Дорогие кабели HDMI не имеют значения, и вот почему

Вопреки распространенному мнению (и дезинформации) кабели HDMI на самом деле не так сильно влияют на общее качество изображения. К сожалению, люди по-прежнему массово покупают кабели HDMI по завышенной цене, тратя слишком много денег, чем необходимо, полагая, что они получат гораздо лучшее качество видео. Конечно, сейчас в Интернете меньше бессмысленных обзоров кабелей HDMI, но эта длительная борьба все еще продолжается, и мы готовы ее выиграть.

Несмотря на наше тщательное тестирование, мы все еще часто читаем в технических и Hi-Fi публикациях о достоинствах дорогих кабелей HDMI и о том, как авторы утверждают, что замечают большую разницу. Как вы уже догадались, мы считаем, что это неверно. Многие наши читатели согласны с нами, в том числе тот, кто подал официальную жалобу в Комиссию по рассмотрению жалоб на прессу против журнала, упорно исповедующего свою любовь к дорогостоящему оборудованию HDMI.

Мы уже довольно давно обсуждаем эту тему, пытаясь пролить столь необходимый свет на дебаты. Для вашего удобства мы разделили статью на две части. Во-первых, у нас есть теория того, почему кабели HDMI во многом похожи друг на друга, включая множество научных объяснений. Вторая часть, внизу этой статьи, представляет собой углубленный анализ и объяснение того, почему вам не нужно так много раскошелиться на кабели HDMI. Однако основная суть того, что вам нужно знать, заключается в том, что вам всегда намного лучше потратить свои деньги на бюджетный кабель Amazon и сэкономить при этом кучу денег.

Часто задаваемые вопросы: почему дорогие кабели HDMI не имеют значения?

В. Конечно, кабели HDMI могут иметь значение, обозреватели заметили, что трава зеленее, а телесные тона лучше между моделями?

A. Это невозможно и предполагает, что в кабель HDMI встроен интеллект. В результате рецензенты в лучшем случае заблуждаются, а в худшем - лгут вам. Внутри HDMI-кабель имеет 19 отдельных проводов, подключенных к 19 контактам, каждый из которых предназначен для определенной работы, но на самом деле это просто кусочки металла, предназначенные для передачи электрического сигнала. Важно отметить, что в кабеле нет абсолютно никакой обработки, и что касается проводов, они могут передавать изображение, звук или что-то еще.

Например, чтобы кабель HDMI улучшал телесные тона, он должен декодировать видеосигнал, обрабатывать, где находятся люди, а затем настраивать изображение, прежде чем перекодировать его. Подумайте о кабеле, который, по-видимому, может улучшить листву - как он справится с лягушкой Кермитом, стоящей в зеленом поле? Сделает ли это его зеленые тона лучше, или он сможет различать траву и просто улучшить ее? Конечно, нет, поскольку в кабелях нет процессоров.

^ Если кабели HDMI могут улучшить листву, как они могут отличить деревья, одеяла и Кермит?

Подумайте об этом с другой стороны: если кабели HDMI могут улучшить качество изображения, может ли более дорогой кабель SATA улучшить чтение текстового документа? Представьте, что Дэн Браун покупает кабель SATA за 2000 фунтов стерлингов и открывает свой последний роман и обнаруживает, что он превратился из его обычных качеств в диккенсовскую красоту. Конечно, это ерунда, и мы придерживаемся прозы Дэна Брауна и кабелей HDMI, которые не могут повлиять на качество изображения.

В. Если в кабелях HDMI нет обработки, почему вы можете покупать активные кабели, которые можно подключить только одним способом?

A. Активные кабели получают питание от порта HDMI для питания усилителя сигнала. Это помогает использовать более длинные кабели (скажем, более 5 м) или позволяет использовать более тонкий кабель HDMI. Некоторые из этих активных кабелей должны быть подключены определенным образом для правильной работы, так как подключение их «неправильным» образом приведет к некоторым ошибкам. Обратите внимание, что активный кабель не улучшает качество изображения, а сокращает количество ошибок.

В. Значит, обозреватели определенно никогда не заметят различий?

A. Различия можно увидеть при тестировании, но это зависит от используемого набора. Каждый телевизор интерпретирует сигнал по-разному, отображая разные цвета. Каждый проигрыватель Blu-ray также выводит немного другое изображение. По этой причине рекомендуется калибровка. Однако эти проблемы точно не связаны с кабелями.

В. Вы говорите, что все кабели HDMI идентичны и один не может быть лучше другого?

