GPMI и HDMI 2.2 приближаются к повышению стандартов

Два новых стандарта подключения, недавно представленных, указывают на будущее 8K HDR. Вы готовы? Расскажем всё, что вам нужно знать.

На рынке аудиовизуального оборудования происходят технологические обновления, которые сейчас кажутся сейсмическими и будут оказывать значительное влияние на отрасль в течение многих лет. Есть и другие, которые оказывают гораздо более тонкое воздействие на повседневную работу интеграторов. Вопрос подключения, особенно при выходе нового формата на рынок, часто может остаться незамеченным без первоначального ажиотажа, но долгосрочные последствия могут быть масштабными и вписать свою страницу в историю аудиовизуального оборудования.

Когда изменения в подключении становятся массовыми, например, при переходе с VGA на DisplayPort, это затрагивает миллионы аудиовизуальных устройств.

Новые продукты просто обязаны поддерживать новые возможности подключения, иначе они рискуют оказаться несостоятельными в будущем, что может помешать продажам, а старые продукты (или, что более вероятно, интеграторы, которые за ними следят) должны найти способ адаптироваться к этим изменениям.

В этой статье мы рассмотрим два совершенно новых формата подключения, которые, по нашему мнению, могут оказать большое влияние на мир аудиовизуального оборудования: HDMI 2.2 и GPMI. Называть HDMI новым стандартом может показаться странным, учитывая, что его первая версия (1.0) была выпущена ещё в 2003 году.

С развитием технологии HD в начале 2000-х годов HDMI во многом заменил устаревшие аналоговые видеостандарты, такие как композитный видеосигнал, S-Video и VGA, и был поддержан крупнейшими производителями электроники того времени, среди которых Sony, Panasonic, Hitachi, Toshiba и Phillips (среди прочих). Его успех был впечатляющим: к 2013 году было продано более 3 миллиардов устройств HDMI, а к 2021 году это число достигло 10 миллиардов. HDMI 2.0 был выпущен в 2013 году для удовлетворения потребностей технологии UHD.

HDMI 2.2, впервые анонсированный на выставке CES в январе этого года, был выпущен в июне. Зачем нам это обновление? Что ж, это обновление было значимым. HDMI 2.2 удваивает потенциальную пропускную способность текущего HDMI 2.1, увеличивая её с 48 Гбит/с до 96 Гбит/с. Это также превышает пропускную способность DisplayPort 2.1, которая поддерживает до 80 Гбит/с. Интересно, что, хотя в первых заголовках о HDMI 2.2 преобладало самое большое число (96), он поддерживает 3 пропускные способности: 64 Гбит/с, 80 Гбит/с и максимальную скорость 96 Гбит/с.

HDMI 2.2 предоставляет возможности для несжатого и сжатого видео и цветового сэмплинга, а сжатие и цветовая субдискретизация позволяют достичь более высоких разрешений и частот обновления, включая 4K при 480 кбит/с, 5K при 240 кбит/с, 8K при 240 кбит/с, 10K при 120 кбит/с и 12K при 120 кбит/с.

Он также поддерживает несжатые полноцветные форматы, такие как 8K60/4:4:4 и 4K240/4:4:4 с глубиной цвета 10 и 12 бит. Удвоение пропускной способности с 2.1 до 2.2 — это не просто стремление к всё большим и большим цифрам, считает Брэд Брейми, вице-президент по маркетингу и эксплуатации, администратор по лицензированию HDMI (HDMI LA). Речь идёт о том, что вы можете сделать. «Дело не столько в том, что людям нужна эта гигантская пропускная способность. Она даёт гораздо больше возможностей для создания контента, его распространения, обработки и использования, когда он попадает к потребителю или коммерческому пользователю. Это позволяет использовать более высокую частоту кадров, что особенно заметно при переходе с 30 кадров в секунду на 60, обеспечивая более плавное изображение».

Он также поддерживает технологию HDMI Fixed Rate Link нового поколения, благодаря чему при использовании устройства, сертифицированного по HDMI 2.2 (и совместимого с HDMI-кабелем), ваш дисплей будет отображать видео в исходном формате без каких-либо ошибок.

Преимущества важны не только для обычных пользователей, но и для сферы профессионального аудиовизуального оборудования. Брэйми добавляет: «Более высокая пропускная способность будет действительно необходима для некоторых коммерческих площадок, будь то киберспортивные арены, цифровые табло или мега-рекламные стенды на стадионах. Это будет полезно для виртуальной реальности, где пользователи используют очки и два отдельных дисплея, на которые необходимо передавать сигнал. Более высокая пропускная способность позволяет каждому из них получать более высокое разрешение и значительно более высокую частоту кадров». Благодаря повышенной чёткости и более высокому разрешению HDMI 2.2 может обеспечить реальные преимущества и для сектора медицинской визуализации.

