آشنایی با نسخه پورت HDMI 2.1

تکنولوژی HDMI 2.0 و همتای نوظهورش یعنی HDMI 2.0b هنوز رایج ترین استاندارد را در تلویزیون های فعلی بازار دارد. ولی تصمیم بر این است که در سال ۲۰۲۱ و فراتر از آن، سهم این دو تکنولوژی از بازار کم شود و صنعت به دنبال جدیدترین و برترین نسخه ممکن رود: HDMI 2.1. بدلیل اینکه HDMI 2.1 همچنان در آغاز راه است، شاید پرسش های خیلی زیادی به ذهن کاربران خطور کند. مثلا ممکن است که نگران شده باشید که تاریخ مصرف تلویزیون 4K با قیمت بالای تان به همین زودی بگذرد؛ یا ممکن است نگران باشید که به زودی برای تهیه تعداد زیادی از کابل های HDMI تازه اجبار پیدا می کنید. سپس فرصت بررسی پرسش های بنیادین تر و عمیق تر پیش می آید؛ HDMI 2.1 چیست؟ کارش چیست؟ و چرا نیازمند آن هستم؟ در این متن، به کلیه پرسش های شما جواب می دهیم و بااینکه مسئله مورد نظرمان تا حدی فنی است، ولی همه تلاشمان را کرده ایم تا به بیانی آسان همه موارد را شرح دهیم تا هم کاربران مبتدی و هم علاقمندان به تکنولوژی، آن را بفهمند. آماده باشید تا کار را با بزرگترین پرسش ها شروع کنیم. با تاپ رایان همراه باشید.

فناوری 4K و 8K

مطمئنا نه. در صورتی که تلویزیون شما قابلیت پشتیبانی از وضوح تصویر 4K  دامنه متحرک بالا (HDR) یا تنها همان 4K را داشته باشد، هنوز تا زمان گذشتن تاریخ مصرف آن خیلی مانده است. این مسئله واقعیت دارد که HDMI 2.1 تعداد زیادی از گزینه های جدید را در برابر مشتریان قرار می دهد، ولی دست-کم مقرر نشده که تا چند سال آینده استفاده تولیدکنندگان از همه مزایای آن را مشاهده کنیم. تغییرات مهیجی هستند، ولی تا وقتی که تکنولوژی هایی همچون تلویزیون های 8K یا 4K با مقدار آپدیت به روزرسانی ۱۲۰ هرتز عرضه نشوند، اصولا از همه عوامل بالقوه HDMI 2.1 بهره نبرده  ایم. حرف پایانی اینکه در صورتی که در چند سال اخیر تلویزیونی تازه تهیه کرده  اید، می توانید راحت باشید و جای نگرانی نیست.

آیا همچنان قادر به تهیه تلویزیونی تازه و بدون HDMI 2.1 هستیم؟

قبلا توصیه ما این بود که «حتی لحظه ای نیز برای تهیه تلویزیون جدید، شک به دل خود راه ندهید». HDMI 2.1 همچنان خیلی دست نیافتنی بود. ولی با اخبار و کالاهایی که جدیدا شنیده و دیده ایم، اوضاع تغییر کرده است. HDMI 2.1 یکی از موارد خاص در نمایشگاه CES 2021 بود و اکنون قادریم تلویزیون های دارای تکنولوژی  HDMI 2.1 را با نرخ شبیه به تلویزیون های HDMI 2.0 در مدت زمان سال پیش تهیه کنیم. پس در صورتی که حالا در فکر تهیه یک تلویزیون نو هستید و پول لازم برای خرید را دارید، مطلوب است به دنبال مدلی دارای HDMI 2.1 باشید تا به مدت طولانی و به صورت تضمینی، بتوانید از دستگاه خودتان استفاده نمایید.

