國內HDMI線材市場及其混亂,經常碰到兼容問題,比如最常見的1.4和1.3不兼容,1.4和2.0版不兼容?吹竭@可能會有人說這是亂講,明明cat2后的HDMI不分版本,線是通用的。
實際上這句話并不準確,具體下面解釋。
HDMI完整的線材包括接口和線纜兩個部分:
接口方面,HDMI聯(lián)盟定義了type A/B/C/D/E共5種規(guī)格,其中雙路的B口基本沒有廠商在做(僅一款產品在官網注冊)不用理會,剩下的C和D口分別是mini HDMI和micro HDMI,前者攝像機可能有在用,后者常見于手機等小型移動設備(D比C要小很多),E口是車載專用口,長21.9mm,外面有防脫落的倒鉤,較少見。市面上最常見的是A口,長13.9mm,包括電視、顯示器、播放器、游戲主機等眾多家用數(shù)碼設備。
線纜部分,HDMI聯(lián)盟將其分成了9類,同時又對廠家提出了一個叫做Category 的認證流程,這個流程完成后,根據其送測樣品線纜的帶寬值,分為Category1/2/3三個不同的認證標準,具體如下:
Cat1
Standard HDMI Cable
Standard HDMI Cable with Ethernet
Standard Automotive HDMI Cable
Cat2
High Speed HDMI Cable
High Speed HDMI Cable with Ethernet
High Speed Automotive HDMI Cable
Premium High Speed HDMI Cable
Premium High Speed HDMI Cable with Ethernet
Cat3
The Ultra High Speed HDMI Cable
其中Standard開頭的是Cat 1,帶寬不得低于2.25Gbps;High Speed是Cat2,不得低于10.2Gbps(HDMI 1.3引入),而Ultra High Speed是Cat3,它是最新的HDMI2.1標準所相匹配的新線纜帶寬48 Gbps。除了Cat3和Premium High Speed ,Cat1和Cat2認證都分別對應三種,分別為普通版,網絡版,Automotive即車載版。
要注意的是,Premium High Speed很特別,官方沒說明它屬于Cat2,但因為Ultra High Speed才是Cat3,那么把它就姑且放在2里面吧,或者也可以說是Cat2超,帶寬18Gbps。通過該認證的設備帶有一個黃色二維碼標志,這也是以前所不具有的。從HDMI聯(lián)盟官網所見,網絡版的Premium似乎還是用的老版本的High Speed的藍色標志,具體可見下附型號。
看到這里不妨試算一下,如果將9種線纜和5種接口組合后會如何?考慮到接口兩邊不同的情況,那么最大會出現(xiàn)9 * 5 * 5 = 225種組合。
實際上如前所述,B口基本不存在(HDMI官網登記僅有1款),車載的E口也很少(車載有用A口的),C口被后出的D口所取代,而即使是D口近年來也有往USB-C過度的趨勢(可節(jié)省移動設備的寶貴空間)。于是,只看A口的9種就差不多了。
但是你以為這樣就完了么,并沒有。
HDMI聯(lián)盟繼續(xù)搞事,提出來一個所謂HEAC(HEC+ARC)的總線(BUS),簡單來說,就是在上述基礎之上又引入了HDMI 1.4標準帶來的Ethernet(百兆以太網)和ARC(音頻回傳)。以太網和ARC是利用相位相反的信號來傳輸?shù)模瑢τ趯嶋H產品而言,這兩個功能同時存在。換而言之,那些標有“with Ethernet”的網絡版的線,也就同時能用ARC功能。照此理解,并不是只有Cat2的網絡版可以用到ARC,Cat1的網絡版也可以存在ARC。如果這些產品真要出現(xiàn)在世上,可能進一步干擾用戶選擇。
還好,目前市面上的產品還是以Cat2和Cat2網絡版為主,Cat1網絡版這樣的產品似乎并看不到。而即使是國際市場上標有HEAC的產品也是寥寥無幾(除了如巴法洛之類的日企),就連始作俑者之一的索尼也還是把HEC和ARC分開寫的。
