Door ZONG Redactieteam | ZONG technische gids
DisplayPort naar HDMI 4K: waarom 60 Hz niet komt – schematische weergave, niet gemeten.4K is geen resolutie maar een bandbreedteprobleem. Een 4K60 beeld met 8 bit kleur vraagt aan de HDMI-zijde een klok van 594 MHz en drie lanes die samen 17,82 Gbps wegschrijven, wat de markt 18 Gbps noemt. Aan de DisplayPort-zijde is HBR2 met 21,6 Gbps beschikbaar, maar pas na de 8b/10b codering blijft daar 17,28 Gbps van over. Die paar procent verschil bepaalt of 4K60 lukt of dat de keten terugvalt.
Kort antwoord
Kort antwoord: 4K60 kan over een DisplayPort naar HDMI verbinding, maar alleen wanneer beide kanten het aankunnen. De bron moet HBR2 op vier lanes leveren en de HDMI-zijde moet 18 Gbps ondersteunen, wat HDMI 2.0 is. Een passieve dual-mode kabel haalt dat niet, want die blijft bij de oudere TMDS-klok. Actieve conversie of een bron met HDMI 2.0 uitgang is dus nodig. Zodra 10 bit of 120 Hz in het spel komt, is 4:2:0 of DSC de volgende vraag.
De bandbreedte aan beide kanten van de kabel
Bandbreedte is geen eigenschap van de kabel alleen. Elke zijde heeft een eigen budget en de zwakste schakel bepaalt de uitkomst. Volgens de VESA-specificatie levert DisplayPort 1.2 HBR2 met 21,6 Gbps over vier lanes; DisplayPort 1.4 gaat met HBR3 naar 32,4 Gbps. Beide gebruiken 8b/10b, zodat ongeveer een vijfde van de ruwe snelheid opgaat aan de codering.
Aan de HDMI-zijde ligt de grens anders. HDMI 2.0 werkt met drie TMDS-paren en een maximale klok van 600 MHz, samen 18 Gbps. HDMI 2.1 gaat met FRL naar 48 Gbps, maar vraagt ook een andere kabel en een andere bron. Voor 4K60 met 8 bit kleur is HDMI 2.0 precies genoeg, en dat is de reden dat veel ketens net wel of net niet werken.
HBR2 op vier lanes
HBR2 is de link rate die bij DisplayPort 1.2 hoort: 5,4 Gbps per lane, vier lanes, samen 21,6 Gbps. Na de codering blijft 17,28 Gbps over voor beeld, audio en protocol. Een 4K60 frame met 8 bit kleur vraagt ongeveer 14,3 Gbps aan videodata, dus HBR2 past, maar zonder veel ruimte voor extra streams. Bij MST met twee schermen wordt die marge snel te klein.
18 Gbps aan de HDMI-zijde
Die 18 Gbps is een rekensom en geen magic number: 594 MHz klok maal drie lanes maal 10 bits. De TMDS-ontvanger in het scherm moet die klok aankunnen, en oudere 4K-schermen met HDMI 1.4 stoppen bij 340 MHz. Sluit u zo een scherm aan, dan onderhandelt de keten terug naar 4K30, ook wanneer de bron en de kabel meer kunnen.
Vijf combinaties en hun uitkomst
De tabel zet de gangbare combinaties naast elkaar. De laatste kolom zegt wat er in de praktijk gebeurt, niet wat de folder belooft.
| Modus | DisplayPort-zijde | HDMI-zijde | Uitkomst |
|---|
| 4K30 8 bit | HBR2 met ruime marge | onder 10 Gbps | werkt ook passief |
| 4K60 8 bit | HBR2 net voldoende | 17,82 Gbps | actieve omzetting nodig |
| 4K60 10 bit | HBR3 nodig | boven 18 Gbps | DSC of 4:2:2 |
| 4K60 4:2:0 | HBR2 voldoende | circa 8,9 Gbps | kleurinformatie ingeleverd |
| 4K120 8 bit | HBR3 plus DSC | boven 35 Gbps | alleen HDMI 2.1 |
Waar 4:2:0 opduikt
4:2:0 is een chroma-subsampling waarbij de kleurinformatie op een kwart van de resolutie wordt bewaard. De keten kiest die modus wanneer 4:4:4 niet past, bijvoorbeeld bij 4K60 met 10 bit op een HDMI 2.0 poort. Tekst blijft scherp, maar rode randen en fijne kleurovergangen verliezen detail. Wij zien het vooral bij oudere mediaspelers die automatisch terugvallen zonder melding.
