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Hao4K影音

最全实验心得:复习/预习HDMI2.1/评测FIBBR Ultra8KⅡ光纤线

发表于 2022-09-21 13:41 15617 60 来源:线材/配件> |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |

Yuran 帖主

2022-9-21 13:41

前言:
    DVI、HDMI、HDCP、DP ... 本人最先接触,玩了将近20年。
最早,是我率先实验、翻译各项技术文档,引入国内论坛的。后被百度文库、新浪爱问共享资料、读根文库等处收录...
(如果是小白,想查阅相关概念/定义,可先参阅。
https://wenku.baidu.com/view/a95b11eeaeaad1f346933f8d.html
https://ishare.iask.sina.com.cn/f/13hiSvSfFJvz.html
https://wenku.baidu.com/view/5de5660303d8ce2f00662368.html  )

    2022年(年初),
正刚好,Yuran 一处家庭影院的整改,涉及10米左右的、HDMI 2.0b 级联实验。
曾发帖提及, 《2022家庭影院/HTPC拓展_改良-4:已完美运转的器材组合流程图》,链接在此。
  当时,
Yuran不仅查阅、翻译海外文献,引经据典进行理论分析,还亲自选材、焊接、组装 HDMI 线,
最终完成调试,取得阶段性的战果!
利用现有条件(预留在地板砖下的、视频线的暗管),完成(10米多)HDMI 有线穿管、DIY焊接(插头)等施工。
调试、完美运转后,意犹未尽,一直想着:过渡/升级到:光纤 HDMI  。


恰逢【重芯定义】FIBBR万元8K HDMI光纤线免费众测活动】 ,感谢论坛各方,提供试测的机会。


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当然,也希望能长期拥有,来日方长,为后期的8K 升级,家庭影院全面整改、探索,保持(测试)连续性...

  还是老规矩:
在收到快递包裹之前,提前'热身'(写贴),未雨绸缪、 有备无患。
  既然是, 试测 HDMI  2.1的、FIBBR Ultra 8KⅡ 高速光纤线,那就得珍惜机遇,
务必(提前)复习、预习,留下笔记/备忘录...
  Yuran以自家(现有)器材的条件,向8K的实验环境看齐,能做到 66.67%的、玩转 8K的概率。
一旦时机成熟,就能有接触8K的、100%的可能性;(其他人,也可以借鉴)...

  这是详尽的文档总结。 可以看到,从理论到实践、追根溯源、剥丝抽茧,慎密/严谨的(个人工作)风格。
即使在闲暇时间(没参加活动)时,本人也是坚持不懈地写贴,存档。都在这个版块(链接在此)。
现如今,面对(HDMI光纤线)探索新课题时,Yuran认真复习、预习、筹划、再付诸实践的经历,都写了下来。
未收到线材(样品)时,就精心准备(电子游戏、影视)素材、各项文档了 !
整体实验,是全方位的!涉及 HDMI  2.0、2.0a、2.0b 规范的认知,如何利用现有的影音设备,
略加整改,升级到 8K、HDMI 2.1 ...
换言之, (不单是线材),受此影响的,还牵扯到:HTPC、功放、电视等设备。

    Yuran的家庭影院,必须循序渐进、稳扎稳打,切实走完整体(改革)流程。
因地制宜、活学活用,力求将现有器材,进阶/拓展到 8K ready

本文有的放矢、兼收并蓄。将不同层级(类型)的心得,依序(分楼层)发布!
下面是、参阅指南(因人而异,能以'自助'的形式,灵活选择'套餐')

  • 小白/初学者:由浅入深的入门辅导(涉及 HDMI 2.0X 系列的规范、技术指标等),可以从第2楼开始;
  • 接触过 HDMI 2.0,现如今,面对 HDMI 2.1 新规范,需要概念性辅导的玩家,不妨从第12楼开始;
  • 家庭影院爱好者:现有设备整改心得。有些器材,不换主件也能升到HDMI 2.1(真8K),始于第21楼;
  • 进阶探索者:光纤HDMI高质量或长距离传输实验心得,评测FIBBR Ultra 8KⅡ光纤HDMI 2.1线,可跳至第28楼!

这是列表/清单(可以忽略一些楼层,直接跳转、去看感兴趣的内容)

