آشنایی با تمام قابلیت‌های HDMI 2.1: آیا واقعا به آن نیاز داریم؟!

با توجه به عرضه کنسول‌های نسل نهمی و کارت گرافیک‌های سری RTX 30 شرکت انویدیا، نیاز به فناوری HDMI 2.1 بیش از هر زمان دیگری احساس می‌شود. اما آیا این موضوع بدین معنا است که جهت استفاده از این فناوری، باید تلویزیون خود را ارتقا دهید؟

پهنای باند بیشتر، پیکسل‌های بیشتر

اکثر نمایشگرهای فعلی، از استاندارد HDMI 2.0 پشتیبانی می‌کنند. این فناوری دارای پهنای باند 18 گیگابیت بر ثانیه است. این مقدار برای انتقال سیگنال‌ 4K غیرفشرده با نرخ فریم 60 و در عمق رنگ 8 بیتی، کافی است. این پهنای باند جهت رفع بسیاری از نیازها همانند مشاهده محتوای UHD Blu-ray و یا اجرای بازی‌های ایکس‌باکس وان ایکس، مناسب خواهد بود.

HDMI 2.1 یک گام دیگر به جلو است. این استاندارد توان انتقال سیگنال‌ 8K غیرفشرده با نرخ فریم 60 و عمق رنگ 12 بیتی را دارا است. توان عملیاتی پهنای باند HDMI 2.1 در حدود 48 گیگابیت بر ثانیه است. اگر از فناوری فشرده‌سازی استریم نمایشگر (DSC) و درگاه HDMI 2.1 استفاده شود، آنگاه می‌تواند سیگنال 10K با نرخ فریم 120 و عمق رنگ 12 بیت را انتقال داد.

در برخی از موارد، از نوعی از فناوری HDMI 2.1 استفاده شده که فقط توان عملیاتی 40 گیگابیت بر ثانیه را دارد. این میزان برای انتقال سیگنال 4K با نرخ فربم 60 و عمق رنگ 10 بیت کافی خواهد بود. همچنین با استفاده از این توان عملیاتی می‌توان از پنل‌های 10 بیتی رده مصرف‌کننده، نهایت استفاده را برد.

به گیمرهایی که رایانه‌های رده بالا دارند، باید بگوییم که کارت‌های سری RTX 30 شرکت انویدیا، از عمق رنگ 10 بیتی پشتیبانی می‌کنند. بنابراین اگر نمایشگر شما از توان انتقال 48 گیگابیت داده بر ثانیه به‌صورت کامل برخوردار نیست، آنگاه مشکل چندانی نخواهید داشت.

در حال حاضر، HDMI 2.1 بیشتر گیمرهای استفاده کننده از کنسول‌های نسل بعد و یا کارت گرافیک‌های آینده را هدف قرار داده است. هم ایکس‌باکس سری ایکس و هم پلی‌استیشن 5، هر دو از وضوح 4K و نرخ فریم 120، پشتیبانی می‌کنند. به همین دلیل به استاندارد HDMI 2.1 نیاز داریم.

اگر تلویزیون شما از HDMI 2.1 پشتیبانی نکند، پس آنگاه باید به سیگنال 4K در نرخ فریم 60 راضی شوید. اکثر بازی‌های کنسول‌های نسل هشتمی، بر روی نرخ 30 فریم بر ثانیه اجرا می‌شوند. بنابراین باید منتظر بمانیم تا تأثیر این استاندارد جدید را مشاهده کنیم.

HDMI 2.1 به حدی جدید است که فقط کارت‌های سری 30 شرکت انویدیا از آن پشتیبانی می‌کنند. کارت‌های سری RTX 2000 و GTX 1000، توان استفاده از این فناوری را ندارند. برخی از تولیدکنندگان همانند سونی، هنوز استاندارد HDMI 2.1 را در تلویزیون‌های رده بالای خود قرار نداده‌اند.

انتظار داریم که این استاندارد جدید در سال 2021 کاربرد بیشتری پیدا کند. هر چند که باید چند سالی صبر کرد تا بتوانیم HDMI 2.1 را در نمایشگرهای مقرون‌به‌صرفه نیز مشاهده کنیم.

