HDMI 2.1 / 2.1B: tutte le info

HDMI è ora in versione 2.1 (2.1B nello specifico) ecco a cosa serve, i vantaggi, le TV compatibili e le nuove funzionalità tra cui: Variable Refresh Rate (VRR), l’Enhanced Audio Return Channel (eARC), l’Auto Low Latency Mode (ALLM), e il Quick Media Switching (QMS) ecc…

Cos’è HDMI 2.1 ?

Facendo un passo indietro con hdmi si intende quella connessione fisica di dispositivi multimediali quali: console, decoder, lettori blu-ray, e molto altro alla TV. Nel corso degli anni si è evoluto velocemente: passando per la versione 1.4 che supportava la risoluzione 4K (solo a 24hz), poi è arrivata la 2.0 con una banda passante aumentata, e il supporto al 4k a 60 fps con i metadati per l’HDR, oggi la versione attuale è la 2.1 di cui andremo a vedere specifiche e vantaggi.

Il logo ufficiale HDMI
Il logo ufficiale HDMI

Nei primi anni dalla sua introduzione reale (2018) la gestione del nuovo formato è avvenuta nel peggiore dei modi, le specifiche sono “variabili” e anche la certificazione 2.1 venne applicata a dispositivi e cavi 2.0…  una scelta discutibile del consorzio HDMI.org che sicuramente ha contribuito a creare confusione. Il 10 agosto 2023 è stata ufficializzata la versione 2.1B un aggiornamento minore legato per lo più a una singola funzione (che vedremo in seguito).

Riassumendo almeno inizialmente è toccato all’utente informarsi sulle funzioni supportate, in una sintesi semplificativa si può identificare la caratteristica più importante ovvero che: se supporta 4K/120hz oppure 8K/60hz allora è un dispositivo HDMI 2.1 !

Questa caratteristica di risoluzione/hz la si ottiene solo con una banda passante di almeno 40Gb per secondo, e di conseguenza tutte le altre caratteristiche “potrebbero” essere supportate o inserite con aggiornamento software.

Le specifiche ufficiali

La banda passante di HDMI 2.1
La banda passante di HDMI 2.1

Le specifiche ufficiali del nuovo standard HDMI 2.1 sono state decise il 28 novembre 17, e sono:

Alcune di queste funzioni non sono neanche tecnicamente utilizzabili, per esempio la profondità colore a 16 bit è superflua in quanto non esistono pannelli in commercio che superano i 10 bit, così come non esistono TV con risoluzione 10k. Quindi alla prova dei fatti cosa cambierà sul nostro display ? vediamo nello specifico i vantaggi reali e ogni singola funzione:

HDMI e la sua evoluzione
HDMI e la sua evoluzione

Larghezza di banda

HDMI 2.1 aumenta la larghezza di banda massima non compressa, con un cavo HDMI 2.1 si arriva a 48 Gbps,  la larghezza di banda compressa invece arriva fino ad almeno 128 Gbps. Sebbene questa sia la larghezza di banda massima supportata, ci vorrà un po ‘di tempo prima che i dispositivi abbiano effettivamente bisogno di questa enorme banda, e nei primi anni ogni produttore ha la libertà di supportare solo la larghezza di banda di cui necessita il proprio dispositivo.

Ad esempio, se un produttore desidera supportare 4k @ 120Hz, questo richiede solo 32 Gbps, e questo lo rende comunque un dispositivo HDMI 2.1, in pratica si offre ai produttori una maggiore flessibilità, e un risparmio sui costi, poiché non hanno bisogno di implementare il supporto per una larghezza di banda “completa” superiore al necessario.

Per assurdo un produttore potrebbe scegliere di rilasciare un display che supporti quasi tutte le funzionalità HDMI 2.1, senza alcun aumento della larghezza di banda, questo complica un po’ le cose per i consumatori, ma la larghezza di banda non è il requisito fondamentale per la certificazione, ma lo è solo per raggiungere certe risoluzioni e certe profondità colore.

A ogni modo una maggiore larghezza di banda si traduce per i produttori di TV con la possibilità di supportare risoluzioni fino a 10k (10420×4320), dal 2019 sono disponibili i primi TV con risoluzione 8K, di seguito una tabella comparativa con tutte le risoluzione supportate e il relativo requisito di banda richiesto:

una tabella con risoluzione, profondità colore e relativa larghezza di banda richiesta ! al di la di tutto per il 4K/120hz 48 gbps sono sufficienti per ogni funzione, bastano anche 40 rinunciando al croma 4:4:4
tabella con risoluzione, profondità colore e relativa larghezza di banda richiesta ! al di la di tutto per il 4K/120hz 48 gbps sono sufficienti per ogni funzione, bastano anche 40 rinunciando al croma 4:4:4

HDR dinamico

Proprio come le altre tecnologie HDR dinamiche (Dolby Vision e HDR 10+), il nuovo supporto consentirà al contenuto di impostare una gamma dinamica ottimizzata addirittura fotogramma per fotogramma, ovviamente al momento non ci sono contenuti per questa futura tecnologia nativa di HDMI, pertanto non si possono fare paragoni con i sistemi già esistenti.

HDR dinamico di HDMI 2.1, non molto diverso dagli standard già diffusi
HDR dinamico di HDMI 2.1, non molto diverso dagli standard già diffusi

Variable Refresh Rate (VRR)

Si tratta di una modalità gioco con frequenza di aggiornamento variabile, ovvero refresh sincronizzato con il segnale trasmesso dalla GPU della console/PC. In questo modo il singolo frame creato dalla GPU viene istantaneamente riprodotto dal display evitando le attuali interpolazioni e interferenze. La funzione è già usata da molti monitor nell’ambito del pc gaming competitivo tramite l’implementazione FreeSync di AMD o il G-SYNC di NVIDIA.

Il gruppo HDMI ha quindi creato la propria versione del protocollo VESA Adaptive Sync compatibile con FreeSync di AMD, e nel corso del 2019 è arrivato anche il G-Sync di Nvidia.

Nel corso degli anni diversi produttori hanno implementato il VRR (anche su hdmi 2.0) dall’anno 2018, altri dal 2019 hanno già offerto certificazione HDMI 2.1… oggi la certificazione 2.1 ha perso di importanza in quanto può essere applicata anche su dispositivi molto limitati. Quello che è certo è che LG con i suoi Oled prima di tutti ha implementato pienamente la maggiorate delle funzioni 2.1 come il VRR abbinato a 4k/120hz con persino il Dolby Vision dal 2020.

Maggiori informazioni e approfondimento specifico ti rimando all’articolo sul Variable Refresh Rate (VRR).

Modalità auto bassa latenza

Un’altra grande caratteristica creata con i giocatori, la modalità Auto Low Latency (ALLM), nota anche come Auto Game Mode, consente ai televisori di abilitare automaticamente la modalità “Game” quando rileva una partita in corso. Questo evita il fastidio di doverlo abilitare manualmente ogni volta che inizi a giocare. Riconosce anche la differenza tra il gioco, o la semplice visione di un gioco su YouTube. Ancora una volta, Samsung è stata la prima a importare questa funzione già in alcuni modelli 2018.

eARC: Enhanced audio return channel

Audio Return Channel, o ARC, fa parte dello standard HDMI dalla versione 1.4. ARC in pratica ti consente di far dialogare tutti i dispositivi connessi alla tv (Blu-ray, console, decoder, ecc.) con un amplificatore audio (come una soundbar) tramite un singolo cavo HDMI che collega appunto TV e ricevitore.

Questo consente una sincronizzazione bidirezionale tra la TV e tutti i dispositivi, nel caso di una soundbar per esempio, questa si accende automaticamente assieme alla tv, il volume si controlla con lo stesso telecomando della tv e cos via.

L’attuale implementazione di ARC ha alcune limitazioni, la larghezza di banda limitata (~ 1 Mbps) limita la qualità dell’audio inviato sul canale di ritorno, rendendo impossibile inviare audio non compresso di alta qualità.

eArc comparazione
eArc comparazione

eARC essendo l’evoluzione implementata in HDMI2.1 risolve questo problema, aumentando notevolmente la larghezza di banda utilizzabile, fino a ben 37 Mbps. Questa larghezza di banda aggiuntiva consente di inviare audio 5.1 e 7.1 non compresso, come Dolby TrueHD e DTS-HD MA, Dolby Atmos e DTS: X.

Quick media switching (QMS)

Attualmente, ogni volta che il dispositivo cambia il segnale di ingresso, lo schermo diventava nero per alcuni secondi permettendo alla televisore si adeguarsi al nuovo segnale, In particolare il cambio di frequenza (hz) necessita di un’interruzione fastidiosa. Il Quick Media Switching è una funzione che risolve questo problema. Quando una sorgente compatibile è connessa a uno schermo compatibile, il display non visualizzerà più una schermata nera e il passaggio sarà istantaneo.

Quick frame transport (QFT)

Quick Frame Transport cambia il modo in cui le immagini vengono trasferite da un dispositivo sorgente al display. I frame vengono trasferiti con una frequenza molto più elevata, al fine di ridurre la latenza. E’ anche questa una funzione in qualche modo legata all’input lag e ai videogiochi. L’input-lag è un valore complessivo legato a molti fattori, incluso il tempo impiegato dal display per elaborare l’immagine e visualizzarla sullo schermo. QFT si occupa proprio di ottimizzare questo trasferimento tra la sorgente e il display.

Display stream compression 1.2

Si tratta della naturale evoluzione del sistema di compressione DSC, rimasto un pò indietro in quanto lavorava solo in RGB. Il gruppo VESA ha aggiornato questo standard alla versione DSC 1.2, che ha aumentato la profondità di colore massima a 16 bit e abilitato la codifica YCbCr 4: 2: 0 e YCbCr 4: 2: 2 nativa. In pratica tramite questa compressione HDMI 2.1 sarà a prova di futuro, il giorno che non basteranno più i 48gbps, tramite questa compressione si potranno utilizzare risoluzioni ancora superiori al 10K, tuttavia passeranno molti anni prima di doverla utilizzare.

4K VS 8K
4K VS 8K

Quali TV sono HDMI 2.1 ?

Oggi tutte le tv (a eccezione di quelle economiche) offrono almeno 2 porte hdmi 2.1, i primi prodotti ad arrivare sul mercato nel lontano 2018 sono stati gli oled di LG con ben 4 porte HDMI 2.1 oggi full band da 48gbps, gli unici sul marcato ad avere anche le certificazioni ufficiali per il VRR g-sync e freesync oltre all’obbligatorio HDMI VRR e gli unici a supportare il Dolby Vision nel gaming (anche se al momento solo Xbox lo sfrutta).

Il rappresentante più popolare della categoria ovviamente è LG C3 (recensione) spesso in offerta a partire da:

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LG OLED evo 55”, Smart TV 4K, OLED55C34LA, Serie C3 2023, Processore α9 Gen6, Brightness Booster, OLED Dynamic Tone Mapping Pro, Dolby Vision, 4 HDMI 2.1 @48Gbps, VRR, Alexa, ThinQ AI, webOS 23
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Negli ultimi anni anche Samsung ha iniziato a produrre Oled e uno dei prodotti con i maggior rapporto qualità prezzo è il Samsung S90C / S94C (recensione) una TV anche questa con 4 porte hdmi 2.1 e un moderno pannello eccellente per luminanza e saturazione dei colori:

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Samsung TV OLED QE55S90CATXZT, Smart TV 55” Serie S90C perfetto per il Gaming, OLED, Dolby Atmos, Alexa e Google Assistant Integrata, 2023, DVB-T2, Titan Black
  • Neri profondi, bianchi luminosi e un’intera gamma di sfumature cromatiche…
  • Il Processore Neural Quantum 4K garantisce luminosità impareggiabile e…
  • Elegante e raffinato, il design dei TV OLED riunisce in sé un’autentica…

Il mercato offre comunque anche TV HDMI2.1 con tecnologia LCD/Qled relativamente più economici come il Samsung Q70C (recensione) che rappresenta forse la tv a 120hz più economica sul mercato:

Samsung TV QE55Q75CATXZT QLED 4K, Smart TV 55″ Processore Quantum 4K, Dual LED, OTS Lite, AirSlim Design, Integrato con Bixby e Alexa compatibile con Google Assistant, Titan Gray 2023
  • Smart tv 55 pollici, TV QLED con risoluzione 4K, Processore Quantum 4K con…
  • Quantum HDR: Qualità di immagine cinematografica con toni brillanti,…
  • OTS Lite: Audio surround 3D sincronizzato con l’azione per un’esperienza…

Avrai sicuramente capito leggendo questo articolo che molte di queste funzioni sono legate al mondo del gaming, pertanto puoi leggere un approfondimento sulle migliori TV per PS5 e Xbox.

HDMI 2.1B e il Source-Based Tone Mapping

Dal mese di agosto 2023 diventa ufficiale anche la nuova release versione 2.1B aggiornabile via software…, questi aggiornamenti non 2.1A / 2.1B e immagino altri a seguire non sono nuove versioni e non implicano vere e proprie nuove funzioni, a eccezione del Source-Based Tone Mapping.

In realtà non è nulla di fondamentale, si limita a sincronizzare il Tone Mapping con le possibilità del pannello, detto in parole più povere è un’autoregolazione in particolare destinata ai contenuti HDR, per esempio se la vostra TV ha una luminosità massima di 500 nits è inutile che un contenuto HDR viene inviato con un massimale di 1000 nits perché le limitazioni del pannello non farebbero altro che farvi perdere dettagli.

l'immagine simulata di destra mostra quello che avverrebbe se la sorgente ha una luminosità più alta di quella riproducibile dalla TV, ci sarebbe solo una perdita di dettaglio. Fortunatamente ogni TV ha una funzione di tone mapping integrata, la versione source based su HDMI aiuterà comunque in contesti di contenuto misto.
l’immagine simulata di destra mostra quello che avverrebbe se la sorgente ha una luminosità più alta di quella riproducibile dalla TV, ci sarebbe solo una perdita di dettaglio. Fortunatamente ogni TV ha una funzione di tone mapping integrata, la versione source based su HDMI aiuterà comunque in contesti di contenuto misto.

La funzione permette un dialogo con la TV in modo che il punto più luminoso sia impostato a 500 nits (o quello che può la TV) e di conseguenza tutto il resto scala in modo graduale al fine di visualizzare la resa migliore possibile. Come dicevo non è una grande novità in quanto più o meno tutte le TV hanno il loro sistema integrato per fare la stessa cosa, ma il fatto di averlo direttamente nello standard HDMI potrebbe migliorarne l’utilizzo, in particolare Source-Based Tone Mapping potrebbe essere utile in quelle sorgenti che mischiano contenuti HDR con SDR insieme a menù e testi, che è appunto quello che avviene navigando in un’App di streaming come Netflix o simili.

Il funzionamento è molto simile a quanto previsto nel campo dei videogiochi dalla funzione HGIG che si occupa praticamente di fare la stessa cosa, restando in tema Sony su PS5 sta attuando una sua versione di regolazione del tone mapping legata però ai soli tv Sony dal 2021 a seguire, ma questo non ha nulla a che vedere con le specifiche Hdmi.

Cavi HDMI 2.1

Dando per scontato che la nostra TV supporta lo standard e che il dispositivo da collegare supporta HDMI 2.1 (come per esempio Playstation 5 o un Xbox Serie X) non ci resta che occuparci del cavo !

Da questo punto di vista il consorzio ha fatto le cose con la massima precisione, le verifiche prevedono:

  • Nome Ultra High Speed HDMI Cable nella confezione
  • Etichetta di certificazione con dicitura HDMI Ultra high Speed su fondo nero, immagine olografica e QR code
  • App dedicata di nome HDMI Cable Certification, in grado di scansione l’etichetta QR Code + Olografia e certificare l’approvazione
Certificazione cavo HDMI 2.1
Certificazione cavo HDMI 2.1

Se vuoi un buon cavo 2.1 perfettamente compatibile con PS5 / Serie X dal prezzo contenuto e disponibile in tutte le lunghezze ti consiglio questo modello che utilizzo:

Ubluker 10k 8k 4k Cavo HDMI 2 Metri, Velocità Ultra Elevata HDMI 2.1 Cavi 4k 144Hz 120Hz 8k 60Hz 48Gbps 1ms 12bit eARC DTS:X HDR10+ Compatibile per Mac PC Soundbar G-SYNC Monitor PS5 Xbox
  • Versione HDMI: HDMI 2.1/2.0b/2.0a/2.0/1.4/1.3/1.2/1.1, specifica HDMI 2.1…
  • Risoluzione: 10k@60Hz, 8K@60Hz, 4K@144Hz, 4K@120Hz,2k@165Hz, 2k@144Hz,…
  • Supporta le ultime funzionalità: ALLM, VRR, QMS, QFT, eARC, Dynamic HDR,…

Ne troverai anche molti altri, essendo un segnale digitale la differenza si basa praticamente solo sui materiali, la qualità costruttiva, ed eventuale schermatura da interferenze.

Domande e risposte frequenti:

Cosa cambia da HDMI 2.0 a 2.1 ?

La differenza principale è che nuova versione HDMI 2.1 supporta una velocità di trasmissione dati dai 40 ai 48 Gbps, contro i 18 Gbps del 2.0, una simile quantità di dati permette la visualizzazione di risoluzioni 4K fino a 120hz oppure 8K fino a 60Hz, (la versione 2.0 era limitata a 4K 30hz), inoltre gestisce senza problemi anche i dati relativi all’HDR dinamico e le nuove funzionalità come Variable Refresh Rate (VRR), l’Enhanced Audio Return Channel (eARC), l’Auto Low Latency Mode (ALLM), e il Quick Media Switching (QMS).

Quali TV sono HDMI 2.1 ?

Oggi le TV di fascia media e quelle di fascia alta sono tutte dotate di HDMI 2.1, nello specifico TV oled come Lg G3, LG C3, Samsung S90C, hanno ben 4 porte hdmi 2.1, ci sono poi molti altri modelli che hanno 2 porte su 4. La specifica è comunque riportata nelle caratteristiche del produttore, ovviamente il requisito per sfruttare a dovere tutte le funzionalità è avere un pannello a 120 / 144hz.

Un TV a 60Hz può essere HDMI 2.1 ?

No, o meglio la funzionalità principale dell’ HDMI 2.1 è supportare la risoluzione 4K fino a 120fps, questo richiede quindi un pannello a 120 / 144hz. Le altre funzionalità minori possono essere implementate, ma non è corretto definire una TV con pannello a 60hz compatibile con Hdmi 2.1

Articolo aggiornato al: 8 Apr 2024
Redatto da: Pixeltv