  •   第7楼:第九组器材(Ultra HD Premium OLED电视)是否支持HDMI 2.0b?》;
  •   第8楼:《第五组: Yuran DIY焊接/装配的、十多米HDMI长线,如何选材?》;
  •   第9楼:《当时DIY焊接的HDMI长线,其传输带宽指标,21Gbps,够用吗?》;
  • 第10楼:《同为HDMI 2.0b,何来14Gbps及18Gbps之说?究竟哪个正确?》;
  • 第11楼:《现有HDMI 2.0b的环境,能否突破规范的限制,玩到4K@120Hz?》;
  • 第12楼:《预习-1: HDMI 2.1的传输带宽极限(48Gbps),8K是否够用?》;
  • 第13楼:《预习-2: HDMI 2.1的两大靓点:更高的分辨率、更快的刷新率!》;
  • 第14楼:《预习-3: HDMI 2.1支持动态(元数据)HDR,为何优于静态HDR?》;
  • 第15楼:《预习-4: HDMI 2.1独有的靓点:增强型(全景声)音频回传通道!》;
  • 第16楼:《用模拟/仿真实验,证明电影帧、游戏帧之间的区别,引申VRR!》;
  • 第17楼:《预习-5: HDMI 2.1独有的靓点:VRR(可变刷新率)与电竞游戏!》;
  • 第18楼:《预习-6: HDMI 2.1独有的靓点:抑制黑屏的QMS(快速媒体切换)》;
  • 第19楼:《预习-7: HDMI 2.1独有的靓点:QFT(快速画幅传送)》;
  • 第20楼:《预习-8: HDMI 2.1独有的靓点:ALLM(自动低延迟模式)》;
  • 第21楼:《家庭影院整改的三板斧_A:现有HTPC,HDMI 2.0变2.1,玩转真8K》;
  • 第22楼:《家庭影院整改的三板斧_B:现有AV功放不变,能调改/支持真8K!》;
  • 第23楼:《家庭影院整改的三板斧_C:选购8K新电视? Yuran的建议: HGiG》;
  • 第24楼:《发烧友的福音,家庭影院功放,居然带HDMI2.1诊断/测速功能!》;
  • 第25楼:《为追求4K@60Hz环境下、满负荷测试,须准备4K HDR电子游戏!》;
  • 第26楼:《在4K@60Hz环境下,为满负荷测试,须准备4K/8K HDR影视素材!》;
  • 第27楼:《复习/预习结束时的补充:HDMI传输带宽的计算方法,附公式!》;
  • 第28楼:《刚收到光纤HDMI样品,还没开盒,Yuran就迫不及待,开始循证...》;
  • 第29楼:《对于FIBBR Ultra 8KⅡ光纤线, Yuran掏出手机, 不是为了拍照》;
  • 第30楼:《开盒后,查看FIBBR Ultra 8KⅡ HDMI2.1光纤线的线径、插头》;
  • 第31楼:《何为HDMI AOC? 都有哪些独特的靓点,可以取代传统HDMI铜线?》;
  • 第32楼:《先接HTPC,力求HDMI光纤线,按HDMI2.0所支持的最高规格实验》;
  • 第33楼:《用HDMI光纤线承载4K HDR@60Hz信号、玩赛车竞技类电子游戏!》;
  • 第34楼:《用HDMI光纤线传输4K HDR@60Hz信号、玩角色扮演类电子游戏!》;
  • 第35楼:《说干就干,立竿见影,提升HTPC规格,HDMI2.0秒变2.1, 8K ready》;
  • 第36楼:《让HDMI光纤线,传输HTPC播放器输出视频:自拍4K HLG HDR素材!》;
  • 第37楼:《让HDMI光纤线,传输HTPC播放器输出视频:4K HDR@60fps的素材》;
  • 第38楼:《HDMI光纤线,传输PC播放器转码8KHDR@50/60fps后的,4KHDR信号》;
  • 第39楼:《额外的评测: 用天龙功放X8500H改接光纤HDMI线,接管全景声!》;
  • 第40楼:《既有光纤HDMI线,那原先DIY焊接的10米HDMI常规线, 如何安置?》
  • 第41楼:《最后的、对FIBBR Ultra 8K Ⅱ 光纤 HDMI 2.1高速线的总结!》
  • 第42楼:《Yuran家中真的需要光纤HDMI线?!若忽略AOC,会出现哪些问题?》

谨供参考。请尊重原创(DIY翻译以及实验),严禁非法抄袭!

再次对论坛的策划以及制作方的推广表示感谢,很愉快的一次实验,我自己也有了不少收获
(最起码,得安排时间,将那两个知名HDR游戏,玩到通关...

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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 2

2022-9-21 13:41

Yuran的一处居所, 家庭影院现有设备, HDMI接口规范/总结

狡兔三窟,分别装修。  其中,最复杂的,是这一处。其家庭影院环境,属4K HDR 影视剪辑、制片专用。

aHDMI焊接指导书.jpg

   在评测FIBBR Ultra 8KⅡ光纤线之前,清点自家(家庭影院)影音设备,很有必要!