پشتیبانی از Dynamic HDR یا همان HDR پویا

با توجه به پهنای باند وسیع HDMI 2.1، می‌توان نتیجه گرفت که فضای بیشتری برای داده‌های خام وجود دارد. واژه HDR به معنای محدوده پویای بالا بوده و بنابراین طیف وسیع‌تری از رنگ‌ها را در فیلم و بازی‌ها، ارائه می‌دهد. استانداردهای قدیمی‌تر HDR همانند HDR10، فقط از متادیتای ایستا پشتیبانی می‌کنند. در هر صورت، فرمت‌هایی همانند +HDR10 و Dolby Vision می‌توانند متادیتای پویا را بر مبنای فریم یا صحنه نیز ارائه دهند.

Dynamic HDR باعث می‌شود تا تلویزیون‌ها اطلاعات بیشتری در اختیار داشته و در نتیجه بتوانند بهتر با سیگنال دریافتی کار کنند. به‌جای خوانش یک دسته واحد از دستورالعمل‌ها برای تمامی یک فیلم، متادیتای پویا می‌تواند به‌روزرسانی‌های مستمر را به تلویزیون ارائه دهد. بدین ترتیب، تصویر در هر لحظه در بهترین حالت خود نمایش داده شود.

تمامی تلویزیون‌های سازگار با HDR، از HDR10 و متادیتای ایستای آن پشتیبانی می‌کنند، اما Dynamic HDR قضیه‌ای جداگانه دارد. Dolby Vision از بیشترین پشتیبانی برخوردار است. Dolby Vision توسط تولیدکنندگان سخت‌افزار همانند ال‌جی، سونی، پاناسونیک و فیلیپس مورد حمایت قرار گرفته است. سامسونگ از +HDR10 (که یک فرمت باز است) حمایت می‌کند. این در حالی است که Dolby Vision یک فرمت اختصاصی به حساب می‌آید.
لازم به ذکر است که بگوییم جهت نمایش +HDR10 و Dolby Vision، به یک دستگاه مجهز به HDMI 2.1 نیاز ندارید (حداقل در وضوح‌های 4K فعلی).

اگر جلوتر برویم، می‌بینیم که پهنای باند وسیع HDMI 2.1 می‌تواند سیگنال‌های متادیتا و وضوح بالا را در نرخ فریم‌های بالا انتقال دهد. هنوز از عملکرد دقیق کنسول‌های نسل نهمی اطلاع نداریم، اما در هر صورت، ظاهرا بیشترین میزان استفاده از فناوری HDR بر روی کابل HDMI در چند سال آینده، متعلق به ایکس‌باکس سری ایکس و پلی‌استیشن 5 خواهد بود.

نرخ نوسازی متغیر (VRR)

نرخ نوسازی یک تلویزیون به‌معنای تعداد دفعات نوسازی (به‌روز شدن) پنل آن در یک ثانیه است. این خصیصه بر مبنای هرتز بیان شده و رابطه تنگاتنگی نیز با نرخ فریم دارد. اگر این دو مورد (نرخ فریم و نرخ نوسازی) با یکدیگر همگام نباشند، آنگاه پدیده‌ای به نام پارگی تصویر به وجود خواهد آمد. در پارگی تصویر، نمایشگر سعی می‌کند تا بیش از یک فریم را به‌صورت همزمان نشان دهد و در این در حالی است که کنسول یا رایانه شما آماده نیست.

اگر نرخ نوسازی نمایشگر را با نرخ فریم کنسول یا کامپیوتر خود همگام سازید، آنگاه بدون از دست رفتن عملکرد، پارگی تصویر را نیز از بین خواهید برد. شرکت‌های انویدیا و AMD به ترتیب G-Sync و FreeSync را برای مقابله با این مشکل ارائه می‌دهند.

البته HDMI 2.1 نیز راه‌حل خاص خود را که همان نرخ نوسازی متغیر (VRR) بوده، ارائه می‌دهد. مایکروسافت حضور این ویژگی در کنسول جدید خود را تأیید کرده است. در رابطه با پلی‌استیشن 5 نیز با توجه به نیاز به ارائه وضوح 4K در نرخ نوسازی 120 هرتز (HDMI 2.1)، وجود این ویژگی دور از انتظار نخواهد بود.

