HDMI 2.1: Op welke televisies zit het, en heb je het nodig?

HDMI 2.1 in vogelvlucht

Bij de aankondiging van HDMI 2.1 werd vooral de nadruk gelegd op de hogere bandbreedte van de nieuwe versie. Die stijgt van 18 Gbps (HDMI2.0) naar 48 Gbps (HDMI2.1). Die hogere bandbreedtes zijn noodzakelijk voor toekomstige resoluties (8K en hoger) en framerates (100fps en hoger). In de onderstaande figuur zie je welke resoluties mogelijk worden met HDMI 2.1. Elke resolutie/fps combo waar je in de ‘Speed’ kolom standard, High Speed, of Premium aantreft, kan nog met HDMI 2.0. Staat er in de ‘Speed’ kolom Ultra, dan betekent dat dat je een HDMI 2.1 aansluiting nodig hebt. Full HD/120 fps staat niet in de tabel, maar dat kan je ook nog realiseren met HDMI 2.0. Maar voor 4K/120fps heb je dus HDMI 2.1 nodig.

Daarnaast brengt HDMI 2.1 een aantal nieuwe features, zoals dynamische metadata voor HDR, VRR (Variable Refresh Rate), ALLM (Auto Low Latency mode), eARC (Enhanced ARC), QFT (Quick Frame Transport), QMS (Quick Media Switching) en DSC (Display Stream Compression).

HDMI 2.1 – Verwarrend?

Helaas is de aanduiding HDMI 2.1 niet echt eenduidig. Fabrikanten zijn vrij om een aantal features te implementeren, en enkel zoveel bandbreedte te bieden als ze noodzakelijk achten en toch de aanduiding HDMI 2.1 te gebruiken. Dat betekent dat je als consument goed bij de les moet blijven als je bepaalde features wenst. Het volstaat dus niet om naar de HDMI versie te kijken.

Met dit in het achterhoofd, welke features zijn echt belangrijk?

QFT, QMS en DSC

Deze drie features vinden we voorlopig op geen enkel model terug. Dat kan uiteraard veranderen in de toekomst, wie weet kunnen sommige zaken nog toegevoegd worden via firmware.

QFT (Quick Frame Transport): verlaagt de display lag. Deze feature zal enkel belangrijk zijn voor gamers.

QMS (Quick Media Switching): elimineert het storende zwarte scherm op het moment dat je van frame rate verandert. Bijvoorbeeld, je kijkt naar trailers en sommige zijn in 24fps, andere in 50fps of 60fps. Bij elke wissel moet de HDMI-verbinding zijn video mode aanpassen en dat resulteert in een tijdelijk zwart scherm. Met QMS is de overgang naadloos.

DSC (Display Stream Compression): Dit is een lossless compressietechniek die enkel nodig zal zijn voor extreem hoge resolutie/framrate combinaties. In de tabel hierboven zie je welke dat zijn (gemarkeerd met Ultra# in het rood).

Meer bandbreedte in het algemeen

Zoals blijkt uit de tabel aan de start van dit artikel, is de extra bandbreedte van HDMI 2.1 vooral vereist in de volgende scenario’s:

• 4K/120fps
• Alles met 8K (we laten 5K even buiten beschouwing, dat is geen gebruikelijke resolutie voor televisies)

De extra bandbreedte van HDMI 2.1 is dus echt een noodzaak op 8K modellen, zodat je klaar bent voor eventuele 8K bronnen. Al moeten we daarbij zeggen dat die niet echt voor de deur staan (correctie: de next gen Playstation zou 8K ondersteunen). Voor 4K tv’s is die extra bandbreedte enkel relevant voor HFR-bronnen. Vandaag zijn dat enkel pc-gamers die een zeer krachtige GPU gebruiken. De Xbox One ondersteunt HFR maar enkel in 1080p of 1440p. Het is natuurlijk mogelijk dat nieuwe generaties consoles wel 4K HFR ondersteunen (het nieuws over de next gen Playstation vermeldt hier niets over, maar het is wel waarschijnlijk).

Enkel 2019 modellen tenzij anders vermeld.

