È necessario un dottorato di ricerca per comprendere le nuove specifiche HDMI?

L’interfaccia multimediale ad alta definizione è lo standard più diffuso per la visualizzazione di video su monitor e televisori, con oltre 10 miliardi di dispositivi venduti dotati di porta. Tuttavia, nonostante la sua popolarità, le specifiche tecniche non sono affatto chiare. Anzi, sono sempre più complicate.

Come per la matematica, i problemi sono iniziati quando hanno iniziato ad aggiungere lettere ai numeri. Questo vale anche per i nuovi standard HDMI, secondo le nostre ultime informazioni. Ora ogni singola porta HDMI è etichettata come HDMI 2.1a, mentre i cavi sono un’altra cosa, di cui parleremo. Forse i responsabili dell’USB hanno dato un po’ del loro “tabacco” o di qualsiasi altra cosa stiano fumando alle persone che lavorano sull’HDMI, per cui ci troviamo di fronte a livelli di confusione simili, se non addirittura superiori.

Per il momento, facciamo un’immersione profonda nella confusione dell’interfaccia HDMI nel 2023 e in tutte le funzionalità che offre.

Inizieremo con le versioni più diffuse dell’HDMI, ovvero la 1.4b, la 2.0 e le successive versioni a e b, oltre alla 2.1. Parleremo anche un po’ dei cavi HDMI, perché anche in questo caso c’è qualcosa da sapere.

HDMI 1.4

Quando l’HDMI 1.4 è uscito per la prima volta nel 2009, era il primo standard Full HD e supportava una risoluzione ad alta frequenza di aggiornamento di 1920 x 1080 a 120 Hz. Ha anche il supporto per il 4K, ma solo a 24Hz, e va bene solo per la televisione o altri media, in quanto cose come i giochi e altre esperienze ad alti FPS non avranno la fluidità che gli standard successivi introdurranno. L’HDMI 1.4 è stata anche la prima generazione a offrire una connessione Ethernet, denominata HDMI Ethernet Channel (HEC), che consente a due dispositivi collegati all’HDMI di condividere una connessione Ethernet, nonché un Audio Return Channel (ARC), per cui non è necessario un cavo audio separato. Sono state introdotte altre caratteristiche inedite, come il supporto 3D con una risoluzione fino a 1080p a 24Hz. Per l’allora nuovo HDMI 1.4, è necessario acquistare il cavo HDMI ad alta velocità con Ethernet, altrimenti qualsiasi altro cavo HDMI ad alta velocità può andare bene, ma senza il supporto Ethernet.

HDMI 1.4a

Primo aggiornamento dell’interfaccia 1.4, l’1.4a ha portato principalmente aggiornamenti al supporto 3D, aggiungendo due formati principali per l’impacchettamento dei fotogrammi, incluse le versioni per le trasmissioni, i giochi e i contenuti cinematografici, sia top-and-bottom che interlacciate side-by-side. I display 3D devono implementare i formati di frame packing a 720p50 e 1080p24 o 720p60 e 1080p24 in top-and-bottom, oppure 1080i50 o 1080i60 in side-by-side.

HDMI 1.4b

L’HDMI 1.4b non porta alcun aggiornamento importante, essendo l’ultima versione rilasciata prima della fondazione del Forum HDMI nel 2011.

HDMI 2.0

La caratteristica principale di HDMI 2.0 è stato il salto di risoluzione, ampiamente noto come HDMI UHD. L’ampiezza di banda è aumentata a 18 Gbit/s, utilizzando la codifica TMDS, per cui la larghezza di banda video totale era limitata a 14,4 Gbit/s. Ciò consente di ottenere un segnale 4K a 60 Hz con colori a 24 bit, oltre a una maggiore copertura cromatica, con il supporto dello spazio colore Rec. 2020, fino a 32 canali audio, flussi video doppi, fino a quattro flussi audio e il supporto di un rapporto di aspetto 21:9 più ampio.

HDMI 2.0a / HDMI 2.0b

L’HDMI 2.0a è stato importante grazie al supporto HDR10 implementato, mentre il 2.0b utilizza una specifica HDR più recente. Tuttavia, entrambi sono generalmente simili.

HDMI 2.1

L’HDMI 2.1, annunciato e rilasciato nel 2017, consente ai consumatori di ottenere video 4K ad alta frequenza di aggiornamento, fino a 4K a 120 Hz, consentendo così anche di giocare ad alti FPS. Se si attribuisce maggior valore ai pixel, è possibile guardare contenuti multimediali fino a 8K a 60Hz. L’ampiezza di banda massima è di 48 Gbit/s, ma la velocità effettiva dei dati è limitata a 42 Gbit/s. Il nuovo standard utilizza anche un nuovo cavo HDMI Ultra High Speed, che è retrocompatibile con gli standard HDMI precedenti, mentre i cavi più vecchi sono compatibili con l’HDMI 2.1. Tuttavia, l’intera larghezza di banda di 48 Gbit/s è disponibile solo con i nuovi cavi. Si ipotizza anche il supporto di una risoluzione fino a 10K a 120Hz, che sarebbe incredibile per i giochi VR quando le GPU saranno sufficientemente potenti.

L’HDMI 2.1 supporta anche nuove funzionalità come l’HDR dinamico, che consente di migliorare i colori e il contrasto fotogramma per fotogramma. Questa tecnologia è disponibile per video, film, TV, giochi per PC e persino per la VR.

Dynamic HDR

Anche l’audio è stato migliorato, come l’Enhanced Audio Return Channel (eARC) per i formati audio basati su oggetti come Dolby Atmos o DTS:X, che offrono un audio surround e spaziale di qualità. Sono presenti diverse funzioni per la riduzione della frequenza di aggiornamento e della latenza, come la Frequenza di aggiornamento variabile, che consente di adattare la frequenza di aggiornamento del display al framerate del contenuto multimediale che si sta riproducendo, in modo da evitare lag, stutter o tearing quando si gioca. La funzione Quick Media Switching è utile quando si passa con Alt+Tab dal gioco alla musica, in modo da eliminare la schermata nera che si verifica in quel breve lasso di tempo. L’ultimo di questi è il Trasporto rapido dei fotogrammi, che invia ogni fotogramma a una velocità superiore, riducendo così la latenza del display. La riduzione della latenza è associata a una minore generazione di calore e a una maggiore durata della batteria, in quanto alcuni componenti hardware possono essere spenti per una frazione di secondo, mentre un maggior numero di fotogrammi è accumulato e pronto all’uso.

HDMI 2.1a

L’aggiornamento HDMI 2.1a offre un aggiornamento alla tecnologia HDR, con la funzione Source-Based Tone Mapping che tiene conto della gamma cromatica e del contrasto di ogni singolo display, in modo da ottimizzare automaticamente il tutto per ottenere la migliore qualità possibile. Per tutte queste funzioni è necessario il nuovo cavo HDMI Ultra High Speed Certified.

Dove sono iniziati i problemi?

Mantenere le versioni come sono state presentate sopra andrebbe benissimo. Tuttavia, l’anno scorso il Forum HDMI ha pensato che sarebbe stato meglio rinominare HDMI 2.0 e 2.0A in HDMI 2.1 TMDS, acronimo di Transition-minimized differential signaling, il tipo di codifica utilizzato. Il normale HDMI 2.1 da 48 Gbit/s è ora rinominato HDMI 2.1 FRL, ma la maggior parte dei rivenditori non specifica quale versione di HDMI 2.1 viene fornita con i dispositivi offerti, per cui i consumatori possono essere facilmente tratti in inganno. I produttori devono specificare quali caratteristiche di HDMI 2.1 sono presenti, ma sono tutte opzionali, quindi alcuni dispositivi potrebbero averle tutte, mentre altri no, ma entrambi saranno comunque etichettati come dispositivi HDMI 2.1.

Cosa fare?

Per ridurre al minimo la confusione, controllate sempre le specifiche del monitor, del televisore, della soundbar o di qualsiasi altro dispositivo che state acquistando, per vedere quali funzioni, larghezza di banda e velocità supporta, in modo da non rimanere scottati. Continueremo ad aggiornare l’articolo non appena sapremo qualcosa di più. Abbiamo preparato anche altri articoli su argomenti interessanti, che speriamo vi interessino.

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