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為什麼HDMI總是慢人一步?談HDMI與DP的使用環境和發展

2021-06-28 14:24:23

  說到這個話題,又要用回這兩張圖。

  這兩種介面都有多種發展階段,不過我們挑出速率相似的DP1.2與HDMI2.0會發現前者於2009年釋出,後者於2013-14年間釋出。同樣在2014年DP協議已經升級至1.3,並在兩年後正式釋出使用至今的DP1.4介面。將目光放回當下,19年釋出標準,連續跳票近兩年的DP2.0據稱正在開發階段,可能於今年年底上市,可以說神龍見首不見尾;而傳說中的HDMI3.0仍在制定標準中,換句話說就是不存在,連概念都不完整。

  在這期間HDMI的確也有換代方案即HDMI2.1,以48Gbps的最大傳輸速率達到了同時傳輸4K120Hz等訊號的標準,但相比數年前的DP1.4不過好點有限,且被即將登場最大速率80Gbps的DP2.0介面「降維打擊」。

  那麼為什麼HDMI介面總是相比DP介面在效能上落後將近一代?HDMI又為什麼會相比DP普及得多?筆者認為這兩個現象都與HDMI本身的特性有關。

  HDMI在電視、播放器等領域應用較廣,與其對VGA、DVI等介面的繼承性密不可分。它以逐行方式傳送畫面資訊,因此可以通過畫素傳輸率(Mpxps)來定義其速率,也由此產生每一代版本對最大螢幕解析度與重新整理率的限制,當然現在更通用的速率描述方式是頻寬,也就是上文提到的Gbps。

  這種特性決定其能夠取代模擬訊號的VGA、上一代數字訊號DVI等介面,同時也具有集成了音訊訊號的新優點。對舊裝置而言易於使用它來轉接至新裝置;對新裝置而言則無需增設不同傳輸原理的解碼模組,增強了使用這種介面的經濟性和泛用性,這是它普及的基礎。

HDMI創立者

  HDMI的創立者松下、東芝、索尼、飛利浦、特藝等公司,包括主要的行業支持者20世紀福克斯、華納兄弟、迪士尼、三星等具有的巨大影響力也是其普及的重要原因。那麼更加根本的答案就呼之欲出了:大部分的家庭影音使用者,包括影視音像行業實際上都不需要那麼高的傳輸頻寬。

  以目前商業放映的頂點IMAX為例,其數字版本的解析度也不過在4K上下,同時幀率仍然是標準的25幀,這些領域中在我們看來「落後」一代的HDMI總是處於夠用的狀態,也就沒有那麼多升級換代的壓力。同樣的例證也出現在家用影音領域,即使在藍光播放方面(此處有一個常見誤區,藍光不是一種畫質而是一種光碟讀寫方式),經過讀取轉碼後視訊訊號傳輸量也不會超出HDMI的能力,原因依舊是行業標準內的解析度與幀率範圍。從這個角度來說,HDMI甚至作出了妥協,應時下更多樣化顯示裝置的需求在傳輸能力上領先了「老本行」一代。

DisplayPort的主要合作伙伴

  在DP介面包括DP的制定者PC聯盟方面,環境則有所不同。一方面DP一開始就面對顯示器開發,採用了不同於逐行傳輸的「微資料包」傳輸架構,因此需要新的解碼模組;另一方面與追求標準化呈現的影音行業不同,PC顯示領域一向追求更高的顯示標準,這一趨勢同時由使用者需求、軟體硬體的進步驅動,解析度、幀數/重新整理率、HDR、色深等我們耳熟能詳的參數均與介面傳輸速率密切相關,所以DP時刻在被硬體水平的進步推動著換代,在DP1.4與尚未實用的DP2.0之間甚至出現了雙DP線連線方案,用以達到4K144Hz顯示標準的傳輸速率。

  展望這兩種介面的未來發展。DP自不必說,從DP2.0的標準來看已經留出了3-5年不落伍的效能冗餘,但有待進一步普及。而缺乏壓力的HDMI仍是不緊不慢地小步前行,這種現象也能夠理解,以HDMI的普及度和背後勢力,即使效能落後也不會成為其被替代的理由,但其大規模換代的契機恐怕只能隨著整個影視音像行業標準的大範圍更新而來,這與DP不同,關係到的不是少數PC發燒級玩家,而是全球數十億電視使用者。以電影行業與家用藍光播放為例,雖說行業傳統的幀率可能在很長一段時間內都會維持不變,但解析度的調整空間是前所未有甚至遠超PC顯示領域的,頂級IMAX電影機能夠拍攝的解析度理論極限達到16K上下,膠片經過數字化處理後放映時會在4K左右,如果行業認為未來放映解析度與新藍光標準應提高到8-10K,相信會為下一代HDMI的到來多添幾分籌碼。


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