隨著影音接口DisplayPort 與HDMI兩種不同規(guī)格的發(fā)展,電視與屏幕的廠商從過去到近期都將顯示分辨率的「10K,8K,4K」當(dāng)做商品宣傳的重點(diǎn),不過在缺乏可相對應(yīng)的10K,8K影音播放來源的情況下,顯示器廠商大部分轉(zhuǎn)向以HDR作為宣傳的重點(diǎn)來向使用者說明HDR帶來的精致畫質(zhì)呈現(xiàn)。
什么是HDR(High Dynamic Range)?舉個(gè)例,以大家使用相機(jī)的經(jīng)驗(yàn),在拍暗的景色要對焦才拍得清楚,而拍亮的地方也要對焦才拍的清楚,那么如果把這二張圖中暗的地方跟亮的地方合并起來,就可以在一張圖中可以同時(shí)看到亮的地方跟暗的地方,那么這就是一張HDR照片(也就是說顏色對比更鮮明,照片更接近真實(shí)影像的色彩)。電視與屏幕的HDR其實(shí)也是與HDR照片有相同高細(xì)節(jié)效果,會指定用至少顏色深度10 bit以上來呈現(xiàn)更多色彩、使用的color space的標(biāo)準(zhǔn)像是色域BT.2020,以及使用可達(dá)最大亮度及最小暗度,來呈現(xiàn)HDR精致畫面給使用者。
目前推廣HDR著名國際組織有VESA(DisplayHDR)、UHDA、HDR10+,相關(guān)對應(yīng)Logo如下,用戶可易識別出來產(chǎn)品是否有支持相對應(yīng)的HDR功能
復(fù)雜HDR生態(tài)鏈的潛在風(fēng)險(xiǎn)
雖然以上三個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)有推出Logo驗(yàn)證測試,通過驗(yàn)證的產(chǎn)品才能使用其Logo做為消費(fèi)者質(zhì)量把關(guān)的依據(jù)。由于市場上HDMI跟DisplayPort接口都可以支持Static/Dynamic HDR傳輸,同時(shí)也是市場上最常見兩大影音接口的主流,因此市場上也出現(xiàn)「HDMI to DisplayPort」或「DisplayPort to HDMI」的轉(zhuǎn)換芯片,這使得DisplayPort跟HDMI的裝置可以透過內(nèi)建DP to HDMI or HDMI to DP芯片的Dongle(轉(zhuǎn)換器)來相連接。以上轉(zhuǎn)換的過程也造成錯(cuò)綜復(fù)雜HDR生態(tài)鏈,因?yàn)镠DMI HDR與DP HDR產(chǎn)品的生態(tài)鏈都有復(fù)雜問題,甚至是DP to HDMI HDR產(chǎn)品交錯(cuò)的產(chǎn)品生態(tài)鏈復(fù)雜程度更深!此篇文章便是率先討論最錯(cuò)綜復(fù)雜DP to HDMI HDR生態(tài)鏈,后續(xù)的系列文章會針對個(gè)別生態(tài)鏈問題作探討。
以下為百佳泰(Allion)專業(yè)工程師針對DP to HDR實(shí)務(wù)上所做的研究與說明:
現(xiàn)在的Sink(信號接受端)產(chǎn)品,都有HDMI的接口但不一定有DP接口,而越來越多Source(信號傳送端)產(chǎn)品的廠商推出的產(chǎn)品只有搭載USB-C接口,故會需要一條USB-C to HDMI cable來把HDMI Sink 產(chǎn)品連接起來。由于HDMI 2.0規(guī)格也有支持HDR功能,而DP1.4也有支持HDR,所以DP Source 連接到HDMI Sink也是可以實(shí)現(xiàn)HDR功能,但作為連接線的USB-C to HDMI cable也是必需支持HDR的功能(如接連下圖所示)。
百佳泰實(shí)測以下有支持HDR的USB-C to HDMI Dongle,發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)不同的現(xiàn)象。第一個(gè)是luminance(亮度):例如在直接用HDMI 線纜連接到一臺HDMI HDR Source system時(shí)候,使用者的HDMI HDR Monitor/TV最佳的亮度可以達(dá)到600 nits。但是如果是連接到一臺DP HDR Source system,它亮度會下降,且這個(gè)變化是人的眼睛可容易識別出來。
另一個(gè)是Color Gamut Performance的改變,在HDR Monitor/TV的測試中,Color Gamut Performance的檢測是是關(guān)系到顯示器呈現(xiàn)物體色彩的表現(xiàn),也是用戶有可能感覺到出差異的地方(同時(shí)也是面板顯示標(biāo)準(zhǔn)組織都會制定規(guī)格及要求檢驗(yàn)的項(xiàng)目)。
以下圖來說,黑色的三角形為DCI-P3的規(guī)格要求,而紅色三角形是Monitor/TV,用光學(xué)設(shè)備所量出來的Color Gamut效能。要如何判斷顯示器的Color Gamut效能好壞,則要比較紅色與黑色三角形的重迭的部份跟黑色三角形的面積比,這個(gè)比例愈大愈好。
了解了上述的簡介,來對應(yīng)到百佳泰實(shí)際在USB-C to HDMI 線纜的產(chǎn)品,發(fā)現(xiàn)以下圖表狀況:可清楚看到下方的紅色三角形比上圖的紅色三角形形狀不同,可以看出顯示器的Color Gamut被 USB-C to HDMI線纜給改變了,這個(gè)改變會使的原本HDR顯示器無法呈現(xiàn)良好色彩度。
VESA協(xié)會推出DisplayHDR認(rèn)證測試,僅有對HDR面板產(chǎn)品檢測,并無針對DP Source產(chǎn)品及USB-C to HDMI/DVI Dongle產(chǎn)品做檢測,故可能會導(dǎo)致上述亮度與色彩度受到影響的狀況。若消費(fèi)者買了HDR產(chǎn)品,在啟動HDR功能后,卻達(dá)不到HDR Ecosystem應(yīng)有的HDR Performance表現(xiàn),且消費(fèi)者也找不出產(chǎn)生問題的根源,恐會對HDR產(chǎn)品的廠商商譽(yù)產(chǎn)生不信任。
百佳泰針對HDR的解決測試方案
Allion針對上述的各種狀況,推出了「DisplayPort ?Advanced Test Program」,透過此方案來解決VESA協(xié)會測試不足的部份。通過了DisplayPort ?Advanced Test Program認(rèn)證測試,等于得到VESA DisplayPort的認(rèn)證且多了質(zhì)量的保障。而百佳泰協(xié)助的 ITE半導(dǎo)體的HDR-Capable DP to HDMI2.0 Converter IC(IT6564),是第一個(gè)通過這個(gè)DisplayPort Advanced Test Program認(rèn)證測試,可做為質(zhì)量的擔(dān)保。
認(rèn)證書如下圖:
關(guān)于未來HDR問題的延伸探討
無論是HDMI HDR與DP HDR產(chǎn)品本身轉(zhuǎn)換的過程恐就已令人霧里看花,若涉及到各產(chǎn)品的生態(tài)鏈,復(fù)雜程度又更深。百佳泰于認(rèn)證測試領(lǐng)域已有近30年的經(jīng)驗(yàn),若有需要任何咨詢或認(rèn)證的需求,還請聯(lián)系百佳泰
下一篇我們將針對以下案例做技術(shù)分享:
DisplayHDR Source進(jìn)行應(yīng)用實(shí)務(wù)分析:
DP HDR to HDR10+實(shí)務(wù)分析: