какое разрешение поддерживает hdmi
Виды HDMI интерфейсов: чем отличаются и какой нужен вам
Содержание
Содержание
Интерфейс HDMI появился в 2003 году как совместная разработка Hitachi, Philips, Sony, Technicolor, TOSHIBA и других видеокомпаний. На тот момент он казался почти идеальным интерфейсом на замену аналоговых видов подключения. Спустя 18 лет и 13 версий, начиная с HDMI 1.0, появилась путаница. Обычному пользователю сложно разобраться, какой конкретно кабель ему нужен. Давайте подробно разберем основные особенности HDMI.
Какой сигнал передается и где применяется
HDMI (High Definition Multimedia Interface) разработан как стандарт для передачи видео высокого разрешения. Помимо этого, по кабелю одновременно передается цифровой аудиосигнал. Он широко применяется в телевизорах, компьютерах и ноутбуках, игровых приставках, мониторах, саундбарах и многих других устройствах мультимедиа. В некоторых девайсах, таких как ТВ, есть даже 2–3 разъема HDMI: это позволяет одновременно подключить, к примеру, PlayStation, медиаплеер и что-то еще. Длина самого кабеля для подключения обычно достигает 10 метров, чего вполне достаточно для дома.
Из-за большой пропускной способности интерфейса (об этом ниже) увеличение длины до 20-30 метров возможно лишь с применением так называемых повторителей сигнала.
Для передачи данных на большие расстояния используются активные волоконно-оптические кабели. Они длиной до 100 метров и подойдут для больших коттеджей, офисных и торговых помещений. Недостаток только один — очень высокая цена в сравнении с обычным кабелем.
Версии HDMI и их отличия
Актуальных версий HDMI на момент написания статьи три. Для наглядности мы свели их в таблицу. Более подробные данные, в том числе и для устаревших версий, можете посмотреть в специализированном материале.
Версия HDMI
Макс. скорость передачи данных
Максимальное доступное разрешение
Поддержка HDR
1080p при 144 Гц
1440р при 75 Гц
4K при 30 Гц
1080p при 240 Гц
1440р при 144 Гц
4K при 60 Гц
4K при 144 Гц (240 Гц с DTS*)
8K при 30 Гц (120 Гц с DTS*)
* данные передаются со сжатием по технологии Display Stream Compression 1.2
Стоит учесть, что фактическая пропускная способность конкретного кабеля обычно выше, чем заявлено в таблице. Например, дома у автора статьи проложен 10-метровый HDMI версии 1.4 от компьютера к телевизору, тем не менее, он способен выдавать 60 Гц при разрешении 3840×2160, если выставить в драйверах видеокарты упрощенную цифровую субдискретизацию YCbCr 4:2:0.
Однако, чтобы иметь поддержку всех фишек ТВ с разрешением 4K, в том числе расширенного динамического диапазона HDR и полноценного цветового охвата FullRGB 4:4:4, нужен кабель версии 2.0.
Если вам нужно подключить суперсовременное оборудование, например консоль Xbox Series или PlayStation 5, не обойтись без кабеля версии 2.1. Только он может выводить 120 Гц при 4K, а также поддерживает опции вроде VRR и eARC.
Виды разъемов и распиновка
Существуют четыре вида слотов HDMI. Тип А является самым распространенным и используется в ТВ, ноутбуках, приставках, видеокартах и других устройствах. Типы С и D применяются в планшетах или видеокамерах. Тип Е предназначен для автомобиля.
Структурно, сам кабель состоит из 19 жил: четыре идут отдельно, остальные собраны в пять групп по три провода. Оболочка обычно выполнена из поливинилхлорида или нейлона, а в дорогих моделях добавляют ферритовые кольца, которые устраняют помехи.
Коннектор Type A состоит, соответственно, из 19 контактов. Первые девять передают сигнал, с 10 по 12 — такт, с 13 по 16 — служебные, 17 и 18 — это заземление и питание 5В, а последний является детектором подключения.
