La 4K, une révolution?

Exigences portant sur les câbles HDMI

La croissance constante de l’offre d’écrans Ultra HD pose non seulement la question du contenu correspondant, mais également des connexions adaptées. Alors que le format Full HD s'est installé dans notre quotidien, voilà qu’arrive sur le marché un format encore meilleur (équivalent à quatre fois la résolution Full HD) avec la Ultra HD. Tant mieux : on ne saurait avoir assez de pixels pour la meilleure image possible. Mais qu’en est-il des connexions entre les nouveaux composants ? Nous avons réuni pour vous les principales questions et connaissances techniques ci-dessous.

La nouvelle version HDMI 2.0b – Quelles sont les différences?

Le consortium HDMI a publié le standard HDMI 2.0b. La principale différence est que le nouveau standard prend en charge le format HDR (High Dynamic Range). Le HDR améliore le rapport de contraste parce que la source envoie au téléviseur des informations supplémentaires (métadonnées) qui régulent la luminosité du rétroéclairage (backlight) du téléviseur. Pour cela, la source et le téléviseur doivent bien sûr prendre en charge le HDR. Une synchronisation dynamique entre les flux audio et vidéo est également prise en charge. Ce nouveau standard ne nécessite pas de nouveaux câbles! Les câbles HDMI haute vitesse avec Ethernet restent d'actualité. Leur désignation reste également inchangée.

Faut-il de nouveaux câbles?

L’élément essentiel pour la transmission des formats Ultra HD (4K) est la bande passante, indiquée en bit/s – bits par seconde. Les téléviseurs 4K actuellement sur le marché ne fonctionnent généralement qu’avec 25 ou 30 images par seconde et peuvent fonctionner avec la "vieille" interface HDMI 1.4. Les appareils de la prochaine génération prendront en charge 50 ou 60 images par seconde, ce qui correspond à un débit de données plus élevé dans le câble HDMI et conduit ainsi au nouveau standard HDMI 2.0. Cependant, grâce à des modifications de l’interface, la bande passante a pu être portée de 10,2 Gbit/s aux 18 Gbit/s nécessaires pour un câble de spécifications égales. Aucune nouvelle catégorie de câbles n’est donc prévue par la spécification HDMI 2.0.

 

 

Faut-il s’attendre à de nouveaux standards?

L’interface HDMI s’est établie sur le marché grand public, et, avec l’introduction du nouveau standard 2.0 ou HDMI 2.0a, devrait conserver son statut pendant les prochaines années. Néanmoins, ce standard est uniquement conçu pour les courtes distances. Cela alors que la demande de grandes longueurs de câble augmente constamment. Deux tendances opposées entrent donc en conflit : d’un côté, des formats d’une résolution plus élevée avec les débits de données et les exigences correspondants, de l’autre, un besoin de grandes longueurs de câble. C'est pourquoi nous pensons que le standard HD-BaseT, qui est aujourd’hui principalement utilisé pour les installations professionnelles, devrait faire son entrée sur le marché grand public. Ce standard permet des distances de câblage de jusqu’à 100 m et prend également en charge les formats 4K.

À l’inverse, le DisplayPort est de peu d’importance pour le marché de l'électronique grand public. Il existe aussi l’interface multifonction Thunderbolt au sein de l’environnement Apple, mais celle-ci n’a également aucun impact (actuellement) sur le marché de l'électronique grand public classique.

 

 

Quelles sont les principales exigences portant sur les câbles HDMI pour l’utilisation du format 4K?

Les spécifications du consortium HDMI distinguent deux versions: standard et haute vitesse ou standard avec Ethernet et haute vitesse avec Ethernet. Les versions haute vitesse permettent un débit de données supérieur, notamment nécessaire pour les formats 4K. En raison de son débit de données limité, la version standard interdit d’emblée la transmission des formats 4K. De plus, le choix des câbles doit tenir compte des différences de qualité concernant la fabrication, les matériaux et le blindage. Hormis d’éventuels défauts de pixels, les câbles bas de gamme peuvent être suffisants pour les longueurs de câble réduites. Mais les différences apparaissent au plus tard lorsque les distances deviennent importantes. L’accumulation des défauts de pixels produit des perturbations visibles de l’image voire des coupures. Il peut être impossible d’établir la connexion. Les caractéristiques essentielles d’un bon câble sont un blindage suffisant et un conducteur d’épaisseur adaptée, en cuivre, et non, comme sur certains câbles bas de gamme, en aluminium plaqué de cuivre. À cela s’ajoute le respect strict de l’impédance des lignes de données et une fabrication irréprochable des connecteurs.