  • 第一组,下载机(DVI,略过)。
  • 第二组,HTPC;独显显卡,Nvidia RTX2080 Super, HDMI 2.0 ;
  • 第三组,带线控开关的、HDMI 切换器, HDMI 2.0 ;
  • 第四组,HDMI 延长器(增益放大器),HDMI 2.0 ;
  • 第五组,本人DIY组装、焊接的、 十多米长的HDMI (有线)线缆, 24AWG,HDMI 2.X ;
  • 第六组,杰科 G5300 4K HDR 播放器, HDMI 2.0 ;
  • 第七组,曾经的旗舰,天龙功放AVC-X8500H , HDMI 2.0 ;
  • 第八组, 卢卡斯公司推崇的、《星球大战》监听音箱(M&K)的民用版,7.2.6 ch(待定)。
  • 第九组,Ultra HD Premium 认证的 LG OLED 曲面电视,55C6P , HDMI 2.0 ;
  • 第十组,JVC 3D 高清 投影仪 , HDMI 1.4 (略过);

当年,为了先睹为快,许多影音设备,抢先购置了。按当时的条件,都是 HDMI 2.0X 的接口规范。

  看到整体框架示意图,是不是觉得, HDMI 2.1 、真8K的可能性,近乎为零?!
实际上,在现有器材/设备的基础上,略加整改, 就能将:实现真8K(HDMI 2.1)的可能性,增至 66.67%
本文的后续楼层中,我将详细介绍...
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 3

2022-9-21 13:41

含糊其辞的HDMI 2.0?其实还有HDMI 2.0a、2.0b,三者的区别

(上述)影音器材的、HDMI 接口规范的描述,仍需(逐一)复核。

  Yuran 的自律原则,不能只看网络上的中文信息。还应细挖,追溯原厂信息,尤其是:外文资料!
这是为何?

屏幕截图 2022-09-12 133502.jpg

看到了吧,有些厂商的资料,还算老实。 能将 HDMI 2.0  与 HDMI 2.0b , 区别开来。
而有的商家,含糊其辞,只说是: HDMI 2.0 (本人以前总结的文档,也只好写成,2.0)...

我们再次复习:HDMI 2.0、2.0a、2.0b 的区别,是什么?

https://en.wikipedia.org/wiki/HDMI#Version_2.0   有相应的解释:

HDMI 2.0, referred to by some manufacturers as HDMI UHD, was released on September 4, 2013.
HDMI 2.0 uses TMDS encoding for video transmission ... This enables HDMI 2.0 to carry 4K video at 60 Hz with 24 bit/px color depth. Other features of HDMI 2.0 include support for the Rec. 2020 color space, up to 32 audio channels, up to 1536 kHz audio sample frequency, dual video streams to multiple users on the same screen, up to four audio streams, 4:2:0 chroma subsampling, 25 fps 3D formats, support for the 21:9 aspect ratio, dynamic synchronization of video and audio streams, the HE-AAC and DRA audio standards, improved 3D capability, and additional CEC functions...
HDMI 2.0a was released on April 8, 2015, and added support for High Dynamic Range (HDR) video with static metadata.
HDMI 2.0b was released March, 2016.[121] HDMI 2.0b initially supported the same HDR10 standard as HDMI 2.0a as specified in the CTA-861.3 specification. In December 2016 additional support for HDR Video transport was added to HDMI 2.0b in the CTA-861-G specification, which extends the static metadata signaling to include hybrid log–gamma (HLG).

HDMI_1.4_2.0_2.0a_compare_table-400x301.png

挑重点,我翻译一下(非直译):

  • HDMI 2.0 ,是2160p 60Hz的 SDR ;
  • HDMI 2.0a ,开始支持 静态元数据的 HDR  ;
  • HDMI 2.0b ,又加入 HLG 的规格。

屏幕截图 2022-09-12 141353.jpg

  HLG ,对我来说,很重要。 本人的家用摄像机,就是 SONY 的产品,录制规格:4K HDR (BT.2020、HLG)。

所以 , 根据 HDMI 的规格书,再去找原厂的文档(尤其是海外设计商的外文资料),
或是权威评测网站的论证,double check!
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 4

2022-9-21 13:41

第二组设备(HTPC独显、HDR显示器),是否分别支持HDMI 2.0b?

第二组设备:HTPC 中的显卡和液晶显示器。

Yuran自编程序, 就能自动检测、第二组设备的各种规格,还能自动纠偏(HDR色彩异常)、切换刷新率!
这是参考链接:《分享本人DIY编程的软件,纠正HDR/SDR色彩异常的问题 ...》

屏幕截图 2022-09-12 22471s8.jpg

可以看到,独显显卡,是 Nvidia RTX 2080 Super 。
支持 HDMI 2.0b (3840 X 2160 、60P、static HDR & HLG )。

屏幕截图 2022-09-12 142242.jpg

  Yuran 的自编程序,也能自动甄别:液晶显示器, Philips 328P6VU ;
这款HDR显示器,通过VESA DisplayHDR 600认证。我认为,仅支持 HDMI 2.0a ;
(参照 VESA DisplayHDR 的定义,仅提及:兼容 HDR10 ...)

屏幕截图 2022-09-12 144811.jpg

  但没说,是否支持 HLG  。 后来查到相关产品资料,当时的预判,完全正确。

屏幕截图 2022-09-14 130108.jpg

  如果,也想复核自己PC 上的相关设备,可以下载 Yuran 的自编程序,能自动识别(甚至还能罗列:不同的刷新率)。
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 5

2022-9-21 13:41

第六组设备(4K HDR播放器,杰科G5300),是否支持HDMI 2.0b?

