Lancé à l’origine en novembre 2017, HDMI™ 2.1 est sans doute la mise à niveau la plus importante de la norme HDMI™. Sa bande passante passe à 48 Gbps, soit 2.67 fois la bande passante de HDMI™ 2.0 (18 Gbps).
HDMI™ 2.0 et sa variante plus récente, HDMI™ 2.0b, sont restées les versions les plus courantes de la norme HDMI™ au cours des cinq dernières années. Depuis 2019, l’industrie de la télévision a été la première à ouvrir la voie à HDMI™ 2.1, devenu la norme sur les téléviseurs 8K Ultra HD. Les meilleurs téléviseurs 4K intègrent eux aussi massivement HDMI™ 2.1, et la nouvelle génération de consoles de jeu, la PS5 et la Xbox Series X, attendue fin 2020, est également dotée de HDMI™ 2.1.
HDMI™ 2.1 étant encore une norme relativement récente, vous n’avez pas trop à vous inquiéter de l’obsolescence de votre téléviseur 4K, de votre lecteur multimédia en streaming ou de votre lecteur Blu-ray 4K Ultra HD. Mais si vous prévoyez d’acheter un téléviseur haut de gamme, assurez-vous qu’il dispose d’un port HDMI™ 2.1, en particulier pour les films et les jeux.
Aperçu de la spécification HDMI™ 2.1
- Les spécifications physiques du connecteur sont les mêmes que celles du HDMI™ actuel, avec une rétrocompatibilité.
- Nécessite de meilleures performances de blindage et des câbles offrant une meilleure résistance aux EMI.
- Bande passante portée à 48 Gbps, 2.67 fois plus élevée que HDMI™ 2.0 (18 Gbps).
- Peut transporter des signaux vidéo jusqu’à 10K@120fps.
- Nouvelles fonctions audiovisuelles : HDR dynamique et canal de retour audio amélioré (eARC).
- Nouvelles fonctions de jeu : fréquence de rafraîchissement variable (VRR), Quick Frame Transport (QFT), mode automatique à faible latence (ALLM) et Quick Media Switching.
- Nouveau format de compression vidéo : VESA DSC 1.2a.
Plus de bande passante
Lorsque vous augmentez la résolution d’un signal vidéo, la quantité de données de ce signal augmente. Le volume de données d’un signal 4K Ultra HD 3 840 x 2 160 transmis via HDMI™ est environ quatre fois celui d’un signal HD 1 920 x 1 080. Si vous considérez les câbles comme des tuyaux, il vous faudra des tuyaux plus gros que ceux du 1080p pour transporter des signaux 4K. Il en va de même si vous augmentez la fréquence d’images : il faut un tuyau plus gros pour transmettre des images à 60 images par seconde plutôt qu’à 24fps à la même résolution. Plus d’images par seconde signifie plus de données.
Comparaison de la bande passante de HDMI™ 2.1, 2.0 et 1.4
La norme HDMI™ 2.1 porte la bande passante maximale non compressée que les câbles HDMI™ peuvent gérer à 48 Gbps et la bande passante maximale compressée à au moins 128 Gbps. Même s’il faudra un certain temps avant que les appareils aient réellement besoin d’autant de bande passante, les 18 Gbps de HDMI™ 2.0 sont devenus un goulet d’étranglement dans de nombreux cas. Par exemple, transmettre un signal vidéo 4K@60Hz avec un sous-échantillonnage de chrominance 4:4:4 et une profondeur de 10 bits nécessite 20.05 Gbps de bande passante, soit plus qu’une connexion HDMI™ 2.0 seule ne peut fournir.
Résolution et fréquence de rafraîchissement plus élevées
La bande passante accrue de HDMI™ 2.1 prend en charge la transmission de signaux vidéo jusqu’à 10K (10240x4320), couvrant la plupart des nouvelles résolutions, des échantillonnages de chrominance, des profondeurs de couleur et des fréquences de rafraîchissement qu’une connexion HDMI™ 2.1 à une seule paire permet. Pour les signaux vidéo au-delà de 4K@60Hz, la bande passante requise dépasse les 18 Gbps de HDMI™ 2.0 ; les téléviseurs 8K et les téléviseurs 4K haut de gamme doivent donc être équipés d’une interface HDMI™ 2.1, faute de quoi il est nécessaire de connecter plusieurs câbles HDMI™ 2.0 (si le téléviseur le permet).
Quelles sont les nouvelles fonctions de HDMI™ 2.1 ?
Outre l’énorme amélioration de la résolution et de la fréquence de rafraîchissement, HDMI™ 2.1 apporte d’autres nouvelles fonctions utiles.
