اگر برایتان سوال شده که HDMI 2.1 چیست و در خرید تلویزیون یا مانیتور، آیا باید به پشتیبانی از HDMI 2.1 توجه کرد یا موضوع مهمی نیست، به ادامه‌ی این مقاله از دانش‌نامه اینتوتک توجه فرمایید. موضوع این مقاله بررسی مشخصات HDMI 2.1 و می‌خواهیم تفاوت کابل HDMI 2.1 برای تلویزیون 4K و کنسول‌های بازی نظیر PS5 و ایکس باکس سری X و S با کابل HDMI 1.4 و نسخه‌های قبلی را توضیح دهیم.
تفاوت HDMI 2.1 با نسخه‌های قبلی زیاد است به طوریکه برخی افراد در مورد کابل HDMI 2.1 4K جستجو می‌کنند چرا که این نسخه برای پشتیبانی کامل از 4K طراحی شده است. با ما باشید.
در نسل جدید کنسول‌های بازی یعنی پلی استیشن 5 سونی و ایکس باکس سری X مایکروسافت، از پردازنده گرافیکی قدرتمندی استفاده شده تا بازی‌ها با رزولوشن 4K در تلویزیون و مانیتورهای بزرگ اجرا شوند و کیفیت گرافیک بیشتر شود. اما برای اتصال پلی استیشن 5 یا ایکس باکس سری ایکس به تلویزیون 4K به کابلی نیاز دارید که پهنای باند بالایی داشته باشد. تفاوت HDMI 1.4 با 2 از نظر پهنای باند زیاد است اما نکته‌ی جالب این است که حتی HDMI 2.0 هم برای پشتیبانی از رزولوشن 4K با فریم ریت 60 یا به عبارتی 60 تصویر در ثانیه، کافی نیست!
کابل HDMI 2.1 با پهنای باند بالاتر
در تصویر زیر مقایسه‌ای بین سرعت HDMI 1.4 با HDMI 2.0 و HDMI 2.1 صورت گرفته است. تفاوت HDMI 1.4 با 2.0 از نظر پهنای باند این است که 10.2 گیگابیت بر ثانیه به 18 گیگابیت بر ثانیه تغییر کرده که تغییر بزرگی است. با این تغییر، می‌توانید تلویزیون 4K را به کامپیوتر یا پلی استیشن 5 یا ایکس باکس سری ایکس متصل کنید و از تصویری با رزولوشن 4K لذت ببرید ولیکن 18 گیگابیت بر ثانیه برای اینکه در هر ثانیه 60 تصویر 4K با عمق رنگ ۱۰ بیتی جابجا شود، کافی نیست!
اما توضیح دقیق‌تری بدهیم تا موضوع و نحوه محاسبه روشن شود، شاید به دنبال کابل HDMI 120 هرتز باشید و ارتباط رزولوشن و هرتز برایتان مبهم باشد.
نحوه محاسبه سرعت کابل HDMI برای تلویزیون HDR و 60 هرتز
ابتدا بهتر است محاسبه کنیم که برای یک فریم از تصویر 4K چند کیلوبیت یا مگابیت و یا گیگابیت داده لازم است؟
تعداد پیکسل‌های تصویر 4K معادل 4096 پیکسل در عرض و 2160 پیکسل در ارتفاع است که اگر این دو عدد را ضرب کنید، تعداد کل پیکسل‌ها حدود 8.8 میلیون پیکسل می‌شود.
برای هر پیکسل چقدر داده لازم است؟
اگر عمق رنگ 8 بیت باشد، در هر پیکسل سه قسمت به اسم ساب-پیکسل وجود دارد. ساب پیکسل قرمز، آبی و سبز. برای هر ساب-پیکسل 8 بیت داده لازم است تا میزان روشنایی آن مشخص شود و از ترکیب نور این سه ساب پیکسل، رنگ پیکسل به دست می‌آید.
اما دقت کنید که در تلویزیون HDR یا مانیتور HDR، عمق رنگ ۱۰ بیت است. در نتیجه برای هر ساب پیکسل 10 بیت داده لازم است و برای هر پیکسل 30 بیت.
بنابراین برای یک فریم تصویر 4K در تلویزیون HDR، به 265 میلیون بیت داده نیاز داریم که می‌بایست از طریق کابل HDMI منتقل شود.
تلویزیون 60 هرتزی و کابل مورد نیاز
تلویزیون یا مانیتور مخصوص بازی، ریفرش ریت بالاتری نسبت به تلویزیون معمولی دارد. حداقل نیاز گیمر برای اینکه حرکات روان به نظر برسد این است که تلویزیون در هر ثانیه ۶۰ تصویر نمایش بدهد و به عبارت دیگر فرکانس نوسازی، ۶۰ هرتز باشد. بنابراین کابل HDMI یا دیسپلی پورت یا DVI و خلاصه هر کابل دیگری که استفاده می‌کنید، می‌بایست سرعت کافی داشته باشد تا در یک ثانیه، ۶۰ تصویر منتقل کند. البته ممکن است کارت گرافیک سیستم شما با سرعت کمتری فریم‌ها را رندر کرده و آماده ارسال به تلویزیون کند که این مسأله موجب تیک زدن بازی می‌شود که موضوع دیگری است.
سراغ همان فریم 4K با عمق رنگ 10 بیت می‌رویم که 265 میلیون بیت داده برای آن لازم بود. برای انتقال 60 تصویر با چنین مشخصاتی، به 15.9 میلیارد بیت نیاز داریم. گیگا معادل میلیارد است و لذا کابل HDMI موردنیاز، پهنای باند حداقل 15.9 گیگابایت بر ثانیه دارد.
تفاوت HDMI 1.4 و HDMI 2.0 در تلویزیون 4K
اگر از HDMI 1.4 استفاده کنید که پهنای باند آن حدود 10 گیگابیت بر ثانیه است، نمی‌توانید در هر ثانیه 60 تصویر یا لااقل 50 تصویر انتقال دهید. بنابراین فرکانس نوسازی تلویزیون یا مانیتور 4K شما به 30 هرتز محدود می‌شود!
شاید می‌پرسید که 30 هرتز چه اشکالی دارد؟
اگر هدف شما تماشای فیلم‌های معمولی باشد که ۲۴ فریم بر ثانیه‌ای هستند، مشکل جدی وجود ندارد اما اگر بخواهید از ویندوز و اندروید و بازی لذت ببرید، حرکت موس و اجسام حالت پرک زدن پیدا می‌کند و چشم خسته می‌شود. حتی دنبال کردن موقعیت موس دشوار می‌شود. در واقع حین کار با نرم افزار و بازی، لازم است سرعت لااقل ۵۰ فریم بر ثانیه باشد.
بنابراین اگر کارت گرافیک قوی دارید و تلویزیون 4K خریداری می‌کنید، حتماً در خرید تلویزیون به پشتیبانی از HDMI 2.0 توجه کنید و در خرید کابل HDMI نیز دقت کنید که اکثر کابل‌های ارزان از HDMI 1.4 پشتیبانی می‌کنند و نه نسخه‌ی 2.0 یا 2.1. این کابل‌ها مشکل‌ساز خواهند بود!
HDMI 2.1 چیست؟
نسخه جدید استاندارد کابل HDMI، نسخه‌ی 2.1 است. تفاوت HDMI 2.0 با HDMI 2.1 چند مورد است که مهم‌ترین تفاوت، سرعت یا پهنای باند است. پهنای باند از 18 گیگابیت بر ثانیه به 48 گیگابیت بر ثانیه افزایش پیدا کرده با این هدف که نسخه‌ی جدید قابلیت انتقال 60 تصویر با رزولوشن 8K در ثانیه را داشته باشد. به علاوه عمق رنگ 12 بیت برای این تصاویر 8K پشتیبانی می‌شود.
در صورت استفاده از فشرده‌سازی استریم تصویر، حتی انتقال 120 تصویر با رزولوشن 10K و عمق رنگ 12 بیت در هر ثانیه نیز پشتیبانی می‌شود که ویژگی جالب HDMI 2.1 است. البته دقت کنید که در برخی محصولات، از پورت HDMI 2.1 خاصی استفاده شده که سرعت آن حداکثر ۴۰ گیگابیت بر ثانیه است. این سرعت نیز برای 120 تصویر 4K در ثانیه با عمق رنگ 10 بیت کافی است. لذا اگر به دنبال کابل HDMI 120 هرتز برای تلویزیون 4K هستید، می‌توانید روی HDMI 2.1 حساب باز کنید.
کاربرد HDMI 2.1 در تلویزیون و بازی ها
در حال حاضر بیشترین کاربرد HDMI 2.1 متوجه کنسول بازی و کامپیوتر گیمینگ خاصی است که برای اجرا کردن بازی‌ها با رزولوشن 4K و سرعت 120 فریم بر ثانیه طراحی شده باشد. در پلی استیشن 5 و ایکس باکس سری ایکس این قابلیت وجود دارد و در کارت گرافیک مخصوص کامپیوتر و لپ‌تاپ نیز محصولات جدید چنین قابلیتی دارند.
