ภาพรวมทางเทคนิคของข้อมูลจำเพาะ HDMI 2.1b

ภาพรวมทางเทคนิคของข้อมูลจำเพาะ HDMI 2.1b

สำหรับผู้ที่ชื่นชอบเสียงและวิดีโอ อุปกรณ์ที่คุ้นเคยที่สุดอย่างไม่ต้องสงสัยคือสาย HDMI และอินเทอร์เฟซ นับตั้งแต่การเปิดตัวข้อกำหนด HDMI เวอร์ชัน 1.0 ในปี 2002 ก็ผ่านมามากกว่า 20 ปีแล้ว ตลอดระยะเวลากว่า 20 ปีที่ผ่านมา HDMI ได้กลายเป็นมาตรฐานอินเทอร์เฟซที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในอุปกรณ์เสียงและวิดีโอ จากบันทึกอย่างเป็นทางการ ปริมาณการจัดส่งอุปกรณ์ HDMI สูงถึง 11 พันล้านหน่วย ซึ่งเทียบเท่ากับอุปกรณ์ HDMI เกือบสองเครื่องต่อคนทั่วโลก ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของ HDMI คือมาตรฐานที่สม่ำเสมอ ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา ขนาดทางกายภาพของอินเทอร์เฟซ HDMI มาตรฐานยังคงไม่เปลี่ยนแปลง และโปรโตคอลซอฟต์แวร์ก็เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับเวอร์ชันก่อนหน้า ซึ่งสะดวกอย่างยิ่งสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนขนาดใหญ่ที่มีการอัปเดตฮาร์ดแวร์ที่ช้า โดยเฉพาะโทรทัศน์ แม้ว่าทีวีที่บ้านจะเป็นรุ่นเก่ากว่าทศวรรษ แต่ก็สามารถเชื่อมต่อกับเครื่องเล่นเกมรุ่นใหม่ๆ ได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้อะแดปเตอร์ ดังนั้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา HDMI จึงได้เข้ามาแทนที่อินเทอร์เฟซวิดีโอคอมโพเนนต์ AV เสียง และอินเทอร์เฟซอื่นๆ บนโทรทัศน์อย่างรวดเร็ว และกลายเป็นอินเทอร์เฟซที่ใช้กันมากที่สุดในโทรทัศน์ จากสถิติ ผลิตภัณฑ์โทรทัศน์ทั้งหมดในตลาดในปี 2024 ใช้เทคโนโลยี HDMI และ HDMI ยังกลายเป็นผู้ให้บริการที่ดีที่สุดสำหรับรูปแบบความละเอียดสูง เช่น 4K, 8K และ HDR มาตรฐาน HDMI 2.1a ได้รับการปรับปรุงอีกครั้ง โดยจะเพิ่มความสามารถในการจ่ายไฟให้กับสายเคเบิลและจำเป็นต้องติดตั้งชิปในอุปกรณ์ต้นทาง

HDMI® Specification 2.1b คือ HDMI® Specification เวอร์ชันล่าสุด รองรับความละเอียดวิดีโอและอัตราการรีเฟรชที่สูงขึ้นหลากหลายระดับ รวมถึง 8K60 และ 4K120 และความละเอียดสูงสุด 10K นอกจากนี้ยังรองรับรูปแบบ HDR แบบไดนามิก โดยมีแบนด์วิดท์เพิ่มขึ้นเป็น 48Gbps HDMI สาย HDMI ความเร็วสูงพิเศษรุ่นใหม่รองรับแบนด์วิดท์ 48Gbps สายเหล่านี้รับประกันการมอบคุณสมบัติแบนด์วิดท์สูงพิเศษ รวมถึงวิดีโอ 8K แบบไม่บีบอัดที่รองรับ HDR สาย HDMI มีค่า EMI (สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า) ต่ำพิเศษ ช่วยลดสัญญาณรบกวนจากอุปกรณ์ไร้สายที่อยู่ใกล้เคียง สาย HDMI เหล่านี้เข้ากันได้กับอุปกรณ์รุ่นเก่าและสามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ HDMI ที่มีอยู่ได้

คุณสมบัติของ HDMI 2.1b ได้แก่:

ความละเอียดวิดีโอที่สูงขึ้น: รองรับความละเอียดที่สูงขึ้นและอัตราการรีเฟรชที่เร็วขึ้น (รวมถึง 8K60Hz และ 4K120Hz) มอบประสบการณ์การรับชมที่ดื่มด่ำและรายละเอียดภาพเคลื่อนไหวที่ราบรื่น รองรับความละเอียดสูงสุด 10K ตอบสนองความต้องการของระบบภาพและเสียงเชิงพาณิชย์ อุตสาหกรรม และการใช้งานระดับมืออาชีพ
HDR แบบไดนามิกช่วยให้มั่นใจได้ว่าทุกฉากและแม้แต่ทุกเฟรมของวิดีโอจะแสดงค่าที่เหมาะสมของความลึก รายละเอียด ความสว่าง ความคมชัด และขอบเขตสีที่กว้างขึ้น
การแมปโทนตามแหล่งที่มา (SBTM) เป็นคุณลักษณะใหม่ของ HDR นอกจากการแมป HDR ที่ดำเนินการโดยอุปกรณ์แสดงผลแล้ว ยังช่วยให้อุปกรณ์ต้นทางสามารถดำเนินการแมป HDR บางส่วนได้อีกด้วย SBTM มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อรวมวิดีโอหรือกราฟิก HDR และ SDR เข้าเป็นภาพเดียว เช่น ภาพซ้อนภาพ หรือไกด์โปรแกรมที่มีหน้าต่างวิดีโอในตัว SBTM ยังช่วยให้พีซีและอุปกรณ์เล่นเกมสร้างสัญญาณ HDR ที่ปรับให้เหมาะสมโดยอัตโนมัติ เพื่อใช้ประโยชน์จากความสามารถ HDR ของจอแสดงผลให้ได้มากที่สุด โดยไม่จำเป็นต้องกำหนดค่าอุปกรณ์ต้นทางด้วยตนเอง

สาย HDMI ความเร็วสูงพิเศษรองรับฟังก์ชัน HDMI 2.1b แบบไม่บีบอัดและแบนด์วิดท์ 48GB ที่รองรับ EMI ที่ปล่อยออกมาจากสายเคเบิลต่ำมาก นอกจากนี้ยังสามารถใช้งานร่วมกับมาตรฐาน HDMI รุ่นก่อนหน้าได้ และสามารถใช้กับอุปกรณ์ HDMI ที่มีอยู่เดิมได้
ข้อกำหนด HDMI 2.1b มาแทนที่ 2.0b ในขณะที่ข้อกำหนด 2.1a ยังคงอ้างอิงและอาศัยข้อกำหนด HDMI 1.4b HDMI®
วิธีการระบุสำหรับผลิตภัณฑ์ HDMI 2.1b
ข้อกำหนด HDMI 2.1b ประกอบด้วยสายเคเบิลใหม่ นั่นคือ Ultra High-Speed ​​HDMI® Cable ซึ่งเป็นสายเคเบิลเพียงสายเดียวที่เป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวด เพื่อให้มั่นใจว่าจะรองรับฟังก์ชัน HDMI 2.1b ทั้งหมด รวมถึง 8k@60 และ 4K@120 แบบไม่บีบอัด ความจุแบนด์วิดท์ที่เพิ่มขึ้นของสายเคเบิลนี้รองรับความเร็วสูงสุด 48Gbps สายเคเบิลที่ได้รับการรับรองทุกความยาวต้องผ่านการทดสอบการรับรองจากศูนย์ทดสอบที่ได้รับอนุญาตจาก HDMI Forum (Forum ATC) เมื่อได้รับการรับรองแล้ว สายเคเบิลจะต้องมีฉลากรับรอง Ultra High-Speed ​​HDMI ติดอยู่บนบรรจุภัณฑ์หรือหน่วยขายแต่ละหน่วย เพื่อให้ผู้บริโภคสามารถตรวจสอบสถานะการรับรองของผลิตภัณฑ์ได้ ในการระบุสายเคเบิล โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีฉลากรับรอง Ultra High-Speed ​​HDMI ที่จำเป็นดังที่แสดงด้านบนปรากฏอยู่บนบรรจุภัณฑ์ โปรดทราบว่าโลโก้ชื่อสายเคเบิลอย่างเป็นทางการจะพิมพ์อยู่บนฉลาก และชื่อนี้จะต้องปรากฏอยู่บนปลอกหุ้มด้านนอกของสายเคเบิลด้วย หากต้องการตรวจสอบว่าสายเคเบิลได้รับการทดสอบและรับรองแล้วและเป็นไปตามข้อกำหนด HDMI 2.1b หรือไม่ คุณสามารถสแกนรหัส QR บนฉลากโดยใช้แอปพลิเคชันรับรองสายเคเบิล HDMI ที่มีอยู่ใน Apple App Store, Google Play Store และร้านค้าแอปพลิเคชัน Android อื่นๆ

