Чем отличаются HDMI 1.4 от 2.1? Сравниваем разные версии интерфейса

31.10.2020

HDMI (High Definition Multimedia Interface) на данный момент является самым распространенным и универсальным способом передать картинку с компьютера, ноутбука, ресивера или игровой консоли на телевизор или монитор. Пожалуй главная прелесть HDMI-подключения заключается в том, что он одновременно передает и аудио, и видеосигнал, упрощая процесс подключения. Главный недостаток — обилие версий HDMI с разной пропускной способностью, которые порождают многочисленные вопросы в духе «потянет ли этот кабель 4K с частотой 100 Гц»? На данный момент актуальная версия протокола HDMI носит цифру 2.1, однако в продаже полно техники, работающей по протоколу HDMI 2.0 и даже 1.4.

В этом материале мы разберемся с ключевыми различиями всех версий HDMI, поддерживаемых разрешений и «улучшайзеров» вроде HDR и Dolby Vision. Также вы научитесь разбираться, какой кабель нужен для 4K телевизора, какой для игрового монитора, а какой для проектора.

Как работает HDMI

Цифровой сигнал состоит из последовательности нулей и единиц и у него нет промежуточных состояний, как у аналогового сигнала. При передаче сигнала по HDMI закодированные данные отправляются по кабелю с небольшим запасом чтобы сигнал можно было нормально расшифровать, если если часть нулей или единиц по пути потеряются. Если сигнал будет передаваться настолько плохо, что этого запаса не хватит, «полезного» сигнала не получится вовсе, а телевизор будет показывать малоприятные аудио и видео-артефакты. Если нарушения в сигнале превышают определенный уровень, изображение и звук пропадают полностью.

HDMI 1.0 ― 1.1

В начале 2000-х годов стало очевидно, что за цифровым DVI нет будущего. Этот цифровой стандарт упирался в собственные технологические ограничения, не мог передавать аудио и использовался преимущественно в компьютерных мониторах. Нужен был единый формат, который позволит домашним гаджетам общаться между собой на одном языке. В итоге чуть ли не все большие шишки из мира видеобизнеса выделили инженеров для разработки единого стандарта. Так в конце 2002 года миру был представлен HDMI.

Первая версия протокола позволяла передавать видео в качестве 1080p/60 Гц и аудио в 192 кГц/24 бит. Пропускная способность канала была ограничена цифрой 4.95 Гбит/с. Спустя два года в свет вышла версия 1.1 в которой добавилась поддержка защиты звука, необходимая для проигрывания DVD-Audio. Не забыли и о совместимости с DVI. Теперь с помощью переходника DVI можно подключить устройство с поддержкой HDMI, будь то монитор или телевизор.

HDMI 1.2 ― 1.2а

Летом 2005 грянуло следующее большое обновление ― HDMI 1.2. Появилась поддержка Super Audio CD и унифицированный разъем HDMI A, который теперь подходится для использования и в телевизорах, и в компьютерных мониторах. А все потому, что он научился работать одновременно и с «родной» для мониторов RGB-палитрой, и с телевизионной палитрой YCbCr.

Буквально через несколько месяцев зимой 2005 года прилетело небольшое обновление HDMI 1.2a, главным новшеством которого стала сертификация в соответствии стандарту CEC (Consumer Electronics Control). Отныне производители кабелей были обязаны тщательно подходить к проверке кабелей и использованию коннекторов.

HDMI 1.3 ― 1.3b

С выходом версии 1.3 протокол перешел на следующую ступень развития, став основной для тех версий HDMI, который мы привыкли видеть сегодня. Новость дня: в два с лишним раза увеличилась пропускная способность. Было 4.95 Гбит/с, стало 10.2 Гбит/с. Так новая версия позволяла передавать картинку в разрешении 1920x1080 при частоте обновления 120 Гц, либо же 2560x1440 при базовых 60 Гц. Появилась поддержка 10/12/16-битной глубины цвета, в отличие от 8-битной глубины в предыдущих версиях HDMI. Де-факто HDMI стал отраслевым стандартом, а многие из этих цифр актуальны и по сей день, хотя прошло почти 15 лет.