بنابراین اگر راهنمای خرید کابل HDMI برای تلویزیون یا مانیتور نیاز دارید، ابتدا به مشخصات کنسول بازی یا کارت گرافیک دقت کنید. اگر کنسول بازی قدیمی دارید یا کارت گرافیک شما امروزی و قدرتمند نیست، طبعاً نمی‌توانید بازی‌ها را با رزولوشن 4K اجرا کنید یا در صورت امکان، سرعت رندر شدن فریم‌های بازی توسط کارت گرافیک، کمتر از ۶۰ فریم بر ثانیه است. لذا به HDMI 2.1 نیاز ندارید. در این صورت انتخاب کابل ساده می‌شود و به علاوه نیازی به تلویزیون HDMI 2.1 ندارید و می‌توانید محصولات ارزان‌تر که پورت HDMI 2.0 دارند، بخرید.
دقت کنید که کارت گرافیک‌های سری RTX 1000 و RTX 2000 انویدیا که به چند سال اخیر مربوط می‌شوند هم از HDMI 2.1 پشتیبانی نمی‌کنند!! تنها در نسل جدید یعنی سری 3000 این پشتیبانی وجود دارد. البته در نسل‌های قبلی پورت دیسپلی‌پورت وجود دارد که سرعت بالاتری نسبت به HDMI دارد و می‌بایست تلویزیونی با این پورت خاص تهیه کنید.
نکته‌ی دیگر این است که برخی از گیمرها در مورد کابل HDMI 2.1 PS5 یا HDMI 2.1 Xbox Series X جستجو می‌کنند، دقت کنید که کنسول‌های نسل جدید قدرت پردازش بالایی دارند اما بازی‌های سنگین و گرافیکی، با سرعت کمتر از 60 فریم بر ثانیه اجرا می‌شود. کابل HDMI 120 هرتز تنها برای بازی‌های سبک مناسب است که احتمالاً با سرعت بیش از 100 فریم بر ثانیه اجرا می‌شوند.
ویژگی‌های HDMI 2.1
یکی از ویژگی‌های تلویزیون‌های جدید پشتیبانی از HDR و HDR10 و نسخه پلاس آن است. در نسخه پلاس، متادیتای خاصی برای توضیح محدوده دینامیکی هر فریم ارسال می‌شود تا هر فریم تصویر به بهینه‌ترین شکل نمایش داده شود. این قابلیت در HDMI 2.1 و همین‌طور نسخه‌های قبلی وجود دارد و در واقع محدودیت پهنای باند HDMI 2.0 در این مورد مشکلی ایجاد نمی‌کند.
ویژگی مهم دیگر در HDMI 2.1، پشتیبانی از نرخ نوسازی متغیر است به این معنی که تلویزیون متناسب با سرعت رندر شدن فریم‌ها توسط کارت گرافیک، تصویر را تغییر می‌دهد. در نتیجه همیشه در یک ثانیه، ۶۰ تصویر نمایش داده نمی‌شود بلکه تعداد متغیر است. منظور از VRR یا Variable Refresh Rate همین است.
در استاندارد HDMI 2.1 از HDMI Variable Refresh Rate یا به اختصار HDMI VRR پشتیبانی شده که نوع خاصی از پیاده‌سازی نرخ نوسازی متغیر است.
از دیگر ویژگی‌های HDMI 2.1 می‌توان به ALLM برای کاهش تأخیر و QFT برای ارسال سریع‌تر فریم تصویر و QMS و eARC اشاره کرد.
کابل HDMI 2.1 باکیفیت و تأیید شده
اگر به دنبال راهنمای خرید کابل HDMI مرغوب هستید، دقت کنید که کابل مرغوب نسبتاً نرم است و به راحتی خم می‌شود چرا که در آن از سیم مسی استفاده شده و نه آلومینیوم. از طرفی روی کابل لوگوی پشتیبانی از HDMI Ultra High Speed درج می‌شود. البته این لوگو و علامت، قابلیت جعل کردن دارد و نباید بدون تست و بررسی، به آن اعتماد کرد.
اگر کابل ارزان با پشتیبانی از HDMI 2.1 خریداری می‌کنید، بهتر است آن را در محل تست کنید و اگر مشکلی از نظر نمایش تصویر با نرخ نوسازی ۱۲۰ هرتز وجود نداشت، آن را خریداری کنید.
howtogeekاینتوتک