สายข้อมูล HDMI เวอร์ชัน 2.1b มาตรฐานมีสายบิดเกลียว 5 คู่อยู่ภายใน โดยมีลำดับสีภายนอกคือสีเหลือง สีส้ม สีขาว และสีแดง และมีการเชื่อมต่อ 2 กลุ่ม รวมเป็น 6 สาย รวมทั้งหมด 21 สาย ปัจจุบันคุณภาพของสาย HDMI แตกต่างกันอย่างมากและมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ ความไม่เป็นระเบียบนั้นเกินกว่าจะจินตนาการได้ ผู้ผลิตบางรายสามารถผลิตผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปขนาด 3 เมตรด้วยสาย 30AWG ที่ตรงตามมาตรฐาน EMI และมีแบนด์วิดท์ 18G ในขณะที่สายที่ผู้ผลิตแยกออกมามีแบนด์วิดท์เพียง 13.5G บางรายมีแบนด์วิดท์เพียง 10.2G และบางรายมีแบนด์วิดท์เพียง 5G โชคดีที่สมาคม HDMI มีข้อกำหนดโดยละเอียด ซึ่งการเปรียบเทียบเหล่านี้สามารถกำหนดคุณภาพของสายเคเบิลได้ คำจำกัดความของโครงสร้างสายเคเบิลในปัจจุบัน: สายอลูมิเนียมฟอยล์ในแพ็คเกจ 5P ใช้สำหรับการส่งข้อมูลและกลุ่มสัญญาณ DDC หนึ่งกลุ่มสำหรับโปรโตคอลการสื่อสาร สายทองแดงทั้ง 7 เส้นมีหน้าที่ดังนี้: หนึ่งเส้นสำหรับแหล่งจ่ายไฟ หนึ่งเส้นสำหรับฟังก์ชัน CEC สองเส้นสำหรับสัญญาณเสียงขากลับ (ARC) และหนึ่งกลุ่มสัญญาณ DDC (สายแกนกลางสองเส้นพร้อมโฟมและหนึ่งเส้นกราวด์พร้อมฉนวนอะลูมิเนียมฟอยล์) สำหรับโปรโตคอลการสื่อสาร ตัวเลือกวัสดุและการใช้งานที่แตกต่างกันทำให้โครงสร้างและการออกแบบประสิทธิภาพของวัสดุสายเคเบิลมีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านต้นทุนและช่วงราคาที่กว้าง แน่นอนว่าประสิทธิภาพของสายเคเบิลก็แตกต่างกันอย่างมากเช่นกัน ด้านล่างนี้คือรายละเอียดโครงสร้างของผลิตภัณฑ์สายเคเบิลที่ผ่านการรับรองคุณภาพบางรายการ

เวอร์ชันมาตรฐาน HDMI

ลวดทองแดงชั้นนอกสุดถูกทอขึ้น โดยคู่เดียวทำจากวัสดุไมลาร์และชั้นฟอยล์อะลูมิเนียม

ภายในถูกหุ้มด้วยแผ่นโลหะป้องกันอย่างแน่นหนาจากบนลงล่าง เมื่อถอดแผ่นโลหะด้านบนออก จะพบเทปกาวทนความร้อนสีเหลืองปิดทับอยู่ด้านใน เมื่อลอกขั้วต่อออก จะเห็นว่าสายไฟแต่ละเส้นเชื่อมต่อกันด้วยสายข้อมูล หรือที่เรียกว่า “พินเต็ม” โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ด้านบนของส่วนเชื่อมต่อแบบ Gold Finger จะมีการชุบทอง ซึ่งความแตกต่างของราคาสินค้าของแท้นั้นอยู่ที่รายละเอียดเหล่านี้

ในปัจจุบันมีสาย HDMI 2.1b หลายรุ่นซึ่งตอบโจทย์สถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันในตลาด เช่น สาย HDMI แบบบาง และสาย HDMI OD 3.0 มม. ซึ่งเหมาะกับพื้นที่แคบและสายไฟที่ซ่อนอยู่
สาย HDMI มุมฉาก (ข้อศอก 90 องศา) และสาย HDMI L/T 90 องศา ซึ่งสะดวกสำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์ในตำแหน่งแคบ
สาย MINI HDMI (ชนิด C) และสาย MICRO HDMI (ชนิด D) เหมาะสำหรับอุปกรณ์พกพา เช่น กล้องและแท็บเล็ต
สายเคเบิลประสิทธิภาพสูง เช่น 8K HDMI, 48Gbps Spring HDMI เป็นต้น ช่วยให้มั่นใจถึงเสถียรภาพในการส่งข้อมูลแบนด์วิดท์สูงพิเศษ
วัสดุ HDMI แบบยืดหยุ่นและสปริงมีความทนทานต่อการดัดงอได้ดี
รุ่น Slim 8K HDMI, MINI และ MICRO ที่มีโครงโลหะช่วยเพิ่มการป้องกันและความทนทานของอินเทอร์เฟซ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนสูงหรือการใช้งานในอุตสาหกรรม
เมื่อผู้บริโภคซื้อ นอกจากจะต้องจดจำฉลากรับรอง HDMI ความเร็วสูงพิเศษแล้ว พวกเขายังควรพิจารณาประเภทของอินเทอร์เฟซอุปกรณ์ของตนเองด้วย (เช่น จำเป็นต้องใช้มินิ HDMI เป็น HDMI หรือไมโคร HDMI เป็น HDMI) และสถานการณ์การใช้งาน (เช่น จำเป็นต้องใช้ดีไซน์มุมฉากหรือแบบบาง) เพื่อเลือกสาย HDMI 2.1b ที่เหมาะสมที่สุด เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพและความเข้ากันได้ดีที่สุด