Znamená 4K signál, že je vše zcela nové?

Požadavky na HDMI kabely

Neustále se rozšiřující nabídka Ultra-HD televizí a monitorů nezanechává pouze otázku vhodného obsahu pro ně, ale také nutnost zajistit správné připojení. Signál Full HD tvořil nejvíce požadovanou kvalitu po jistou dobu, nicméně nyní se o své místo na trhu hlásí kvalita Ultra HD v ještě lepším formátu (4x vyšší rozlišení, než bylo Full HD). Skvělé – protože pro dosažení nejlepšího obrazu jednoduše nikdy nemáte dostatek pixelů. Jaký to má ale dopad na samotné propojení mezi novými komponenty? Sesbírali jsme nejdůležitější otázky a technické problémy týkající se tohoto tématu a najde je právě zde.

Nejnovější verze HDMI 2.0 – Jaké jsou rozdíly?

HDMI organizace vypustila do světa nový standard HDMI 2.0b. Hlavní rozdíl je v tom, že nový standard podporuje HDR (High Dynamic Range) formát. HDR zvyšuje kontrastní poměr, protože zdroj posílá dodatečné informace (metadata) do televize – informace, které regulují podsvícení panelu televize. Samozřejmě HDR musí podporovat jak televize, tak i zdroj signálu. Nový standard podporuje také dynamickou synchronizaci mezi video a audio streamem. Podstatné je, že tento nový standard nevyžaduje zcela nový typ kabelu! To znamená, že vysokorychlostní HDMI kabel s Ethernetem je pořád aktuální a vhodný pro použití. Nový standard také neznamená změnu kategorizace kabelů.

Potřebuji nový kabel?

Důležitým parametrem kabelu pro určení, zda je vhodný pro přenos Ultra-HD (4K) formátů, je jeho šířka pásma, která se udává v BPS (bitech za vteřinu). Aktuálně dostupné 4K televize na trhu prozatím pracují s 25 až 30 snímky za vteřinu a proto pro jejich uspokojivé fungování postačí i „starý“ kabel ve standardu HDMI 1.4. Novější generace přístrojů ovšem bude podporovat 50 nebo 60 snímků za vteřinu, což povede k vyšším datovým tokům v HDMI kabelu a zde již tedy nastává nutnost používat kabel v novém standardu HDMI 2.0. Nicméně, díky nahrazení interface se povedlo vývojářům navýšit šířku přenášeného pásma z 10.2 Gbps na požadovaných 18 Gbps a to vše se stejnou specifikací kabelu. To znamená, že se neplánuje zavést žádná nová kategorie kabelů pro novou specifikaci HDMI 2.0.

Musíme se uchylovat k novým standardům?

HDMI rozhraní se na trhu pevně zakořenilo a spolu se zavedením nového standardu HDMI 2.0/2.0a, si zachová svou neotřesitelnou pozici ještě po několik dalších let. Nicméně, tento standard je plánován jako krátkodobé řešení. Poptávka po větších délkách kabelů pořád narůstá. V praxi tak dochází k přímému rozporu mezi zájmy: na jedné straně podpora formátů s pořád vyšším rozlišením, většími datovými toky a vyššími technickými nároky, na druhé straně požsdsvek na stále větší délku. Proto věříme, že HDBaseT standard, který je primárně vyvinutý pro profesionální instalace většího rozsahu, si najde postupně uplatnění také v domácích instalacích. Tento standard umožňuje přenos dat až do vzdálenosti 100m a to včetně podpory 4K formátů.

DisplayPort kabely mají ve světě spotřební elektroniky velmi malé uplatnění. Zařízení Apple pracují s rozhraním Thunderbolt, nicméně i zde je jejich masové uplatnění ve spotřební elektronice nereálné.

 

 

Jaké jsou nejdůležitější požadavky na HDMI kabel pro správné fungování 4K?

HDMI specifikace zveřejněné HDMI organizací rozlišují dvě základní verze: Standardní a Vysokorychlostní, nebo Standardní s Ethernetem a Vysokorychlostní s Enternetem. Vysokorychlostní verze umožňují vyšší datovou propustnost, která je nutná zejména pro 4K video formáty. Z tohoto důvodu tedy není Standardní verze není díky omezené datové propustnosti vhodná pro přenos 4K signálů. Navíc, je velmi důležité sledovat rozdíly v kvalitě kabelů, pokud jde o jejich zpracování, výběr použitých materiálů a stínění. Bez ohledu na možný vznik chyb zobrazovaných pixelů, je možné základní kabely použít pro kratší vzdálenosti. Nicméně při větších vzdálenostech, bude rozdíl v kvalitě bude jasně patrný hned na první pohled. Chyby zobrazování pixelů se projevují rušením obrazu, nebo jeho úplnou ztrátou. Je dokonce možné, že díky špatné kvalitě kabelu systém bude hlásit, že spojení není navázáno vůbec. Klíčem k volbě dobrého kabelu je výběr toho s dobrým stíněním a dostatečně silnými měděnými vodiči. Určitě ne takového, který používá hliníkové vodiče pokryté měděnou vrstvou. Použití čisté mědi při výrobě kabelů umožňuje udržet impedanci datových kabelů na přijatelné úrovni stejně jako i bezchybnou výrobu konektorů.