آیا HDMI 2.1 نیازمند یک سیم HDMI تازه است؟

بله. همانگونه که در ادامه این متن بیشتر و جامع تر شرح خواهیم داد، این استاندارد جدید قادر به انتقال سه برابر داده بیشتر بوسیله سیم HDMI در مقایسه با استاندارد فعلی است. بنابراین برای بهره گیری حداکثری از قابلیت های HDMI 2.1 می بایست از سیم Ultra High Speed Certified HDMI بهره برد. احتمال دارد که در بعضی موارد کمیاب، بهره بردن از سیم های Certified High-Speed HDMI فعلی بر دستگاه های دارای HDMI 2.1 ممکن باشد، ولی با توجه به اینکه میزان اطلاعاتی که قادریم از این خط لوله دیجیتال عبور دهیم هر روز زیاد می شود، توصیه ما این است که در کنار دستگاه تازه و دارای HDMI 2.1 خود، یک سیم نو نیز تهیه کنید. در صورتی که چنین سیمی به لحاظ قیمت گران به نظر می  رسد، می بایست گفت که نگران نباشید و فرق قیمت خیلی زیادی در مقایسه با سیم های استاندارد High-Speed HDMI نیست.

آیا HDMI 2.1 با دستگاه های قدیمی تر مطابقت دارد؟

بله. این امکان مهیا شده که هر دستگاه قدیمی تری که دارای قابلیت پشتیبانی از استاندارد های پیشین HDMI است را به تلویزیون یا نمایشگر دارای HDMI 2.1 اتصال داده و به آسانی با آن کار کنید. سیم های Ultra High Speed HDMI نیز این مطابقت را با دستگاه های قدیمی تر دارند. مثلا در آینده قادر به اتصال کنسول ایکس باکس وان خود به یک تلویزیون 8k و HDMI 2.1 خواهید بود و می توانید بازی ها را به راحتی اجرا کنید. اندازه ها یا نوع اتصال ورودی های سیم یا جک های روی تلویزیون ها، در مقایسه با قبل فرقی نداشته اند.

آیا قادر به ارتقای HDMI 2.0b به HDMI 2.1 بطور نرم افزاری هستیم؟

به شکل تئوری بله. عملا شاید نه. جف پارک، مدیر تکنولوژی در سازمان HDMI LA اظهار می کند که بااینکه چیپ های پریمیومی در بازار هستند که امکان ارتقای آن ها بوسیله نرم افزارهای دائمی ویژه فراهم شده، ولی این چیپ ها نرخ خیلی بالایی دارند و خیلی کم توسط تولیدکنندگان  استفاده می شوند. احتمال زیادی هست که تلویزیون دارای HDMI 2.0b شما نیز دارای چنین چیپست کمیابی نباشد.

چرا به نسخه تازه HDMI نیازمندیم؟

باورتان بشود و یا نشود، هم اکنون دستگاه های مخصوص سرگرمی خانگی، دارای سقف توانایی های پهنای باند ۱۸ گیگابیت بر ثانیه ای HDMI 2.0b برای کاربران شده اند. مثلا بیایید یک دیسک بلوری 4k Ultra HD را چک کنیم؛ فقط وضوح تصویر 4k قسمت زیادی از پهنای باند را دربرمی گیرد و سپس می بایست رنگ ۱۰ بیتی، نمونه برداری رنگی ۴:۴:۴، میزان ۶۰ فریم بر ثانیه، دالبی اتموس، صوت فراگیر و چند کاناله DTS:X، اَبَرداده HDR و مواردی از این قبیل را نیز به معادله بیفزاییم تا محتوا به بهترین نحو بر تلویزیون نشان داده شود. همه این داده ها به راحتی به محدودیت ۱۸ گیگابیت بر ثانیه ای می رسند. در صورتی که بزرگراه دیجیتالِ در اختیار شما که قرار است همه اطلاعات صدایی و ویدیویی را انتقال دهد دیگر دارای فضا نباشد، چگونه قادریم کالاها را ارتقا دهیم؟ جوابش آسان است، قادر به انجام این کار نیستیم. پس باید بزرگراهی عظیم تر و عریض تر ایجاد کرد و این دقیقا همان کاری است که سازمان HDMI با استاندارد جدید HDMI 2.1 به آن جامه عمل پوشانده است.

در کنار وضوح تصویر و میزان فریم بالاتری که خیلی برای استودیوهای فیلم سازی و بازی سازی خوشایند خواهد بود، با HDMI 2.1 شاهد راه های ارتباطی زیادتری بین دو دستگاهی خواهیم بود که بوسیله این استاندارد به همدیگر اتصال یافته اند. هم اکنون، پخش کننده های بلوری یا کنسول های بازی قادر به ارسال تعداد زیادی داده صدایی و تصویری به تلویزیون شما هستند، ولی این ارتباط معمولا یک سویه است. سازمان HDMI با عوض کردن چهارچوب جک ها و سیم های HDMI، نه تنها قادر به جای دادن ترافیک بیشتری در بزرگراه سرگرمی دیجیتال خود شده، بلکه همان ترافیک بطور هوشمندانه تر هدایت می شود تا دستگاه  های اتصال یافته به همدیگر دارای ارتباطی سلیس و فاقد بی نظمی شوند.

