector USB Tipo C y aumentó el ancho de banda a los 40 Gbps. Ahora no sólo tiene más ancho de banda que la competencia, sino que con un único conector puede enviar datos por USB, recargar portátiles, móviles y tablets con una potencia de 100W, y conectar periféricos compatibles PCIe 3.0, HDMI 2.0 y DisplayPort 1.2.

También es capaz de trasmitir dos señales simultáneas 4K a 60 Hz, o un único canal 4k a 120 Hz. Y todos los canales de audio proporcionados por HDMI o DisplayPort.

Numerosos portátiles de Acer, Asus, HP, Lenovo, Apple y otras compañías, discos SSD y discos duros externos, así como muchas placas base de PCs de escritorio, ya incluyen puertos Thunderbolt 3.

¿Con cuál me quedo?

Hace apenas un par de años el HDMI parecía imbatible. Pero el estreno del USB Tipo C ha cambiado la partida. Ahora que DisplayPort, Thunderbolt 3 y Super MHLutilizan USB Tipo C como puerto, no sólo trasmiten imagen y sonido, sino que el mismo conector también sirve para recargar el móvil o intercambiar ficheros.

Cada vez más portátiles, tablets y monitores incluyen alguno de estos nuevos formatos, así que al menos en el campo de los ordenadores, parece que van a plantar batalla al HDMI. En el mercado de televisores es otra historia, pues ahí el HDMI 2.1 cubre las necesidades actuales y futuras de audio, vídeo y datos, y no se requiere nada más.

Desde el punto de vista del usuario, la calidad de imagen y sonido que se obtiene con todos ellos es la misma, en las mismas condiciones y con cables no superiores a 4 o 5 metros. Usar uno u otro conector depende de si necesitamos (o no) sus funcionalidades extra, que hemos explicado en este artículo.

[Fuentes de algunos datos: Wikipedia, Sony, Hitachi]

Qué es 4K HDR y por qué es tan importante en los nuevos televisores