Нынешнее состояние HDMI

Уже более трех лет минуло с момента появляения стандарта HDMI 2.0, и более двух — с момента появления первых потребительских товаров с поддержкой 4K/UHD и входами/выходами HDMI 2.0. Затем последовали улучшения/расширения этого стандарта (такие как поддержка HDR, высокого динамического диапазона), обозначенные как HDMI 2.0a. Появление HDMI 2.0 и переход на него с HDMI 1.4, в сочетание с переходом на стандарт HDCP 2.2 и его механизм защиты авторских прав, привели к ряду проблем совместимости между источниками 4K/UHD сигнала, устройствами отображения и устройствами, находящимися между ними, такими как аудио/видео ресиверы (AVR). Многие из этих проблем были постепенно урегулированы вплоть до состояния, когда наибольшая часть имеющегося сегодня оборудования совместима друг с другом, хотя все еще остаются модели, у которых при подключении к другим устройствам с HDMI 2.0 могут возникать проблемы.

Автор: Ron Jones, 31 Января 2017, ProjectorReviews.com

Еще одним слабым звеном в цепи передачи сигнала, особенно у владельцев домашних кинотеатров с 4K/UHD проектором, являются HDMI кабели. HDMI 2.0 позволяет передавать данные со скоростью до 18 Гбит/с, тогда как у HDMI 2.0 максимальная скорость была на уровне 10,2 Гбит/с. При переходе на HDMI 2.0 обнаружилось, что большинство «скоростных» HDMI кабелей попросту не позволяют дать максимальную пропускную способность стандарта HDMI 2.0 при длине кабеля от 1 метра. Это может оказаться вполне реальной проблемой, поскольку проекторы для домашнего кинотеатра часто монтируются на потолок, на расстоянии более 8 метров от стойки с видео-оборудованием, если учесть, что кабель идет от стойки внутрь стены, затем по стене наверх, затем по потолку к проектору и пр. 

В 2016 Организация Лицензирования HDMI (HDMI Licensing Organization) предложила новые стандарты, включая параметры тестирования для сертификации кабелей, поддерживающих максимальную пропускную способность стандарта HDMI 2.0. Больше информации о Программе Сертификации Высококачественных Скоростных HDMI Кабелей (Premium High Speed HDMI Cable Certification) можно получить здесь. Прошедшие тесты HDMI кабели имеют право обозначаться, как «Premium Certified» скоростные кабели и носить на себе вот такую наклейку: 

Таким образом, если у вас уже имеется, либо есть в планах заиметь домашний кинотеатр с полной поддержкой 4K/UHD, то я настоятельно рекомендую использовать HDMI кабели с наклейкой «Сертификации на Премиальность». Этот шаг даст кабелям вашего кинозала пару лет «задела на будущее», но в течение следующих нескольких лет нас ожидает полностью новое поколение HDMI (см. ниже), которое также потребует нового поколения кабелей.

Следующее Поколение HDMI

И вот, только создалось впечатление, что индустрия потребительской электроники начала справляться с проблемами совместимости стандарта HDMI 2.0, как эта самая HDMI Организация выпускает стандарт HDMI 2.1. Это новое поколение HDMI существенно расширяет возможности данного интерфейса работать с сигналом Ultra HD и соответствующими видеоформатами. 

Текущий стандарт HDMI 2.0 поддерживает сигналы 4K/UHD с частотой развертки 60 Гц. Тем не менее, с такими разрешением и частотой развертки глубина цвета ограничена 8 битами, если формат цветности соответствует 4:4:4, или «RGB формату» (то есть, вся информация о цвете идет в 4K разрешении). Другой возможный вариант — когда используется более низкое разрешение цветности 4:2:0, но при этом глубина цвета может достигать 16 бит. Нынешний стандарт HDMI не поддерживает разрешения за пределами 4K/UHD (2160P), а также частоту развертки за пределами 60 Гц.