Какие бывают функции у HDMI
За годы развития High Definition Multimedia Interface обзавелся множеством дополнительных примочек.
HDMI CEC (Consumer Electronics Control) позволяет управлять несколькими устройствами. Если к телевизору подключен внешний тюнер или приставка, можно настроить их и переключать каналы с одного пульта. Многие производители используют разные названия для этой функции: Anynet+ (Samsung), BRAVIA Sync (Sony), Simplink (LG), EasyLink (Philips).
HDMI ARC (Audio Return Channel) используется в саундбарах и колонках. Если подключить аудиоустройство к порту телевизора с соответствующей маркировкой, то оно автоматически синхронизируется с ним: включается и выключается одновременно с ТВ, громкостью также можно управлять с одного пульта.
eARC может передавать звук формата 7.1 без сжатия (против 5.1 со сжатием у обычного ARC), а также сигнал с высокой дискретизацией для технологий Dolby Atmos и DTS:X. Есть только в HDMI 2.1.
VRR — переменная частота обновления, также доступна только в последней версии стандарта. Эта функция — аналог технологий Freesync и G-Sync для мониторов, то есть она позволяет телевизору регулировать частоту обновления в реальном времени, а не использовать фиксированные 60 или 120 Гц. Правда, ее поддерживает лишь ограниченное число моделей ТВ. Будет полезна для динамичных игр: VRR доступна как для текущего, так и нового поколения Xbox. У Sony же переменная частота есть только в PlayStation 5.
Отличие от DisplayPort
HDMI и DisplayPort выполняют одну и ту же задачу — передают картинку и звук на устройство. Разница между ними в том, что HDMI применяется для широкого спектра мультимедиа-устройств, а DP используют в основном для подключения мониторов.
Если сравнивать спецификации, то у DisplayPort 2.0 явное преимущество — скорость передачи данных до 80 Гбит/с (против 48 Гбит/с у HDMI 2.1). Тем не менее, даже версия 1.3 позволяет подключать геймерские мониторы с частотой обновления до 360 Гц при разрешении 1080p, а любой HDMI ограничен планкой 240 Гц. Также DP поддерживает обе технологии динамической частоты: G-Sync от NVIDIA и Freesync от AMD, у HDMI есть только поддержка последней.
Еще из плюсов DP — возможность последовательного подключения нескольких мониторов, что пригодится для рабочей станции.
Отличие HDMI 1.4 от HDMI 2.0 (a/b), HDMI 2.1
Вот уже более десятка лет разъем HDMI является наиболее распространённым стандартом передачи сигнала высокой чёткости. Выбор в его пользу сделали едва ли не все участники рынка, благодаря доступности, поддержке всех современных технологий и постоянному развитию. Разработчики HDMI переходников постоянно совершенствуют своё детище, предоставляя производителям и пользователям всё самое лучшее, чего достигла AV-отрасль. 
Коммутация HDMI обновляется чаще других стандартов передачи AV-сигнала, и порой это создаёт определённые трудности простым пользователям. От версии к версии, стараясь не просто идти в ногу со временем, а задавать вектор развития, разработчики добавляют в стандарт все новые «фичи».
Когда это что-то революционное, новой версии присваивается номер по возрастанию (1, 1.2, 1.3, 1.4, 2, 2.1), а когда речь идёт о расширении уже имеющегося функционала, к этому номеру добавляют буквенное значение (1.2a, 1.3a, 1.4b, 2.0a и т.д.). Сегодня хотелось бы рассказать, в чем разница HDMI 1.4 от HDMI 2.0, HDMI 2.0a (b) и других версий, не относящихся к разрешению 4K.
Актуальные версии HDMI
На сегодня актуальной версией считается HDMI 2.0 (a/b), которая была официально анонсирована 4 сентября 2013 года. Оборудование с его поддержкой стало появляться в продаже в 2014 году, и сейчас данный интерфейс уже имеется на борту многих устройств.
