HDMI 2.1, безусловно, одно из наиболее значительных обновлений стандарта HDMI в последние годы. Первоначально анонсированный в ноябре 2017 года, HDMI 2.1 значительно увеличивает максимальную пропускную способность HDMI до 48 Гбит/с (а при использовании сжатия даже больше). Хотя внешние источники с HDMI 2.1 стали доступны только недавно, некоторые телевизоры поддерживают этот стандарт с 2019 года.
Новый формат позволяет источникам HDMI теоретически передавать сигналы с разрешением вплоть до 10К при частоте 120 Гц (при использовании сжатия). Он также добавляет множество новых функций, включая динамический HDR, HDMI Forum VRR, Quick Media Switching, Auto Low Latency Mode, и eARC. Xbox Series X и PS5 поддерживают HDMI 2.1, что позволяет им передавать сигналы в 4k с частотой до 120 кадров в секунду, в то время как PS4 и Xbox One X имели максимальную частоту 60 кадров в секунду в играх с 4k.
Когда это нужно?
В настоящее время немного устройств поддерживают HDMI 2.1. Это упомянутые Xbox Series X, PS5 и некоторые видеокарты, например, NVIDIA RTX 3080. Чтобы в полной мере использовать возможности этих устройств вам также нужен телевизор с поддержкой HDMI 2.1, чтобы реализовать все его возможности. Некоторые модели телевизоров имели поддержку HDMI 2.1 еще до того, как появились первые внешние устройства. К примеру, порты нового формата добавили в модели LG 2019 года (LG B9 OLED). Хоть особенности технологии HDMI 2.1 могут улучшить впечатление от просмотра обычного контента, более высокая пропускная способность и новые функции особенно полезны для игр и экранов с высоким разрешением и высокой частотой обновления.
Главные функции HDMI 2.1
HDMI 2.1 является значительным апгрейдом по сравнению со старым форматом. Он добавляет множество новых функций и увеличивает максимальную пропускную способность, которую может поддерживать кабель с 18 Гбит/с до 48 Гбит/с. Ниже рассмотрим список основных, важных для потребителя функций HDMI 2.1.
Высокая пропускная способность
Без использования сжатия HDMI 2.1 увеличивает максимальную пропускную способность кабеля до 48 Гбит /с, а с использованием сжатия - до 128 Гбит /с. Может пройти еще много лет, прежде чем устройствам потребуется такая огромная пропускная способность. А производители могут выпускать модели телевизоров, которые требуют меньшую пропускную способность.
Например, если компания хочет выпустить телевизор, который поддерживает разрешение 4k при частоте 120 Гц, с цветовой субдискретизацией 4:2:0 и портами HDMI 2.1, то ему для работы потребуется пропускная способность около 32 Гбит /с. Это даст производителям значительно большую гибкость и позволяет им сократить затраты, так как не нужно будет реализовывать поддержку лишней пропускной способности, которую устройство просто не будет использовать - телевизору 4k не требуется столько ресурсов, сколько телевизору 8k.
Кроме того, телевизору с HDMI 2.1 не нужно обязательно поддерживать все его функции. Это также может немного усложнить задачу выбора для потребителей, поскольку нужно будет проверять способности каждого устройства, чтобы убедиться, что оно сможет поддерживать те функции, которые нужны.
Поддержка высокого разрешения и большей частоты обновления экрана
Увеличение пропускной способности дает возможность производителям телевизоров выпускать новые устройства с разрешением до 10К (10420x4320 пикселей). Конечно, вероятность мала, что дисплеи с такими сверхвысокими разрешениями будут доступны на рынке ближайшие годы. Главное преимущество того, что 4k телевизор поддерживает HDMI 2.1 заключается в том, что он может воспроизводить контент 4k при частоте 120 Гц, на который рассчитаны игровые консоли.
