Нужны ли специальные кабели 4K?

Телевидение (или видео) сверхвысокой четкости (Ultra high-definition television, Ultra HD или UHDTV) в варианте 4K UHD (2160p, т.е. 3840 × 2160 пикселей) пока существует только в демонстрационных вариантах, но некоторые компании-изготовители уже поспешили предложить специальные соединительные HDMI-кабели с маркировкой 4K, т.е. для видео UHD.

Источник: HDMI.org

Если американские журналисты ничего не перепутали, то: "Объявлен первый кабель HDMI, способный передавать данные на скоростях до 31,5 Гбит/с". На сайте самой компании-изготовителя пока нет официальных данных, но на пресс-конференции было заявлено, что это активный кабель HDMI новой серии, т.е. со специальными усилительными микросхемами, с собственным энергопотреблением и ценой от 20 до 80 долларов США.

Однако не стоит торопиться за этой новинкой, поскольку любой высокоскоростной кабель HDMI одновременно является и кабелем 4K. Дело в том, что текущая версия спецификации HDMI 1.4 в варианте High-speed (высокоскоростная передача) поддерживает разрешение 4K x 2K или 4096 x 2160 пикселей с частотой 24 Гц (небольшое отличие от 4K UHD связано с тем, что непосредственно для телевидения/видео сверхвысокой четкости требуется чуть меньшее разрешение 3840 × 2160 пикселей), а низкоскоростные варианты Standard-speed HDMI with Ethernet или просто Standard-speed HDMI оставлены для обеспечения обратной совместимости с устаревшими кабелями и поддерживают полосу пропускания до 2,25 Гбит/с, что соответствует разрешению видео до 720p/1080i, т.е. до FullHD, если использовать "телевизионную" терминологию.

Но типовой высокоскоростной кабель High Speed HDMI обеспечивает разрешение видео выше 1080p, общую полосу пропускания до 10,2 Гбит/с и поддержку всех возможностей HDMI 1.4, включая HDMI Ethernet Channel с полосой пропускания до 100 Мбит/с (для варианта с поддержкой Ethernet).

Сама спецификация HDMI не устанавливает никаких ограничений на разрешение (четкость) передаваемого видео, однако задан минимальный порог битрейта (битовой скорости) для передачи цифровых данных. Поэтому возникает вопрос, нужны ли кабели HDMI с повышенной битовой скоростью? Как отмечено во всех официальных документах HDMI, высокоскоростного варианта на 10,2 Гбит/с вполне достаточно для надежной и безошибочной передачи данных, обеспечивающей воспроизведение видео сверхвысокой четкости, включая 4K UHD. Т.е. даже самый дешевый кабель с маркировкой High Speed HDMI обеспечивает передачу с максимальным разрешением Ultra HD 4K. Причин повышения битовой скорости не наблюдается (кроме желания повысить стоимость кабеля и запутать потребителей маркетинговыми терминами).

Проще говоря, в электрической цепи все компоненты должны поддерживать сходные скорости передачи, причем при вставке дорогостоящего промежуточного элемента с поддержкой повышенной скорости передачи, общая скорость в цепи не увеличится, поскольку определяется остальными компонентами (теоретически: наихудшим компонентом в цепи). То же самое справедливо для кабеля HDMI с повышенной битовой скоростью относительно номинальной 10,2 Гбит/с. Общая скорость в электрической цепи с таким кабелем будет определяться остальными компонентами (например, входными/выходными микросхемами портов, внутренними трактами аппаратуры и т.д.). А природа цифровой передачи не требует избыточного повышения характеристик линии передачи, поскольку одинаковая надежность пересылки битов свойственна широкому диапазону электрических параметров проводника.

Разумеется, не все кабели High Speed HDMI одинаковы, вполне возможна наклейка High Speed HDMI на кабеле, который не поддерживает технические требования этой спецификации, и такой кабель не способен формировать цепь с поддержкой нужной четкости видео или поддержкой такой четкости при передаче на значительное расстояние. Такой кабель не сможет работать с сигналами 4K, но из этого факта вовсе не следует, что все остальные недорогие кабели High Speed HDMI не способны передавать без потерь сигналы 4K UHD.

Еще раз подчеркнем: кабелям High Speed HDMI от надежных изготовителей/производителей вовсе не требуется специальная маркировка о способности передавать видео сверхвысокой четкости. Также не нужна никакая дополнительная сертификация на поддержку 4K. Стандартный (типовой) кабель High Speed HDMI успешно справится с 4K.

Кстати, выпуск новой спецификации HDMI 2.0 на данный момент задерживается без официальных объяснений. Уже заявлено о повышении пропускной способности TMDS на канал с 3,4 до 6 Гбит/с, т.е. обеспечение полосы пропускания 18 Гбит/с на канал (эквивалентное "телевизионное" качество соответствует четкости 4K при 60 кадрах/с - fps). Также ожидается поддержка форматов 3D с частотой кадров 25, более 8 каналов для аудио, поддержка HE-AAC и DRA, динамическая автоматическая синхронизация дубляжа (dynamic auto lip-sync) и расширение функций CEC.

CEC (Consumer Electronics Control, управление бытовой электроникой) используется в HDMI для пересылки пользовательских команд (например, в DVD-плеер с пульта дистанционного управления телевизора) на максимум 10 устройств, поддерживающих канал CEC. Кроме того, обеспечено взаимное управление между CEC-устройствами без участия пользователя (например, гашение экрана телевизора при длительной остановке плеера Blu-ray).

HE-AAC (High-Efficiency Advanced Audio Coding, высокопроизводительное улучшенное кодирование аудио) – это схема сжатия с потерями (без возможности восстановления исходного фала, но и без искажений при воспроизведении его сжатой версии), установленная в качестве аудиопрофиля MPEG-4 Audio в стандарте ISO/IEC 14496-3. Эту схему можно считать расширением метода AAC LC (Low Complexity AAC, улучшенное кодирование аудио малой сложности), оптимизированного для низкоскоростной передачи данных, например потоковой пересылки аудио.

DRA (Dynamic Resolution Adaptation, динамическая адаптация разрешающей способности) – спецификация кодирования аудио, разработанная компанией DigiRise Technology. Она уже утверждена в роли китайского национального стандарта для кодирования аудио в цифровом мультимедийном вещании. Этот же метод объявлен стандартным в спецификации Blu-ray Disc 2.3, хотя и не применяется на практике.