HDMI 2.0

Le forum HDMI, qui regroupe 88 entreprises du secteur multimédia, a publié le 4 septembre 2013 les nouvelles spécifications HDMI 2.0. La principale nouveauté du standard HDMI 2.0 est le débit de données nettement supérieur allant jusqu’à 18 gigabits par seconde, ce qui est nécessaire pour les contenus 4K modernes ayant une fréquence de rafraîchissement deux fois supérieure. Les câbles HDMI haute vitesse avec Ethernet actuels d’in-akustik prennent en charge le format HDMI 2.0 et sont ainsi parfaitement adaptés aux exigences actuelles et futures. Ceci s’applique aux câbles HDMI de la catégorie "Star" jusqu’à 3,0 m inclus, aux câbles HDMI "Premium" jusqu’à 5,0 m inclus et jusqu’à 15 m inclus pour les câbles "Exzellenz" grâce à une puce intelligente intégrée au connecteur.

Differences de qualite

Qu’est-ce qui différencie un câble HDMI Exzellenz d’un câble HDMI standard? De nombreux utilisateurs croient à tort que la transmission des données numériques n’est fondamentalement pas sujette aux erreurs. Il n’y aurait donc pas de bonne ou de mauvaise transmission. Cela est effectivement valable sur Internet. Dans ce cas, le destinataire peut demander à l’émetteur l’envoi des données numériques jusqu’à ce qu’elles aient été transmises correctement (vérification par somme de contrôle). Dans le domaine audio et vidéo, en revanche, il est impossible de comparer les données numériques ou de demander un nouvel envoi, faute de temps. C’est pourquoi les téléviseurs ou les projecteurs utilisent un correcteur d’erreurs. Plus la résolution est élevée et plus les séquences d'images sont rapides, plus le débit de données à transmettre est important.

Mais le taux d’erreurs dues aux câbles HDMI® augmente également. Plus le correcteur d’erreur du téléviseur doit intervenir fréquemment, plus l’image est mauvaise. L’utilisation de câbles de qualité permet de réduire ce taux d’erreur et de redonner à l’image brillance et définition.

Les câbles de haute qualité tels que les câbles HDMI Exzellenz possèdent un blindage élaboré et emploient des matériaux conducteurs et isolants de qualité. Un processus de fabrication méticuleux garantit en outre des tolérances de production extrêmement basses pour tous les paramètres du câble. Tout cela permet d’obtenir un taux d’erreur bas et ainsi une meilleure qualité audio et vidéo par rapport aux câbles standard. Même sur les petites longueurs de câblage.

Additional Color Space

Bien que le RVB reste l’espace de couleur le plus utilisé pour la plupart des applications vidéo, d’autres modèles de couleur gagnent en popularité, en particulier dans le domaine de la photographie numérique. La version 1.4 des spécifications HDMI® supporte trois espaces de couleur supplémentaires qui permettent d’obtenir un meilleur rendu des couleurs lors de l’affichage des photos numériques sur un appareil HDTV. En plus du RVB et de x.v.Color, le standard HDMI® offre désormais également la prise en charge native des espaces de couleur sYCC601 color, Adobe RGB color et Adobe YCC601.
Comme x.v.Color, chacun de ces espaces de couleur offre une palette de couleurs disponibles plus large que le modèle de couleur traditionnel RVB et plus proche du spectre complet des couleurs visibles par l'œil humain.

Fonction Ethernet HDMI

Lorsque les éléments sont reliés entre eux par des câbles HDMI avec fonction Ethernet (schéma de raccordement de droite), les éléments AV n’ont pas besoin de câble réseau supplémentaire.

Canal de retour audio (ARC)

Lorsque les éléments sont reliés entre eux par des câbles HDMI avec canal de retour audio (schéma de raccordement de droite), il n’y a pas besoin de câble audio supplémentaire entre le téléviseur et le récepteur AV.

