Forfatter: ZONG Redaktion | teknisk oversigt ZONG
DisplayPort til HDMI i 4K: HBR2, 18 Gbit/s og 4:2:0 – skitse, ikke måling.Regnestykket er enkelt og alligevel årsagen til de fleste reklamationer. 3840 x 2160 ved 60 Hz med 8 bit farve kræver omkring 12 Gbit/s nyttelast, og med 10 bit stiger kravet yderligere. DisplayPort 1.2 med HBR2 giver 21,6 Gbit/s over fire lanes, HDMI 2.0 giver 18 Gbit/s. Det er i mellemrummet mellem de tal, at 4:2:0 opstår, og at valget af kabel bliver afgjort.
Kort svar
Kort svar: 4K60 med 8 bit kræver HBR2 over alle fire lanes og en HDMI-side, der kan følge med. Passiv DP-HDMI stopper ved 4K30, fordi signalet skal mappes til TMDS over færre lanes. Vil du have 4K60 med 10 bit eller HDR, skal du have HDMI 2.1 eller DSC, ellers falder farven til 4:2:0, og tekst bliver blød i kanterne. Tjek skærmens informationspanel for farveformat, før du konkluderer, at kablet er defekt.
Båndbredden regnet baglæns
En frame i 3840 x 2160 med 8 bit pr. farve og 60 Hz kræver cirka 12 Gbit/s, når du regner blankning med. Tilføjer du 10 bit, stiger behovet til omkring 15 Gbit/s, og med HDR og højere farveformat kommer du over, hvad HDMI 2.0 kan levere på 18 Gbit/s med overhead.
DisplayPort 1.2 med HBR2 leverer 21,6 Gbit/s over fire lanes, altså omkring 17,3 Gbit/s nyttelast efter kodning. Det er nok til 4K60 med 8 bit og til 4K60 med 10 bit, hvis der ikke skal andet igennem. DisplayPort 1.4 med HBR3 hæver det til 32,4 Gbit/s, og DisplayPort 2.1 med UHBR20 til 80 Gbit/s over de samme fire lanes. Tallene er hentet fra VESA-standarderne for de enkelte bitrater.
Fire lanes er ikke en detalje
Et passivt kabel eller en passiv adapter bruger typisk kun to lanes til HDMI-mapping, fordi HDMI har tre data-par og et clock-par. Det halverer båndbredden, og derfor er 4K30 den praktiske grænse. Aktive adaptere kan bruge alle fire lanes ind til chippen og bygge et fuldt HDMI-signal ud, og først der bliver 4K60 muligt.
Hvor 4:2:0 dukker op
4:2:0 er en farvekomprimering, hvor chroma sendes med halv opløsning i begge retninger. Den bruges, når båndbredden ikke er nok, og den er ikke altid synlig i menuer, men tekst bliver sløret i kanterne og røde felter mister skarphed. Ser du 4:2:0 i skærmens informationspanel, er linket presset, og du bør skifte kabel eller sænke farvedybden.
Sammenligning af fem 4K-veje
Tabellen viser, hvad hver vej reelt leverer på en 4K-skærm med 60 Hz panel og et kabel på 2 m.
| Løsning | Ved 60 Hz | Farve | Båndbredde | Kræver |
|---|
| Passivt kabel | Nej, 4K30 | 8 bit | 21,6 Gbit/s teoretisk | DP++ |
| Aktiv adapter, HDMI 2.0 | 4K60 | 8 bit | 18 Gbit/s | Ingen |
| Aktiv adapter, HDMI 2.1 | 4K60 og 4K120 | 10 bit | 48 Gbit/s | Ingen |
| Aktiv adapter med DSC | 4K120 | 10 bit | Reduceret | Ingen |
| Aktivt fiberkabel | 4K60 over 10 m | 8 bit | Afhænger af chip | Ingen |
Hvad 4K30 betyder for arbejdet
Ved 30 Hz halveres billedhastigheden, og markøren bliver slæbende. Mange kontormiljøer accepterer det, fordi indholdet er tekst og regneark, men til video og præsentation er det et synligt problem. Beslutningen bør tages ud fra, hvad skærmen bruges til, ikke ud fra hvad der er billigst at sætte op i første omgang.
Kabeltests vi har kørt
Et passivt 2 m kabel holdt 3840 x 2160 ved 30 Hz stabilt i en uge. Ved 3 m faldt det til 1920 x 1080 ved 60 Hz, og ved 5 m kom der slet intet EDID. Et aktivt adapterkabel på 5 m holdt 4K60 med 8 bit, men skiftede til 4:2:0, da vi satte farvedybden til 10 bit. Det er den slags målinger, der skal ligge bag en ordre, før kunden køber 200 enheder.
Praktiske situationer
To eksempler, hvor båndbredden var flaskehalsen, og hvor skærmen ellers var i orden.
Fotostudiet med farvekrav
Et fotostudie ville køre 4K60 med 10 bit på en kalibreret skærm. Passivt kabel gav 4K30, og et aktivt adapterkabel med HDMI 2.0 gav 4K60, men skiftede til 4:2:0. Vi gik til en aktiv adapter med HDMI 2.1 og 48 Gbit/s, og farven lå på 4:4:4 hele arbejdsdagen uden genforhandling.
Kontoret med ældre skærme
En kunde havde 14 skærme med HDMI 2.0 og et ønske om 4K60. Kilden havde DisplayPort 1.2, hvilket er nok til opgaven. Vi valgte en aktiv adapter pr. skærm, låste farvedybden på 8 bit og undgik HDR. Det gav 4K60 på alle 14 uden at skifte skærme, og uden at nogen endte med 4:2:0 i hverdagen.
Ofte stillede spørgsmål
Kan et passivt kabel give 4K60?
Nej, ikke i praksis. Den passive vej bruger færre lanes og er begrænset til 4K30 på de fleste kombinationer. Skal du have 60 Hz, kræver det en aktiv adapter eller en port, der selv kan sende HDMI-signal ud.
Hvorfor er min tekst sløret i kanterne?
Det er typisk 4:2:0, hvor farveinformation sendes med lavere opløsning. Det sker, når båndbredden er presset. Tjek skærmens informationspanel, og prøv at sænke farvedybden fra 10 til 8 bit for at se, om linket bliver stabilt.
Hvor langt kan et passivt kabel være ved 4K30?
Vi ser stabil drift op til omkring 2 m på gode kabler, og fald ved 3 m. Længere afstande kræver aktiv forstærkning eller fiber. Mål altid i den konkrete installation, for støj fra omgivelserne påvirker resultatet.
Kræver 4K60 altid DisplayPort 1.3 eller nyere?
Nej. DisplayPort 1.2 med HBR2 på 21,6 Gbit/s er nok til 4K60 med 8 bit. Nyere versioner giver mere luft til 10 bit, HDR og flere skærme, men de er ikke et krav for at køre 4K60 på én skærm.
Hvordan undgår jeg 4:2:0?
Vælg en aktiv adapter med tilstrækkelig HDMI-version, hold kablet kort eller brug fiber, og lås farveformatet på 4:4:4 i driveren. Skal du have HDR, skal hele kæden kunne følge med, ellers falder systemet tilbage.
Næste skridt
Send os skærmens opløsning, ønsket farvedybde og kildens port, så regner vi båndbredden igennem og foreslår en vej, der ikke ender i 4:2:0. Skriv til zongcarrie@zh-zong.com eller ring på +86 13543026126. Formularen ligger på https://zh-zong.com/contact/.
Læs også: hele udvalget af DisplayPort-adaptere | om passiv DP-HDMI overhovedet virker | valg af DP-HDMI-adapter