Является ли HDMI 2.2 частью стремления сделать всеобщую поддержку 8K? «Люди говорят, что нет [8K] контента. Мы постоянно демонстрируем 8K, и я постоянно общаюсь с производителями телевизоров. Масштабирование потрясающее, и разница [между 4K и 8K] действительно заметна, но это выбор, и люди не стремятся его получить. Сейчас речь идёт о предоставлении лучшего опыта просмотра 4K. Потому что я бы предпочёл 4K с 10-битным цветом, чем 4K с 8-битным цветом».

Как это будет работать в принципе? Для HDMI 2.2 потребуется новый кабель, официально называемый кабелем Ultra96. Ultra96 — это название, которое производители рекомендуют использовать для обозначения того, что их продукт поддерживает максимальную пропускную способность 64 Гбит/с, 80 Гбит/с или 96 Гбит/с. Физический разъём тот же, и эти кабели будут обратно совместимы с предыдущими версиями HDMI. Пользователям потребуется кабель Ultra96 для поддержки новой спецификации и скоростей при подключении устройств, совместимых со сквозным HDMI 2.2.

Новые кабели Ultra96 (на фото ниже) будут частью Программы сертификации кабелей HDMI, которая требует, чтобы каждый кабель, предлагаемый компанией, был протестирован для получения соответствующего сертификата. Этот тест будет не только проверять совместимость с пропускной способностью, но и будет протестирован и сертифицирован для обеспечения низкого уровня электромагнитных помех, чтобы снизить вероятность помех в беспроводных сетях, потоковых медиаплеерах, устройствах Bluetooth и мобильных телефонах. Как долго прослужат кабели Ultra96? Пока мы этого не знаем.

На сайте HDMI-forum говорится: «В спецификации не указана длина кабеля. Длина кабеля зависит от многих факторов, включая тип кабеля и его конструкцию». При таком объёме передаваемых данных вполне реалистично предположить, что длина кабелей составит максимум два, а то и три метра.

Стандарт GPMI (General Purpose Media Interface) был запущен в апреле этого года, когда производитель микросхем HiSilicon опубликовал стандарт в техническом документе на своём сайте. Он был создан Альянсом по сотрудничеству в сфере видеоиндустрии 8K UHD в Шэньчжэне, консорциумом более 50 китайских технологических компаний, включая Huawei, Hisense, HiSilicon и TCL. Другие крупные китайские бренды, такие как Huawei и Xiaomi, хотя и не входят в Альянс, заявили о поддержке GPMI в качестве стандарта.

По данным Гонконгского комитета по компьютерным технологиям (HKEPC), он уже получил официальное одобрение Ассоциации USB, что должно устранить любые потенциальные проблемы совместимости с уже используемым оборудованием. «GPMI — это инновационное достижение и важнейший технологический прорыв в аудио- и видеоиндустрии», — заявила компания HiSilicon, описывая цели запуска. «Он объединяет функции передачи видео, взаимодействия с данными, сетевого подключения и питания, позволяя реализовать все бизнес-потребности: «аудио и видео + данные + сеть + управление + питание»».

Интерфейс GPMI предназначен для передачи видео UHD, высококачественного звука, данных, сигналов управления и питания по одному кабелю. Почему это должно нас волновать? Как сообщается, он поддерживает скорость передачи видео и звука до 192 Гбит/с (через разъём Type-B), что вдвое больше, чем у HDMI 2.2, и в четыре раза больше, чем у HDMI 2.1 и DisplayPort 2.1. Версия GPMI Type-C будет использовать существующее подключение USB-C, аналогичное Thunderbolt 5 (используемому на компьютерах Apple Mac и некоторых высокопроизводительных ПК на базе Windows). Оба интерфейса Type-C и Type-B будут поддерживать передачу видео 8K UHD. Что касается мощности, GPMI может выдавать 240 Вт через разъём Type-C, чего достаточно для работы ноутбука, или до 480 Вт через разъём Type-B, что подходит для большого дисплея 8K или мощной игровой системы для киберспорта.

В статье «GPMI: объяснение: будущее AV-подключений?», опубликованной на веб-сайте AVIXA, рассматривается GPMI в контексте HDMI и USB-C. В отличие от HDMI, который в первую очередь ориентирован на передачу видео и звука, GPMI расширяет свою сферу применения, включая сетевое взаимодействие, управление устройствами и питание. Хотя HDMI 2.1 поддерживает 8K-видео и eARC для высококачественного звука, ему не хватает встроенных сетевых функций и значительных возможностей питания. GPMI же разработан как комплексное решение для AV-over-IP.