HFR: High Frame Rate

High Frame Rates bespreken we in dit artikel. Concreet is dit geen HDMI 2.1 feature, maar is er in sommige gevallen (4K HFR) wel nood aan de hogere bandbreedte die HDMI 2.1 biedt. Maar de aanwezigheid van HDMI 2.1 garandeert op zich niet dat de tv in kwestie ook HFR ondersteund. Ook hier kijk je dus best specifiek na of het model in kwestie HFR ondersteunt of niet. Full HD HFR wordt vaak 2K HFR genoemd.

Is HFR-ondersteuning belangrijk? Voor traditionele content? In beperkte mate. In de filmindustrie spreken we over HFR zodra er meer dan 24fps gebruikt wordt (denk aan de Hobbit versies aan 48fps). Frame rates tot 60fps zijn nu al mogelijk op (Ultra HD) Blu-ray, en op je tv. Ze vormen dus geen probleem. In het kader van vereiste bandbreedte spreken we pas echt van HFR bij framerates daarboven. Bijvoorbeeld live tv zou voor sport wel belang hebben aan 100 of 120fps. Maar dat zit er niet in grote mate aan te komen.

Gamers kunnen wel HFR aanbieden (via console of PC). Zeker voor Full HD is dat met de huidige grafische kaarten eenvoudig genoeg, maar 2K HFR past binnen de HDMI 2.0 bandbreedte. Slechts vanaf 4K HFR heb je HDMI 2.1 nodig, maar om dat te doen met heb je echter al een behoorlijk potige GPU nodig om betrouwbaar meer dan 60fps uit te sturen.

Ondersteuning voor HFR vinden we vooral bij Samsung, Philips en LG.

Enkel 2019 modellen tenzij anders vermeld.

Dynamische metadata voor HDR

De voordelen van dynamische metadata ten opzichte van statische metadata voor HDR legden we eerder al uit in ons artikel over HDR10+ en Dolby Vision. Wie zich afvraagt ”Hey, dat hebben we toch nu al?”, heeft het bij het rechte eind. Zowel Dolby Vision als HDR10+ ondersteunt dynamische metadata, en beide zijn al beschikbaar zelfs op modellen van vorige jaren met HDMI 2.0.

Concreet zien we op dit moment dan ook weinig belang voor deze feature. Wie belang hecht aan HDR doet er beter aan na te gaan welke HDR-standaarden een tv ondersteunt. (HDR10+ en Dolby Vision gebruiken dynamische metadata, HDR10 statische metadata, en HLG heeft geen nood aan metadata).

ALLM: Auto Low Latency Mode

Deze feature maakt het mogelijk om automatisch over te schakelen naar de game mode. Daarvoor moet je bronapparaat uiteraard ook ALLM ondersteunen (de Xbox One bijvoorbeeld). Zodra je begint te gamen, schakelt de console je tv over naar de Game beeldmode, zodat je de laagst mogelijke input-lag hebt.

ALLM wordt vrij universeel ondersteund, maar is uiteraard enkel van belang voor gamers. Zelfs indien het ontbreekt, kan je nog steeds manueel overschakelen naar de game mode.

Enkel 2019 modellen tenzij anders vermeld.

VRR: Variable Refresh Rate

Deze feature komt overwaaien uit de PC wereld en is vergelijkbaar met, maar niet hetzelfde als, AMD Freesync of Nvidia GSync. Met deze technologie kan het beeldscherm zijn refresh rate synchroniseren met de bron (PC of console), in plaats van een vaste refreshrate te gebruiken (zoals 50 Hz).  Dat is uiteraard enkel belangrijk voor gamers, want alle gewone content gebruikt 24 of 50/60 fps en dat ondersteunt je tv al lang. Waarom is dat anders voor gamers?

Een gameconsole of PC creëert zijn frames in real-time, en afhankelijk van wat er op het scherm te zien is zal de snelheid waarmee dat gebeurt variëren. De tv krijgt dus geen vast aantal beelden per seconde, maar het ene moment misschien 15 en vervolgens 55 beelden per seconde. Er zijn dan twee opties.