HDMI 2.0

HDMI fórum, ke kterému patří 88 společností z oboru multimédií, uvedlo novou specifikaci HDMI 2.0 na trh 4. září 2013. Nejdůležitější vlastností nového standardu HDMI 2.0 je jeho mnohem větší datová propustnost, až do 18 gigabytů za vteřinu (Gbps). Pouze díky této vlastnosti je možné přenášet 4K obsah s dvounásobnou obnovovací frekvencí (50/60Hz). Vysokorychlostní HDMI kabely s Ethernetem vyráběné společností in-akustik jsou plně kompatibilní se standardem HDMI 2.0 a plní tak bez problémů požadavky kladené na přenos 4K signálů i do budoucna. Toto platí pro HDMI kabely délky až do 3m (včetně) v řadě „Star“ a až do 5m (včetně) v řadě „Premium“. V řadě „Excellence“ je možné použít kabely s až 15m délkou a to díky integrovanému čipu v jejich konektoru.

Rozdíly v kvalitě

Co odlišuje HDMI kabel řady Excellence od běžných HDMI kabelů? Mnoho uživatelů se špatně domnívá, že přenos digitálních dat funguje vždy bez chyb. Podle nich by nemělo existovat něco lepšího a horšího. To samé platí pro internet. Jenže u internetu to funguje tak, že přijímač si stále vyžaduje po vysílači digitální data až do doby, než je požadovaný obsah přenesen kompletně a správně (kontrolní test). Nicméně v případě audio/video přenosu není žádný časový prostor pro porovnávání digitálních dat a jejich opětovné vyžádání. Místo toho se používá korekce chyb přímo v televizích či projektorech.

Čím je rozlišení obrazu vyšší a frekvence snímkování rychlejší, tím větší celkovou přenosovou rychlost je nutné zajistit. Nicméně to sebou zároveň nese i vyšší chybovost samotného HDMI® kabelu. Čím častěji musí zasáhnout do tohoto přenosu korekční systém televize opravující chyby, tím horší je výsledný obraz. Takže čím vyšší kvalitu kabelu použijete, tím více se sníží potřeba zásahů korekčních obvodů televize a obraz si tak zachová svou čistotu a ostrost.

 

 

Vysoce kvalitní HDMI kabely jakými jsou například i ty z řady Excellence od in-akustik disponují propracovaným stíněním, vodiči a izolací špičkové kvality. Přísný výrobní proces povoluje pouze extrémně malé tolerance odchylek v parametrech vyráběných kabelů. To vše dohromady je důvodem pro nižší přenosovou poruchovost signálu a tím pádem také kvalitnější obraz i zvuk ve srovnání s běžnými kabely. Samozřejmě tyto všechny benefity získáváte jak u krátkých, tak dlouhých provedení kabelů řady Excellence.

 

 

 

 

Další barevný prostor

Zatímco ve většině současných video aplikacích se používá barevné spektrum RGB, tak v oblasti statické digitální fotografie získávají oblibu nové barevné modely. Specifikace kabelu HDMI® 1.4 přidává prostor pro 3 nové barvy (známé také jako barevné GAMUTy). Výrobci jsou tak schopni zobrazit uživatelům na HD televizích lepší a přesnější barvy digitálních fotografií. U nové specifikace HDMI® kabelu jsou podporovány kromě klasické RGB a x.v.Color palety ještě další 3 barevné palety: sYCC601, Adobe RGB a Adobe YCC601 barevné palety. Tak, jako u palety x.v.Color, každé z těchto barevných schémat definuje paletu dostupných barev, která je širší než tradiční RGB barevný model a je tak věrnější a bližší plnému rozsahu barevného spektra vnímaného lidským okem.

Ethernet funkce HDMI kabelu

Díky této funkci kabelu už nebudete potřebovat žádný další kabel mezi internetovým připojením a AV komponenty.

ARC (zpětný audio kanál - Audio Return Channel)

Díky této funkci kabelu již nebudete potřebovat žádný další audio kabel mezi televizí a AV přijímačem.