上述已提及Cat1、Cat2、Premium等都是根據帶寬來劃分的,那么在購買連接線之前,我們也可以自己試算一下自己的設備所需的HDMI帶寬。
最簡單的方法就是分辨率x刷新x色深,比如1080p下60Hz刷新,8bit色深即為:
1920 * 1080 * 60 * 10 * 3(乘3是因RGB分為三個通道)
但這個數(shù)據不完整,因為基于TMDS的HDMI傳輸數(shù)據時并不能100%全部拿來傳輸視頻數(shù)據,還需要傳輸不包含視頻的信號數(shù)據(比如blanking intervals)。至于具體TMDS怎么做,要看其內部采用何種時序標準,目前主流的有CVT-R2標準和CTA-861-G標準,前者是EDID(Extended Display Identification Data(擴展顯示標識數(shù)據))的組成部分,后者為E-EDID(前者的擴展版)。簡單來說他們都是用來通過讀取內置芯片來匹配設備兼容的數(shù)據,當然時序信息也包含在內。有興趣可自行查看標準,這里不贅述。
CTA-861-G(前身EIA/CEA-861)由CTA制定,全稱Consumer Technology Association,即大名鼎鼎的美國消費者技術協(xié)會,每年CES展會就由它主辦,成員超2200家公司。
CVT-R2由VESA制定,脫胎于CRT顯示器的CVT標準,后來又推出了針對LCD顯示器的R2版本,即現(xiàn)在的CVT-R2。相對全能型的CTA,VESA小很多基本是前者的1/10。
這兩個標準的時序方式存有差異,帶寬的計算也就有所不同(一般來說CVT-R2比861要。。CTA的861主要為電視所采用(其中就包括了HDMI聯(lián)盟),而VESA的主要用在顯示器。早期的有部分顯卡因為TMDS是采用的外部芯片(當時還是DVI,即HDMI的前身),顯卡驅動面板里甚至還能對其進行更改:
題外話,不光老黃的N卡用過矽映的TMDS芯片,ATI(現(xiàn)AMD)也曾采購過。
既然861的有現(xiàn)成的PDF可查,這里按861來計算(VESA那邊雖然也是免費標準,但是需要注冊查看)。
根據CTA 861的標準可查,1080p和2160p在60Hz刷新下對應的分別是280/45、560/90,需要把這部分的像素也各自并入原始的橫縱分辨率,而TMDS內部發(fā)生8bit到10bit的轉換,所以最終:
(1920+280) * (1080+45) * 8 bit * 60Hz * 10 /8 * 3 = 4.455Gbps
(3840+560) * (2160+90) * 10bit * 60Hz * 10/ 8 * 3= 22.27Gbps
另一種也是較常見的計算帶寬方式,可先把HDMI編碼8bit轉10bit的成本計算進去,比如將HDMI 2.0 18Gbps帶寬也就是18Gbps * 8bit / 10bit = 14.4Gbps
那么此時,(3840+560)* (2160+90) * 10bit * 60Hz * 3= 17.82Gbps
乍一看好像滿足18Gbps,但因HDMI 2.1以下版本都有TMDS有8bit到10bit編碼轉換,實際只有14.4G帶寬,已經事先打了折扣,所以還是不滿足4K60Hz RGB 444。
根據上述公式,8bit444的4K60Hz算下來是14.256Gbp,剛好滿足2.0的18 Gbps /14.4 Gbps標準,所以如果沒有HDR的情況,也還是可以用8bit來達到RGB。但索尼等制定的4K藍光即UHD BD標準里,藍光電影幾乎全含有HDR,而10bit是其必須要求,只能另謀其他出路。
解決的方式除了換用2.1版本的設備,還可以改用YCbCr420和422格式(一種抽樣壓縮格式,可壓縮體積)進行數(shù)據保存,將上述算出的帶寬分別除2和1.5,這樣下來就能輕松滿足最大帶寬。如索尼的PS4 PRO主機,當其開啟4K HDR時,就會自動改用420取代RGB 444,說到底就是因為HDMI 2.0協(xié)議帶寬不足。
接下來回到開頭的地方,為什么說“Cat2(即含HDMI 1.3、High Speed在內)后的線材不分版本”這句話有問題(這里姑且不論2.1)。