Недавно анонсированный стандарт HDMI 2.1 обладает существенно увеличенными по сравнению с HDMI 2.0 возможностями. Если конкретно, то вот (цитата из пресс-релиза":

«Спецификация HDMI 2.1 является новейшим обновлением спецификации HDMI и содержит в себе ряд продвинутых возможностей экосистемы HDMI. Стандарт поддерживает ряд высоких разрешений и частот развертки, включая 8K60 и 4K120, „Dynamic HDR“, а также более высокую пропускную способность благодаря новому кабелю на 48 Гбит/с. HDMI версии 2.1 обратно совместим с более ранними версиями Спецификации HDMI.

Наиболее интересные возможности HDMI Спецификации 2.1:

• »Higher Video Resolutions" — поддержка большого диапазона более высоких разрешений и более быстрых частот развертки включая 8K60Hz и 4K120Hz, обеспечивающих глубокий эффект присутствия и плавность проработки динамичных сцен.
• «Dynamic HDR» позволяет отобразить каждый момент фильма с идеальным сочетанием глубины, детализации, яркости, контрастности и более широких цветовых охватов — каждую сцену, или даже каждый кадр.
• Кабели на 48 Гбит/с дают достаточную ширину канала для поддержки несжатого сигнала HDMI 2.1, включая 8K с HDR. Кабель обратно совместим с более ранними версиями Спецификаций HDMI и может использоваться с ныне существующими HDMI устройствами.
• eARC — поддержка самых продвинутых аудиоформатов, таких как объектный звук, также дает продвинутые возможности по управлению аудиосигналом, включая автораспознавание.
• Game Mode VRR (Игровой Режим с Переменной Частотой Кадров) позволяет процессору 3D графики выводить изображение в тот же момент, когда оно обработано, что дает более плавный и точный игровой процесс, снижает или ликвидирует задержку, прерывистость движений и разрывы кадров."

С технической точки зрения, сенсацией является именно максимальная поддерживаемая пропускная способность, которая поднялась с 18 Гбит/с у HDMI 2.0 до 48 Гбит/с максимум у HDMI 2.1. Это потребует разработки полностью нового поколения интегральных схем передатчиков и приемников HDMI для таких устройств, как телевизоры, проекторы, аудио/видео-ресиверы, Blu-ray плееры и устройства потокового вещания и пр. Ну и потребуется новое поколение проводов HDMI. 

Эта увеличенная пропускная способность HDMI нужна для поддержки продвинутых форматов видео и аудио, таких как:

• поддержка видеоформата 8K/UHD (разрешение 4320p) на частотах развертки до 60 Гц;
• поддержка улучшений 4K/UHD, таких как развертка до 120 Гц и форматы цветности 4:4:4 и RGB при увеличенной глубине цвета и развертке в 60 Гц;
• поддержка форматов HDR, динамически меняющих яркость изображения кадр за кадром;
• поддержка продвинутых объектных аудиоформатов (в частности, более новых, чем уже поддерживаемые стандартом HDMI версии Dolby ATMOS и DTS-X);

Так когда же мы увидим на полках магазинов устройства с поддержкой HDMI 2.1? Могу лишь предположить, что первые продукты выйдут не раньше 2018 года, а широкого распространения не случится до, как минимум, 2020. Помимо этого, первые попытки реализации могут быть ограниченными по функциональности версиями HDMI 2.1, поддерживающими лишь некоторые из новых возможностей. Такие ограниченные версии могут стать доступны еще до того, как появятся устройства с поддержкой максимальной пропускной способности в 48 Гбит и полным набором возможностей из спецификации HDMI 2.1. Говорю это, опираясь на на историю выхода на рынок стандарта HDMI 2.0, когда многие ранние попытки реализации HDMI 2.0 поддерживали только скорость 10,2 Гбит/с (то есть, как у HDMI 1.4), при этом поддерживая только некоторые из возможностей 4K/UHD, определяемых стандартом. На самом деле, до сих пор продаются 4K/UHD устройства с «урезанным» вариантом HDMI 2.0, а стандарт этот, между прочим, вышел более трех с половиной лет назад.