HDR dynamique
Le HDR (High Dynamic Range) est l’une des améliorations de la qualité d’image les mieux accueillies depuis l’arrivée de la 4K ; il promet un contraste plus élevé et des couleurs plus riches pour les contenus vidéo. Le format HDR le plus courant aujourd’hui est le HDR10, qui utilise des métadonnées enregistrant le niveau de luminosité réel du contenu vidéo pour indiquer au téléviseur comment restituer les couleurs et le contraste. En HDR10, il n’existe qu’un seul jeu de ces métadonnées par vidéo, alors que la luminosité réelle varie d’une scène à l’autre ; la restitution du contraste de chaque scène est donc inévitablement biaisée. Avec le HDR dynamique, les métadonnées (niveaux de luminosité réels) de chaque scène et de chaque image peuvent être différentes afin de mieux correspondre à une scène ou à une image particulière, de sorte que la restitution du téléviseur varie en fonction des métadonnées. Les formats HDR avancés tels que Dolby Vision, HDR10+ et Advanced HDR utilisent déjà des métadonnées dynamiques et peuvent être transmis via les connexions HDMI™ existantes, mais nécessitent une bande passante supplémentaire ; HDMI™ 2.1 ajoute un nouveau canal de transmission des métadonnées dynamiques, ce qui résout complètement ce problème.
Canal de retour audio amélioré (eARC)
Depuis la version 1.4, le canal de retour audio (ARC) fait partie de la norme HDMI™. L’ARC vous permet de connecter tous les appareils sources (lecteurs Blu-ray, consoles de jeu, etc.) directement à votre téléviseur, puis d’utiliser un câble HDMI™ pour transmettre le son vers une barre de son, un récepteur ou un autre système audio. Il simplifie considérablement le câblage et vous permet d’utiliser la télécommande du téléviseur pour commander l’équipement audio. Cependant, la bande passante limitée de l’ARC (~1 Mbps) plafonne la qualité audio et rend impossible l’envoi d’un audio non compressé de haute qualité. L’eARC augmente considérablement la bande passante disponible, jusqu’à 37 Mbps, ce qui suffit pour envoyer de l’audio 5.1 et 7.1 sans perte tel que Dolby TrueHD et DTS-HD MA, les signaux porteurs de Dolby Atmos et DTS:X.
Display Stream Compression VESA DSC 1.2a
Avec la popularité de la vidéo moderne à haut débit, les signaux vidéo exigent toujours plus de bande passante ; une nouvelle méthode de compression est donc nécessaire. La méthode la plus courante est la Display Stream Compression (DSC). Développée à l’origine sur les plateformes informatiques, la DSC ne pouvait pas encoder efficacement la plupart des signaux de télévision, car elle n’était compatible qu’avec la vidéo encodée en RGB. Le groupe VESA responsable de la DSC a publié une version mise à jour, DSC 1.2a, qui prend en charge une profondeur de couleur maximale de 16 bits et permet un encodage natif YCbCr 4:2:0 et YCbCr 4:2:2 sans conversion préalable en RGB. HDMI™ 2.1 prend en charge cette technologie (même si tous les appareils HDMI™ 2.1 ne le font pas), ce qui multiplie la bande passante maximale que les câbles HDMI™ 2.1 peuvent transmettre jusqu’à 120 Gbps sans compromettre la qualité d’image. Seuls les appareils à très haute résolution et à fréquence de rafraîchissement élevée nécessitent la DSC.
Fréquence de rafraîchissement variable (VRR)
La fréquence de rafraîchissement variable est la fonction qui intéresse le plus les joueurs. Elle synchronise la fréquence de rafraîchissement de l’écran et celle de la source du signal (la sortie de la carte graphique) pour une expérience de jeu plus fluide, en réduisant ou en éliminant le décalage, les saccades et le déchirement d’image. Avec moins d’images mises en mémoire tampon, vous n’avez plus à choisir entre artefacts d’image et latence d’entrée — idéalement, les deux sont réduits. Elle est similaire au G-Sync de Nvidia et au FreeSync d’AMD, qui ne sont disponibles que via DisplayPort ; la VRR en est la version VESA.
Quick Frame Transport (QFT)
Le Quick Frame Transport modifie la manière dont les images sont transférées de la source du signal vers l’écran, en transmettant chaque image à un débit plus élevé afin de réduire la latence. Le retard d’entrée total résulte de nombreux facteurs, dont le temps que met le moniteur à traiter et afficher l’image. Le QFT n’élimine pas complètement le retard d’entrée, mais il réduit le retard dû au temps de transmission entre la source et l’écran. La latence d’entrée est l’un des indicateurs les plus importants de la qualité d’un téléviseur pour le jeu, ce qui en fait une fonction favorable aux joueurs.
Mode automatique à faible latence (ALLM)
Le mode automatique à faible latence, également appelé mode jeu automatique, est une autre fonction conçue pour les joueurs. Un téléviseur compatible active automatiquement son mode faible latence (jeu) lorsqu’il détecte qu’un jeu est en cours, ce qui vous évite de l’activer manuellement à chaque fois. Il peut même distinguer le fait de jouer d’un film regardé et basculer automatiquement selon les besoins. Samsung a été le pionnier du secteur pour cette fonction, certains modèles 2018 étant déjà compatibles.
Quick Media Switching (QMS)
Auparavant, les appareils d’affichage tels que les téléviseurs et les moniteurs affichaient un écran noir pendant quelques secondes avant de présenter la nouvelle vidéo chaque fois qu’un paramètre de la source changeait. C’est particulièrement fréquent avec les jeux sur console, où la fréquence de rafraîchissement de sortie, voire la résolution, peut varier selon le contenu. Le Quick Media Switching résout ce problème : si la source et l’écran sont compatibles, l’écran noir n’apparaît plus lorsque la source change de format vidéo — l’affichage passe immédiatement à la nouvelle source.
