У цьому матеріалі ми розберемося з ключовими відмінностями всіх версій HDMI, підтримуваними роздільними здатностями та «покращувачами» на зразок HDR і Dolby Vision. Також ви навчитеся розбиратися, який кабель потрібен для 4K телевізора, який — для ігрового монітора, а який — для проєктора.

Як працює HDMI

Цифровий сигнал складається з послідовності нулів та одиниць і у нього немає проміжних станів, як в аналогового сигналу. При передачі сигналу по HDMI закодовані дані передаються по кабелю з невеликим запасом, щоб сигнал можна було нормально розшифрувати, якщо частина нулів або одиниць загубляться під час передачі сигналу. Якщо сигнал буде передаватися настільки погано, що цього запасу не вистачить, «корисного» сигналу не вийде зовсім, а телевізор буде показувати малоприємні аудіо- і відео-артефакти. Якщо ж порушення в сигналі перевищать певний рівень, зображення і звук зникнуть повністю.

HDMI 1.0 ― 1.1

На початку 2000-х років стало очевидно, що за цифровим DVI немає майбутнього. Цей стандарт впирався у власні технологічні обмеження, не міг передавати аудіо і використовувався переважно в комп'ютерних моніторах. Потрібен був єдиний формат, який дозволить домашнім гаджетам спілкуватися між собою однією мовою. В результаті мало не всі великі шишки зі світу відеобізнесу виділили інженерів для розробки єдиного стандарту. Так в кінці 2002 року світу був представлений HDMI.

Перша версія протоколу дозволяла передавати відео в якості 1080p/60 Гц і аудіо в 192 кГц/24 біт. Пропускна здатність каналу була обмежена цифрою 4.95 Гбіт/с. Через два роки вийшла версія 1.1 в якій додалася підтримка захисту звуку, необхідна для програвання DVD-Audio. Не забули й про сумісність з DVI. Тепер з допомогою перехідника DVI можна під'єднати пристрій з підтримкою HDMI, будь це монітор або телевізор.

HDMI 1.2 ― 1.2а

Влітку 2005 відбулося наступне велике оновлення ― HDMI 1.2. З'явилася підтримка Super Audio CD і уніфікований роз'єм HDMI A, який відтепер підходить для використання в телевізорах і комп'ютерних моніторах. А все тому, що він навчився працювати одночасно і з «рідною» для моніторів RGB-палітрою, і з телевізійною YCbCr.

Буквально через кілька місяців взимку 2005 року прилетіло невелике оновлення у вигляді HDMI 1.2a, головною новиною якого стала сертифікація згідно зі стандартом CEC (Consumer Electronics Control). Відтепер виробники кабелів були зобов'язані ретельно підходити до перевірки кабелів і використання конекторів.

HDMI 1.3 ― 1.3b

З виходом версії 1.3 протокол перейшов на наступну щабель розвитку, ставши основною для тих версій HDMI, які ми звикли бачити сьогодні. Новина дня: у два з гаком рази збільшилася пропускна здатність. Було 4.95 Гбіт/с, стало 10.2 Гбіт/с. Так нова версія дозволяла передавати картинку в роздільній здатності 1920x1080 при частоті оновлення 120 Гц, або ж 2560x1440 при базових 60 Гц. З'явилася підтримка 10/12/16-бітної глибини кольору, на відміну від 8-бітної глибини в попередніх версіях HDMI. Де-факто HDMI став галузевим стандартом, а деякі з цих цифр актуальні й донині, хоча пройшло вже майже 15 років.

Крім того, саме в цій специфікації був розроблений спеціальний малогабаритний роз'єм для використання з фото і відеокамерами. Приблизно в цей же час лікарі діагностували смерть звичайних DVD-дисків, тому в специфікаціях HDMI з'явилася підтримка аудіокодеків DTS-HD Master Audio і Dolby True HD, які використовувалися в Blu-Ray і HD DVD.

Через рік консорціум розробників викотив невеликий і малоцікавий для рядового користувача апдейт HDMI 1.3b, в якому змінилося кілька вузькоспеціалізованих деталей на зразок CEC-специфікацій.