Ofwel zet je de refresh rate vast op basis van de tv, bijvoorbeeld 50fps.  De tv wil dan elk 50^e van een seconde een nieuw frame tonen en als je bron die beelden niet kan leveren is hij dus verplicht sommige frames twee of zelfs drie keer te tonen. Dat veroorzaakt stotterende beelden.

Een alternatief is de bron toelaten om beelden te leveren zo snel hij kan, maar dan riskeer je dat de GPU een nieuw beeld aanlevert terwijl de tv het vorige beeld nog niet volledig op het scherm gezet heeft. In dat geval zie je ‘tearing’ een horizontale scheur in het beeld.

De oplossing voor dit alles is VRR. Met VRR geactiveerd synchroniseert het scherm zich met de bron. De tv tekent dan een volledig nieuw beeld telkens de bron signaleert dat er een klaar is. Het gestotter verdwijnt dan grotendeels (lage framerates zijn natuurlijk nooit optimaal), en scheuren wordt dan onmogelijk. Het geheel leidt tot een veel vloeiendere ervaring.

Of VRR compatibel is met AMD Freesync en/of Nvidia GSync hangt af van de fabrikant. Voorlopig weten we dat de Samsung modellen compatibel zijn met Freesync, de LG modellen claimen compatibiliteit met Freesync én Gsync. Al hebben we voorlopig geen manier om dat te testen, Nvidia ondersteunt immers enkel GSync via DisplayPort, niet via HDMI.

* Niet op 86 en 75 inch
Enkel 2019 modellen tenzij anders vermeld.

eARC: Enhanced ARC

Over eARC kon je al lezen in ons achtergrondartikel. Enhanced ARC kennen we vooral omdat het een grotere bandbreedte biedt en daarom ook lossless fomaten zoals Dolby True HD en DTS HD Master Audio kan transporteren. Daarnaast levert eARC ook een verplichte ondersteuning voor lip-sync, maar het valt voorlopig af te wachten hoe goed die werkt.

Het belang van eARC is echter minder groot dan je mogelijk vermoedt. Streaming diensten gebruiken immers lossy codecs zoals Dolby Digital Plus en die passen wel in ARC. De enige breed beschikbare bron van lossless soundtracks is (Ultra HD) Blu-ray. En dat kan enkel via een externe speler. Die speler kan je dan even goed rechtstreeks op je AV-receiver of soundbar aansluiten, dan heb je eARC helemaal niet nodig. eARC is voorlopig enkel van belang als je in een situatie zit waarin de volgende drie zaken van toepassingen zijn:

• Je hebt een bron die intern is in de tv (ingebouwde mediaspeler bijvoorbeeld) of die je MOET aansluiten op je tv (om welke reden dan ook: te weinig HDMI-aansluitingen op je soundbar, beperkingen in je bekabeling…)
• De audio die je beluistert is in Dolby True HD, DTS HD Master Audio, of een ander audioformaat dat niet past binnen de bandbreedte van ARC.
• Je stuurt de audio via eARC naar een externe geluidsoplossing.

De ondersteuning voor eARC varieert. Wie het vereist kan terecht bij Sony, LG en Samsung.

* met een toekomstige firmware upgrade
Enkel 2019 modellen tenzij anders vermeld.

Conclusie

Heb je echt een HDMI 2.1 aansluiting nodig? Op een 8K tv, ja. Ook al zijn er geen overvloed aan 8K-bronnen in het vooruitzicht, op deze tv’s moet je met het oog op toekomstige bronnen een HDMI 2.1 aansluiting eisen met de volle bandbreedte.

Op een 4K tv ligt de zaak echter anders. Daar volstaat de bandbreedte van HDMI 2.0 in het ruime merendeel van de gevallen. Enkel wie absoluut 4K HFR wenst (voorlopig enkel een beperkte groep pc gamers) moet HDMI 2.1 eisen. Ook wat de features betreft is je gebruik erg bepalend. ALLM en VRR zijn enkel belangrijk voor gamers. En eARC kan belangrijk zijn, maar enkel voor mensen met een zeer specifieke opstelling.

Meer informatie

Meer achtergrondartikelen over resoluties, HDMI-standaarden en features voor televisies vind je in onze homecinema informatiegids.