mardi 28 octobre 2014

HDMI 2.0 vs 1.4 : la vérité révélée



Le HDMI 2.0 est le terme à la mode aujourd'hui. Mais attention, comme souvent dans le monde de l'audio-vidéo, le HDMI 2.0 est utilisé principalement à des fins de marketing et de renouvellement de matériel. Explications.

Le HDMI 1.4 est capable de véhiculer un débit de 10,2 Gb/s, ce qui permet de faire transiter un flux 23,976Hz / 3840x2160 / 12 bits / 4:4:4 (7,24 Gb/s) soit le maximum que ce que la vidéo nous permet pour une utilisation cinéma (24 images par secondes). Mais ce n'est pas tout ! Le HDMI 1.4 est aussi compatible avec l'Ultra HD 3840x2160 en 60p (en 4:2:0 / 8 Bits).

Ainsi, le HDMI 2.0 (18 Gb/s) n'a aujourd'hui que peu d'intérêt. Il pourra certainement être intéressant un jour pour faire du HFR en Ultra HD mais même les projecteurs de cinéma ne sont aujourd'hui pas compatibles... Cela pourra être aussi intéressant pour le 8K. En effet, un signal 7680x4320 / 12 bits / 4:2:0 / 24p équivaut à 14,41 Gb/s, ce qui est supérieur au débit du HDMI 1.4. Mais d'ici à ce que ces deux technologies arrivent dans le grand public, beaucoup d'eau aura coulé sous les ponts. D'ailleurs, aucun projecteur à ce jour ne dispose d'une entrée réellement HDMI 2.0, bien que celle-ci soit souvent compatible HDCP 2.2. Mais il faut bien dire que l'on voit de tout et n'importe quoi à ce sujet sur Internet... Il y a même des tableaux qui indiquent clairement que le 60p n'est pas supporté par le HDMI 1.4 ce qui est faux. D'ailleurs, les lecteurs OPPO, qui ne sont équipés que d'une sortie HDMI 1.4, sont tout à fait capables de sortir un flux vidéo Ultra HD en 50 ou 60p. Le marketing autour du HDMI 2.0 est surtout élaboré pour faire passer la pilule des nouvelles protections anti-piratage et nous vendre de nouveaux produits à gros renfort de marketing...

Alors ne changez pas tout votre matériel tout de suite juste pour passer à du HDMI 2.0 qui lave plus blanc que blanc!

5 commentaires:

  1. Bjr Christophe,

    merci pour cet article intéressant. Je voudrais juste savoir comment avez vous calculé le débit de 7,24 Gbits correspondant à un signal UHD 23,976hz 12bits 4:4:4 ( la même question se pose sur le signal UHD-2 ).

    Merci d'avance.

    Safe

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    1. Hello Safe,
      Le calcul a été réalisé sur les sources de mon très sérieux collègue HD Guru : http://hdguru.com/hdmi-2-0-what-you-need-to-know.
      Et même si l'on inclut le son HD (je vois venir ta question), on n'aura de toute façon jamais de sources grand public 4:4:4 / 12 bits, donc ma conclusion reste la même.
      Le débit du HDMI 1.4 restera suffisant pour tout ce qui est 24p soit films et séries TV. Pour la vidéo, comme de toute façon les tuners sont intégrés aux TV, la question ne se pose pas. Surtout que l'UHDTV n'arrivera pas en France avant de nombreuses années. Et si ça se trouve, d'ici là, l'HDMI aura très probablement été remplacé par une technologie sans fil fiable.
      Christophe.

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  2. Merci Christophe pour cette réponse.

    Je viens de regarder ce très bon article de HD Guru et je voudrais revenir à ce qui me semble être un problème d'interprétation.

    Il faut distinguer le débit d'une vidéo du débit nécessaire à l'HDMI pour transporter cette même vidéo.

    Ils trouvent 0,62 Gbits pour du Full HD /24hz/8bits/4:2:0 ...
    La formule suivante donne : ((1920x1080x8bits)+(960x540x16bits))x24hz = 0,597Gbits. Si on rajoutes un flux audio de 0,2Gbits, on retombe bien sur leur 6,2Gbits.

    On sait que le HDMI utilise le protocole TMDS pour transporter via 3 canaux des données de type audio / vidéo / contrôle. Dans un contenu HDMI, on appelle la zone de blanking, une zone de pixels entourant la partie vidéo et qui contient les données audios et les données de contrôle. Le fait est que cette zone de blanking est normalisée par le CEA ( chercher en pdf la norme CEA-861-D ) et qu'il faut tenir compte de cette zone pour mettre en relation la bande passante HDMI et le débit nécessaire pour transporter un contenu via HDMI.

    Ex : via le CEA-861-D on sait que la partie vidéo Full HD ( 1920x1080 ) est contenue dans une zone totale de 2750x1125 pixels à 24hz, dans une zone totale de 2640x1125 pixels à 25hz et dans une zone totale de 2550x1125 pixels à 30hz.

    Donc à 24hz, un signal Full HD encodé sur 8bits en 4:2:0 prend, via HDMI, une bande passante de 2750x1125x24bitsx24hz = 1,78Gbits, ce débit incluant vidéo + son ( quel que soit le format ) + les données de contrôle de flux HDMI.

    Il faut aussi tenir compte du fait que le protocole TMDS est conçut pour envoyer des paquets de 10 bits sur chacun des trois canaux à chaque fréquence d'horloge ( normalisé par le CEA et elle est de 74,25Mhz pour tout signal vidéo de résolution 1920x1080 <= 30hz ). La conséquence est qu'il y a en plus un encodage d'entête appelé 8b/10b pour transformer les données 8bits en paquets de 10bits. Donc notre débit final est de 1,78Gbits x10/8 = 2,22Gbits.

    Si ma compréhension du protocole TMDS est exacte, la bande passante du HDMI 1.4 est insuffisante pour passer un contenu intégrant une vidéo UHD/24hz/4:4:4/12bits car on est au dessus des 10,2Gbits.

    De même un signal UHD-2 ( 7840x4320 ) nécessite bien 14,7 Gbits à lui tout seul sauf que via HDMI, on sera bien au dessus des 20 Gbits permis par l'HDMI 2.0. C'est une des raisons qui m'amène à penser que le HDMI doit encore évoluer pour permettre le transport des flux UHD-2 ( tout comme le display port peut tout juste le faire avec ses 32Gbits permis par le niveau de spécification 1.3 ).

    Disponible pour en reparler.

    Safe.

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    1. D'accord sur le principe de ta logique qui semble exacte en ce qui concerne les flux normalisés. Néanmoins, même en restant dans cette logique, un flux 24p/4:2:2/10-Bit (ce qui semble se dessiner pour le Blu-ray 4K) devrait passer amplement en 1.4. Donc pour les films et les séries TV, ça marchera. Tout ce qui vidéo (concerts ou sport en 50 / 59,94Hz) en revanche devra être converti en 25 / 30p.

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    2. Ravis en tout cas de converser avec quelqu'un qui connait la vidéo! C'est tellement rare aujourd'hui!

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