Но это совершенно не означает, что устройства с поддержкой более ранних версий следует выбросить. Вовсе нет! Как вы увидите из таблиц ниже, среднестатистическому пользователю для просмотра спутниковых / кабельных / эфирных HD телеканалов и фильмов, да и для ноутбуков и домашних компьютеров HDMI 1.2-1.4 будет вполне достаточно.
Хотя, конечно, в спецификации версии 2.0 больше всяких «плюшек» с прицелом на 5-7 лет вперед. А вот бежать впереди паровоза и пытаться сейчас искать телевизор с HDMI 2.1 «на борту» совершенно не стоит. Его ещё попросту не произвели, ведь он был представлен лишь в начале января 2017 года. Итак, приступим к детальному изучению спецификаций различных версий HDMI…
Основные характеристики HDMI разных версий
Обратимся к основным характеристикам разных версий HDMI, а самое главное, узнаем в чем разница HDMI 1.4 и 2.0 (самых актуальных версий). Отметим почти пятикратное увеличение пропускной способности последней версии по сравнению с версией 1.4.
| HDMI Version | |||||||
| 1.0–1.2a | 1.3–1.3a | 1.4–1.4b | 2.0–2.0b | 2.1 | |||
| Спецификации сигнала | |||||||
| Пропускная способность | 4.95 Gbit/s | 10.2 Gbit/s | 10.2 Gbit/s | 18.0 Gbit/s | 48.0 Gbit/s | ||
| Максимальная скорость передачи данных | 3.96 Gbit/s | 8.16 Gbit/s | 8.16 Gbit/s | 14.4 Gbit/s | 42.6 Gbit/s | ||
| TMDS | 165 MHz | 340 MHz | 340 MHz | 600 MHz | 1200 MHz | ||
| Количество каналов TMDS | 3 | 3 | 3 | 3 | 4 | ||
| Схема кодирования | 8b/10b | 8b/10b | 8b/10b | 8b/10b | 16b/18b | ||
| Компрессия (опционально) | — | — | — | — | DSC 1.2 | ||
| Поддержка форматов цветов | |||||||
| RGB | Да | ||||||
| YCBCR 4:4:4 | Да | ||||||
| YCBCR 4:2:2 | Да | ||||||
| YCBCR 4:2:0 | — | — | — | Да | Да | ||
| Глубина цвета | |||||||
| 8 bpc (24 bit/px) | Да | ||||||
| 10 bpc (30 bit/px) | Да | ||||||
| 12 bpc (36 bit/px) | Да | ||||||
| 16 bpc (48 bit/px) | — | Да | Да | Да | Да | ||
| Цветовое пространство | |||||||
| SMPTE 170M | Да | ||||||
| ITU-R BT.601 | Да | ||||||
| ITU-R BT.709 | Да | ||||||
| sRGB | — | Да | Да | Да | Да | ||
| xvYCC | — | Да | Да | Да | Да | ||
| sYCC601 | — | — | Да | Да | Да | ||
| AdobeYCC601 | — | — | Да | Да | Да | ||
| Adobe RGB (1998) | — | — | Да | Да | Да | ||
| ITU-R BT.2020 | — | — | — | Да | Да | ||
| Характеристики аудио | |||||||
| Частота дискретизации на канал (макс) | 192 kHz | ||||||
| Звуковая частота (макс) | ? | ? | 768 kHz | 1536 kHz | 1536 kHz | ||
| Размер образца | 16–24 bits | 16–24 bits | 16–24 bits | 16–24 bits | 16–24 bits | ||
| Количество аудиоканалов (макс) | 8 | 8 | 8 | 32 | 32 | ||
Эти данные из официальной спецификации HDMI мало что говорят простому пользователю. Гораздо чаще людей интересует, какое разрешение и частоту кадров поддерживает стандарт, потому что именно эти данные широко рекламируются производителями телевизоров, мониторов, компьютерного железа и прочей техники, а также указываются в характеристиках игр и видеофайлах.
