Чтобы было понятно, о чем эта статья, начнем ее с банальных вопросов. Почему 4K @ 120 Гц / 10 бит / 4: 4: 4 не работает на PlayStation 5? Почему цветность 4K @ 60 Гц / 10 бит / 4: 4: 4 не работает на игровом ПК с интерфейсом HDMI 2.0? В обоих случаях ответ: слишком малая полоса пропускания HDMI! А какая полоса пропускания HDMI требуется для воспроизведения, например, видеосигнала 4K с частотой кадров 120 Гц, 10-битной глубиной цвета и цветовой субдискретизацией 4: 4: 4?
Какая полоса пропускания нужна для соответствующих комбинаций разрешения, частоты кадров, глубины цвета и недостаточной цветности? Все ответы о пропускной способности HDMI есть в этой статье. Другими словами, это небольшое руководство на тему, какие факторы влияют на требуемую пропускную способность.
Прежде всего, хотелось бы отметить, что тема о HDMI и его пропускной способности зависит от нескольких параметров. То, что в телевизоре есть несколько интерфейсов HDMI 2.1 со скоростью 40 Гбит / с, не означает, что все комбинации, перечисленные в таблице, должны работать ниже 40 Гбит / с.
Производители, по какой-либо причине, часто ограничивают свои конечные устройства или добавляют определенные функции, такие как воспроизведение с частотой 120 Гц через обновление прошивки. Яркий пример тому — Sony XH90. В этой статье не будем перечислять исключения, а приведем только общую информацию.
Требуемая полоса пропускания видеосигнала обычно складывается из четырех факторов: разрешения, частоты кадров, глубины цветности и недостаточной дискретизации цветности. Разрешение видеосигнала складывается из вертикальных и горизонтальных рядов пикселей. С сигналом 4K UHD мы имеем 3840 вертикальных рядов пикселей и 2160 горизонтальных рядов.
Умножение этих чисел дает общее количество пикселей: 8294400. При разрешении 8K это будет 7680 x 4320, то есть 33177600 пикселей, с 1440p (например, на Xbox Series X | S) это будет 3686400 пикселей (2560 x 1440p). Для Full HD: 2073600 пикселей (1920 x 1080) и т.д. Обычно можно воспроизводить более низкие разрешения на дисплее с более высоким разрешением (например, 4K на дисплее 8K) благодаря масштабированию экрана.
Частота кадров (Гц или FPS) указывает, сколько отдельных изображений воспроизводится или отображается за период в одну секунду. Это значение обычно указывается в Герцах или кадрах в секунду. Телевизор 4K, который в настоящее время работает в режиме 30 Гц, выдает 30 полных кадров в секунду, при 60 Гц — вдвое больше (начиная с 30 Гц), а при 120 Гц — в четыре раза больше.
В России, из-за стандарта PAL, часто выводится на телевизоры или мониторы частота 50 Гц и 100 Гц. Частота обновления напрямую влияет на качество изображения, то есть на то, насколько «плавно» воспроизводится контент. Это может иметь решающее значение, особенно в играх, поскольку видеосигнал с частотой 30 Гц создает изображение только каждые 33 мс, сигнал 120 Гц — каждые 8,33 мс.
В конкурентных играх (шутеры, гонки) эта величина может означать разницу между победой и поражением. Просматривая фильм или сериал, записанный со скоростью 24 кадра в секунду, можно увидеть более подробную картину, особенно в динамичных сценах. При 50 / 60 кадрах в секунду футбольный матч наблюдается гораздо приятнее, чем при частоте 24 кадра в секунду.
Глубина цвета указывает, сколько градаций цветового канала может быть воспроизведено дисплеем. При 1-битном цвете будет только 2 градации. В 2-битном формате имеется 4 уровня, в 4-битном — 16 уровней, а в 8-битном — 256 уровней. Как правило, современные телевизоры 4K или 8K имеют 10-битный дисплей. Поэтому они могут воспроизводить 1024 градации цвета на канал.
Чем выше скорость передачи данных, тем качественнее уменьшение эффектов полос и переходов в цветовых градиентах. 10-битный дисплей является обязательным условием для воспроизведения контента HDR (High Dynamic Range). В этом режиме изображение воспринимается как более естественное с увеличением глубины цвета и большей глубины изображения.
Цветовая субдискретизация (или подвыборка цветности), возможно, является наиболее эффективным средством экономии полосы пропускания. Как правило, для каждых 4 × 4 пикселей информация означает насыщенность цвета и его яркость. При режиме 4: 4: 4 вся информация о яркости и цвете предоставляется для всех пикселей 4 × 4.
В формате 4: 2: 2 цветовое сканирование в горизонтальном направлении вдвое меньше, чем в вертикальном. При 4: 2: 0 для блока из четырех пикселей доступна только одна информация о цвете. Однако во всех сценариях каждому пикселю предоставляется собственная информация о яркости. Физиология глаза устроена так, что люди воспринимают разную яркость намного лучше, чем разные цвета.
Большинство наборов микросхем HDMI 2.1, в том числе для телевизоров, консолей и AV-ресиверов, обеспечивают пропускную способность 40 Гбит / с. Все вышеперечисленные факторы вместе приводят к полосе пропускания видеосигнала, который может быть воспроизведен только в том случае, если соединение HDMI способно его обрабатывать.
Но и здесь следует отметить, что спецификации HDMI, по крайней мере для HDMI 2.1, в настоящее время довольно неточны. HDMI 2.1 может поддерживать максимум 48 Гбит / с. Однако большинство чипсетов обеспечивают только 40 Гбит / с. PlayStation 5, например, имеет только 32 Гбит / с. Приставка может воспроизводить все важные разрешения 4K, но 8K при 60 Гц и 8-бит с цветностью 4: 2: 0 не будет работать.
Функции 8K в PS5 даже не активированы. В таблице пропускной способности HDMI перечислены встречающиеся комбинации со скоростями передачи данных. В последнем столбце указано, какой стандарт HDMI требуется для обработки соответствующих скоростей передачи данных. Таким образом, это некий калькулятор пропускной способности HDMI для параметров видео.
| Разрешающая способность | Частота кадров | Глубина цвета | Цветность | Скорость передачи данных | HDMI |
| 4K | 30 Гц | 8 бит | 4:02:00 | 4,46 Гбит / с | HDMI 1.4 |
| 4K | 30 Гц | 8 бит | 4:02:02 | 5,94 Гбит / с | HDMI 1.4 |
| 4K | 30 Гц | 8 бит | 4:04:04 | 8,91 Гбит / с | HDMI 1.4 |
| 4K | 30 Гц | 10 бит | 4:02:00 | 5,57 Гбит / с | HDMI 1.4 |
| 4K | 30 Гц | 10 бит | 4:04:04 | 11,14 Гбит / с | HDMI 2.0 |
| 4K | 60 Гц | 8 бит | 4:02:00 | 8,91 Гбит / с | HDMI 1.4 |
| 4K | 60 Гц | 8 бит | 4:02:02 | 11,88 Гбит / с | HDMI 2.0 |
| 4K | 60 Гц | 8 бит | 4:04:04 | 17,82 Гбит / с | HDMI 2.0 |
| 4K | 60 Гц | 10 бит | 4:02:00 | 11,14 Гбит / с | HDMI 2.0 |
| 4K | 60 Гц | 10 бит | 4:02:02 | 14,85 Гбит / с | HDMI 2.0 |
| 4K | 60 Гц | 10 бит | 4:04:04 | 20,05 Гбит / с | HDMI 2.1 |
| 4K | 120 Гц | 8 бит | 4:02:00 | 17,82 Гбит / с | HDMI 2,0 * |
| 4K | 120 Гц | 8 бит | 4:02:02 | 21,38 Гбит / с | HDMI 2.1 |
| 4K | 120 Гц | 8 бит | 4:04:04 | 32,08 Гбит / с | HDMI 2.1 |
| 4K | 120 Гц | 10 бит | 4:02:00 | 20,05 Гбит / с | HDMI 2.1 |
| 4K | 120 Гц | 10 бит | 4:02:02 | 26,73 Гбит / с | HDMI 2.1 |
| 4K | 120 Гц | 10 бит | 4:04:04 | 40,09 Гбит / с | HDMI 2.1 |
| 8K | 30 Гц | 8 бит | 4:02:00 | 17,82 Гбит / с | HDMI 2,0 ** |
| 8K | 30 Гц | 8 бит | 4:02:02 | 21,38 Гбит / с | HDMI 2.1 |
| 8K | 30 Гц | 8 бит | 4:04:04 | 32,08 Гбит / с | HDMI 2.1 |
| 8K | 30 Гц | 10 бит | 4:02:00 | 20,05 Гбит / с | HDMI 2.1 |
| 8K | 30 Гц | 10 бит | 4:02:02 | 26,73 Гбит / с | HDMI 2.1 |