اجازه دهید تا آسان  تر بیان کنیم؛ در صورتی که HDMI 2.0b یک بزرگراه پرجمعیت و پرازدحام باشد، HDMI 2.1 اَبَربزرگراهی است که فقط اتومبیل های اتوماتیک در آن حرکت می کنند. این اتومبیل ها ارتباطی دائمی با همدیگر دارند و با انطباق سرعت و راه حرکت خود با همدیگر، مانع بروز گلوگاه می شوند.

HDMI 2.1 چه کارهایی می تواند بکند؟

همانگونه که خودتان تا حالا فهمیده اید، HDMI 2.1 قادر به داشتن تعداد زیادی داده است و درک اینکه این گنجایش بیشتر چگونه قادر به نشان دادن ویدیوهایی با وضوح تصویر 8k یا حتی 10k می شود، دشوار نیست. اما وضوح تصویر بیشتر، تنها توانایی جذابی نیست که با HDMI 2.1 به دست خواهید آورد. در صورتی که در این قسمت (که کمی فنی تر است) ما را همراهی کنید، به  خوبی می فهمید که دلیل آن چیست.

وضوح تصویر

همانگونه که قبل تر بیان کردیم، HDMI 2.1 قادر به ایجاد وضوح تصویرها و میزان فریم هایی بیشتر از همیشه است. حالا با HDMI 2.0b می توان به وضوح تصویر 4K با بیشینه میزان فریم ۶۰ هرتز دست یافت. با HDMI 2.1 قادر به دستیابی به وضوح تصویر 4K با میزان فریم ۱۲۰ هرتز، وضوح تصویر 8K با میزان فریم ۶۰ هرتز و وضوح تصویر 10Kبرای موارد صنعتی و تجاری هستیم.

این خبری خیلی فوق العاده برای بازی کننده ها نیز هست. چون هرچه میزان فریم بیشتر باشد، بازی ها بصورت سلیس تر و دلپذیرتر اجرا می شوند. صنعت فیلم نیز دلایل بسیاری برای رضایت دارد و سازمان HDMI اظهار می کند که بعضی از کارگردانان هالیوودی مایل به فیلم برداری ۱۲۰ هرتز هستند و تمایل به نمایش محتوایی با میزان فریم بیشتر روی پرده نقره ای سینما و تلویزیون های خانگی دارند.

eARC

Audio Return Channel (یا به شکل کوتاه شده ARC) قابلیتی در HDMI 2.0b است که عبور صدا میان تلویزیون و گیرنده A/V یا ساندبار را مجاز می کند. شوربختانه پهنای باند محدود HDMI 2.0b موجب می شود که صدا معمولا بطور فشرده سازی شده و استریو شود و کیفیت کم تری داشته باشد. ولی با تکنولوژی Enhanced Audio Return Channel (یا به شکل کوتاه شده eARC) قادر به دست یافتن به صوت فشرده سازی نشده بوسیله اتصالات HDMI 2.1 هستیم. دالبی اتموس نمونه ای فوق العاده برای این مسئله است. اتموس با ARC، فقط در زمان استفاده از Dolby Digital Plus که یک اخطار صدایی فشرده سازی شده است، فعال می باشد. eARC دالبی اتموس را مجاز به دستیابی به بالاترین عملکرد ممکن بوسیله اخطار صدایی TrueHD می کند. این رویداد موجب می شود که سیستم های صدایی نیز دارای ساختار راحت تری باشند، چون کاربران قادر به اتصال همه موارد به تلویزیون خود هستند و فقط یک سیم HDMI به گیرنده یا ساندبار خود وصل می کنند. هرچه سیم ها و به هم ریختگی ها کمتر باشد، صوت مطلوب تر است.