В таблице ниже указаны разрешения экрана и частоты обновления, подходящие для HDMI 2.1. Имейте в виду, что информация в столбце "Скорость" основана на типе кабеля, и значение Premium указывает на пропускную способность в 18 Гбит/с, а Ultra - 48 Гбит/с, то есть максимальную пропускную способность для HDMI 2.1.
Что такое цветовая субдискретизация 4:2:0/4:2:2/4:4:4 можно узнать из нашей статьи.
Динамический HDR
Как и другие технологии, например, Dolby Vision и HDR 10+, динамический HDR позволяет параметрам контента устанавливать диапазон яркости для каждой сцены или даже для каждого кадра. Телевизор рассчитывает отдельно каждую сцену и обеспечивает большую глубину, детализацию, контрастность и яркость. Мы еще не знаем, насколько хорошо работает эта технология или насколько она похожа на другие динамические форматы HDR. Пока не появится достаточное количество контента, предназначенного для нового формата, мы не сможем полностью оценить все особенности.
HDMI Forum VRR (Variable Refresh Rate)
Группа компаний, стоящих за разработкой HDMI, вслед за AMD с их FreeSync и NVIDIA с G-SYNC, создали свою собственную версию протокола VESA (VESA Adaptive Sync protocol) под названием HDMI Forum VRR. Это формат VRR, который, работает только с устройствами с HDMI 2.1. На данный момент Xbox Series X поддерживает его наряду с VRR FreeSync. PS5 также должна получить поддержку HDMI Forum VRR в будущем обновлении прошивки. Обратите внимание, что не все телевизоры с HDMI 2.1 поддерживают HDMI Forum VRR, как, например, LG UN8500.
Точно определить имеет ли телевизор поддержку HDMI Forum VRR бывает проблематично. Поскольку Xbox One X/S и Xbox Series X поддерживают HDMI, VRR и FreeSync, мы не знаем наверняка, какой именно формат работает на телевизоре. Как только PS5 получит поддержку HDMI Forum VRR, это будет легче определить, так как консоль не поддерживает FreeSync.
Auto Low Latency Mode (ALLM)
Автоматический режим низкой задержки входного сигнала или Auto Low Latency Mode — это еще одна замечательная функция, созданная специально для геймеров. Она позволяет телевизорам при запуске игры с совместимого устройства автоматически включать режим "Игра" с низкой задержкой. Это избавляет от необходимости вручную переключаться в этот режим.
Также теперь определяется, какой контент воспроизводится: игра, игровой ролик на YouTube или фильм - и происходит автоматическое переключение по мере необходимости. Некоторые телевизоры Sony имеют специальную функцию, позволяющую переводить их в режим "Игры" при подключении PlayStation, официально это не считается ALLM, потому что оно не работает ни с одним другим устройством. Также эту функцию также можно найти на телевизорах с HDMI 2.0, таких как Samsung TU8000.
Quick Media Switching (QMS)
В прошлом, когда устройство меняло параметры посылаемого сигнала или когда вы переключали режимы изображения, пока телевизор перестраивался, экран на несколько секунд становился черным. Особенно это было заметно при использовании игровых консолей — у них частота обновления и даже разрешение иногда изменяются в зависимости от контента. Быстрое переключение между медиа или Quick Media Switching (QSM) устраняет эту проблему. Когда подключен совместимый внешний источник телевизор больше не показывает черный экран — переключение происходит мгновенно.
Quick Frame Transport (QFT)
Быстрая передача кадров (Quick Frame Transport или QTF) изменяет способ передачи кадров с исходного устройства на дисплей. Процесс происходит с гораздо большей скоростью, за счет чего уменьшается задержка. Input lag зависит от многих факторов, включая время, необходимое дисплею для обработки изображения и отображения его на экране. QFT сокращает это время и, как следствие, снижает input lag.