Максимальные частоты и разрешения HDMI поддержки
Вот это уже интереснее! А интереснее потому, что львиная доля потребителей хочет знать не данные по TMDS или глубине цвета, а «потянет ли новая видеокарта 4K», или «можно ли смотреть Full HD каналы на этом телевизоре» и т.п.
| Видео формат | Версия HDMI / Максимальная скорость передачи данных | |||||||
| Разрешение | Частота обновления (Hz) | Скорость передачи данных | 1.0–1.1 | 1.2–1.2a | 1.3–1.4b | 2.0–2.0b | 2.1 | |
| 3.96 Gbit/s | 3.96 Gbit/s | 8.16 Gbit/s | 14.4 Gbit/s | 42.6 Gbit/s | ||||
| HD Ready (720p) 1280 × 720 | 24 | 576 Mbit/s | Да | Да | Да | Да | Да | |
| 30 | 720 Mbit/s | Да | Да | Да | Да | Да | ||
| 60 | 1.45 Gbit/s | Да | Да | Да | Да | Да | ||
| 120 | 2.99 Gbit/s | — | Да | Да | Да | Да | ||
| Full HD (1080p) 1920 × 1080 | 24 | 1.26 Gbit/s | Да | Да | Да | Да | Да | |
| 30 | 1.58 Gbit/s | Да | Да | Да | Да | Да | ||
| 60 | 3.20 Gbit/s | Да | Да | Да | Да | Да | ||
| 120 | 6.59 Gbit/s | — | — | Да | Да | Да | ||
| 144 | 8.00 Gbit/s | — | — | Да | Да | Да | ||
| 240 | 14.00 Gbit/s | — | — | — | Да | Да | ||
| 2K (1440p) 2560 × 1440 | 30 | 2.78 Gbit/s | — | Да | Да | Да | Да | |
| 60 | 5.63 Gbit/s | — | — | Да | Да | Да | ||
| 75 | 7.09 Gbit/s | — | — | Да | Да | Да | ||
| 120 | 11.59 Gbit/s | — | — | — | Да | Да | ||
| 144 | 14.08 Gbit/s | — | — | — | Да | Да | ||
| 240 | 24.62 Gbit/s | — | — | — | — | Да | ||
| 4K 3840 × 2160 | 30 | 6.18 Gbit/s | — | — | Да | Да | Да | |
| 60 | 12.54 Gbit/s | — | — | — | Да | Да | ||
| 75 | 15.79 Gbit/s | — | — | — | — | Да | ||
| 120 | 25.82 Gbit/s | — | — | — | — | Да | ||
| 144 | 31.35 Gbit/s | — | — | — | — | Да | ||
| 240 | 54.84 Gbit/s | — | — | — | — | Да | ||
| 5K 5120 × 2880 | 30 | 10.94 Gbit/s | — | — | — | Да | Да | |
| 60 | 22.18 Gbit/s | — | — | — | — | Да | ||
| 120 | 45.66 Gbit/s | — | — | — | — | Да | ||
| 8K 7680 × 4320 | 30 | 24.48 Gbit/s | — | — | — | — | Да | |
| 60 | 49.65 Gbit/s | — | — | — | — | Да | ||
| 120 | 102.2 Gbit/s | — | — | — | — | Да | ||
Как можно видеть, практически весь потенциал Full HD, которого вполне достаточно для простого телезрителя, был раскрыт еще в HDMI версии 1.3-1.4. Именно с разрешением 1920 × 1080 транслируются HD телеканалы.
4K контент вполне можно смотреть (или играть) уже на оборудовании с поддержкой HDMI 1.4, правда, только лишь при частоте 30 Гц. Но огромное количество людей даже и не знают про какие-то там Герцы… HDMI 2.0 и выше дает огромный прирост и в разрешении, и в пропускной способности, и в кадрах. Но надо ли это прямо сейчас? Кому и для чего?
Поддерживаемые функции HDMI всех версий
Теперь поговорим о функциях HDMI, поддерживаемых в разных версиях.
В версии 1.4 всё самое востребованное (3D, ARC, CEC) уже имеется, а что привносится, начиная с версии 2.0, выглядит скорее избыточным для большинства пользователей. Судите сами: в HDMI 2.0 есть Full HD 3D со скоростью 120 кадров в секунду, цветовая субдискретизация 4:2:0, 25 кадров в секунду 3D-форматов, и аудио стандарты HE-AAC и DRA.
А по сути: 3D уже мало кого интересует (в этом году Samsung и LG свернули производство 3D панелей, за ними вскоре последуют и другие производители). 4:2:0, DRA… «Что это?» – спросит 95% покупателей, а то, что действительно важно, это лишь поддержка 4K со скоростью 60 кадров в секунду (FPS).
| Функции | HDMI version | ||||||
| 1.0 | 1.1 | 1.2–1.2a | 1.3–1.3a | 1.4–1.4b | 2.0–2.0b | 2.1 | |
| Full HD Blu-ray Disc и HD DVD video | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
| Consumer Electronic Control (CEC) | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
| DVD-Audio | — | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
| Super Audio CD (DSD) | — | — | Да | Да | Да | Да | Да |
| Auto lip-sync | — | — | — | Да | Да | Да | Да |
| Dolby TrueHD / DTS-HD Master Audio | — | — | — | Да | Да | Да | Да |
| Обновленный список CEC команд | — | — | — | Да | Да | Да | Да |
| 3D video | — | — | — | — | Да | Да | Да |
| Ethernet channel (100 Mbit/s) | — | — | — | — | Да | Да | Да |
| Обратный аудио канал (ARC) | — | — | — | — | Да | Да | Да |
| 4 аудио потока | — | — | — | — | — | Да | Да |
| 2 видео потока (Dual View) | — | — | — | — | — | Да | Да |
| Hybrid Log-Gamma (HLG) HDR OETF | — | — | — | — | — | Да | Да |
| Статический HDR (статические HDR метаданные) | — | — | — | — | — | Да | Да |
| Динамический HDR (динамические HDR метаданные) | — | — | — | — | — | — | Да |
| Расширенный Обратный аудио канал (eARC) | — | — | — | — | — | — | Да |
| Переменная частота обновления (режим игры VRR) | — | — | — | — | — | — | Да |
| Технология сжатия видео потока (DSC) | — | — | — | — | — | — | Да |
Защита HDMI портов
Что действительно важно – защита HDMI портов от выгорания. Тут, к огромному сожалению, никакая новая версия стандарта не спасёт… HDMI порты как горели от «горячего подключения», т.е. подключения без обесточивания, так и горят. Производители хоть и пытаются как-то облегчить ситуацию, добавляя в схемы своих устройств дополнительную защиту, помогает это далеко не всегда. Происходит так потому, что на корпусах устройств присутствуют достаточно высокие (порядка 100 Вольт) статические потенциалы.
Защита HDMI интерфейсов Dr.HD HDMI Protector
В момент подключения устройств происходит выравнивание этих потенциалов (разряд), вследствие чего и происходит повреждение оборудования. Данная проблема известна с самого начала появления HDMI интерфейса. Всё это является следствием общей дешевизны комплектующих. Такая вот схемотехника… Не важно, кто производитель вашего телевизора или видеокарты. Проблема таится в самом интерфейсе.
Поэтому, какую бы версию HDMI ни поддерживали ваши устройства, их коммутацию следует проводить только при отключении всех устройств схемы из розетки! Если делать этого нет возможности или просто хочется дополнительно обезопасить дорогостоящее оборудование, можно (а порой и необходимо) использовать HDMI защиту. Подобные устройства можно легко купить в специализированных магазинах.
Защита HDMI порта DL-SP
В заключение
Итак, надеюсь, нам удалось внести ясность в вопрос не только разницы HDMI 1.4 от HDMI 2.0 (a/b), но и остальных версий стандарта HDMI. Теперь вы знаете, что нет смысла пытаться выставить 4К разрешение на вашей новенькой видеокарте, если у вас старый монитор, а смотреть спутниковые HD каналы в отличном качестве можно и на телевизоре с самой первой версией HDMI.
Автор: Андрей Щукин.