HDMI 1.4 ― 1.4b

І ось через 7 абзаців тексту ми нарешті дісталися до актуального варіанту HDMI, який досі активно використовується в техніці. Головне нововведення ― підтримка контенту у високому розширенні, яке стане дійсно актуальним тільки через десять років. Ложкою дьогтю стали обмеження по частоті розгортки, в 4K ми могли передавати зображення з частотою не вище 30 Гц.

Також HDMI отримав двонапрямний канал передачі даних, який дав можливість працювати з Ethernet-пристроями та передавати сигнали у двох напрямках: наприклад, з телевізора на ресивер і назад. Серед інших нововведень варто відзначити автоматичне поліпшення контенту (АСІ) і оптимізацію параметрів картинки на екрані телевізора відповідно до типу матеріалу. Разом з версією 1.4 був презентований новий компактний роз'єм Micro-HDMI.

У версіях 1.4a і 1.4b акцент зроблений на підтримку тривимірного відео: спершу контент і техніку підтягнули до жорсткіших стандартів якості, після і HDMI навчився передавати 3D-контент з роздільною здатністю 1080p і частотою оновлення 120 Гц.

HDMI 2.0 ― 2.0b

З виходом другої версії формат HDMI остаточно зробив крок у світле майбутнє, в якому всі дивляться відео в 4K, а 60-герцові монітори зустрічаються лише в музеї техніки. Головна новина — картинку в 4K тепер можна передавати з частотою 60 Гц і 24-бітною передачею кольору. Так, підтримка високої роздільної здатності існувала і раніше, проте частота у 24 або 30 Гц чудово підходила для традиційних фільмів і серіалів, але не для динамічного контенту на зразок відеоігор або спортивних трансляцій. Серед інших нововведень виділялася підтримка дисплеїв з нетрадиційними пропорціями на кшталт 21:9.

В наступних версіях (2.0a, 2.0b) спершу додалася підтримка HDR-контенту, а потім покращилася його реалізація.

HDMI 2.1

Вихід HDMI 2.1 став найбільш масштабним оновленням протоколу з часів появи 4K і тривимірного відео. Ця версія отримала назву Ultra High Speed і навчилася передавати відеопотік в роздільній здатності 8K і 10K. Паралельно підтягнулася частота оновлення при популярній роздільній здатності 2K і 4K — обидва варіанти передаються з частотою 120 Гц, що відповідає усім вимогам некстген консолей і ігор майбутнього. Але це лише на поверхні, якщо копнути вглиб, то цікавих нововведень куди більше.

Так змінна частоти оновлення (VRR) знижує або усуває затримку, тремтіння і розриви кадрів для більш плавного та деталізованого ігрового процесу. У схожому ключі працює і технологія зниження затримки Quick Frame Transport. Потенційно це вкрай важливі фічі для ігор майбутнього. На підставі VRR була створена технологія QMS Quick Media Switching, яка усуває перешкоди при зміні частоти оновлення в потоковому відео.

Ах так, новий формат дозволив всім любителям кіно відчути переваги HDR контенту. Якщо раніше нас заманювали звичайним HDR, то тепер йому на зміну прийшов новий стандарт Dynamic HDR (HDR+). Якщо звичайний HDR все рівняє під одну гребінку, виставляючи однакові параметри яскравості кольору для всіх кадрів, то динамічний HDR підбирає оптимальні значення не просто під кожен конкретний кадр, а під різні його галузі. Тому картинка у форматі Dynamic HDR виглядає одночасно і дуже насичено, і натурально.

HDMI A, C і D: в чому різниця?

Пройшовшись по всіх версіях HDMI, було б неправильно обійти увагою і типи підключення. За роки існування цього стандарту він отримав п'ять різних типів конекторів. HDMI А ― це всім відома класика. HDMI B був потрібен для передачі двоканального сигналу, але став непотрібним з виходом версії 1.3. Типи С і D були створені для зменшення розмірів порту за аналогією з mini і microUSB. Ну а тип E з незвичним захисним конектором розрахований на промислове використання і в побутових магазинах зустрічається рідко.