Что такое HDMI 2.1. И нужен ли он в 2021 году?

Консоли нового поколения PlayStation 5 и Xbox Series X оборудованы выходом HDMI 2.1 и могут, по заявлениям производителей, воспроизводить контент в 8К и, что гораздо ближе к широким массам, 4К при 120 кадрах в секунду. Но для этого нужен и соответствующий телевизор. Считается, что в идеальном для новых консолей телевизоре HDMI 2.1 должен быть обязательно.

Кроме производителей консолей, подтянулись и AMD с NVIDIA: их новые видеокарты также оборудованы современным HDMI 2.1. Впрочем, для подключения к мониторам с высокой частотой обновления экрана видеокарты давно имеют разъем Display Port.

Тем не менее HDMI 2.1 встречается еще далеко не в каждом телевизоре. Современный разъем, как правило, устанавливают в более дорогие модели, да и владельцев 4К-телевизоров с HDMI 2.0 сейчас очень много. Так стоит ли переплачивать?

Чем отличаются версии HDMI и почему это важно

HDMI — основной способ подключения современной видеотехники к телевизору. Аналоговые разъемы уже практически канули в Лету: они остаются в телевизорах разве что для сохранения совместимости со старыми устройствами.

Раньше качество изображения часто зависело от цены аналогового кабеля — дорогие кабели были, как правило, толще, имели защиту от помех и обеспечивали более качественную картинку. Цифровой же сигнал всегда одинаковый и стоимость кабеля не играет существенной роли. Главное — чтобы кабель в принципе был исправен. Однако на самом деле это не совсем так. Качество изображения все же зависит от кабеля, пусть и немного в другом смысле.

Все дело в версиях. Как и интерфейс USB, HDMI пережил множество ревизий: от первой версии 2002 года до самой современной на текущий момент 2.1, анонсированной в 2017-м. Основным отличием между версиями всегда в первую очередь была пропускная способность, измеряемая гигабитами в секунду.

Так, главной фишкой HDMI 2.0 перед его предшественником HDMI 1.4 стала возможность выводить видео в 4К при 60 кадрах в секунду, вместо всего 30 кадров. Паспортная пропускная способность в этом случае 18 Гбит/с против 10,2 Гбит/с. Но со временем даже этого становится мало, что и приводит к появлению новых стандартов.

Разрешение и частота кадров. Самое важное преимущество HDMI 2.1 над предшественником — возможность передавать сигнал 4К при 120 кадрах в секунду и 8К при 60 кадрах в секунду. Поддерживаются также и пока еще экзотические 5К и 10К.

Эта возможность особо рьяно рекламируется для геймеров. Частота 60 кадров сейчас считается минимально комфортной даже для спокойных одиночных игр, не говоря уже про динамичные или соревновательные многопользовательские игры. Частоты игровых мониторов и дисплеев игровых ноутбуков давно преодолели этот барьер в сторону 144 Гц, 240 Гц и даже 300 Гц.

Что касается 8К и выше, то несмотря на все большее число телевизоров с таким разрешением, контента пока мало. Даже в 4К еще не так много контента — большинство фильмов и телеканалов транслируются в Full HD.

Динамический HDR. Проще говоря, HDR (широкий динамический диапазон) делает темные участки изображения темнее, а светлые ярче. За счет этого картинка становится более насыщенной. Динамический HDR отличается тем, что метаданные, необходимые для правильного отображения контента, передаются для каждого кадра.

Динамический HDR работает и на HDMI 2.0, но с учетом ограничений по пропускной способности. К динамическому HDR относится, например, Dolby Vision и HDR10+.

Enhanced Audio Return Channel (eARC). Улучшенный реверсивный звуковой канал. Если говорить проще, то Audio Return Channel — это вывод звука от телевизора к ресиверу или саундбару через HDMI. Его более продвинутая версия Enhanced Audio Return Channel позволяет передавать качественный многоканальный звук в таких форматах, как DTS Master, DTS:X, Dolby TrueHD, Dolby Atmos и других.

Auto Low Latency Mode (ALLM). Автоматический режим низких задержек. В современных телевизорах, как правило, есть режим, при котором отключается постобработка изображения, которая делает картинку плавной и улучшает ее качество. Фильмы и видеоконтент действительно выглядят лучше, но в играх, где важен мгновенный отклик на действия игрока, это только мешает.

Поэтому в телевизорах и есть «Игровой режим», который нужно включать вручную. В спецификациях HDMI 2.1 эту функцию отдают автоматике — игровая консоль сообщает телевизору, когда нужно активировать режим низкой задержки и когда его можно выключить.

