高畫質(zhì)影音需求風起云涌,4K、8K應(yīng)用逐漸普及,促使HDMI與VESA相繼加速市場布局;不僅發(fā)表或規(guī)畫新標準,也強化與USB Type-C之合作,期能再度提升市場優(yōu)勢。
高畫質(zhì)影像漸成為主流影視標準,而2020年東京奧運會也將進行8K視頻直播,預計8K顯示將在2020年前后爆發(fā)性成長。 為此,HDMI與VESA紛紛加緊布局,HDMI發(fā)布2.1新規(guī)范,傳輸速率高達48Gbps,且最高支持10K畫素;而VESA在推出HBR3認證計劃后,也加速新規(guī)范制定腳步,期在2019年發(fā)布新標準。
提升觀賞體驗 HDMI推2.1版本
高畫質(zhì)影音傳輸勢在必行,因應(yīng)此一趨勢,HDMI再度提升其傳輸標準規(guī)格,于2017年11月發(fā)布2.1版本(圖1)。
圖1 HDMI發(fā)布2.1版本,不僅支持多種更高的動態(tài)影像畫素和更新率,傳輸帶寬還高達48Gbps。
新推出的2.1規(guī)格支持多種更高的動態(tài)影像畫素和更新率,包括8K60和4K120,而且畫素高達10K。 同時支持動態(tài)HDR格式,而且?guī)捫阅芴岣叩?8Gbps,而所有的HDMI 2.0采用廠商皆可使用。
HDMI協(xié)會資深營銷總監(jiān)Brad Bramy表示,HDMI 2.1新規(guī)格不僅有高畫質(zhì)(如8K)的特色,許多重要的功能包含eARC、超高速帶寬、超高速傳輸線、可變更新率(Variable Refresh Rate, VRR), 以及動態(tài)HDR;而其他關(guān)鍵的功能像是自動低延遲模式(ALLM)與快速畫面?zhèn)鬏?Quick Frame Transport, QFT)也能夠強化觀眾的觀賞體驗。
新推出的HDMI 2.1版本具備更高的影像分辨率,以支持高分辨率及更快的更新率(包含8K60Hz與4K120Hz),讓觀眾身歷其境,享受流暢的高速動作細節(jié);也支持高達10K的畫素,滿足商業(yè)AV、工業(yè)和專業(yè)用途。
另外,新版?zhèn)鬏斁€向后兼容于先前版本的HDMI規(guī)格,能在現(xiàn)有HDMI裝置上使用,同時還具備超低電磁干擾(EMI),可減少對附近無線設(shè)備的干擾;而新版規(guī)格中的自動低延遲模式(ALLM)功能,亦允許傳輸線可自動設(shè)定理想的延遲, 實現(xiàn)流暢、無遲滯及不間斷的觀看和互動。
值得一提的是,HDMI 2.1版還提供三種更新率,有助游戲、電影和動態(tài)影像的動作和轉(zhuǎn)換平順流暢。 首先為可變更新率(Variable Refresh Rate, VRR),減少或消除遲滯、停頓與畫面撕裂,呈現(xiàn)更流暢且細節(jié)更豐富的游戲體驗。
其次是用于電影和動態(tài)影像的快速媒體切換(Quick Media Switching, QMS),能消除在顯示內(nèi)容之前可能導致空白畫面的延遲。 最后則是快速畫面?zhèn)鬏?Quick Frame Transport, QFT),可減少延遲,呈現(xiàn)更流暢的無遲滯游戲,以及實時交互式虛擬現(xiàn)實。
根據(jù)HDMI估計,2017年和HDMI兼容產(chǎn)品的出貨量達到近9億臺,這些產(chǎn)品分別來自1,800家涵蓋各類產(chǎn)品的HDMI授權(quán)廠商,而累計搭載HDMI的裝置總數(shù)則近70億臺。 由此可見,HDMI的市場版圖持續(xù)擴大,而HDMI也趁勝追擊,釋出2.1版本,期在未來提供消費者更佳的觀賞體驗。
然而,4K、8K市場談?wù)撘丫?,但至今連4K應(yīng)用都尚未普及。 對此,Bramy指出,過往高動態(tài)范(HDR)與4K UltraHD分辨率的電視,以及可搭配的內(nèi)容并不普遍,而現(xiàn)在則可以廣泛取得;另外在CES 2018展會上,也有許多業(yè)者展出支持8K的電視,且東京奧運也確定采用8K視頻直播, 預期8K顯示將在2020年前后爆發(fā)性成長,因此,HDMI推出2.1版本,擴增HDMI的使用規(guī)范。
不過,在4K、8K尚未普及的情況下,HDMI 2.1版卻已升級到能支持10K畫素,是否言之過早? 宜特科技訊號測試事業(yè)處/工程處協(xié)理余天華透露,面板廠為提升市場競爭優(yōu)勢,皆積極沖刺面板制程,特別是韓國業(yè)者(如三星)。 因此,在目前技術(shù)制程已可實現(xiàn)8K之后,面板業(yè)者便致力朝10K邁進,期能盡早研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品,拉開與競爭對手的技術(shù)落差,而這可能是HDMI將標準訂到10K的原因,使面板廠可加速朝10K產(chǎn)品發(fā)展,提升品牌效益。 否則在4K、8K尚未普及的情況下,要發(fā)展10K市場,仍需一段時間。
布局高畫質(zhì)影音市場 VESA新標準制訂ing
不讓HDMI專美于前,VESA也積極布局高畫質(zhì)影音市場。 雖然DisplayPort于2017年并未如HDMI發(fā)表新版本,但VESA也推出針對HBR3(High Bit Rate 3)的影像訊號來源與顯示器產(chǎn)品推出早期認證計劃。
據(jù)悉,HBR3是內(nèi)建于DisplayPort標準(1.3版或之后的版本)的一項功能,可用來達到更高的影音效能。 HBR3透過DisplayPort或USB Type-C接頭的4條傳輸管線,提供每秒8.1Gbps的鏈路傳輸率。 當4條管線皆在使用中時,把8b/10b編碼轉(zhuǎn)換考慮在內(nèi),其總共能支持25.92Gbps的數(shù)據(jù)帶寬。
也就是說,即使不采用VESA的顯示串流壓縮(DSC)標準,就足以支持每秒30幀(fps)更新率的8K屏幕、2個60fps的4K屏幕,或4:4:4色彩分辨率的4K HDR屏幕;此外亦能支持60fps的5K屏幕。
另外,若是在DisplayPort 1.4中加入DSC后,HBR3的帶寬足以讓系統(tǒng)透過一條訊號線就能支持60fps的8K屏幕,或同時鏈接4到6部60fps的4K屏幕。
美國視訊電子標準協(xié)會主席Alan Kobayashi表示,HBR3早期產(chǎn)品認證計劃有助于電子產(chǎn)品生態(tài)系推動HBR3的兼容與采納。 超過20款產(chǎn)品(包括來源裝置、接收裝置、擴充座,以及訊號線)已通過DisplayPort 1.4早期HBR3產(chǎn)品認證,而2018年由于包括繪圖卡與屏幕在內(nèi)的許多產(chǎn)品都加入DisplayPort 1.4標準, 并在裝置中支持HBR3,預估2018年通過認證的產(chǎn)品數(shù)量將明顯攀升。
高畫質(zhì)影音需求勢不可擋,HDMI也趁勢發(fā)布2.1版本,其規(guī)范甚至可支持到10K;然而,VESA在新標準制定上,似乎還未見其動作。 對此,Kobayashi透露,事實上,VESA已著手發(fā)展下一代DisplayPort規(guī)格,目標至少提供DisplayPort 1.4版本2倍以上的數(shù)據(jù)帶寬,預計在2019年將會推出新標準。
Kobayashi進一步說明,新規(guī)格在功能方面,主要目標將著重于提升數(shù)據(jù)傳輸率,以及支持更高分辨率和各種要求嚴苛的視訊應(yīng)用。 舉例來說,超過8K(像是10K)的分辨率、在4K與8K HDR顯示器上支持更高的更新率,以及更高分辨率的VR頭戴裝置,這類裝置需要兩個屏幕(左右眼各一個),因此須用到兩倍的數(shù)據(jù)帶寬(圖2)。
圖2 VESA加速新標準制訂腳步,以因應(yīng)更多新興應(yīng)用,如VR。
為此,下一代DisplayPort的數(shù)據(jù)帶寬亦可同時用在2×2 DisplayPort替代模式下,來驅(qū)動多部120fps的4K/5K顯示器,并支持USB 3.x SuperSpeed的非顯示數(shù)據(jù)與電力傳輸。
Kobayashi指出,由于4K、8K應(yīng)用還未普及,難免會有人認為持續(xù)推動新的標準協(xié)議是否有其必要或操之過急。 實際上,VESA通常在規(guī)格底定與發(fā)表前的一到兩年便開始發(fā)展技術(shù)標準,在此之后供應(yīng)鏈還須花兩到三年的時間將標準整合至自家產(chǎn)品。
也就是說,VESA必須提前五年著手因應(yīng)終端產(chǎn)品市場的需求,而VESA組織的成員都知道這樣的技術(shù)預測,相關(guān)產(chǎn)品的計劃也根據(jù)這樣的時程來推動,這些成員包括PC、消費產(chǎn)品與行動裝置等市場中的半導體、顯示器,以及系統(tǒng)OEM廠商。
以DisplayPort 1.2的發(fā)展為例,這項納入4K屏幕支持能力的標準,早在2008年就開始發(fā)展,并在2010年釋出規(guī)格,而市場則等到2013、2014年才首次看到4K屏幕上市,接著是到了最近4K屏幕才成為主流產(chǎn)品。 以這樣的時程來看,現(xiàn)在開始發(fā)展新版規(guī)格來支持下一代顯示器的進度并非太快。
總結(jié)來說,4K、8K已非過去所想的,應(yīng)用仍在起步階段,至少在美國,4K已經(jīng)成為新大型電視最受歡迎的格式;另外VESA也看到越來越多計算機屏幕及筆電采納4K分辨率,預期8K在未來幾年將逐漸登上主流地位, 此預測也與2020年日本東京奧運計劃以8K分辨率播送賽事節(jié)目一致,因此加速制訂新標準是有其必要性。
另一方面,現(xiàn)今也有越來越多用戶在計算機上觀看HDR串流影片,不過,雖然網(wǎng)絡(luò)串流的影片能以HDR顯示,但要是屏幕未能對應(yīng)這高動態(tài)范圍的要求,也是枉然。 因此,VESA推出DisplayHDR標準,希望能提供PC產(chǎn)業(yè)HDR的顯示基準。
Kobayashi說明,PC產(chǎn)業(yè)在HDR顯示器方面,至今仍缺乏開放效能標準及完全透明的測試方法;這樣的情況不僅造成品牌混淆,且當消費者在選擇產(chǎn)品時也無法精確比較HDR屏幕的效能,或在購買產(chǎn)品后, 在家以低廉的成本來驗證屏幕的效能。
而DisplayHDR正能滿足這些需求,其透過建立三個不同等級的HDR系統(tǒng)光學效能,包含DisplayHDR 400、DisplayHDR 600、及DisplayHDR 1000,來促成整個PC市場全面采納HDR, 未來還可能推出更高階的分級。 這項規(guī)格對公眾開放,且擔任VESA會員貢獻者的微軟(Microsoft)也將于2018年第1季釋出免費的自動軟件測試工具,讓用戶能自行下載與測試。 最后,它提供一系列發(fā)展健全的HDR測試標準,能明確評鑒消費者購入的產(chǎn)品效能。
VESA/HDMI雙雙投向Type-C開拓市場
高畫質(zhì)影音市場需求增,HDMI與VESA皆積極拓展市場版圖,雙雙投入USB Type-C懷抱,發(fā)展USB Type-C替代模式(Alt Mode)。
根據(jù)研究機構(gòu)IHS調(diào)查顯示,USB Type-C連接器在無線、消費性電子(CE),以及個人計算機(PC)領(lǐng)域的應(yīng)用,在未來幾年將會快速成長,預計到2019年,USB Type-C的裝置出貨量將會超過20億組。
Bramy表示,HDMI USB Type-C替代模式的發(fā)布是為了支持USB Type-C在行動裝置上漸增的使用需求,裝置制造商能夠借此機會在裝置上使用HDMI技術(shù),并且在行動類別裝置上使用日漸成長的USB Type-C轉(zhuǎn)接器。
目前HDMI在所有電視上的搭載率是百分之一百,這代表HDMI的訊源裝置能直接和HDMI顯示器連接,不需要任何轉(zhuǎn)接器;而透過USB Type-C替代模式,可望為HDMI于行動裝置市場上拓展新商機。
無獨有偶,VESA也期盼透過USB Type-C為DisplayPort攻下更多市占率。 根據(jù)市調(diào)機構(gòu)Strategy Analytics的市場研究指出,2017年共近2.15億部手機、PC、與平板等產(chǎn)品搭載原生DisplayPort或DisplayPort替代模式接口, 預計2018年會成長至超過3.45億部裝置,年成長率達61%。
VESA估計未來幾年成長速度會加速,因為有更多消費裝置采用USB Type-C接頭,透過一條纜線同時傳送電力、數(shù)據(jù)、以及影音頻號。 Kobayashi指出,DisplayPort替代模式協(xié)助將DisplayPort從PC擴展到包括Samsung Galaxy S8在內(nèi)的手機、AR/VR的頭戴裝置、任天堂主機(Nintendo Switch)的游戲設(shè)備, 以及其他各種應(yīng)用。 此外,于高通旗艦芯片Snapdragon 835(以及未來的845)等采用DisplayPort替代模式,也有助推升DisplayPort的市場滲透率。
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