HDMI 2.1: разрешение 10K и другие возможности нового стандарта

Интерфейс HDMI 2.0, пред­на­зна­чен­ный для пере­да­чи муль­ти­ме­ди­а­кон­тен­та высо­кой чет­ко­сти, актуа­лен уже боль­ше четы­рех лет — солид­ный воз­раст для стре­ми­тель­но меня­ю­ще­го­ся мира высо­ких тех­но­ло­гий. Однако в нача­ле 2017 года анон­си­ро­ва­ли HDMI 2.1. Зачем он понадобился?

СТРЕМИТЕЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ

В нача­ле 2000‑х годов опе­ра­то­ры спут­ни­ко­во­го и кабель­но­го теле­ви­де­ния в США и Японии нача­ли регу­ляр­ные транс­ля­ции в новом фор­ма­те — HDTV (High Definition Television). В срав­не­нии с теле­ви­де­ни­ем стан­дарт­ной чет­ко­сти, HDTV обес­пе­чи­ва­ло кар­тин­ку гораз­до боль­ше­го раз­ре­ше­ния. Чтобы ее смот­реть, поль­зо­ва­те­лям тре­бо­вал­ся при­ем­ник соот­вет­ству­ю­ще­го сиг­на­ла, устрой­ство отоб­ра­же­ния (теле­ви­зор) и осо­бый кабель, спо­соб­ный пере­да­вать боль­шой объ­ем инфор­ма­ции. Эту воз­мож­ность и предо­ста­вил HDMI.

Наряду с циф­ро­вым видео новый интер­фейс поз­во­лял транс­ли­ро­вать мно­го­ка­наль­ное аудио. В част­но­сти, мак­си­маль­ная про­пуск­ная спо­соб­ность по одно­му про­во­ду состав­ля­ла 4,9 Гбит/​с, видео пере­да­ва­лось в фор­ма­те 1080p (60 Гц), а звук был 8‑канальным (192 кГц/​24 бит). Впоследствии раз­ра­бот­чи­ки посто­ян­но совер­шен­ство­ва­ли стан­дарт, наде­ляя его новы­ми воз­мож­но­стя­ми. Научили управ­лять быто­вой элек­тро­ни­кой, доба­ви­ли под­держ­ку 3D-​изображения и фор­ма­тов сжа­тия зву­ка без поте­ри каче­ства, «подру­жи­ли» с 4K.

Не менее важ­ным свой­ством HDMI ока­за­лась уни­вер­саль­ность: бла­го­да­ря нали­чию мини­а­тюр­ных вер­сий меха­ни­че­ско­го разъ­ема (mini и micro) появи­лась воз­мож­ность встра­и­вать соот­вет­ству­ю­щий видео­вы­ход в ком­пакт­ные пле­е­ры и даже планшеты.

БЫСТРЕЕ, ЧЕТЧЕ… НУЖНЕЕ?

Но про­гресс не сто­ит на месте, и там, где воз­мож­но­стей при­выч­ных стан­дар­тов интер­фей­сов рань­ше хва­та­ло с лих­вой, после появ­ле­ния аппа­ра­ту­ры сверх­вы­со­кой чет­ко­сти раз­ра­бот­чи­кам при­шлось ломать голо­ву над тем, как пере­да­вать по муль­ти­ме­дий­но­му кабе­лю кар­тин­ку боль­ше­го раз­ре­ше­ния, чем Ultra HD.

Первые устрой­ства, сде­лав­шие 4K менее акту­аль­ным, появи­лись еще в 2014 году (Apple iMac с дис­пле­ем Retina 5K, теле­ви­зо­ры ана­ло­гич­но­го раз­ре­ше­ния от LG и Toshiba, и т. д.). В резуль­та­те ста­ло оче­вид­но, что вза­мен HDMI 2.0 (при том, что акту­аль­ность стан­дар­та никто не ста­вит под сомне­ние) рано или позд­но при­дет­ся при­ду­мы­вать что-​то новое. И буду­щее муль­ти­ме­диа яви­лось в виде вер­сии 2.1, кото­рую анон­си­ро­ва­ли на недав­но про­шед­шем фору­ме Consumer Electronics Show — 2017.

Какие же нов­ше­ства несет новый стан­дарт? Во-​первых, уве­ли­че­на про­пуск­ная спо­соб­ность — с 18 до 48 Гбит/​с. Благодаря это­му гаран­ти­ру­ет­ся более эффек­тив­ная пере­да­ча сигналов.

Также сре­ди под­дер­жи­ва­е­мых раз­ре­ше­ний отныне не толь­ко 4K и 5K (с часто­той 100/​120 Гц), но и 8K (7680?4320 точек при часто­тах 50, 60, 100, 120 Гц) и даже 10K (10 тыс. пик­се­лей по длин­ной сто­роне кад­ра, те же часто­ты). Разумеется, под­держ­ка эта заяв­ле­на аван­сом, ведь ни теле­ви­зо­ров, ни съе­моч­ной аппа­ра­ту­ры тако­го клас­са в про­да­же еще нет. Китайская BOE Technology Group одна­жды пока­за­ла 82-​дюймовый 10K-​экран, но сде­ла­ла это ради демон­стра­ции соб­ствен­ных воз­мож­но­стей, при­знав его выпуск ком­мер­че­ски неце­ле­со­об­раз­ным. Зато уже есть несколь­ко моде­лей теле­ви­зо­ров и про­фес­си­о­наль­ных видео­ка­мер клас­са 8K.

Помимо это­го, при­выч­ное спе­ци­а­ли­стам цве­то­вое про­стран­ство BT.2020 (стан­дарт Rec. 2020) допол­не­но 16-​битной раз­ряд­но­стью (глу­би­на цве­та на каж­дый канал).

Еще одним ново­вве­де­ни­ем ста­ло появ­ле­ние двух функ­ций: Dynamic HDR и Game Mode VRR. Первая под­ра­зу­ме­ва­ет исполь­зо­ва­ние дина­ми­че­ских мета­дан­ных в HDR, когда пере­да­ва­е­мый на теле­ви­зор сиг­нал опти­ми­зи­ру­ет каче­ство изоб­ра­же­ния в зави­си­мо­сти от кон­крет­ной сце­ны, исполь­зуя аппа­рат­ное и про­грамм­ное пре­об­ра­зо­ва­ние. Вторая задей­ству­ет пере­мен­ную часто­ту обнов­ле­ния кад­ров, то есть напо­ми­на­ет тех­но­ло­гии AMD FreeSync и NVIDIA G‑SYNC для ком­пью­тер­ных мони­то­ров. Game Mode VRR предот­вра­ща­ет вход­ную задерж­ку видео­сиг­на­ла, «заи­ка­ние» и раз­ры­вы изоб­ра­же­ния. Заявлено, что дан­ный режим будет рабо­тать с любой совре­мен­ной видео­кар­той и игро­вой приставкой.

И послед­нее нов­ше­ство заклю­ча­ет­ся в том, что за счет тех­но­ло­гии eARC воз­мож­на пере­да­ча объектно-​ориентированного зву­ка, к при­ме­ру, Dolby Atmos и DTS:X. Напомним, реверс­ный зву­ко­вой канал (Audio Return Channel) устра­ня­ет необ­хо­ди­мость исполь­зо­ва­ния отдель­но­го аудио­ка­бе­ля при под­клю­че­нии зву­ко­во­го устройства.

ПОД ЗАЩИТОЙ

Вопрос защи­ты кон­тен­та явля­ет­ся болез­нен­ным как для пра­во­об­ла­да­те­лей, так и для поль­зо­ва­те­лей. Для его реше­ния ком­па­ния Intel созда­ла про­то­кол защи­ты циф­ро­во­го кон­тен­та HDCP 2.2 (High-​bandwidth Digital Content Protection). Ключи к преды­ду­щей вер­сии HDCP умель­цы подо­бра­ли быст­ро. Поэтому раз­ра­бот­чи­ки сде­ла­ли все, что­бы в HDCP 2.2 уси­лить защи­ту от копирования.

Последняя на сего­дня вер­сия про­то­ко­ла пред­по­ла­га­ет меры без­опас­но­сти при пере­сыл­ке инфор­ма­ции меж­ду источ­ни­ком и устрой­ством отоб­ра­же­ния, при­ме­няя метод DRM. Шифруется сам канал свя­зи, а его физи­че­ская реа­ли­за­ция не важ­на — это может быть даже обыч­ный USB.

