Tổng quan kỹ thuật về thông số kỹ thuật HDMI 2.1b

Tổng quan kỹ thuật về thông số kỹ thuật HDMI 2.1b

Đối với những người đam mê âm thanh và video, thiết bị quen thuộc nhất chắc chắn là cáp và giao diện HDMI. Kể từ khi phiên bản 1.0 của chuẩn HDMI được phát hành vào năm 2002, đã hơn 20 năm trôi qua. Trong hơn 20 năm qua, HDMI đã trở thành chuẩn giao diện được sử dụng rộng rãi nhất trong các thiết bị âm thanh và video. Theo số liệu chính thức, lượng thiết bị HDMI được xuất xưởng đã đạt 11 tỷ chiếc, tương đương với gần hai thiết bị HDMI cho mỗi người trên toàn cầu. Ưu điểm lớn nhất của HDMI là tính đồng nhất của chuẩn. Trong hơn 20 năm qua, kích thước vật lý của giao diện HDMI tiêu chuẩn vẫn không thay đổi, và giao thức phần mềm đã đạt được khả năng tương thích ngược hoàn toàn. Điều này đặc biệt thuận tiện cho các thiết bị gia dụng lớn có tốc độ cập nhật phần cứng chậm hơn, đặc biệt là tivi. Ngay cả khi chiếc tivi ở nhà là một mẫu cũ từ hơn một thập kỷ trước, nó vẫn có thể được kết nối trực tiếp với các máy chơi game thế hệ mới nhất mà không cần bộ chuyển đổi. Do đó, trong những năm gần đây, HDMI đã nhanh chóng thay thế các giao diện video thành phần, AV, âm thanh và các giao diện khác trên tivi và trở thành giao diện phổ biến nhất trên tivi. Theo thống kê, tất cả các sản phẩm tivi trên thị trường năm 2024 đều sử dụng công nghệ HDMI, và HDMI cũng đã trở thành chuẩn mực tốt nhất cho các định dạng độ phân giải cao như 4K, 8K và HDR. Chuẩn HDMI 2.1a đã được nâng cấp một lần nữa: nó sẽ bổ sung khả năng cấp nguồn cho cáp và yêu cầu lắp đặt chip trong thiết bị nguồn.

Chuẩn HDMI® 2.1b là phiên bản mới nhất của chuẩn HDMI®, hỗ trợ nhiều độ phân giải và tốc độ làm mới video cao hơn, bao gồm 8K60 và 4K120, cũng như độ phân giải lên đến 10K. Chuẩn này cũng hỗ trợ các định dạng HDR động, với dung lượng băng thông tăng lên 48Gbps HDMI. Các cáp HDMI tốc độ cực cao mới hỗ trợ băng thông 48Gbps. Những cáp này đảm bảo cung cấp các tính năng độc lập với băng thông cực cao, bao gồm video 8K không nén với hỗ trợ HDR. Chúng có độ nhiễu điện từ (EMI) cực thấp, giảm thiểu nhiễu với các thiết bị không dây lân cận. Các cáp này tương thích ngược và cũng có thể được sử dụng với các thiết bị HDMI hiện có.

Các tính năng của HDMI 2.1b bao gồm:

Độ phân giải video cao hơn: Thiết bị hỗ trợ nhiều độ phân giải cao hơn và tốc độ làm mới nhanh hơn (bao gồm 8K60Hz và 4K120Hz), mang đến trải nghiệm xem sống động và chi tiết chuyển động nhanh mượt mà. Nó hỗ trợ độ phân giải lên đến 10K, đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng AV thương mại, công nghiệp và chuyên nghiệp.
Công nghệ HDR động đảm bảo mọi cảnh, thậm chí mọi khung hình của video đều hiển thị các giá trị lý tưởng về độ sâu trường ảnh, chi tiết, độ sáng, độ tương phản và dải màu rộng hơn.
Tính năng ánh xạ tông màu dựa trên nguồn (SBTM) là một tính năng HDR mới. Bên cạnh việc ánh xạ HDR được thực hiện bởi thiết bị hiển thị, nó cũng cho phép thiết bị nguồn thực hiện một phần của quá trình ánh xạ HDR. SBTM đặc biệt hữu ích khi kết hợp video hoặc đồ họa HDR và ​​SDR vào một hình ảnh duy nhất, chẳng hạn như hình ảnh trong hình ảnh hoặc hướng dẫn chương trình với cửa sổ video tích hợp. SBTM cũng cho phép PC và các thiết bị chơi game tự động tạo ra tín hiệu HDR được tối ưu hóa để tận dụng tối đa khả năng HDR của màn hình mà không cần cấu hình thủ công thiết bị nguồn.

Cáp HDMI tốc độ cực cao có thể hỗ trợ chức năng HDMI 2.1b không nén và băng thông 48G mà nó hỗ trợ. Độ nhiễu điện từ (EMI) phát ra từ cáp rất thấp. Chúng cũng tương thích ngược với các phiên bản cũ hơn của chuẩn HDMI và có thể được sử dụng với các thiết bị HDMI hiện có.
Thông số kỹ thuật HDMI 2.1b thay thế cho 2.0b, trong khi thông số kỹ thuật 2.1a tiếp tục tham chiếu và dựa trên thông số kỹ thuật HDMI 1.4b. HDMI®
Phương pháp nhận dạng sản phẩm HDMI 2.1b
Thông số kỹ thuật HDMI 2.1b bao gồm một loại cáp mới – Cáp HDMI tốc độ cực cao (Ultra High-Speed ​​HDMI® Cable). Đây là loại cáp duy nhất đáp ứng các thông số kỹ thuật nghiêm ngặt, nhằm đảm bảo hỗ trợ tất cả các chức năng của HDMI 2.1b, bao gồm cả độ phân giải không nén 8K@60 và 4K@120. Khả năng băng thông được nâng cao của cáp này hỗ trợ lên đến 48Gbps. Tất cả các cáp được chứng nhận, bất kể chiều dài, đều phải vượt qua các bài kiểm tra chứng nhận của Trung tâm Kiểm định được Ủy quyền của Diễn đàn HDMI (Forum ATC). Sau khi được chứng nhận, cáp cần phải có nhãn chứng nhận Ultra High-Speed ​​HDMI được dán trên mỗi bao bì hoặc sản phẩm bán ra, để người tiêu dùng có thể xác minh tình trạng chứng nhận của sản phẩm. Để nhận dạng cáp, hãy đảm bảo rằng nhãn chứng nhận Ultra High-Speed ​​HDMI cần thiết như hình trên được hiển thị trên bao bì. Lưu ý rằng logo tên cáp chính thức được in trên nhãn. Tên này cũng cần phải xuất hiện trên lớp vỏ ngoài của cáp. Để xác minh xem cáp đã được kiểm tra và chứng nhận có tuân thủ tiêu chuẩn HDMI 2.1b hay chưa, bạn có thể quét mã QR trên nhãn bằng ứng dụng chứng nhận cáp HDMI có sẵn trên Apple App Store, Google Play Store và các cửa hàng ứng dụng Android khác.

