Введение
Эволюция стандарта HDMI прошла долгий путь. Он развивался примерно параллельно с развитием персональных компьютеров и цифровых устройств, таких как игровые приставки.
Подключение компьютера (или другого цифрового устройства) к дисплею прошло долгий путь со времен Apple // и Radio Shack TRS-80, представленных в 1979 году и оснащенных композитным видеовыходом. Этот подход является аналоговым и объединяет всю видеоинформацию в один канал. Оба канала подаются на композитные входы телевизора или монитора, способного работать с композитным видео.
Оригинальный TRS-80 был только монохромным и имел максимальное разрешение 64 x 16 символов. Apple // имел три видеорежима – текстовый режим 40 x 24 символа, 40 x 48 пикселей с 16 цветами в графическом режиме низкого разрешения и 280 x 192 пикселя с 6 цветами в графическом режиме высокого разрешения.
До того как эти компьютеры, ориентированные на потребителя, стали популярными, существовало несколько конкурирующих видеостандартов. Один из первых персональных компьютеров, Altair 8080, не имел встроенного видео, хотя несколько сторонних производителей предложили свои видеорешения. SOL-20, представленный в 1976 году, был еще одним ранним ПК и предлагал композитный монохромный выход с разрешением 64 x 16.
Commodore C64, представленный в 1982 году, несколько поднял планку. Он предлагал композитный цветной видеосигнал с расширенными для того времени возможностями цветного и монохромного видео. Кроме того, он оснащен выходом RCA jack, RF-модулятором, позволяющим подключать компьютер к телевизору, и выходом S-Video через разъем DIN, обеспечивающим высочайшее разрешение и производительность.
С появлением IBM PC (а также IBM PC-совместимых компьютеров) видео стало серьезной проблемой, причем увеличились как разрешение, так и пропускная способность. Первым видеостандартом IBM был MDA (Monochrome Display Adapter), который выводил только текст. За ним в 1981 году последовал CGA (Color Graphics Adapter), который обеспечивал разрешение 320 x 200 пикселей в 4 цвета и 640 x 200 пикселей в 2 цвета.
Это стало стандартным разрешением на несколько лет. За CGA последовали EGA (Enhanced Graphics Adapter), VGA Video Graphics Array) XGA (Extended Graphics Array) и SVGA (Super Video Graphics Array), каждый из которых предлагал более высокое разрешение и глубину цвета, необходимые для графической работы, бизнес-приложений и игр. Все эти графические адаптеры были аналоговыми.
В 1999 году Рабочая группа по цифровым дисплеям представила новый видеостандарт – DVI (Digital Visual Interface). DVI существует в трех вариантах – DVI-D, DVI-A и DVI-I. DVI-D – это только цифровой выход, и обычно этот интерфейс используется для подключения к ЖК-дисплею.
DVI-A – это аналоговый интерфейс, который используется для подключения к старым дисплеям, таким как ЭЛТ. DVI-I – интегрированный интерфейс, передающий как цифровые, так и аналоговые сигналы. Цифровой выход DVI обеспечивает более высокое качество и разрешение изображения.
DVI можно подключить к входу HDMI с помощью адаптера. DVI стал важным шагом вперед, представив цифровое видео. Но он не передавал звук. Для этого требовался отдельный кабель для подключения к аудиовыходу на компьютере или звуковой карте.
Что такое HDMI?
Как бы ни был хорош DVI для многих вещей, по мере того как компьютеры становились все мощнее, а устройства отображения, такие как телевизоры и мониторы, начали предлагать более высокое разрешение и звук со встроенными динамиками, DVI стал препятствием. Компьютер стал способен генерировать высокое разрешение, необходимое для приложений более высокого класса, таких как просмотр видео, игры и потоковое вещание.
И дисплеи, как мониторы, так и телевизоры, также улучшились, получив возможность передавать более реалистичные цвета и плавные движения. Требовалось что-то лучшее, чем DVI. Этим чем-то стал HDMI. Сегодня вы можете встретить ПК с выходом VGA, но это большая редкость. Современные ПК (и многие другие видеоустройства) используют стандарт HDMI.
HDMI -High Definition Multimedia Interface- был представлен в 2002 году и стал следующим поколением цифровых интерфейсов. Он увеличивал разрешение видео и аудио и позволял передавать оба сигнала по одному кабелю.
Помимо использования в компьютерных дисплеях и аудио высокого разрешения, HDMI быстро стал применяться и в других устройствах, требующих передачи видео и звука, например, в игровых консолях. Версия 1.0 HDMI имела максимальное разрешение 1080p при частоте обновления 60 Гц и максимальную пропускную способность 4,95 Гбит/с.
Что касается аудио, то HDMI 1.0 поддерживал до 8 каналов несжатого звука с частотой 192 кГц и разрешением 24 бита, обеспечивая более реалистичное воспроизведение звука.
В 2009 году был выпущен HDMI 1.4. Эта версия обеспечивала разрешение видео 4K с максимальным разрешением 4096 x 2160 пикселей при частоте 30 Гц. В этой версии также был добавлен канал возврата аудиосигнала (RC), который позволяет передавать звук с устройства отображения, например телевизора, на аудиоустройство, например саундбар, что устраняет необходимость в дополнительном кабеле.
Важно знать, что все предыдущие стандарты были однонаправленными: данные передавались от источника, например компьютера или игровой консоли, к устройству отображения. В HDMI 1.4 появилась двунаправленность, а ARC обеспечивает возможность работы в обоих направлениях.
Новое поколение
В 2013 году HDMI получил значительное обновление, выпустив версию HDMI 2.0. Этот релиз увеличил поддержку разрешения 4K при частоте 60 Гц и обеспечил максимальное разрешение 4096 x 2160 пикселей при частоте 60 Гц. Также была увеличена пропускная способность с 10,2 Гбит/с в HDMI 1.4 до 18 Гбит/с. Также улучшению качества видео способствовало внедрение технологии High Dynamic Rage (HDR).
Это позволяет монитору V отображать больше цветов и оттенков, обеспечивая более высокое качество изображения. HDR также улучшает контрастность между светлыми и темными участками изображения. В версии 2.0 также появилась функция dual video streams, которая позволяет передавать на устройство отображения два отдельных видеопотока. Это позволяет лучше работать в многозадачном режиме, играть в игры и отображать картинку в картинке.
Самой последней версией HDMI является HDMI 2.1. Он был выпущен в 2017 году и значительно улучшен по сравнению с предыдущими версиями. Максимальная регулировка подскочила до поддержки 10K (10240 x 4320) при 120 Гц и 8K (7680 x 4320) при 60 Гц.
Очень высокое разрешение и частота обновления значительно улучшили игровой процесс и обеспечили поддержку телевизоров 8K. Пропускная способность также увеличилась до 48 Гбит/с, хотя для ее достижения необходимо использовать ультраскоростной кабель HDMI. Также были улучшены HDR и ARC. HDR был усовершенствован до Dynamic HDR для поддержки новых динамических форматов HDR, включая Dolby Vision и HDR10+.
Это позволяет настраивать HDR на лету, от сцены к сцене или от кадра к кадру, улучшая корреляцию между изображением и звуком. Еще больше улучшает качество звука технология eARC (enhanced ACR), которая поддерживает аудиоформаты более высокого качества, такие как Dolby Atmos и DTS.
HDMI 2.1 также обеспечивает переменную частоту обновления (VRR), которая уменьшает разрывы и заикания экрана. Это особенно полезно в играх. Также для игр полезен режим Auto Low Latency Mode (ALLM), который переключается в режим низкой задержки для игр.
Какой из них лучше всего подходит для меня?
| Функция | HDMI 1.4 | HDMI 2.0 | HDMI 2.1 |
|---|---|---|---|
| Максимальное разрешение | 4K (3840 x 2160) при 30 Гц | 4K (3840 x 2160) при 60 Гц | 8K (7680 x 4320) при 60 Гц |
| Максимальная пропускная способность | 10.2 Гбит/с | 18 Гбит/с | 48 Гбит/с |
| Поддержка частоты обновления | До 30 Гц для 4K | До 60 Гц для 4K | До 120 Гц для 4K и 60 Гц для 8K |
| Глубина цвета | 24-бит | 24-бит | 30-бит, 36-бит, 48-бит |
| Поддержка HDR | Нет HDR | HDR10, Dolby Vision | Динамический HDR, HDR10+, Dolby Vision |
| Канал возврата аудиосигнала (ARC) | Стандартный ARC | Улучшенный ARC (eARC) | Улучшенный ARC (eARC) |
| Поддержка 3D | Да | Да | Да |
| Переменная частота обновления (VRR) | Нет | Нет | Да |
| Быстрая передача кадров (QFT) | Нет | Нет | Да |
| Автоматический режим низкой задержки (ALLM) | Нет | Нет | Да |
| eARC | Нет | Нет | Да |
| Пропускная способность для игр | Нет | Ограниченная | Высокая, с поддержкой высоких частот кадров и низкой задержки |
Переход с HDMI 1.4 (или более ранних версий) на HDMI 2.0 не представляет собой ничего сложного, если ваш компьютер и устройство отображения будут поддерживать расширенные возможности перехода. Вам придется купить новые кабели HDMI, которые смогут работать с более высокой скоростью передачи данных и пропускной способностью, а также конфигурацией контактов, но их стоимость довольно незначительна.
Большинство устройств в наши дни, от ПК до Blu-ray-плеера и игровых консолей, поддерживают как минимум HDMI 2.0, так что это хорошее обновление. Вам не придется менять видеодрайвер, переход на новую версию HDMI является исключительно аппаратным. Если компьютер и устройство отображения поддерживают HDMI 2.0, достаточно заменить кабель, чтобы перейти на новую версию. Кабели, сертифицированные для HDMI 1.4, можно использовать с устройствами, поддерживающими HDMI 2.0, но они не дадут того расширения, которое обеспечивает HDMI 2.0.
Возможно, вам также придется внести изменения в настройки устройства отображения. Это может быть разрешение, глубина цвета, звук, а если есть настройка High Dynamic Range (HDR), ее, возможно, придется включить. Добавление саундбара потребует использования HDMI 2.0 или 2.1, поскольку ARC не поддерживается в HDMI 1.4.
Также необходимо убедиться, что контент, который вы хотите просматривать, способен использовать лучшие видео- и аудиовозможности.
Переход с версии 1.4 или 2.1 немного сложнее. Во-первых, нужно знать, может ли ваше оборудование использовать расширенные возможности. Дисплеи HDMI 2.1 становятся все более популярными, но если вы не собираетесь использовать эти возможности, то, вероятно, вам лучше пока остаться с HDMI 2.0.
Также следует учитывать возможности дисплея компьютера или игрового устройства. Графические возможности компьютера, которому несколько лет, могут не поддерживать HDMI 2.0. Возможно, вы сможете добавить эту возможность, заменив графическую карту (если она есть в вашем ПК) на новую, поддерживающую HDMI 2.1.
Тед Нидлман
Тед Нидлман пишет обзоры и колонки о компьютерах с конца 1970-х годов. Он был программистом, менеджером по работе с клиентами, бухгалтером, главным редактором технологического журнала и директором лаборатории по тестированию принтеров и сканеров.