Enhanced Audio Return Channel (eARC)
Улучшенный реверсивный звуковой канал (Enhanced Audio Return Channel или eARC), является частью стандарта HDMI с версии 1.4. ARC позволяет подключать к телевизору ваши устройства (Blu-ray, игровую консоль и т. д.) и иметь один кабель HDMI, подключенный к другому устройству. Это обеспечивает двунаправленную связь между устройством и телевизором: с телевизора передается аудио, а устройство отправляет обратно видео —для всего это необходим только один кабель. Такой вариант отлично подходит для настенного телевизора, так как избавляет от множества проводов.
Однако текущая реализация ARC имеет некоторые ограничения. К ним относится низкая пропускная способность (~1 Мбит/с), которая ограничивает качество звука, передающегося по обратному каналу, и делает невозможной отправку несжатого звука высокого качества. Этой проблемы нет, только если внешнее устройство тоже совместимо с eARC. В таком случае пропускная способность увеличивается до впечатляющих 37 Мбит/с. Как следствие, передается несжатый звук 5.1 и 7.1, такой как Dolby TrueHD и DTS-HD MA, которые часто встречаются в системах Dolby Atmos и DTS:X.
Питание кабеля HDMI
С выходом HDMI 2.1 появился новый кабель с обозначением Ultra High Speed (сверхвысокая скорость), который позволяет источнику передавать сигнал на скорости до 48 Гбит/с. Это большой апгрейд по сравнению с кабелем премиум-класса, который используется с источниками HDMI 2.0 и поддерживает скорость передачи сигнала до 18 Гбит/с. Из-за высоких требований к производительности новому кабелю может потребоваться дополнительное питание для нормальной работы, и новая функция позволяет это сделать. Дополнительная мощность требуется только в достаточно длинных кабелях, а также при монтаже коммерческих или промышленных систем.
При использовании функции питания кабеля HDMI существует только один правильный способ его подключения и он отмечен на на самом кабеле. Если подключить наоборот, функция просто не будет работать и не получится организовать максимальную пропускную способность.
Display Stream Compression 1.2
В связи с повышением требований к пропускной способности, необходимой для HDMI 2.1, появилась потребность в новых, более совершенных, методах сжатия. Наиболее распространенным методом сжатия видеопотока является технология, имеющая название Display Stream Compression (DSC). Изначально она была разработана для использования на компьютерах и не могла эффективно кодировать большинство телевизионных сигналов. Группа VESA, отвечающая за поддержку DSC, выпустила ее обновленную версию, известную как DSC 1.2, которая увеличивает максимальную глубину цвета до 16 бит и позволяет использовать кодировку YCbCr 4:2:0 и YCbCr 4:2:2 без необходимости сначала конвертировать сигнал в RGB.
Эта технология, которая совместима сHDMI 2.1 (но не со всеми устройствами, поддерживающими его), значительно увеличивает максимальную пропускную способность без ущерба для качества изображения. DSC требуется только для устройств с очень высоким разрешением и высокой частотой обновления, и, скорее всего, пройдет еще много лет, прежде чем начнется более обширное ее использование.
Часто задаваемые вопросы
Какие устройства будут поддерживать HDMI 2.1?
Как уже говорилось, в 2021 году только Xbox Series X и PS5, а также некоторые видеокарты поддерживают HDMI 2.1. Поскольку этот формат предназначен в основном для игр, маловероятно, что другие устройства, используемые нами повседневно (например, ТВ-приставки), когда-либо будут поддерживать HDMI 2.1.
Что касается Blu-ray проигрывателей, HDMI 2.0 имеет достаточную пропускную способность для поддержки разрешения 8k при 24 Гц с 8-битным сигналом вместо 10-битного, поэтому может пройти еще какое-то время, прежде чем мы увидим проигрыватели Blu-ray с поддержкой HDMI 2.1. Однако, вероятно, что такие устройства понадобятся для воспроизведения контента 8k HDR, когда он станет повсеместно доступным.
Как определить, поддерживает ли мой телевизор HDMI 2.1?