Cáp dữ liệu chuẩn HDMI 2.1b có 5 cặp dây xoắn bên trong, với màu sắc bên ngoài theo thứ tự vàng, cam, trắng, đỏ, và có 2 nhóm kết nối với tổng cộng 6 dây, tạo thành tổng cộng 21 dây. Hiện nay, chất lượng cáp HDMI rất khác nhau và có sự chênh lệch đáng kể. Sự hỗn loạn vượt xa sức tưởng tượng. Một số nhà sản xuất có thể sản xuất sản phẩm hoàn chỉnh dài 3 mét với dây 30AWG đáp ứng tiêu chuẩn EMI và có băng thông 18G, trong khi dây được chiết xuất của một số nhà sản xuất khác chỉ có băng thông 13.5G, một số khác chỉ có băng thông 10.2G, và thậm chí một số chỉ có băng thông 5G. May mắn thay, Hiệp hội HDMI đã đưa ra các thông số kỹ thuật chi tiết, và bằng cách so sánh chúng, người ta có thể xác định chất lượng của cáp. Định nghĩa cấu trúc cáp hiện tại: dây nhôm trong gói 5P được sử dụng để truyền dữ liệu và một nhóm tín hiệu DDC cho các giao thức truyền thông. Chức năng của 7 dây đồng là: một dây cấp nguồn, một dây cho chức năng CEC, hai dây cho tín hiệu hồi tiếp âm thanh (ARC), một nhóm tín hiệu DDC (hai dây lõi có lớp xốp và một dây nối đất có lớp chắn bằng lá nhôm) cho các giao thức truyền thông. Các tùy chọn vật liệu và sự kết hợp chức năng khác nhau khiến cấu trúc và thiết kế hiệu suất của vật liệu cáp dẫn đến sự khác biệt đáng kể về chi phí và phạm vi giá cả rộng. Tất nhiên, hiệu suất cáp tương ứng cũng thay đổi rất nhiều. Dưới đây là sự phân tích cấu trúc của một số sản phẩm cáp đạt tiêu chuẩn.

Phiên bản tiêu chuẩn HDMI

Lớp dây đồng ngoài cùng được đan xen. Cặp dây đơn được làm từ vật liệu Mylar và một lớp lá nhôm.

Bên trong được bao bọc kín bởi một lớp vỏ kim loại chắn từ trên xuống dưới. Khi tháo lớp vỏ kim loại phía trên, ta thấy lớp băng keo chịu nhiệt màu vàng phủ bên trong. Bằng cách bóc lớp keo dán đầu nối, có thể thấy mỗi dây bên trong đều được kết nối bằng cáp dữ liệu, hay còn gọi là "đầy đủ chân cắm". Đặc biệt, phần trên của giao diện chân cắm mạ vàng có một lớp mạ vàng, và sự khác biệt về giá của sản phẩm chính hãng nằm ở những chi tiết này.

Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại cáp HDMI 2.1b khác nhau đáp ứng các kịch bản sử dụng khác nhau, chẳng hạn như cáp HDMI mỏng và cáp HDMI đường kính ngoài 3.0mm, phù hợp hơn cho không gian nhỏ gọn và đi dây ngầm;
Cáp HDMI góc vuông (khuỷu tay 90 độ) và cáp HDMI 90 L/T, tiện lợi để kết nối các thiết bị ở những vị trí hẹp;
Cáp MINI HDMI (loại C) và cáp MICRO HDMI (loại D), thích hợp cho các thiết bị di động như máy ảnh và máy tính bảng;
Các loại cáp hiệu năng cao như HDMI 8K, HDMI lò xo 48Gbps, v.v., đảm bảo sự ổn định của đường truyền băng thông cực cao;
Vật liệu HDMI dẻo và HDMI lò xo có khả năng chống uốn cong và độ bền tốt;
Các mẫu Slim 8K HDMI, MINI và MICRO với vỏ kim loại giúp tăng cường khả năng chống nhiễu và độ bền của giao diện, đặc biệt phù hợp với môi trường có nhiều nhiễu hoặc các ứng dụng công nghiệp.
Khi mua hàng, ngoài việc nhận biết nhãn chứng nhận HDMI siêu tốc, người tiêu dùng cũng nên kết hợp loại giao diện thiết bị của mình (ví dụ: cần cáp mini HDMI sang HDMI hay micro HDMI sang HDMI) và kịch bản sử dụng (ví dụ: cần cáp góc vuông hay thiết kế mỏng) để chọn cáp HDMI 2.1b phù hợp nhất nhằm đảm bảo hiệu suất và khả năng tương thích tốt nhất.