第六组设备: 4K HDR 播放器(杰科 G5300 ),应查 硬件(SOC 芯片)。

屏幕截图 2022-09-12 110144.jpg

  G5300 ,用的是 MTK8581  ,那就到海外网站,搜寻相关资料。

屏幕截图 2022-09-12 105841.jpg

4K HDR、 3840 X 2160 , 60Hz , P(逐行扫描). HDR10 以及 Dolby Vision (没说 HLG)。

屏幕截图 2022-09-12 110112.jpg

而某些 G5300 的资料,就没讲清楚。

屏幕截图 2022-09-12 230024.jpg

严格来分,HDMI 2.0 ,不支持HDR

paugge-v20-premium-sertifikali-4k-60hz-hdr-hdcp-22-hdmi-kablo__1110707129791689.jpg

   G5300 ,仅支持 2160p SDR 的HDMI 2.0 ?
其实,应更正为: G5300  ,其HDMI接口规范,
兼容 2160p HDR 的HDMI 2.0a (没有任何相关资料,能证明HLG 。因此,不能确定是 2.0b)。
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 6

2022-9-21 13:41

第七组器材(曾经的旗舰,天龙AVC-X8500H),支持HDMI 2.0b 吗?

屏幕截图 2022-09-16 091617.jpg

第七组器材,天龙功放  AVC-X8500H
;也查原厂官网:

屏幕截图 2022-09-12 234428.jpg

曾经的旗舰功放,所支持的 HDR 标准,就包括 HLG,那就应该是: HDMI 2.0b 。
再查第三方网站,果不其然。

屏幕截图 2022-09-12 234557.jpg

3999 美金的功放,如何与时俱进,物尽其用?!  还行,天助我也,有意外的惊喜。  待会儿,将继续补充。
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 7

2022-9-21 13:41

第九组器材(Ultra HD Premium OLED电视)是否支持HDMI 2.0b?

第九组器材,LG OLED ( Ultra HD Premium )曲面电视,55C6P , 这是官网信息:

屏幕截图 2022-09-13 012205.png

通过固件的在线升级,就能支持 HLG  :

屏幕截图 2022-09-13 011338.jpg

  我升级了固件,因此,55C6P,完美兼容 HDMI 2.0b ( HLG ) !

025615xq07ttp0o202knzt.jpg
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 8

2022-9-21 13:41

第五组: Yuran DIY焊接/装配的、十多米HDMI长线,如何选材?

AWG ,是美国线规的缩写 (American Wire Gauge)。至于前面的数字,值越小,铜线线径就越粗!
对于长距离传输的特例,选粗线(AWG前面的数字,相对来说比较小),能降低阻抗,提高抗干扰性。

hdmi-cable-awg-comparison.jpg

一般来说, HDMI 线缆,可在 22AWG、24AWG、26AWG、28AWG、30AWG 中,灵活选择。

而24AWG , 是 HDMI 线规中,较为流行的、不仅线粗,而且稳定。
就连  HDMI 2.1 & 8K 的高新规格,用 24AWG 的,有很多,随便搜索,就能找到(相关信息):

屏幕截图 2022-09-13 024011.jpg

根据海外的资料,
  • 对于 4K @ 30 Hz HDR  或 (4:4:4) ,或  4K @ 60 Hz SDR 的实验环境,推荐使用 26 AWG ,

如果是长线,距离在10m 或更长,建议使用 24 AWG 。

  • 对于 8K @ 60 Hz, 4K @ 120 Hz, or 4K @ 60 Hz with HDR (or 4:4:4) ,
距离在 5m 到 10m之间,选用 24 AWG ,最好的性能以及最高的带宽。

10m以上,两种选择。
  • 铜线的HDMI、则采用有源方案(比如增加 HDMI 延长器、HDMI 中继器/信号放大器等),

hdmi-repeater.jpg hdmi-extender.jpg hdbaset-hdmi-extender.jpg
  • 或者,鸟枪换炮、改用 光纤 HDMI (fibre optic HDMI cable),比如, FIBBR Ultra 8KⅡ光纤 HDMI 2.1超高清视频线 ...

实战中(十多米的HDMI 长线),Yuran 选择 24AWG, 尽管很粗,但恰好还能:穿管 !

多年前,家中装修时,地板砖下预埋了四分管(外径20mm,内径15mm左右),最早用于:以太网网线的穿线。

IMG_20211222_132210.jpg

现如今,用 HDMI 线缆替代,24AWG(无氧铜、裸线、无接头), 整体线径(含外皮):10mm左右;

IMG_20220101_152043.jpg

  2022年初的想法是:先做整体 HDMI 2.0b 的级联实验( 加装 HDMI 2.0 延长器的、有源方案)。

屏幕截图 2022-09-13 040147.png

从上图中,可以看出: HDMI 长线的(实战)选材,24AWG:比较合适。
当然了,最佳方案,最大限度的发挥,还得上 光纤(HDMI) 。
现如今,FIBBR Ultra 8KⅡ光纤线,技术指标,更加优异(长距离传输 8K@60Hz,或4K@120Hz  ,得心应手)!
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 9

2022-9-21 13:41

当时DIY焊接的HDMI长线,其传输带宽指标,21Gbps,够用吗?