Порт HDMI 2.1 достаточно легко найти. Осмотрите заднюю панель вашего телевизора, и прочитайте надписи над входами HDMI. Хотя на некоторых из них не будет специальной надписи "HDMI 2.1", но может быть указана максимальная частота обновления при разрешении 4k. Порт HDMI 2.0 может иметь обозначение "4k @ 60 Гц", а HDMI 2.1 - "4k @ 120 Гц" и также иметь метку eARC.
Вы также можете обратиться к техническим характеристикам телевизора или даже проверить настройки устройства с HDMI 2.1, чтобы убедиться, что оно работает, используя по максимуму свои возможности.
Устройство поддерживает функции HDMI 2.1, значит ли это что оно поддерживает HDMI 2.1?
Не обязательно. Одним из интересных изменений является то, что впервые за долгое время производители могут реализовать некоторые функции HDMI 2.1 в HDMI 2.0 (например, VRR и ALLM), потому что они требуют очень небольшой дополнительной пропускной способности. Устройства, поддерживающие эти функции, включая Samsung Q60/Q60T QLED, TCL 6 Series/S635 2020 QLED и Xbox One S/X, не поддерживают HDMI 2.1, они просто реализуют некоторые ее функции.
Другим примером является eARC, который можно добавить практически на любое устройство HDMI 2.0 после обновлением прошивки. Некоторые телевизоры с HDMI 2.0 имеют поддержку eARC. Опять же, они поддерживают только отдельные функции HDMI 2.1, но не саму технологию.
Нужно ли покупать другие кабели?
Это зависит от того, что вам нужно. Новый сверхскоростной (Ultra High Speed) кабель использует тот же разъем, что и существующие. За исключением eARC, для которого потребуется кабель Premium High Speed + Ethernet, большинство других функций могут быть реализованы на имеющемся оборудовании. Однако, если вы захотите воспользоваться преимуществами высокого разрешения или более высокой частоты обновления, вам все-таки нужно будет заменить кабели.
Важно отметить, что сами кабели не привязаны к определенной версии технологии. Нет такого определения, как кабель HDMI 2.0 или кабель HDMI 2.1. Они проходят процесс сертификации, который удостоверяет их определенную пропускную способность. HDMI 2.0 требует максимальной пропускной способности в 18 Гбит/с, и кабели, которые были сертифицированы для этого, помечены как "Premium". Новые кабели, сертифицированные для максимальной пропускной способности 48 Гбит/с, помечены как "High Speed". Это не означает, что кабель "Premium" нельзя использовать с устройством HDMI 2.1, просто он не имеет достаточной пропускной способности. И наоборот - вы можете легко использовать High Speed-кабель на любом старом устройстве.
Можно ли как-то проапгрейдить имеющиеся у меня устройства?
Зависит от устройства. Высокая пропускная способность HDMI 2.1 требует более продвинутых процессоров, поэтому маловероятно, что какой-либо существующий дисплей сможет поддерживать более высокое разрешение или частоту обновления, если он имеет только порт HDMI 2.0. С другой стороны, большинство дополнительных функций, например eARC и ALLM, не имеют таких требований, и хотя понадобятся довольно значительные изменения в прошивке, их можно реализовать и на существующих устройствах. Что касается eARC, то его уже начали поддерживать некоторые телевизоры с HDMI 2.0.
Заключение
HDMI 2.1 - это значительный и важный апгрейд по сравнению с HDMI 2.0. Чтобы в полной мере воспользоваться всеми функциями, вам нужны совместимые с ним устройства и дисплей. Поддержка HDMI 2.1 появилась в некоторых моделях телевизоров, а также в игровых консолях нового поколения. Новый формат дает возможность использовать более высокое разрешение и частоту кадров, что обеспечивает плавный и захватывающий игровой процесс. Однако, если вы не геймер, маловероятно, что в ближайшее время вам понадобится телевизор с HDMI 2.1.
Спасибо, что дочитали и надеемся, что такая подробная статья ответила на все вопросы касательно технологии HDMI 2.1.
Если остались вопросы - задавайте их в комментариях!
Другие статьи по телевизионным технологиям:
