我的電子情人夢(29)：HDMI橫掃天下

數位化時代，會帶來更多的技術名詞與新技術。人老了要靠觀念與知識過活，把玩數位時代，更是要認識新技術&新機能，甚至是新觀念不是嗎？

一場視訊史詩，帶動了客廳市場的眼球革命，從高畫質HD電視疾速走到4K、8K。背後的介面技術王者就是HDMI，如同其他新技術一樣會走技術版本的演化路線。

從2002起，它總共走過了1.0/1.1/1.2/1.2a/1.3/1.3a/1.3b/1.4/1.4a/1.4b/2.0/2.1a/2.0b/2.1的歷程。其實，HDMI 2.1早於2017就底定，今年算是開花結果時。

5G手機也有導入HDMI的實例出現囉(Sony Xperia PRO)。

解析度越高，資料量越大，所需傳送速度與儲存容量就會增大，連帶地也會衍生更新的”資料壓縮技術”來制衡。介面速度進化、儲存媒體容量遞增、壓縮技術日新月異，這是數位化江湖的運作法則。

Sony的金雞母遊戲機2020年來到了PS5，而PS的發展直接印證了3C視訊介面與光碟的發展。從AV端子、S端子、色差端子，然後進化到HDMI。即使，身旁還有DVI、DisplayPort的存在，甚至最新USB的威脅(使用Type C線)，HDMI站穩一哥的地位毫無疑問。

採用HDMI的裝置出貨量，自從2002年進入市場之後，已經超過100億台。

千禧年之後的巨變，超越過去技術演變觀察的總和。思想起個人期待高解析電視 (HDTV)的實現，從1970年代讀大學時苦苦等到了藍光(Blue Ray)的出現，也就是PS3問世的時候；一段好漫長的歲月地等待呀。

HDMI(High Definition Multimedia Interface)這個原本單純的介面也如同USB一般的乾坤挪移，透探單一連接線可以傳送視頻、音頻和資料信號。

PS5會帶來甚麼波浪效應或新動向呢？從全球最大消費性電子展CES 2021上至少可以看出，『HDMI 2.1』的君臨天下來到；應用範圍除了消費性AV機器、PC、移動式端末、汽車、業務用機器之外，如今也擴展到醫療、軍事、航空、安全性領域。

2020年新世代遊戲機「PlayStation 5」以及「Xbox Series X/S」的存在都支援了HDMI 2.1的4K/120p。

依據HDMI 2.1，除了支援4K/120p、8K/60p的高解析度之外，也支援HDR10+、Dolby Vision以及歐州/中國的各種動態HDR規格；還有，追加了高位元多聲道的音頻。

『宅經濟』本就是一本好生意，新冠疫情更是發揚光大了宅經濟。電動遊戲是當代許多人的生活日常。因此，使得遊戲更舒服告高品味的新技術也陸續出現。當然，也是HDMI 2.1的好戲。好比說：

. ALLM自動低延遲模式(Auto Low Latency Mode) – 電視可以自動切換到低遅延模式。

. VRR可變更新率 (Variable Refresh Rate) - 電視可配合輸出裝置畫框率而進行更新速率的調整。

. QFT快速畫面傳輸(Quick Frame Transport)：說穿了，就是提升每個視訊框的傳送速度，畫面就更流暢。

視訊有一個很重要的參素，那就是『動態範圍』。HDR係高動態範圍(High Dynamic Range)之簡稱。

而HDMI 2.1支援了「Dynamic HDR」。Dynamic HDR當然就是”Dynamic High Dynamic Range”之略稱。這個術語需要好好來解釋。

當前，UHD BD(Ultra HD Blu-ray)所採用的主流HDR形式為HDR10(PS4 Pro就完全相容於HDR10)，係以內容影片為單位將HDR的輪廓資訊(Image Descriptor)傳送到顯示裝置端。比如說，「最大亮度為何？」、「採用的色空間(色域)為何？」等資訊，僅以”內容”為單位來定義。舉例來說，很明亮與昏暗畫面混在一起的影像，最大亮度且定義在1,000nit。利用HDR10來表現10位元階調的最大値即是1,000nit，也就是明亮畫面可以最大1,000nit的範圍來分配階調，適度地呈現。但是，若是昏暗畫面的呈現最高在100nit前後，階調解析度有限定，10位元的表現幅度可以調整昏暗階調僅有少數位元。

就是因為如此，本來昏暗畫面僅有最大100nit前後，為了讓多位元來呈現階調，有機會在做母片階段將階調調高到諸如500nit的場合。在如此場合下，影像外觀或許還不會突兀，但是在影片內「最大1,000nit的明亮畫面」與「最大100nit的昏暗畫面」併存的對比表現是不存在的。HDMI 2.1就針對此種單一輪廓來定義HDR影像之結構，稱之為『靜態HDR(Static HDR)』。

為了突破這個限制，HDMI 2.1導入了新的動態HDR(Dynamic HDR)，理論上就是以”視訊框(frame)”為單位來處理動態範圍。如此就能將先前的例子，明亮畫面最大1,000nit以及昏暗畫面最大100nit，都能夠以HDR10的10位元階調來獲得最高的解析能力。HDMI 2.1不單是最大亮度，色空間定義也是以視訊框(frame)為單位來處理；所以，因應畫面從BT.709色空間切換到BT.2020色空間的廣色域表現是可以達成的。這一點對於電玩遊戲很真有吸引力。AMD所發表的「FreeSync2」，基本上來說就是執行HDMI 2.1的機能，亦即電玩需求的存在意義。

以上這些延伸功能，可望讓熱愛遊戲族帶來更為先進的體験。

把玩HDMI還需要認識ARC。

ARC乃是”Audio Return Channel”的簡稱，是在HDMI 1.4規格化之際所導入的新技術；具體來說就是以一條HDMI連接線來”雙向傳輸數位音頻資料”的結構。這個特徵非常好用，對於視聽環境的佈線來說，是個大利多。

個人很喜歡這個機能，連接上便利許多。只是若非很新的電視，不見得電視機所提供的HDMI連接埠都會具備這項功能。使用前，產品說明書要先看一下。

至於，HDMI 2.1 的eARC說穿了就是擴張(Enhanced)的涵義，也就是納入新穎技術概念”物件音頻(Object-based Audio)”的支援，好比說，對於最新的Dolby Atmos或是DTS:X等的支援。

提醒閣下一件事，任何介面當速度爬升到一定的限界之後，”連接線”的腳色會很重要。隨便在地攤買個便宜線，宛如好車加爛油。安全對策就是使用做過認證的線材。

4K120信號可以有壓縮信號以及非壓縮信號的存在；那要怎麼區分呢？

. 「4K120A」- 支援非壓縮的4K120信號。

. 「4K120B」- 支援壓縮的4K120信號。

. 「4K120AB」- 支援壓縮暨非壓縮雙方的4K120信號。

如此的表記方式，也可以延伸用到8K信號喔。

無所不能的USB-C能夠威脅到HDMI嗎？個人觀點是很難，USB-C武功高超是真的，要一統江湖還是有其大障礙。因為，裝機量以及使用者經驗，這兩道高牆是極難攀越的。Right ？