بررسی فنی مشخصات HDMI 2.1b

بررسی فنی مشخصات HDMI 2.1b

برای علاقه‌مندان به صدا و تصویر، بدون شک آشناترین تجهیزات، کابل‌ها و رابط‌های HDMI هستند. از زمان انتشار نسخه ۱.۰ مشخصات HDMI در سال ۲۰۰۲، بیش از ۲۰ سال می‌گذرد. ​​در طول بیش از ۲۰ سال گذشته، HDMI به پرکاربردترین استاندارد رابط در دستگاه‌های صوتی و تصویری تبدیل شده است. طبق آمار رسمی، حجم حمل و نقل دستگاه‌های HDMI به ۱۱ میلیارد واحد رسیده است که معادل تقریباً دو دستگاه HDMI به ازای هر نفر در سطح جهان است. بزرگترین مزیت HDMI، یکنواختی استاندارد آن است. در طول ۲۰ سال گذشته، اندازه فیزیکی رابط استاندارد HDMI بدون تغییر باقی مانده است و پروتکل نرم‌افزاری به سازگاری کامل با نسخه‌های قبلی دست یافته است. این امر به ویژه برای لوازم خانگی بزرگ با به‌روزرسانی‌های سخت‌افزاری کندتر، به ویژه تلویزیون‌ها، مناسب است. حتی اگر تلویزیون خانه یک مدل قدیمی مربوط به بیش از یک دهه پیش باشد، می‌توان آن را مستقیماً بدون نیاز به آداپتور به جدیدترین کنسول‌های بازی نسل بعدی متصل کرد. بنابراین، در سال‌های اخیر، HDMI به سرعت جایگزین رابط‌های کامپوننت ویدیویی، AV، صوتی و سایر رابط‌های قدیمی در تلویزیون‌ها شده و به رایج‌ترین رابط در تلویزیون‌ها تبدیل شده است. طبق آمار، تمام محصولات تلویزیونی موجود در بازار در سال ۲۰۲۴ از فناوری HDMI استفاده می‌کنند و HDMI همچنین به بهترین حامل برای فرمت‌های با کیفیت بالا مانند ۴K، ۸K و HDR تبدیل شده است. استاندارد HDMI 2.1a دوباره ارتقا یافته است: این استاندارد قابلیت‌های منبع تغذیه را به کابل‌ها اضافه می‌کند و نیاز به نصب تراشه در دستگاه‌های منبع دارد.

مشخصات HDMI® 2.1b آخرین نسخه از مشخصات HDMI® است که از طیف وسیعی از وضوح‌های ویدیویی و نرخ‌های تازه‌سازی بالاتر، از جمله 8K60 و 4K120 و همچنین وضوح‌هایی تا 10K پشتیبانی می‌کند. همچنین از فرمت‌های HDR پویا پشتیبانی می‌کند و ظرفیت پهنای باند آن تا 48 گیگابیت بر ثانیه HDMI افزایش می‌یابد. کابل‌های جدید Ultra High Speed ​​HDMI از پهنای باند 48 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کنند. این کابل‌ها ارائه ویژگی‌های مستقل از پهنای باند فوق العاده بالا، از جمله ویدیوی 8K فشرده نشده با پشتیبانی HDR را تضمین می‌کنند. آنها EMI (تداخل الکترومغناطیسی) بسیار کمی دارند که باعث کاهش تداخل با دستگاه‌های بی‌سیم مجاور می‌شود. این کابل‌ها با مدل‌های قبلی سازگار هستند و همچنین می‌توانند با دستگاه‌های HDMI موجود نیز استفاده شوند.

ویژگی‌های HDMI 2.1b عبارتند از:

وضوح تصویر بالاتر: این فناوری می‌تواند از طیف وسیعی از وضوح‌های بالاتر و نرخ‌های به‌روزرسانی سریع‌تر (از جمله 8K60Hz و 4K120Hz) پشتیبانی کند و یک تجربه مشاهده فراگیر و جزئیات روان در حرکت سریع را ارائه دهد. این فناوری از وضوح تصویر تا 10K پشتیبانی می‌کند و نیازهای برنامه‌های تجاری، صنعتی و حرفه‌ای را برآورده می‌سازد.
HDR پویا تضمین می‌کند که هر صحنه و حتی هر فریم از ویدیو، مقادیر ایده‌آلی از عمق، جزئیات، روشنایی، کنتراست و طیف رنگی وسیع‌تر را نمایش دهد.
نگاشت تُن مبتنی بر منبع (SBTM) یک ویژگی جدید HDR است. علاوه بر نگاشت HDR که توسط دستگاه نمایشگر تکمیل می‌شود، دستگاه منبع را نیز قادر می‌سازد تا بخشی از نگاشت HDR را انجام دهد. SBTM به ویژه هنگام ترکیب ویدیوها یا گرافیک‌های HDR و SDR در یک تصویر واحد، مانند تصویر در تصویر یا راهنماهای برنامه با پنجره‌های ویدیویی یکپارچه، مفید است. SBTM همچنین به رایانه‌های شخصی و دستگاه‌های بازی اجازه می‌دهد تا به طور خودکار سیگنال‌های HDR بهینه شده را تولید کنند تا از قابلیت‌های HDR نمایشگر بدون نیاز به پیکربندی دستی دستگاه منبع، نهایت استفاده را ببرند.

کابل‌های HDMI فوق پرسرعت می‌توانند از عملکرد غیرفشرده HDMI 2.1b و پهنای باند 48G که پشتیبانی می‌کند، پشتیبانی کنند. میزان تداخل الکترومغناطیسی (EMI) ساطع‌شده از کابل‌ها بسیار کم است. آن‌ها همچنین با نسخه‌های قبلی استاندارد HDMI سازگار هستند و می‌توانند با دستگاه‌های HDMI موجود نیز استفاده شوند.
مشخصات HDMI 2.1b جایگزین 2.0b می‌شود، در حالی که مشخصات 2.1a همچنان به مشخصات HDMI 1.4b اشاره دارد و بر آن متکی است. HDMI®
روش شناسایی برای محصولات HDMI 2.1b
مشخصات HDMI 2.1b شامل یک کابل جدید - کابل Ultra High-Speed ​​HDMI® - است. این تنها کابلی است که با مشخصات سختگیرانه مطابقت دارد و هدف آن تضمین پشتیبانی از تمام عملکردهای HDMI 2.1b، از جمله 8k@60 غیرفشرده و 4K@120 است. ظرفیت پهنای باند افزایش یافته این کابل تا 48 گیگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می‌کند. تمام کابل‌های دارای گواهینامه با هر طولی باید آزمایش‌های صدور گواهینامه مرکز آزمایش مجاز انجمن HDMI (Forum ATC) را با موفقیت پشت سر بگذارند. پس از صدور گواهینامه، کابل باید برچسب صدور گواهینامه Ultra High-Speed ​​HDMI را روی هر بسته یا واحد فروش خود داشته باشد تا مصرف‌کنندگان بتوانند وضعیت صدور گواهینامه محصول را تأیید کنند. برای شناسایی کابل، مطمئن شوید که برچسب صدور گواهینامه Ultra High-Speed ​​HDMI مورد نیاز، همانطور که در بالا نشان داده شده است، روی بسته‌بندی نمایش داده شده است. توجه داشته باشید که لوگوی رسمی نام کابل روی برچسب چاپ شده است. این نام همچنین باید روی غلاف بیرونی کابل ظاهر شود. برای تأیید اینکه آیا کابل آزمایش و تأیید شده است و با مشخصات HDMI 2.1b مطابقت دارد، می‌توانید کد QR روی برچسب را با استفاده از برنامه تأیید کابل HDMI موجود در فروشگاه App Apple، فروشگاه Google Play و سایر فروشگاه‌های برنامه Android اسکن کنید.