DSC als tussenweg
DisplayPort 1.4 en HDMI 2.0b kunnen Display Stream Compression gebruiken, een visueel verliesvrije compressie die de datastroom verkleint voordat hij de kabel op gaat. Met DSC past 4K60 met 10 bit binnen de bestaande bandbreedte. Voorwaarde is dat beide uiteinden het ondersteunen; een scherm zonder DSC-ondersteuning negeert het voorstel en de keten valt terug op 8 bit.
Twee installaties waarin de marge verdween
De rekensom is een halve minuut werk; de praktijk kost vaak een middag. Deze twee gevallen laten zien waar het misgaat.
Een redactie met twee schermen
Een redactie wilde twee 4K-schermen op een notebook met DisplayPort 1.2. De eerste helft werkte: 4K60 op het ene scherm via een actieve omzetter. Met MST erbij zakte de link naar 4K30 op beide schermen, omdat de 17,28 Gbps van HBR2 niet genoeg waren voor twee volledige streams. De oplossing was een scherm op de HDMI-poort van de notebook en een scherm via DisplayPort.
Een balie met een oud scherm
Bij een klant kwam er geen 4K60 uit een nieuwe pc, ondanks een actieve omzetter die het volgens de specificatie moest halen. Het scherm bleek een HDMI 1.4 ingang te hebben met een maximale klok van 340 MHz. Met een andere monitor van hetzelfde formaat verscheen 4K60 direct. Sindsdien vragen wij bij elke 4K-klacht eerst naar het exacte model van het scherm.
Veelgestelde vragen
Waarom krijg ik met een 4K-scherm alleen 4K30?
Meestal door een passieve kabel of een scherm met HDMI 1.4. De dual-mode uitgang van DisplayPort gaat niet verder dan 4K30, en een HDMI 1.4 ingang stopt bij 340 MHz. Controleer beide voordat u de kabel vervangt.
Is 4K60 met 8 bit genoeg voor kantoorwerk?
Voor tekst, spreadsheets en browsers wel. Het verschil met 10 bit is vooral zichtbaar bij HDR-video en bij verloop in foto's. Voor kleurbeoordeling is 10 bit met een geschikt scherm nodig, en dan is DSC of een HDMI 2.1 keten vereist.
Wat betekent 4:2:0 voor de leesbaarheid?
Tekst blijft scherp, want de luminantie houdt de volledige resolutie. Kleine rode letters en fijne lijnen kunnen echter zachter worden. Bij het lezen van code of spreadsheets is dat zelden een probleem, bij kleurwerk wel.
Heb ik een specifieke kabel nodig voor 4K60?
Ja, de kabel moet de klok aankunnen. Bij 4K60 over HDMI is een kabel met voldoende afscherming nodig, en boven 3 m een actieve uitvoering. Een kabel die alleen voor 1080p is gemaakt, veroorzaakt vallende beelden zonder foutmelding.
Werkt HDR over dezelfde keten?
HDR vraagt meer bandbreedte door de metadata en vaak 10 bit kleur. Op een HDMI 2.0 keten gaat dat alleen met DSC of 4:2:0. Zonder die twee blijft HDR uitgeschakeld, ook wanneer het scherm het ondersteunt.
Volgende stap
Wilt u 4K60 zonder terugval? Stuur ons de resolutie, de verversingsfrequentie, de kleurdiepte en de exacte modellen van bron en scherm, dan rekenen wij de bandbreedte aan beide zijden na en vertellen wij of passief, actief of DSC nodig is. Wij leveren assemblies voor 4K60 en testen elke serie op link training met 594 MHz timing. Ga naar https://zh-zong.com/contact/, mail zongcarrie@zh-zong.com of bel +86 13543026126.
Verder lezen: DisplayPort adapters vergeleken | de basis van passieve DP naar HDMI conversie | keuzehulp voor een DP naar HDMI adapter