  大胆尝试、自制高保真HDMI  !

IMG_20220101_151943.jpg

  当时选用的,是  10mm 外径、优质线材:24AWG !

IMG_20220107_204934.jpg

其它的、所谓拧螺丝/压线(免焊接)做插头的套数。
Yuran 担心,热胀冷缩、因松动导致接触不良。所以,坚决不用。我这里,DIY焊接,全部拿下!

IMG_20220107_182047.jpg

焊完后,用胶枪封(热熔)胶,再用电吹风、吹热缩管。最终,将接头的外壳拧紧。再逐项测试。
精雕细琢的产品,作为自家级联的HDMI 线材,最合适!

3p3.jpg

根据(线外)包皮的标识,我选的 24AWG ,属于 High Speed HDMI Cables with an Ethernet Channel,
这是对比图:

HDMI-cross-section-comparison_M.jpg

因此,满足  21Gbps 的传输带宽。

091832su4ws333sv234vuw.jpg

循序渐进,先(逐步)做理论分析,再考虑下一步(升级计划)!
假设,忽略 HDMI 2.1 ,仅考虑 HDMI 2.0b 的环境/条件 :

屏幕截图 2022-09-12 135333.jpg

  从上图中,可以看出:  Yuran当初选择的线材:24AWG ,其21Gbps 的带宽(指标),
对于 HDMI 2.0b 的、4K HDR@60Hz (12.5 Gbps 左右),够用。
如果,限定在 HDMI 2.0b (4K @ 60Hz)规格的框架下,还行。
但若细分,还是有点问题。

HDMI-2.0-table.jpg

海外有论证公式:若启用 HDR ,数据传输所需的带宽,须增加到(原先的) 1.25 倍。这是某线材厂商的宣传图 :
71UroG8EMEL._SL1500_.jpg
即使都是 4K @ 60Hz , 也有 SDR 与 HDR 、 4:2:2  与 4:4:4 的区别。
于是,就有四种不同的技术指标,
(4:2:2_4K @60Hz_SDR、4:2:2_4K @60Hz_HDR、4:4:4_4K @60Hz_SDR、4:4:4_4K @60Hz_HDR)

最狠的,当属 4:4:4_4K @60Hz_HDR, 22.28Gbps (我的那根 21Gbps 的线,吃不消)...
更何况,HDMI 2.1 (4K @ 120Hz 或 8K),肯定不行..
   还是应该,升级到:光纤HDMI 。
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 10

2022-9-21 13:41

同为HDMI 2.0b,何来14Gbps及18Gbps之说?究竟哪个正确?

cross-section-w-bandwidth.png

   根据Wikipedia的资料。14.4 Gbps 以及 18Gbps ,都有。

屏幕截图 2022-09-13 053421.jpg

这是原话: Some of the transmitted bits are used for encoding purposes rather than representing data,
so the rate at which video data can be transmitted across the HDMI interface is only a portion of the total bit rate.
   大意是: 传输过程中的某些比特流,用于编码(而不是呈现数据)。
因此,HDMI所能承载的、视频数据的传输率,只是HDMI 整体带宽中的一部分而已...

  • 18Gbps , 是HDMI 2.0b 所规定的、最大的传输带宽。
  • 14.4Gbps,是经由 HDMI 2.0b所传输的、(有效)视频数据的、带宽极限。

  以此类推,待会儿讲到 HDMI 2.1 ,同样有两个带宽指标。
毕竟,HDMI 传输协议中的数据位、不能让视频数据(全部)独占。
还有些其它参数,不属视频数据(比如属性/特征位、控制位、校验位等信息),也得合理分配带宽/资源。
对于视频数据的带宽,如果感兴趣,可以去看第27楼,有相关的概念,以及计算公式、示例...
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 11

2022-9-21 13:41

现有HDMI 2.0b的环境,能否突破规范的限制,玩到4K@120Hz?

假设,显示终端(液晶显示器,或平板电视),支持120Hz的刷新率 ,
但其它器材/设备的HDMI 接口,还是 2.0b ; 能不能曲径通幽,调到 120Hz 呢?

  若想循规蹈矩地调试,就只能这样了:降低 分辨率(比如, 1080P ),
这样,才能使 HDMI 2.0b 的环境,达到 120Hz (刷新率的指标)。

222屏幕截图 2022-09-13 104904.jpg

  如果,想'离经叛道'、突破限制,利用 HDMI 2.0b 的条件,玩4K@120Hz,也可以!
理论上,也说的过去!

image.jpg

3840 X 2160 的分辨率,不想改; 120Hz 的刷新率,又不想动。  
那么,就只能将: YCbCr 4:4:4 / 4:2:2 ,降到 4:2:0 了!

  用第三方的小程序,强行修改。 首先,设法激活 YCbCr 4:2:0   ...