HDR داینامیک

حالا دامنه متحرک بالا یا HDR یکی از بااهمیت ترین بهبودهای ایجاد شده در کیفیت تصویر تلویزیون ها است، ولی شرایط قادر به بهتر شدن از شرایط فعلی نیز می باشد. در صورتی که دالبی ویژن یا همتای دالبی برای HDR را بشناسید، به خوبی متوجه می شوید که چرا بسیاری آن را گزینه ای برتر از هر نوع دیگری می دانند. اصولا دالبی ویژن یک «HDR متحرک» است که تغییراتی بر تنظیمات تصویر یا خود تصویر ایجاد می کند. نتیجه ایجاد تصویری با دقت تر، واضح تر و متحرک تر است. تنها ضعف دالبی ویژن این است که برعکس HDR بطور پولی در اختیار قرار می گیرد و تعداد زیادی از تولیدکنندگان تلویزیون های جدید تمایل به پرداخت هزینه اعتبار آن ندارند. HDMI 2.1 عملکرد HDR متحرک را به درجاتی جدید می رساند و مثلا نسخه ای متحرک از HDR10 – به نام HDR10 Plus- را مشاهده خواهیم کرد که HDR برتر را به تلویزیون ها و انواع زیادتری ارائه خواهد کرد. ولی تحمل داشته باشید؛ مگر HDR10 Plus هم اکنون روی HDMI 2.0b موجود نیست؟ بله، ولی از این تکنولوژی بطور رسمی روی HDMI 2.0b پشتیبانی به عمل نمی آید و روی HDMI 2.1 پشتیبانی رسمی را مشاهده خواهیم کرد که به همه موارد شکلی قابل اتکاتر ارائه می کند.

میزان آپدیت متغیر

همانگونه که در قسمت مربوط به وضوح تصویر بیان کردیم، HDMI 2.1 قادر به پشتیبانی از میزان فریم های بالاتر برای دسترسی به ویدیوهای سلیس تر است. ولی این مسئله در دنیای بازی، شکلی بااهمیت تر دارد و HDMI 2.1 به پشتیبانی از میزان فریم متغیر خواهد پرداخت. تعداد زیادی از بازی های کامپیوتری و کنسولی جدید در سراسر شیوه اجرای بازی، میزان فریم یکسانی ندارند. میزان فریم با توجه به آنچه بر تصویر نشان داده شده، عوض می شود. زمانی که میزان فریم کم یا زیاد می شود، بین آنچه بازی تمایل به نشان دادن دارد با آنچه تلویزیون حقیقتا به تصویر می کشد، نوعی عدم تطابق بوجود می آید. تلویزیون برای رفع این مشکل، می بایست حدس بزند که کنسول چه مقدار فریمی را خارج می کند و نتیجه نهایی خیلی دلپذیر نیست. تاخیر زمانی و پاره شدن تصویر از عمده ترین اتفاقاتی هستند که در زمان تجربه بازی ها بر تلویزیون هایی که دیده می شود که با میزان آپدیت متغیر مطابقت ندارند.

حالت تاخیر کم 

باز هم ارتقایی دیگر برای بازی کننده ها. حالت با دیرکرد پایین اتوماتیک، تلویزیون یا هر نمایشگر دیگری را مجاز نمی کند که توانایی تشخیص زمانی را داشته باشد که اخطار را از یک کنسول بازی یا رایانه شخصی می گیرد. بنابراین، نمایشگر قادر به خاموشی اتوماتیک پردازش تصویر است تا دیرکرد و تاخیر زمانی حذف شود. پس، دیگر هیچ گاه نیاز به فعالسازی دستی حالت بازی (Game Mode) تلویزیونتان ندارید.

هماهنگی صدا و تصویر

اکنون، انطباق ویدیویی که بر تلویزیون نمایش داده می شود با صوتی که از گیرنده یا ساندبار حاصل می شود، می تواند امری سخت باشد. چون تلویزیون در حال انجام تعداد زیادی پردازش حجیم است، ولی پردازش سیستم صدا خیلی سریع تر از پردازش ویدیو صورت می پذیرد. نتیجه این است که خروجی مخابره ویدیو، دارای دیرکرد ناچیزی در مقایسه با اخطار صوت است و نوعی عدم تطابق بین صوت و تنظیم زمان تصویر را مشاهده می کنیم. HDMI 2.1 تلویزیون ها را مجاز به ارتباط فوری با گیرنده های A/V، ساندبارها، پخش-کننده های بلوری، کنسول های بازی و دیگر دستگاه های منبع می کند تا از هماهنگی کامل صوت و تصویر مطمئن شود.