| 8K | 30 Гц | 10 бит | 4:04:04 | 40,09 Гбит / с | HDMI 2.1 |
| 8K | 60 Гц | 8 бит | 4:02:00 | 32,08 Гбит / с | HDMI 2.1 |
| 8K | 60 Гц | 8 бит | 4:02:02 | 42,77 Гбит / с | HDMI 2.1 |
| 8K | 60 Гц | 8 бит | 4:04:04 | 64,15 Гбит / с | DSC *** |
| 21,38 | |||||
| 8K | 60 Гц | 10 бит | 4:02:00 | 40,09 Гбит / с | DSC *** |
| 8K | 60 Гц | 10 бит | 4:02:02 | 53,46 Гбит / с | DSC *** |
| 14,26 | |||||
| 8K | 60 Гц | 10 бит | 4:04:04 | 80,19 Гбит / с | DSC *** |
| 21,38 | |||||
| 8K | 120 Гц | 8 бит | 4:02:00 | 64,15 Гбит / с | DSC **** |
| 21,38 | |||||
| 8K | 120 Гц | 8 бит | 4:02:02 | 85,54 Гбит / с | DSC **** |
| 28,51 | |||||
| 8K | 120 Гц | 8 бит | 4:04:04 | 128,30 Гбит / с | DSC **** |
| 42,77 | |||||
| 8K | 120 Гц | 10 бит | 4:02:00 | 80,19 Гбит / с | DSC **** |
| 21,38 | |||||
| 8K | 120 Гц | 10 бит | 4:02:02 | 106,92 Гбит / с | DSC **** |
| 28,51 | |||||
| 8K | 120 Гц | 10 бит | 4:04:04 | 160,38 Гбит / с | DSC **** |
| 42,77 |
Неорлинарные моменты в таблице обозначены: *
* Поддержка 4K при 120 Гц в HDMI 2.0 не предусмотрена, но в некоторых случаях работает, например, на ПК с GTX 2080 TI.
** Поддержки 8K в HDMI не предусмотрено.
*** Работает только с активированным сжатием изображения Digital Stream Ccompression (DSC) стандарта HDMI 2.1. Однако для этого оба подключенных устройства должны поддерживать DSC.
**** 8K при 120 Гц пока не поддерживается ни одним телевизором, монитором или стриминговым каналом.
Ещё несколько лет назад большой киноэкран для гостиной был недоступной роскошью. Но с моделью LG…
Hisense официально представила свой телевизор Mini LED 2026 года – E8S. Без сомнения, E8S вызывает…
Глядя на линейку UR8S от Hisense, становится понятно, что в индустрии производства телевизоров официально наступила…
LG QNED70B – модель начального уровня в серии QNED южнокорейской компании в 2026 году. В…
В 2026 году Samsung демонстрирует свои технологии OLED и Micro RGB как никогда прежде. Однако…
В истории потребительской электроники мы помним падение цен на плазменные телевизоры или появление первых OLED-панелей.…
This website uses cookies.
View Comments
Еще существует квазимодо от LG в их телевизорах, когда при заявленном hdmi 2.1 там нет hdmi 2.1, пропускная способность 40 вместо 48гбс, и полное отсутствие совместимости со старыми версиями и функциями hdmi. Работоспособность этого квазимодо без лицензии hdmi достигается скрытым от пользователя понижением битности цвета, зачастую до 6 бит, что можно заметить по явному бандингу основных цветов, и порой их перенасыщенности.
Есть 8К тв. вышедшие в промежутке 2020-2021г., у них в спецификациях заявлено hdmi 2.1, если использовать тв вместо монитора и подключить к видеокарте с поддержкой hdmi 2.1 с кабелем 2.1, то не будет 8К (120к/с) 4К (120 к/с).
Samsung 9й серии 22 года. Выше только qled. Типа бюджетный топ 4К.
- 120гц работают только в режиме rgb 8 бит FullHD (неприемлемое качество цвета).
- умеет принимать 4К по hdmi только с частотой 30гц, так что по ходу там даже hdmi 2.0 нету.
Это факты. Проверил лично. Сплошная ложь от производителей телевизоров.
Т.е. по факту вместо телевизора продается огрызок.
Что там в более дешевых моделях представить несложно.
Там то же самое, только преднамеренно ухудшенное производителем.
Полнейшая деградация отрасли.