5p5.jpg

再用小程序,自建一个(可切换的)3840X 2160 @ 120Hz 的选项:

4p4.jpg

这样,即使是 HDMI 2.0b 的接口规范,但能改到 YCbCr 4:2:0 ,曲径通幽,实现了 4K @ 120Hz 。

videoplayback.jpg

当然了, 实验归实验。实战中,Yuran 的原则,不能局限在 HDMI 2.0b 的(YCbCr) 4:2:0 。
既然是高保真,就必须,向高标准 (HDMI 2.1) 看齐,
力求 RGB、YCbCr 4:4:4 、YCbCr 4:2:2 等 ,也能实现 4K@120Hz !

屏幕截图 2022-09-13 125518.jpg

关于 RGB 8bit 传输HDR的论证,可以参见这个帖子:
《2021年初,涉及家庭影院4K HDR领域,Yuran DIY钻研时的“排雷”日记-4_a》(链接在此)!

   不管怎样,理想的目标(8K 或 4K @  120Hz),还得升级(HDMI 2.1)、换线( 光纤HDMI )才能实现 !
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 12

2022-9-21 13:41

预习-1: HDMI 2.1的传输带宽极限(48Gbps),8K是否够用?

     (HDMI 2.0X)复习结束。开始预习、HDMI 2.1
迄今为止, HDMI 的最高规格, 是 2.1版,48Gbps 传输率!  

6p6.jpg

还是那句话: HDMI 的规范中,有两个相应的指标。 48Gbps,只是HDMI 2.1 规范的、带宽极限。

屏幕截图 2022-09-13 121004.jpg

而 42Gbps,是经由  HDMI 2.1 所能承载的、视频/有效数据的(传输速率)极限值。
海外的信息,都阐明: HDMI 2.1 传输视频数据的带宽、极限值,是 42.6 Gbps 左右 ;

屏幕截图 2022-09-15 082215.jpg

下图右上角,HDMI 2.1,传输(有效)视频信号,带宽极限值,不是 48Gbps(而是 42.6Gbps)!

qqq.jpg

注意,上述图中、数据的区别。
若再激活HDR ,(视频)数据传输所需的带宽,须增加到(原先的) 1.25 倍。

Yuran 还真的做了验算。
上图中的、8K@60Hz , 所需传输率,49.65Gbps ;超出HDMI 2.1 的、无压缩传输的极限(42.6Gbps),
因此, 官方的推荐:采用 VESA 的编解码/压缩规范 DSC
(显示串流压缩传输 Display Stream Compression 1.2a, 被HDMI 2.1 纳入规范)。

注意下图,8K@60Hz with HDR,所需传输率,需满足 49.65 Gbps * 1.25 = 62.06 Gbps!
因此,无压缩的HDMI传输,已经不堪重用。建议换用 DSC ...

p8p.jpg   
(视频压缩) DSC 1.2a的标准 , 被三类接口规范所采用。

  • HDMI 2.1 ;
  • VESA DP 1.4、2.0 ;
  • VESA eDP 1.4b ;

222a.jpg

从上图中,可以看到,无压缩的传输带宽,与(压缩传输)DSC 的相比,逊色多了。
举例,
  • 面对8K (10bit) 4:2:0 @60Hz ,无压缩方式传输,须40Gbps; 而DSC:仅需 18 Gbps ,
  • 若承载8K (8~12bit) 4:4:4 @120Hz ,只有 DSC 能胜任,40Gbps 齐活。

DSC ?这就埋下了伏笔
(Yuran 灵机一动...  ,现有器材/设备,改良到8K,有峰回路转的可能,后续楼层将介绍)...
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 13

2022-9-21 13:41

预习-2: HDMI 2.1的两大靓点:更高的分辨率、更快的刷新率!

屏幕截图 2022-09-16 174449.jpg
8K : 是 4K QFHD 画幅的四倍!

注意, 10K 与 12K,都不是8K的 Q (quadruple)四倍,

124_1.jpg

真正四倍于8K的,是16K

to 16k.jpg

越来越清晰,叹为观止!

1080vs4kvs8k.jpg

除了分辨率的提升,还有刷新率(refresh rate)的优化,

00254857 - Native 4K 120 FPS.jpg

p7p.gif

refresh-rate.jpg
在电子游戏中,尤为重要!

what-is-a-good-refresh-rate-for-tv.jpg

目前来看,HDMI 2.1 (3840 X 2160 @120Hz)的普及,多用在电子游戏机 ( PS5, Xbox Series X 等)。

屏幕截图 2022-09-13 134422.jpg
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 14

2022-9-21 13:41

预习-3: HDMI 2.1支持动态(元数据)HDR,为何优于静态HDR?

DynamicHDR.jpg

HDMI 2.1 specs leverage dynamic HDR which optimizes displayed video on a scene-by-scene or
even a frame-by-frame basis. Dynamic HDR provides an extended contrast range providing darker blacks
and brighter whites, along with greater image detail in all color spaces of the image.

Yuran的理解(非直译): 所谓动态(元数据)HDR ,是根据每帧的变化,或不同场景的变化,对图像进行优化。
因此,动态HDR 能够提供:更宽的对比度范围、呈现全色域(色彩空间)中、更丰富的画质。比如,更暗以及更亮的细节...
1280_APZL2sGJqj11YiPs.jpg
举例,HDMI 2.0 所支持的HDR,是静态(元数据)的。因此,在元数据中,只有整体画幅的描述。
对视频处理过程中,亮度单一,恒定的元数据,不善变通。对每一帧、每个场景,都一刀切。
因此,可能会出现: 过曝 或 欠曝 的问题。
figure_2_static-metadata.jpg
而HDMI 2.1 所支持的、DHDR(Dynamic 动态HDR)技术,被 HDR10+、 Dolby Vision HDR、 SL-HDR2 所采用。
其元数据,并非一成不变。而是在每一帧、或每一个场景变换的基础上,确保各自独立的颜色深度、亮度、对比度等细节。
这样的视频处理效果,就显得机动灵活、更趋于真实。
figure_3_dynamic-metadata.jpg

有个示意图,能看出: 静态元数据、与动态元数据的区别。横轴,是场景(变化)。 纵轴,是亮度范围。  

figure_4_comparing-static-metadata-and-dynamic-metadata.jpg
  • 蓝色块,是静态HDR(HDR10)的元数据;
  • 粉色块,则是动态HDR(HDR10+)的元数据。

再看下图,

左半部,是静态HDR的处理机制,一律按 4000 nits 做色调映射。
右半部,是动态HDR的靓点,分别以500 nits、1,500 nits、4,000 nits 的曲线特征,做不同场景的色调映射。

figure_5_comparing-metadata-tone-mapping-curves.jpg

我觉得,两组成语,可以概括,   

  • 静态HDR(元数据),墨守成规、一成不变。
  • 动态HDR(元数据),因地制宜、随机应变。

dynamic-hdr.png
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 15

2022-9-21 13:41

预习-4: HDMI 2.1独有的靓点:增强型(全景声)音频回传通道!

   实战评测之前, Yuran的自律原则:必须要融会贯通、逐一排查。只有这样,才能有的放矢!
本楼涉及的 eARC,是 HDMI 2.1 独有的靓点。 恰巧,本人的天龙旗舰功放 8500H,也支持 eARC !

以前,我在回音壁的评测帖中,讲过 ARC 。
链接在此(第9楼:关于 HDMI with ARC ,原有的器材/设备,应该“让位”了)。

增强型 ARC , 全称是: Enhanced Audio Return Channel (eARC

032443v5852qv50h59gg0x.jpg

天龙旗舰 8500H ,两个HDMI输出接口中:仅有一个,支持  eARC !

031155tacp11wechq1aec8.jpg
Yuran家里,现有的条件,测试 ARC 可行。 但 EARC, 估计困难。

若(eARC)条件许可,Yuran关注的是: 4K @120Hz 下的、Dolby Vision环境下的、全景声的音频回传...
TV-NanoCell-Game-07-HDMI-Desktop.jpg
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 16

2022-9-21 13:41

用模拟/仿真实验,证明电影帧、游戏帧之间的区别,引申VRR!

   HDMI 2.1,为何针对电竞游戏的视频帧,做了一系列的优化,却忽视电影视频帧?
  这样吧,做通俗易懂的模拟/仿真实验,来解释: 游戏帧与电影帧的区别,从而引申HDMI 2.1的VRR ...

  既然是【影视制作】版块的版主,就列举(影视)后期制作的、实际案例。
  本人DIY设计的、4K HDR 多功能播放器,有几个动画标识。
自动甄别UHD BD影碟片源后,显示【群芳盘】等(重要信息)。
注意下面这个GIF :播放器下面,右数第一个、第二个标识,都是动画。

115438u74s8tmzo872s2q2.gif

流畅自然、帧率平稳。 这就像是看电影,帧率恒定,不会产生延迟/撕裂。
相关非编软件的渲染,看上去:CPU 的资源占用率,不怎么高。

m1.gif

这两个动画,就是电影视频帧的模拟/仿真。
特点,视频素材,取自于渲染已成的、缓存中的文件(成品)。GPU(渲染)的工作量,不大。

m4.gif

若想逐帧回放(流畅的画面),唾手可得(CPU 等资源的占用,也是微乎其微)。

但是,上述动画标识,若改成:非编软件的现场实时渲染(逐帧生成,没有预先的渲染缓存),还能顺畅吗?!

m2.gif

注意,CPU的资源占用,出奇的高。属于满负荷运转!
如此这般的渲染环境,等于是:电竞游戏视频帧的模拟/仿真!
特点: 缓存从无到有,现场实时渲染。GPU在倾其所能、费力渲染,因此大家所看到的帧率,慢了许多。

m5.gif

  这只是仿真实验。有些夸张。  当然了,实际的、电子游戏视频帧,不能容忍龟速(渲染)。
那就买个优质显卡、采用新的软/硬件技术、下载最新的驱动!
不管怎样,(电竞游戏视频帧的)实时渲染,或多或少,还是会影响到:视频帧的稳定性。

  因此, 帧率稳定、画面流畅的电影视频帧,
与帧率漂浮不定、可能有延迟或撕裂的、电子游戏视频帧, 截然不同

  电子游戏的场景,既然是现场/实时渲染,非常考验:CPU、GPU 等综合(运算)能力。
GPU 与 Panel (显示终端)、帧率的差异,导致画面撕裂、停滞或延迟(就像我做的非编渲染实验那样)...