کابل داده استاندارد نسخه HDMI 2.1b دارای 5 جفت سیم پیچ خورده در داخل کابل است که توالی رنگ بیرونی آن زرد، نارنجی، سفید، قرمز است و 2 گروه اتصال برای مجموع 6 سیم وجود دارد که در مجموع 21 سیم را تشکیل می‌دهد. در حال حاضر، کیفیت کابل‌های HDMI بسیار متفاوت است و تفاوت‌های قابل توجهی وجود دارد. بی‌نظمی فراتر از تصور است. برخی از تولیدکنندگان می‌توانند محصولات نهایی 3 متری را با سیم‌های 30AWG تولید کنند که مطابق با استانداردهای EMI هستند و پهنای باند 18G دارند، در حالی که سیم‌های استخراج شده برخی از تولیدکنندگان تنها 13.5G، برخی دیگر تنها 10.2G و برخی حتی تنها 5G پهنای باند دارند. خوشبختانه، انجمن HDMI مشخصات دقیقی دارد و با مقایسه آنها می‌توان کیفیت کابل را تعیین کرد. تعریف ساختار فعلی کابل: سیم فویل آلومینیومی در بسته 5P برای انتقال داده و یک گروه از سیگنال‌های DDC برای پروتکل‌های ارتباطی استفاده می‌شود. وظایف 7 سیم مسی عبارتند از: یکی برای منبع تغذیه، یکی برای عملکرد CEC، دو تا برای بازگشت صدا (ARC)، یک گروه از سیگنال‌های DDC (دو سیم مغزی با فوم و یک سیم زمین با محافظ فویل آلومینیومی) برای پروتکل‌های ارتباطی. گزینه‌های مختلف مواد و ترکیب‌های عملکردی، ساختار و طراحی عملکرد مواد کابل را به تفاوت‌های قابل توجه در هزینه و طیف وسیعی از قیمت‌ها تبدیل می‌کند. البته، عملکرد کابل مربوطه نیز بسیار متفاوت است. در زیر تجزیه ساختاری برخی از محصولات کابلی واجد شرایط آمده است.

نسخه استاندارد HDMI

بیرونی‌ترین سیم مسی بافته شده است. جفت تکی از جنس مایلار و یک لایه فویل آلومینیومی ساخته شده است.

قسمت داخلی توسط یک پوشش محافظ فلزی از بالا تا پایین محکم پیچیده شده است. وقتی پوشش فلزی روی آن برداشته می‌شود، نوار چسب زرد رنگ مقاوم در برابر حرارت بالا، قسمت داخلی را می‌پوشاند. با جدا کردن کانکتور، می‌توان دید که هر سیم داخل آن توسط یک کابل داده متصل شده است که به عنوان "پین‌های کامل" نیز شناخته می‌شود. به خصوص، بالای رابط انگشت طلایی دارای یک لایه آبکاری طلا است و تفاوت قیمت محصولات اصلی در همین جزئیات نهفته است.

امروزه انواع مختلفی از کابل HDMI 2.1b در بازار وجود دارد که سناریوهای مختلف استفاده را برآورده می‌کنند، مانند کابل‌های HDMI باریک و OD 3.0mm HDMI که برای فضاهای جمع و جور و سیم‌کشی پنهان مناسب‌تر هستند.
کابل HDMI با زاویه قائمه (زانوی ۹۰ درجه) و کابل HDMI با طول ۹۰ اینچ، که برای اتصال دستگاه‌ها در موقعیت‌های باریک مناسب هستند؛
کابل MINI HDMI (نوع C) و کابل MICRO HDMI (نوع D)، مناسب برای دستگاه‌های قابل حمل مانند دوربین و تبلت؛
کابل‌های با کارایی بالا مانند 8K HDMI، 48Gbps Spring HDMI و غیره، پایداری انتقال پهنای باند فوق العاده بالا را تضمین می‌کنند.
مواد انعطاف‌پذیر HDMI و Spring HDMI مقاومت خوبی در برابر خم شدن و دوام خوبی دارند.
مدل‌های Slim 8K HDMI، MINI و MICRO با قاب فلزی، محافظت و دوام رابط را بیشتر افزایش می‌دهند، به خصوص برای محیط‌های با تداخل بالا یا کاربردهای صنعتی مناسب هستند.
مصرف‌کنندگان هنگام خرید، علاوه بر توجه به برچسب گواهینامه HDMI فوق سریع، باید نوع رابط دستگاه خود (مانند اینکه آیا به مینی HDMI به HDMI یا میکرو HDMI به HDMI نیاز دارند) و سناریوهای استفاده (مانند اینکه آیا به زاویه قائمه یا طراحی باریک نیاز دارند) را نیز در نظر بگیرند تا مناسب‌ترین کابل HDMI 2.1b را انتخاب کنند تا بهترین عملکرد و سازگاری را تضمین کنند.