HDMI VRR جهت ارائه بهترین تجربه بازی در نسل نهم، یک ضرورت به حساب می‌آید. احتمال کمی وجود دارد که انویدیا و AMD به دلیل HDMI VRR، فناوری‌های فعلی خود را رها کنند. بنابراین اگر یک پی‌سی گیمر هستید، آنگاه همچنان باید مانیتور خود را با کارت گرافیک، همگام سازید.

Auto Low Latency Mode

یکی دیگر از مزیت‌های متعلق به گیمرهای نسل نهمی، برخورداری از حالت زمان تأخیر کم خودکار (ALLM) خواهد بود. اکثر تلویزیون‌ها در حال حاضر، از انواع پردازش‌های اضافی جهت نرم‌ کردن تصاویر متحرک برخوردار هستند. علاوه بر این، شاهد بهبود کیفیت تصویر و همچنین وضوح بیشتر صدا نیز در اکثر مدل‌ها هستیم. برخی از این ویژگی‌ها در زمینه مشاهده فیلم و تلویزیون مفید هستند، اما در این بین، میزان تأخیر یا همان لگ، بیش از همه چیز برای یک گیمر حائز اهمیت است.

این در واقع همان دلیل وجودی حالت بازی (Game mode) است. در این حالت شما می‌توانید سریع‌ترین زمان پاسخگویی را از تلویزیون خود دریافت کنید. این حالت بیشتر در بازی‌هایی که به سرعت و واکنش بالایی نیاز دارند، مهم است. تنها مشکل این قضیه این است که کاربران باید خودشان به‌صورت دستی این ویژگی را فعال و یا غیرفعال کنند.

با ALLM دیگر نیازی به این کار نیست. اگر تلویزیون شما به HDMI 2.1 مجهز باشد، آنگاه متوجه استفاده شما از کنسول بازی خواهد شد. بنابراین پردازش‌های اضافی که شاید موجب لگ شوند را از بین خواهد برد. در حقیقت، تمامی این کارها در استاندارد HDMI 2.1 تعبیه شده‌اند. مایکروسافت پشتیبانی از ALLM را در کنسول نسل نهمی خود تأیید کرده، اما هنوز سونی واکنشی به این موضوع نشان نداده است.

Quick Frame Transport

Quick Frame Transport یا به اختصار (QFT) نیز بازی‌بازان را مورد هدف قرار داده است. این فناوری در کنار ALLM می‌تواند تجربه واکنش‌پذیرتری را از بازی‌ها به ارمغان آورد. این قابلیت، فریم‌های ویدیوها را اولویت‌بندی کرده و بدین ترتیب تأخیر را تا حد ممکن کاهش می‌دهد.

‌جهت بهره‌مندی از این ویژگی، باید دستگاه‌های واسطه‌ای شما همانند دریافت‌کننده صدای فراگیر نیز با این قابلیت سازگار باشند. Quick Frame Transport اطمینان حاصل می‌کند که تمامی دستگاه‌های شما با یکدیگر کار کرده تا بتوانند تجربه‌ای روان و سریع را پدید آورند. اگر کنسول شما به یک دریافت‌کننده مجهز به HDMI 2.0 وصل باشد، آنگاه نمی‌توانید از ویژگی QFT استفاده کنید(حتی اگر تلویزیون و کنسول شما از این ویژگی پشتیبانی به عمل آورند).

Quick Media Switching

آیا تا به حال متوجه سیاه شدن کوتاه نمایشگر پیش از مشاهده یک فیلم یا تریلر شده‌اید؟ این موضوع بدین دلیل بوده که نمایشگر شما در حال همگام‌سازی نرخ نوسازی خود، با نرخ فریم محتوای پخش شده است. محتواهای مختلف، نرخ فریم متفاوتی نیز دارند، بنابراین سیاه شدن نمایشگر به دلیل همگام‌سازی با شرایط گوناگون است.

