Teknik hemmabioskolan

HDMI 2.0 och 4K

Får du huvudvärk när du hör HDMI 2.0, 4K i 60 Hz och med 4:4:4-färger? Vi förklarar den nya förvirringen!

Annons:

Av Thomas Ytterberg

Härligt med nya versioner, eller hur? Version 2.0 av HDMI-specifikationen sattes hösten 2013 och tar framför allt hand om 4K-upplösning och Ultra HD i högre frekvenser och full färgupplösning, det vill säga 60 Hz och 4:4:4-färgupplösning. Vad 60 Hz handlar om begriper nog de flesta, men detta med färgupplösningen kräver en hel artikel för sig själv för att förklara.
Kortfattat handlar det om att våra ögon ser skarpt i svartvitt (ögats stavar) och inte kan se skärpa i färger (ögats tappar). Detta utnyttjas i alla videoformat du möter som konsument. Digital-TV, DVD, Blu-ray, Youtube och så vidare använder alla en lägre färgupplösning, vanligtvis 4:2:0. Betydelsen av de siffrorna är att färginformationen i bilden är en fjärdedel av de specificerade pixlarna.
Varför vill man detta? Du behöver endast hälften så stora datamängder för vad som anses tillräckligt bra färgkvalitet för våra biologiska förutsättningar. Blu-ray har alltså 1920×1080 pixlar men färginformationen är endast 960×540 pixlar. Att lagra full färgupplösning med Blu-ray och DVD skulle kräva att en två timmar lång film delas upp på två skivor. Signalen som skickas över HDMI är däremot uppsamplad till 4:4:4 eller RGB-format och HDMI-standarden har tidigare inte tillåtit 4:2:0 i signalen.

Kräver högre pixelklocka
För HDMI har det länge funnits en övre gräns att kretsarna kan skapa en signal baserat på en pixelklocka på maximalt 340 MHz (i praktiken 297 MHz) vilket räcker för att skicka 1080p i alla varianter. Men för 4K och 3840×2160 pixlar räcker det endast till en bildfrekvens på maximalt 30 Hz och det kom man fram till redan med version 1.4 av HDMI-specifikationen.
Därför lade man till 4K och 60 Hz i 2.0-specifikationen. Problemet? Detta kräver en mycket högre pixelklocka, närmare bestämt 594 MHz och därför ändrades specifikationen till totalt 600 MHz. Kruxet? Inga existerande kretsar hanterar den pixelklockan varpå helt ny hårdvara och nya kretsar måste utvecklas. Därför har det dröjt närmare ett år efter att HDMI 2.0-specifikationen släpptes som det faktiskt kommit TV-apparater där det står HDMI 2.0 på pappret.
Förvirringen med HDMI 2.0 ökar också med att standarden specificerar 4K i 60 Hz med 4:2:0-färgupplösning, ett ensamt undantag från den gamla regeln om att inte köra 4:2:0 i signalen. Varför? Jo, för att det fungerar med den gamla pixelklockan på 297 MHz. En sådan signal har betydligt större chans att passera genom befintlig HDMI-utrustning, växlar, receivers med mera och kan lättare ordnas med hjälp av existerande kretsar.

4K i 60 Hz behövs nu och i morgon
Även om extremt lite material finns i 4K och 60 Hz så är det en tilltänkt framtid för TV-sändningar (DVB-UHDTV) samt att 60 Hz är en i allra högsta grad önskvärt bildfrekvens för anslutning mot dator. Behovet av 4K-upplösning och 60 Hz finns alltså redan idag, behovet lär öka i framtiden och det är här det börjar bli klurigt.
Devisen för HDMI är "fråga efter funktion, inte efter version" och det blir extra tydligt. HDMI 2.0 är endast en specifikation, det är inte en egenskap. Så när tillverkaren säger "HDMI 2.0" om sin nya TV eller förstärkare menar de då:
• 4K i 60 Hz och 4:4:4-färgupplösning vilket kräver en pixelklocka på 594 MHz eller...
• 4K i 60 Hz och 4:2:0-färgupplösning vilket kräver en pixelklocka på 297 MHz?
Ja, båda är lika rätt ifall vi tittar i specen.
Problemet med 4:2:0-färgupplösning vid datoranslutning är att färgerna får en sämre upplösning och det ger otydligare grafik med udda effekter som att ett rött pixelbrett streck kanske inte längre syns i bilden.
Så hur vet vilket sorts 4K och 60 Hz som TV:n, förstärkaren klarar av? Ja, vi måste ta till devisen och fråga specifikt efter funktion. Vilken pixelklocka hanteras? Beteckningar som "HDMI 2.0" eller ens "60 Hz 4K" räcker inte som svar. Du måste fråga efter 4:4:4-upplösning och 594 MHz pixelklocka.

TV:n kan fortfarande sabba
Här har vi tredje problemet: Även om TV:ns HDMI-kretsar klarar 4K och 60 Hz i 4:4:4 med pixelklockan på 594 MHz, är det inte säkert att själva TV:n gör det. TV:ns egna bildkretsar kanske inte mäktar med datamängderna och arbetar internt i en lägre färgupplösning. Rätt signal hela vägen fram över HDMI fast färgerna når inte längre än till kontakten.
Detta har redan bekräftats av ägare med Nvidia Geforce 970- och 980-grafikkort, de enda grafikkort som i skrivande stund är kapabla till 4K, 60 Hz och 4:4:4-färgupplösning med en pixelklocka på 594 MHz. Signalen är rätt men TV:n gör ändå fel.
Fast det felet i TV:n ligger åtminstone inte hos HDMI och signalöverföringen, utan felet ligger hos själva produkten. Förvirringen lär fortsätta.

Annons:

Vår hemsida använder sig av cookies. Genom att fortsätta surfa på sidan godkänner du att vi använder cookies. Klicka här för mer information.

Jag förstår