Pro vytvoření pohybujícího se obrazu je nutné úspěšně vystřídat několik obrázků za určitou dobu – jako při rychlém listování v obrázkovém bloku. Čím více obrázků v daném časovém úseku zobrazíte, tím se pohyb jeví plynulejší. Skvělým příkladem pro tento pohyb je například tenis nebo fotbal. Pokud se nepřenáší dostatečný počet obrázků, pohyb míče napříč obrazovkou je zdá jako trhaný. Počet obrázků se vyjadřuje veličinami Hertz (Hz) nebo jako počet obrázků za vteřinu (Frames per Second; FPS). Obojí vyjadřuje, kolik obrázků se přenáší za jednu vteřinu. Obnovovací frekvence má samozřejmě okamžitý přímý vliv na potřebnou datovou přenosovou rychlost. Když zdvojnásobíme obnovovací frekvenci, musíme logicky zdvojnásobit také datovou přenosovou rychlost. Tím se dostáváme k jasným rozdílům mezi jednotlivými 4K formáty a jejich obnovovacími frekvencemi. Starší verze 4K zařízení podporovaly pouze 4K s frekvencí 25 nebo 30 FPS. Novější zařízení pracující se standardem HDMI 2.0 podporují obnovovací frekvence 50 nebo 60 FPS.

Díky použití HDMI platformy jsou zvuk a obraz dostupné v dokonalém rozlišení, a proto musí filmový a softwarový průmysl vydávat veškerá data pouze s ochranou proti kopírování. To je důvod pro použití HDCP. Protože se povedlo původní verzi HDCP prolomit hackerům, vznikl nový standard ochrany HDCP2.2.

Dynamický rozsah, který prakticky znamená rozdíl mezi nejsvětlejším a nejtmavším světlem, které dokáže lidské oko vidět, je obrovský. Fotoaparáty a televize dokážou zachytit a zobrazit z tohoto rozsahu pouze jeho malou část. Pomocí technických triků jsou schopny jak fotoaparáty, tak televize uměle rozšířit pásmo svého přirozeného dynamického rozsahu. Tuto technologii známe pod označením High Dynamic Range nebo jako zkratku HDR. Díky této technologii vnímáme obraz podstatně detailnější, zejména v jeho tmavých oblastech.

Když sledujete film z DVD nebo Blu-ray přehrávače zapojeného do domácího kina s AV receiverem, pak receiver z příchozího signálu zpracovává zvuk a videosignál posílá do TV. Když je ale zdrojem signálu například DVB tuner zabudovaný v TV, posílá po stejném kabelu naopak TV zvuk do AV receiveru. Díky funkci ARC je tedy kabel schopen fungovat obousměrně a není třeba řešit ještě separátní audio propojení.

Jedním z největších problémů s ukládáním a přenosem obrazových dat býval objem dat a šířka přenosového pásma. To bylo důvodem, proč se ta samá technologie používala po mnoho let a zachovávala se tak přijatelná kvalita obrazu. Protože lidské oko dokáže mnohem jasněji vnímat černobílý obraz než barevný, vyvinula se technika, která přenáší černou a bílou barvu včetně informace o jasu v jejich plné ostrosti, zatím co informace o barvách se přenáší v redukované ostrosti, aby se zmenšila datová náročnost přenosu. První důležitým krokem k tomuto cíli je oddělit informaci o jasu a barvách od sebe, co se dělá technikou YUV kódování. Naopak, když se používá chromatické sub vzorkování 4:4:4, veškeré informace o jasu i barvách jsou přenášené v plné ostrosti. Tohle řešení je samozřejmě nejlepší, nicméně znamená také velké nároky na celkové datové toky. 4K formáty s obnovovací frekvencí 50 FPS a chromatičností 4:4:4 vyžadují rozhraní HDMI 2.0 s šířkou pásma až do 18 Gbps. Naproti tomu u nižší chromatičnosti 4:2:0 stačí použít rozhraní HDMI 1.4, které dosahuje šířky pásma „pouhých“ 10.2 Gbps.

Rozlišení displeje

Pojmy Ultra-HD (4K) a Full-HD definují schopnost jednotlivých komponentů zobrazit přesně dané rozlišení. Jedná se o takové komponenty, jako jsou LCD, LED televize, DVD nebo Blu-ray přehrávače. Původní PAL standard pracoval s pouhými 576 řádky. Zařízení, která nesou označení Full-HD, musí být schopna zobrazit rozlišení nejméně 1920 x 1080 pixelů. 4K x 2K znamená čtyřnásobně vyšší rozlišení. Ultra-HD a Full-HD umožňují použití větších zobrazovačů (Obr. 1) nebo daleko lepší kvalitu obrazu při zachování té samé velikosti obrazovky (Obr. 2).

Porovnání zobrazení kruhu v normě PAL/NTSC, Full HD 1080p a 2160p / 4K x 2K rozlišení

Průvodce kabely

Na co musíte myslet při výběru nejvhodnějších kabelů a jak docílit plného využití potenciálu vašeho systému – s tímto Vám pomůže náš Průvodce kabely.

Podpora

PRODUKTY

Prohlédněte si naši nabídku kabelů a příslušenství. Můžete si vybrat ze 4 úrovní kvality a najít si tak nejvhodnější kabel pro jakoukoliv sestavu nebo systém.

K produktům

HD-Base-T Special

V sekci HD BaseT Special jsme dali dohromady více informací o bezztrátovém přenosu HDMI signálů na vzdálenosti až do 100m.

Více