گاهی اوقات شاید چند ثانیه اول یک ویدیو را از دست بدهید. البته برخی از تولیدکنندگان محتوا، پخش فایل‌های خود را به دلیل این تأخیر، کمی به تعویق می‌اندازند. با فرض ثابت بودن وضوح تصویر، فناوری Quick Media Switching یا همان QMS به شما امکان می‌دهد تا سیاهی ناشی از تغییر نرخ نوسازی را از بین ببرید.

QMS به شما امکان می‌دهد تا محتواهایی را که نرخ فریم متفاوتی دارند، پشت سرهم مشاهده کنید. این ویژگی از HDMI VRR بهره برده و بدین ترتیب فرایند تغییر نرخ‌های نوسازی، به نرمی صورت می‌پذیرد.

Enhanced Audio Return Channel

ARC به معنای کانال بازگشت صوتی (Audio Return Channel) است. این ویژگی به شما این امکان را می‌دهد که با استفاده از کابل HDMI، صدا را به ساندبار یا دریافت‌کننده صدای فراگیر، بفرستید. البته در این فرایند، به کابل صدای نوری احتیاجی ندارید. در حقیقت، در هنگام بازی یا تماشای فیلم، قابلیت ARC از رسیدن صدا به خروجی صحیح، اطمینان حاصل می‌کند.

کانال بازگشت صدای تعدیل شده (eARC)، بخشی از استاندارد HDMI 2.1 است. پهنای باند اضافی موجود در HDMI 2.1، به eARC اجازه می‌دهد تا صداهای غیرفشرده 5.1، 7.1، صداهای با نرخ بیت بالا و یا صداهای شیء محور را تا وضوح 192 کیلوهرتزی و با عمق 24 بیت، حمل کند. این اقدام نیز با استفاده از پهنای باند صوتی 37 مگابیت بر ثانیه انجام می‌شود. این مقدار برای فناوری ARC عادی، کمتر از یک مگابیت بر ثانیه است.

اگر قصد انتقال سیگنال Dolby Atmos را بر روی HDMI داشته باشید، آنگاه به eARC نیاز خواهید داشت. تعدیلات دیگری نیز وجود داشته که بهبود هماهنگی حرکات لب با کلمات، شناسایی بهتر دستگاه و یک کانال اختصاصی داده‌های eARC، از جمله این موارد هستند.

آیا دستگاه‌های مجهز به HDMI 2.1، به کابل مخصوصی نیاز دارند؟

از آنجایی که HDMI 2.1 توان عملیاتی و پهنای باند بیشتری دارد، پس شما نیز به یک کابل سازگار با این فناوری احتیاج خواهید داشت. HDMI Licensing Administrator نیز برچسب “Ultra High Speed” را برای این کابل‌ها برگزیده است.

دستگاه‌هایی که از HDMI 2.1 پشتیبانی می‌کنند، باید کابل مخصوص را نیز در جعبه به همراه داشته باشند. همچنین اگر خودتان خواستید که یک کابل HDMI 2.1 تهیه کنید، آنگاه نباید مدل‌های پریمیوم گران‌قیمت را مبنای انتخاب خود قرار دهید.

در حال حاضر HDMI 2.1 بیشتر در زمینه بازی‌های ویدیویی کاربرد دارد

در این برهه زمانی، اکثر مردم به HDMI 2.1 نیاز چندانی ندارند. این استاندارد بهبود یافته، بیشتر بازی‌بازانی را منتفع خواهد کرد که کنسول‌های نسل نهم و یا کارت گرافیک‌های جدید را خریداری می‌کنند. در اینجا منظور کسانی است که خواهان قابلیت‌هایی همانند HDMI VRR و ALLM هستند. به غیر از eARC، این استاندارد جدید، مزیت‌های زیادی برای علاقه‌مندان به سینمای خانگی ندارد.

مایکروسافت اعلام کرده که بخش چندنفره Halo Infinite بر روی وضوح 4K واقعی و نرخ فریم 120 اجرا می‌شود. البته عرضه این بازی تا سال 2021 با تأخیر مواجه شده است. باید ببینیم که آیا عنوان کنسولی دیگری نیز می‌تواند به این سطح دست یابد یا خیر؟