В отличие от USB-C, который обеспечивает питание, передачу данных и видео через один разъём (в основном через Thunderbolt 4 или DisplayPort Alt Mode), GPMI отличается тем, что специально разработан для AV-систем с высокой пропускной способностью и крупномасштабных коммерческих проектов. USB-C больше ориентирован на потребителя и ограничен длиной кабеля, в то время как GPMI нацелен на инфраструктуру корпоративного уровня, предлагая более высокую мощность и большую протяжённость кабелей. По сути, GPMI объединяет преимущества HDMI, USB-C и PoE (питание через Ethernet) в едином масштабируемом интерфейсе, потенциально переопределяя способы подключения и управления AV-системами.

Кроме того, GPMI также позволяет управлять оборудованием аналогично HDMI CEC, поэтому одно устройство с поддержкой GPMI, например телевизор, может питать подключенное устройство, например консоль или усилитель, устраняя необходимость в нескольких кабелях.

В статье Берковича рассматриваются потенциальные возможности применения GPMI в профессиональных AV-проектах, и обнаруживается множество таких возможностей. Например, «В крупномасштабных системах отображения, таких как видеостены, диспетчерские и публичные цифровые табло, унифицированная кабельная архитектура GPMI устраняет необходимость в отдельных линиях питания, интерфейсах управления и удлинителях сигнала. Передавая видео высокого разрешения, сетевое управление и значительное питание по одному кабелю, GPMI обеспечивает более быструю и чистую установку с меньшим количеством точек отказа.

Возможность последовательного подключения особенно полезна в мозаичных ЖК- или светодиодных видеостенах, где несколько дисплеев можно подключать напрямую без необходимости использования внешних коммутаторов или ретрансляторов. Это не только снижает затраты на оборудование, но и повышает надежность и масштабируемость для интеграторов, управляющих многодисплейными системами».

Конференц-залы, переговорные комнаты и помещения для совместной работы получат преимущества, поскольку GPMI может удовлетворить требования к минимальному количеству кабелей и рабочим процессам BYOD, поскольку он может обрабатывать видео с высокой пропускной способностью, а также обеспечивать питание и управление периферийными устройствами, камерами, микрофонами и сенсорными дисплеями. «Способность GPMI поддерживать инструменты совместной работы в режиме реального времени и интерактивные системы делает его особенно подходящим для гибридных встреч, где участникам требуется плавная передача видео и взаимодействие устройств с малой задержкой как в физических, так и в удалённых пространствах», — говорит Беркович.

Промышленные приложения также могут выиграть от использования GPMI, поскольку надёжность кабелей критически важна для автоматизации производства, робототехники и критически важных систем управления. Один кабель GPMI может питать датчики, исполнительные механизмы или встроенные контроллеры (до 480 Вт), транслировать изображения высокого разрешения или видео в режиме реального времени, а также передавать двунаправленные сигналы управления для программируемых логических контроллеров (ПЛК) или систем SCADA. Например, один кабель GPMI может одновременно питать ноутбук, передавать контент презентации на дисплей, передавать данные сенсорного экрана и поддерживать безопасный сетевой туннель без необходимости использования адаптеров или отдельных кабелей.

Пока всё хорошо, да? Что ж, да, но в отношении GPMI возникло несколько проблем. Пока в нём участвуют только китайские компании, так что будет ли он выходить за рамки внутреннего рынка? Или остаться только на азиатских рынках? Другие обеспокоенные голоса задавались вопросом, поскольку это пока исключительно китайская инициатива, не является ли это попыткой китайского правительства создать собственную интеллектуальную собственность, чтобы не зависеть от других частей света? В плане «Китай 2035», опубликованном в 2020 году, изложен амбициозный план страны по разработке глобальных стандартов для технологий следующего поколения, что может иметь огромные последствия для технологических отраслей во всем мире. Возможно, неудивительно, что доля Китая в общем количестве поданных патентных заявок составляет более четверти. GPMI может стать ещё одним фрагментом этой головоломки.

С любой эволюцией в области подключения значительная часть мира аудиовизуального оборудования всегда готова занять выжидательную позицию. И это вполне понятно: переход с одного стандарта подключения на другой — это серьёзное потрясение, учитывая огромное количество устройств (а также время и неудобства). Даже в этом выжидательном периоде некоторые перейдут на новый стандарт раньше, а другие будут ждать, когда им придётся реагировать. Единственная гарантия — переход на новый стандарт подключения будет постепенным.

У HDMI 2.2 и GPMI есть очевидные преимущества, оба указывают путь к будущему 8K HDR. Будем ли мы говорить об обеих этих технологиях через 10 лет? Никто не может ответить на этот вопрос однозначно, но отрасль должна об этом знать, чтобы мы могли предлагать клиентам лучшие из доступных технологий в любое время.