HDCP 2.2 отли­ча­ет­ся улуч­шен­ны­ми клю­ча­ми шиф­ро­ва­ния, что затруд­ня­ет пере­хват инфор­ма­ции. Кроме того, отныне при­ме­ня­ет­ся так назы­ва­е­мая про­вер­ка локаль­но­сти: источ­ник отправ­ля­ет сиг­нал при­ем­ни­ку, и если за 20 мс не полу­ча­ет ответ, бло­ки­ру­ет пере­да­чу данных.

Учтите: про­то­кол 2.2 пред­на­зна­чен исклю­чи­тель­но для 4K-​оборудования и дей­ству­ет не толь­ко на теле­ви­зи­он­ный сиг­нал, но и на все его состав­ля­ю­щие, в том чис­ле зву­ко­вую дорожку.

Версия 2.2 акту­аль­на с 2013 года, и выход HDMI 2.1 пока никак не повли­ял на пла­ны раз­ра­бот­чи­ков — авто­ры впра­ве рас­счи­ты­вать на защи­ту интел­лек­ту­аль­ной соб­ствен­но­сти в рам­ках при­выч­ной эко­си­сте­мы, а потре­би­те­лям сто­ит пом­нить, что для про­смот­ра 4K-​контента необ­хо­дим соот­вет­ству­ю­щий теле­ви­зор с одним пор­том HDCP 2.2.

ПОСЧИТАЛИ — ПРИЗАДУМАЛИСЬ

На бума­ге новый стан­дарт выгля­дит инте­рес­но, одна­ко что­бы реа­ли­зо­вать весь зало­жен­ный в него функ­ци­о­нал, без сме­ны «желе­за» (теле­ви­зо­ров и дру­гой аппа­ра­ту­ры) будет не обой­тись. Это же каса­ет­ся «транс­пор­та». Правда, кабель 48 Гбит/​с для обыч­ных слу­ча­ев не тре­бу­ет­ся — он нужен толь­ко для про­дви­ну­тых режи­мов типа 4К@120 Гц или 8K HDR. Добавим, что кабель ново­го клас­са меха­ни­че­ски сов­ме­стим с суще­ству­ю­щи­ми HDMI-​разъемами, под­дер­жи­ва­ет кон­нек­то­ры типа A, C и D, а так­же дру­жит с HDMI Ethernet Channel. В свою оче­редь, тех­но­ло­гия eARC рабо­та­ет через 48-​гигабитный кабель и HDMI High Speed with Ethernet.

В любом слу­чае, если учесть «демо­кра­тич­ность» 4К-​телевизоров, пере­ход на устрой­ства с под­держ­кой HDMI 2.1 совер­шен­но точ­но уда­рит по кар­ма­ну потребителя.

Лицензиатам HDMI 1.4b при­дет­ся заклю­чать новое согла­ше­ние, что­бы иметь пра­во исполь­зо­вать спе­ци­фи­ка­цию 2.1 в сво­их про­дук­тах. Но это не каса­ет­ся ком­па­ний, про­дви­га­ю­щих обо­ру­до­ва­ние стан­дар­та HDMI 2.0, — они авто­ма­ти­че­ски полу­чат доступ к HDMI 2.1. Как уточ­ня­ет HDMI Forum, Inc., для таких ком­па­ний не преду­смот­ре­ны ни допол­ни­тель­ная еже­год­ная або­нент­ская пла­та за при­ня­тие спе­ци­фи­ка­ции 2.1, ни новый лицен­зи­он­ный пла­теж и/​или уве­ли­че­ние теку­щих роялти.

Стандарт утвер­дят во вто­ром квар­та­ле 2017 года, тест на соот­вет­ствие спе­ци­фи­ка­ци­ям будет готов чуть поз­же, ну а пер­вые моде­ли с HDMI 2.1 появят­ся бли­же к лету. Поэтому и у про­из­во­ди­те­лей, и у поль­зо­ва­те­лей есть вре­мя, что­бы подготовиться.

Источник: TVnews