Кроме того, именно в этой спецификации был разработан специальный малогабаритный разъем для использования с фото и видеокамерами. Приблизительно в этом время врачи диагностировали смерть обычных DVD-дисков, поэтому в спецификациях HDMI добавилась поддержка аудиокодеков DTS-HD Master Audio и Dolby True HD, которые использовались в Blu-Ray и HD DVD.

Спустя год консорциум разработчиков выкатил небольшой и малоинтересный для рядового пользователя апдейт HDMI 1.3b, в котором изменилось несколько узкоспециализированных деталей вроде CEC-спецификаций.

HDMI 1.4 ― 1.4b

И вот спустя 7 абзацев текста мы наконец добрались до актуального варианта HDMI, который до сих пор активно используется в технике. Главное новшество ― поддержка контента в высоком разрешении, который станет действительно актуальным только спустя десять лет. Ложкой дегтя стали ограничения по частоте развертки, в 4K мы могли передавать изображение с частотой не выше 30 Гц.

Также HDMI обзавелся двунаправленным каналом передачи данных, который дал возможность работать с Ethernet-устройствами и передавать аудиосигнал в двух направлениях: к примеру с телевизора на ресивер и обратно. Среди других нововведений стоит отметить автоматическое улучшение контента (АСЕ) и оптимизацию параметров картинки на экране телевизора в соответствии с типом материала. Вместе с версий 1.4 был презентован новый компактный разъем Micro-HDMI.

В версиях 1.4a и 1.4b был сделан упор на поддержку трехмерного видео: сначала контент и технику привели к более жестким стандартам качества, затем HDMI научился передавать 3D-контент в разрешении 1080p при частоте обновления 120 Гц.

HDMI 2.0 ― 2.0b

С выходом второй версии формат HDMI окончательно шагнул в светлое будущее, в котором все смотрят ролики в 4K, а 60-герцовые мониторы встречаются лишь в музее техники. Главная новость — картинку в 4K теперь можно передавать с частотой в 60 Гц и 24-битной цветопередачей. Да, поддержка высокого разрешения имелась и раньше, однако частота в 24 или 30 Гц была хороша для традиционных фильмов и сериалов, но мало подходила для динамичного контента вроде видеоигр или спортивных трансляций. Среди других нововведений выделялась поддержка дисплеев с нетрадиционными пропорциями вроде 21:9.

В последующих версиях (2.0a, 2.0b ) сначала добавилась поддержка HDR-контента, затем улучшилась его реализация.

HDMI 2.1

Выход HDMI 2.1 стал самым масштабным обновлением протокола со времен появления 4K и трехмерного видео. Эта версия получила название Ultra High Speed и научилась передавать видеопоток в разрешении 8K и 10K. Параллельно подтянулась частота обновления при популярных разрешениях 2K и 4K, оба передаются с частотой 120 Гц, отвечая всем требованиям некстген консолей и игр будущего. Но это лишь на поверхности, если копнуть вглубь, то интересных нововведений получилось куда больше.

Так переменная частота обновления (VRR) снижает или устраняет задержку, дрожание и разрыв кадра для более плавного и детализированного игрового процесса. В схожем ключе работает и технология для снижения задержки Quick Frame Transport. Потенциально это крайне важные фичи для игр будущего. На основании VRR была создана технология QMS Quick Media Switching, которая устраняет помехи при смене частоты обновления в потоковом видео.

Ах да, новый формат позволил всем любителям кино вкусить прелесть HDR контента. Если раньше нас завлекали обычным HDR, то теперь ему на смену пришел новый стандарт Dynamic HDR (HDR+). Если обычный HDR ровняет все под одну гребенку, выставляя одинаковые параметры яркости цветопередачи для всех кадров, динамичный HDR подбирает оптимальные значения не просто под каждый конкретный кадр, а под разные его области. Поэтому картинка в формате Dynamic HDR выглядит одновременно и очень насыщенно, и натурально.

HDMI A, C и D: в чем разница?

Пройдясь по всем версиям HDMI, было бы неправильно обойти вниманием и типы подключения. За годы существования этого стандарта он обзавелся пятью разными типа коннекторов. HDMI А ― это всем известная классика. HDMI B был нужен для передачи двухканального сигнала, но стал ненужен с выходом версии 1.3. Типы С и D были созданы для уменьшения размеров порта по аналогии с mini и microUSB. Ну а тип E c необчным защитным коннектором рассчитан на промышленное использования и в бытовых магазинах встречается редко.