Variable Refresh Rate (VRR). Переменная частота кадров. Когда частота кадров, отрисованных игровой консолью или компьютером, не совпадает с частотой развертки монитора, то возникает так называемый тиринг — изображение становится рваным. По сути, вы видите только часть нового кадра. Происходит это потому, что железо не может обеспечить стабильную частоту кадров из-за нехватки производительности.

При переменной частоте кадров такого не происходит, так как отображаться будут только полностью отрендеренные кадры. Грубо говоря, частота дисплея подстраивается на лету под возможности железа, на котором запущена игра. Особенно это важно при высокой частоте кадров, когда железу бывает трудно держать стабильную производительность.

Функция действительно полезная. Схожие технологии AMD FreeSync и NVIDIA G-Sync уже успели себя зарекомендовать с лучшей стороны.

Quick Frame Transport (QFT). Технология позволяет снизить инпут лаг, путем оптимизации передачи данных по кабелю. Проще говоря, сокращается время, за которое сигнал идет от источника к приемнику.

Quick Media Switching (QMS). Можно перевести как быстрое переключение между источниками сигнала. При переключении между входами или при смене параметров вывода изображения на источнике, непременно появляется черный экран на пару секунд, пока телевизор не подстроится под новые параметры. С применением этой технологии такая задержка должна уйти в прошлое.

По сути, главным преимуществом HDMI 2.1 можно назвать именно поддержку 4К при 120 кадрах в секунду. И в первую очередь такой режим актуален для игр. Но есть нюансы. Дело в том, что мощности PlayStation 5 и Xbox Series X, а также большинства видеокарт не хватит для обеспечения высокой частоты кадров в разрешении 4К. Особенно если речь идет о включенной трассировке лучей.

Так, Control Ultimate Edition на консолях идет в разрешении 1440p при 60 кадрах без трассировки лучей и при 30 кадрах с трассировкой. Стоит отметить, что картинка все равно выводится в 4К, а 1440p — это разрешение рендеринга. То есть в большинстве графически продвинутых игр в лучшем случае стоит ожидать 4К при 60 кадрах в секунду, а для этого хватит и HDMI 2.0.

Впрочем, уже есть игры, которые официально поддерживают режим 120 FPS. Однако сути дела это не меняет. По данным Digital Foundry, в консольной версии Nioh 2 разрешение колеблется от 792 ₽ до 1080 ₽ и графика при этом довольно скудная. Даже если в меню консоли выставлен режим 4К, то рендеринг все равно происходит в более низком разрешении. В таком случае особого смысла в 4К нет, картинка все равно будет мыльной.

Есть и хорошая новость, если ваш телевизор или монитор с HDMI 2.0 поддерживает частоту обновления 120 Гц при 1080p, то вы сможете активировать режим 120 FPS на PS5 или Xbox Series X. Учитывая, что при такой частоте кадров игры все равно работают в разрешениях ниже 4К, особой разницы в качестве картинки вы не почувствуете.

Чуть лучше обстоят дела с компьютерным железом. Видеокарты уровня RTX 3080 и 3090 действительно могут тянуть хорошо оптимизированные или нетребовательные проекты в нативном 4К при фреймрейте выше 100.

Кроме того, большое значение играет технология DLSS, которая значительно увеличивает производительность даже на карточках послабее. Тот же Nioh 2 выдает около 90 кадров в секунду уже на RTX 3070.

DLSS работает только на видеокартах NVIDIA, но у AMD в разработке находится свой аналог — FidelityFX Super Resolution. Технология будет работать как на видеокартах Radeon, так и на консолях. Точной даты запуска пока нет. Впрочем, на консолях рассчитывать стоит скорее на поддержку 4К 60 FPS + рейтрейсинг, чем на 120 FPS.

Как понять, что порт HDMI 2.1 «ненастоящий»

Само по себе наличие в спецификациях порта HDMI 2.1 не гарантирует, что все заявленные преимущества будут работать на данном телевизоре. Возможность интерфейса передавать 120 кадров в 4К вовсе не означает, что матрица телевизора способна их воспроизвести. Если матрица по характеристикам имеет частоту обновления всего 60 или 100 Герц, то это и будет максимальная частота кадров для сигнала.

Проще говоря, если в спецификациях указан HDMI 2.1, это значит что могут быть реализованы только некоторые функции. Перед покупкой нужно убедиться, что нужные вам функции, например 120 кадров в секунду, действительно присутствуют.

Бывает и наоборот, какого-либо упоминания HDMI 2.1 в спецификациях нет, но есть поддержка некоторых характерных функций. Как правило, это функции, не требующие большой пропускной способности: VRR, ALLM, eARC. Например, в телевизоре 2019 года LG SM8200PLA заявлена поддержка ALLM.