Pour produire une image animée, un certain nombre d’images sont affichées successivement sur une certaine période de temps – à la manière d’un folioscope. Plus le nombre d’images affichées à période égale est élevé, plus les mouvements semblent fluides. Les matches de tennis ou de football en constituent les meilleurs exemples. Lorsque le nombre d’images est faible, la balle se déplace sur l’écran de manière saccadée. Le nombre d’images est indiqué en herz (Hz) ou en frames per second (fps). Les deux unités expriment le nombre d’images transmises par seconde. La fréquence de rafraîchissement affecte bien sûr directement le débit de données requis.

Un doublement de la fréquence de rafraîchissement entraîne un doublement du débit de données requis. Les différences de fréquence de rafraîchissement sont particulièrement importantes dans le cadre du format 4K. Généralement, les anciens appareils 4K prennent uniquement en charge 25 ou 30 fps. Seuls les nouveaux appareils HDMI 2.0 prennent également en charge 50 ou 60 fps.

La gamme dynamique, c’est-à-dire l’écart entre le ton le plus lumineux et le plus sombre visibles par l'œil humain, est immense. Les caméras et les téléviseurs ne sont capables d’en enregistrer et restituer qu’une partie. La gamme dynamique des caméras et des téléviseurs est augmentée artificiellement par des astuces techniques. Cette technologie porte le nom High Dynamic Range, ou HDR. Elle permet d’obtenir des images offrant nettement plus de détail, en particulier dans les zones sombres.

L’interface HDMI offrant des contenus audio et vidéo haute résolution en qualité parfaite, l’industrie du cinéma exige que ces contenus ne puissent être transmis que chiffrés. C’est la raison de l’utilisation de la protection des contenus numériques haute définition HDCP. Les versions précédentes ayant été craquées par des criminels, le nouveau standard HDCP2.2 a été introduit.

Lorsque vous regardez un DVD ou un disque Blu-ray sur un système surround, l’amplificateur surround transmet le son à des haut-parleurs surround haut-de-gamme. Si, par contre, le tuner DVB intégré au téléviseur est utilisé, ou si vous regardez des contenus en ligne sur un téléviseur connecté, le son est renvoyé automatiquement à l’amplificateur surround par le même câble HDMI par le canal de retour audio (Audio Return Channel ou ARC), pour être ensuite également diffusé par les haut-parleurs haut-de-gamme.

L’un des principaux problèmes du stockage et de la transmission des données vidéo a toujours été la quantité de données et la bande passante de transmission. Divers procédés ont donc été employés afin de réduire la quantité de données tout en maintenant une qualité acceptable. L’œil humain percevant les images en noir et blanc avec plus de netteté que les images en couleur, un procédé permettant de transmettre l’image en noir et blanc, c’est-à-dire les informations de luminance, dans sa totalité, et les informations de chrominance avec une précision réduite, a été mis au point afin de réduire la quantité de données. Pour cela, les informations de luminance et de chrominance doivent d’abord être séparées, ce qui est réalisé par le procédé YUV. Avec un sous-échantillonnage de la chrominance de 4:4:4, toutes les informations de luminance et de chrominance sont transmises avec une précision optimale, ce qui constitue la solution offrant la meilleure qualité, mais implique également le débit de données élevé correspondant. Les formats 4K à 50 images par seconde et sous-échantillonnage de la chrominance 4:4:4 nécessitent par conséquent une interface HDMI 2.0 et une bande passante de jusqu’à 18 Gbit/s. Avec un sous-échantillonnage de la chrominance de 4:2:0, une interface HDMI 1.4 et une bande passante de "seulement" 10,2 Gbit/s sont suffisantes.

Formats de Resolution

Les formats Ultra-HD (4K) et Full HD désignent la capacité de résolution des différents éléments: LCD, LED-TV, lecteur DVD ou. Le standard original PAL utilise seulement 576 lignes. Les appareils qualifiés de Full HD doivent avoir une résolution minimale de 1920 x 1080 pixels. 4K x 2K indique une résolution quatre fois supérieure. Les formats Ultra HD et Full HD permettent un affichage de plus grande taille (fig. 1), ou, à diagonale d’écran égale, offrent une qualité d’image nettement supérieure (fig. 2).

Représentation proportionnelle d'un cercle aux formats PAL/NTSC, Full HD 1080p et 2160p / 4K x 2K.

Guide des Cables

Le meilleur câble est celui qui affecte le moins la qualité de reproduction de la chaîne hi-fi ou vidéo et transmet le signal d’origine avec le minimum de pertes. Pour en savoir plus, consultez notre Cable Guide.

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