首先,PremiumHigh Speed認證和High Speed兩種認證還是存有差異的,雖然后者現(xiàn)在有很多產品都宣傳自己能夠達到18/14.4Gbps的帶寬。官方對此解釋為Premium會在檢測帶寬的同時,增加EMI(電磁干擾)的檢測,避免其他設備因為HDMI產生問題(比如干擾家庭影院所用的無線音箱等),而High Speed沒有此項。畢竟消費者不是ATC,不可能自己搞測試。通過官方認證測試的Premium產品基本都比后者要貴,前者甚至還有通過改用銀等傳輸效率更高材料的產品。
其次High Speed標準版和Premium High Speed標準版均未含有網絡特性,也就是說沒有ARC,如果要用ARC回傳其他設備的音頻,那么網絡版的認證就不可缺,不能買標準版的產品。
最后,常見的國產廠商并不按HDMI官方的認證標準出牌,他們有自己的套路。
HDMI聯(lián)盟的7家創(chuàng)始公司內,國內目前能買到索尼和飛利浦這兩家的線材。作為創(chuàng)始成員的這兩家還是比較規(guī)矩的采用了官方標準來標識產品,包裝位置標注是Standard(Cat1)還是High Speed(Cat2),或者Premium High Speed。但即便是飛利浦,大多產品未提及ARC,哪怕是那些標注了網絡認證的型號,產品介紹配圖也有諸多錯誤,這種亂象放其他廠商身上也并不罕見。
那么看看其他國產廠商如何。雖然廠商們都交著每年1萬刀的會費(專利使用費按件另算),卻很少會在包裝上注明是cat幾或者High Speed等認證,最多只是告訴你版本號。實際上,早在2012年,HDMI聯(lián)盟就已禁止在包裝上注明HDMI的版本了,但是國內廠商各有各的想法,并沒有照此跟進。
長度確實會對信號進行衰減,過長的話肯定會達不到標準帶寬從而降低標準也是情有可原。目前一些較長的高級線材會采用諸如功率放大等方案來改善信號,成本也會隨之增加很多。但無論再怎么說,這般全都弄成一個型號也太亂了。
綜上所述,不能僅看到HighSpeed或者標明18Gbps帶寬就買,很有可能就會碰上18Gbps因長度或者認證問題其實并不達標,也有可能因為不含ARC而無法滿足你的音頻回傳需求。
那么到底應該如何選購,簡單來說還是要首選認證產品,其次再考慮非認證的,按自己的需求進一步細分
游戲玩家所用的高刷新的屏幕,比如1080p 144Hz、180Hz或以上的,這種一般都是顯示器(電視一般最高只有120Hz,861更是完全沒有對應的標準),線材一般推薦用DP,如果非要用HDMI,首選高帶寬的,因為10bit下Cat2即High Speed的帶寬也滿足不了144Hz 1080p,只能選擇HDMI 2.0,需要18Gbps帶寬的連接線。如果是1440p的240Hz或更高刷新8bit/10bit顯示器,2.0也救不了你,只能DP1.3或者HDMI 2.1(現(xiàn)有顯示器產品應該還未具備)。
音頻方面再做一點補充。需要用播放器播放SACD或者Dolby TrueHD、DTS Master HD這兩個1.3版本后出現(xiàn)的無損格式,則只要播放器能夠解碼,那么線材就沒問題,但需要注意播放器的最大分辨率,以及是否也有ARC等需求(音頻往往和視頻的需求同時出現(xiàn),HDMI官網單說音頻隨便用并不嚴謹)。
最后,如果選要選國產型號,而剛好它又沒有這些認證,那么首先要看長度對應的HDMI版本問題;其次要跟客服溝通好如18Gbps帶寬、ARC、3D這些上述的特性支持與否;最后,還要確保自己不要買到地攤上的偽劣產品,這些產品不但達不到標稱帶寬,還因為引腳設計問題,很可能在插拔過程中燒毀端口。
最后,如果選要選國產型號,最好選知名品牌,畢竟大品牌選材和認證方面都是有保證的,例如國內品牌商開博爾kaiboer即將推出的一款HDMI2.1高清線,滿足Cat3認證標準,線身有明顯的標識:“ULTRA HIGH SPEED HDMI CABLE”并且材質都是采用國內頂級原料,鍍錫銅線芯,鍍金端子,鋅合金外殼,多層屏蔽層,工藝精湛,顏值與內在并存,在國內高端連接線還不是很多的環(huán)境下,這款線將會是影音發(fā)燒友的最佳選擇。
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