屏幕截图 2022-09-16 231247.jpg


HDMI 2.1 的新技术、VRR,肯定是,针对电竞游戏(解决上述问题)的!

说句题外话:
想当年,Yuran这里,购置 Nvidia RTX2080 Super 独显,绝对不是,应对电影(观赏)。
本人也是游戏迷(比如《三角洲特种部队》、《使命召唤》系列,乐此不疲...)
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 17

2022-9-21 13:41

预习-5: HDMI 2.1独有的靓点:VRR(可变刷新率)与电竞游戏!

TV-NanoCell-Game-07-HDMI-Desktop-2.jpg
VRR(可变刷新率)。

08114934648l.jpg

VRR (variable refresh rate)  的靓点,机动调整刷新率,帧速率实时可变,与显示场景,息息相关。

ag8tvuvwifripo1qrcwo.jpg

   玩电竞游戏时,最让人担心的,是视频画面方面的、三大问题(影响游戏体验)。

  • 抖动/撕裂 (judder,tearing);
  • 卡顿/跳帧/凝结(frame stutter skipping freezing);
  • 延迟(lag);

tearing.gif

显示终端(显示器/电视),与显卡GPU(图形处理器)的、帧率方面的匹配,
如果做的不好,就会出现问题(画面撕裂)。

Tearing 的演示(本人DIY转码制成的GIF):

444.gif

  渲染游戏动画帧时,场景丰富多变,要完成逐帧的渲染,并不轻松。
还得看 GPU 的硬件指标、 场景的复杂度、分辨率、帧速率等因素。
如果,渲染尚未完成,就等不及,必须显示下一帧时,只能拆东墙补西墙,
  • 要么就是,前一帧的完整图像;
  • 或是,尚未渲染完的、新图像的部分信息。
而用户所看到的,就是抖动以及撕裂。

g-sync-pic-1.jpg

如果,启用 VRR 技术,使刷新率灵活多变(做些调整或妥协),
最终目的,限定所传送的视频帧,都是渲染完的、完美的画幅!
帧速率的变化,取决于场景(比如爆炸、急速色彩切换的特例)。
启用 VRR,使显示终端的刷新率,随机应变,通过一定的补偿,匹配游戏的帧率。
从而改善图像质量(变得更加平滑,甚至像是:无缝衔接)!

vrr9.jpg

以前,有软件解决方案,比如垂直同步(V-Sync) ;

也有硬件技术,如  G-Sync(Nvidia) 、 FreeSync  (AMD)

FreeSync-tiers.jpg

TV-NanoCell-Game-08-AMD-Desktop.jpg

nvidia-gsync.jpg

下面这个,是我剪辑视频/制作的GIF。

videoplayback.gif

  • VRR软件方案,虽然灵活。但处理时间,影响到延迟。
  • VRR硬件方案最好,但需要协作、统一推广。

HDMI 2.1 ,与时俱进,也推出 VRR (注意,与 电子游戏所推崇的 FreeSync等,并不兼容)。

qaz2.jpg

  目前,许多游戏机,都分别支持,各种VRR:

vrr-table-3yrk5m.png

HDMI、Display Port , '争奇斗艳'!

165140216620579.jpg
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楼主 Yuran 2022-9-21 13:41 显示全部楼层

Yuran 18

2022-9-21 13:41

预习-6: HDMI 2.1独有的靓点:抑制黑屏的QMS(快速媒体切换)

Quick Media Switching (QMS) , 快速媒体切换。

以前,在切换不同帧率的视频源时,会有短暂黑屏的现象。
既然,HDMI 2.1a 有了 VRR 处理机制。那就可以,在分辨率保持不变的情况下,灵活应对 帧速率的变化。
QMS , 就能在帧速率之间,立即进行:无缝(黑屏)切换。

例如,在观看流媒体服务或蓝光的预告片时,会遇到不同帧率的素材(24Hz、50Hz 或 60Hz)。以前的技术,
一旦在预告片中进行切换,对特定节奏的帧,就得进行补偿。或者,硬件系统在帧速率发生变化时,更改其时钟,
再重新同步。 大家所看到的,都是 视音频短暂的中断(黑屏)。

Picture1-768x478.jpg

而 HDMI 2.1 的 QMS ,借助于 VRR技术(帧率灵活可变),允许不同帧率的素材,实时切换。
屏幕截图 2022-09-16 233255.jpg

就像无缝衔接一样,老大难的黑屏问题,不再出现。

QMS_700wide.png
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