А. Нет. У нас проблема со словом «лучше». Это означает, что один кабель HDMI может быть лучше другого, чего не может быть. В цифровом сигнале все передается в виде нулей и единиц. Вы получите сообщение об ошибке, если 1 будет получен как 0 или 0 получен как 1. Таким образом, кабель HDMI может либо правильно передать все, либо он может вызвать ошибки. Технически возможно, что плохой кабель HDMI передаст больше ошибок, чем дорогой.

В. Итак, ошибки означают различия, и вы их видите?

А. Конечно, нет. Мы открыто признаем, что цифровой сигнал иногда вызывает ошибку при передаче, но это нужно рассматривать в контексте. Стандарт HDMI допускает одну ошибку на один миллиард битов, что известно как коэффициент битовых ошибок (BER). Предположим, что изображение передается с использованием 24-битного цвета (8 бит каждый для RGB) со скоростью 24 кадра в секунду с разрешением 1920 x 1080 (2 073 600 пикселей), то есть всего 49 766 400 бит на кадр. При 24 кадрах в секунду - стандарт фильма - это 1 194 393 600 бит (1,1 млрд бит). Другими словами, стандарт HDMI позволяет худшему кабелю иметь единственную ошибку в одном пикселе, в одном кадре в секунду. Вам понадобится невероятное зрение, чтобы обнаружить эту ошибку. Кроме того, однобитная ошибка могла возникнуть в защите от копирования HDCP или звуковой дорожке, что означало бы, что вы ее даже не заметите. Наконец, в видеоизображении есть функция обнаружения ошибок, позволяющая отслеживать подобные ситуации.

В. Видео HDMI не имеет исправления ошибок, не так ли? Значит, на картинке могут быть отличия.

A. Предполагая, что ваша однобитная ошибка вызывает проблему с изображением, а один пиксель неверен, обнаружение ошибки на телевизоре позволит ему узнать, где проблема. Телевизор может анализировать окружающие пиксели и делать обоснованное предположение о том, какого цвета должен быть пиксель с ошибкой. Таким образом, вы можете получить один пиксель в секунду, который будет немного неправильного цвета. Если вы можете это заметить, у вас лучшее зрение из всех когда-либо живших на свете. Вы молодцы.

В. А как насчет стандартов и сертификации HDMI? Разумеется, разные кабели имеют значение?

A. Несмотря на то, что существуют разные стандарты HDMI, самым последним из которых является HDMI 2.0, существует только два стандарта кабеля HDMI: стандартный и высокоскоростной. Стандартное устарело и поддерживает более низкие разрешения; High Speed ​​поддерживает все, включая стандарт HDMI 2.0, который дает вам 4K-телевизор со скоростью 60 кадров в секунду (Ultra HD).

В. Что касается звука, вы сказали, что здесь тоже могут быть ошибки. Конечно, это может иметь значение?

A. Опять же, здесь шагает один бит из миллиарда. На самом деле это означает, что случайная ошибка будет появляться на звуковой дорожке. Этот вид ошибки может вызвать заметный всплеск или всплеск, если ее не исправить; К счастью, в аудио есть функция обнаружения и исправления ошибок. Это означает, что принимающее оборудование может обнаружить ошибку и исправить ее, как будто ее никогда не было. Другими словами, ошибки больше нет. В случае слишком большого количества ошибок вы просто не получите никакого звука, поскольку принимающий комплект запрограммирован на отключение звука, а не вывод потенциально вредных и раздражающих звуков.

В. А как насчет джиттера? Разве HDMI для этого не плох?

A. Джиттер описывается как отклонение от истинной периодичности предполагаемого периодического сигнала, которое, вероятно, не имеет большого значения для большинства людей. Проще говоря, это описание того, как сигнал может быть неправильно синхронизирован. Это связано с тем, что все цифровые данные используют часы для синхронизации передачи, причем каждый тактовый цикл (тик, если хотите) используется для отправки бита данных. Способ отправки данных отличается от системы к системе, но простая точка зрения состоит в том, что, когда есть данные, напряжение возрастает до максимума; когда есть ноль, напряжение падает до 0. При нанесении на график вы получаете квадратный график со значениями, увеличивающимися и уменьшающимися.

^ На графике вверху цифровой сигнал передается идеально, вертикальные линии полностью совпадают с часами (пунктирные линии); график внизу показывает, что происходит, если часы не такие регулярные, а график искажается.

Когда часы точны, каждый бит отправляется с идеальным временным интервалом, но время часто бывает не таким точным, как вы думаете. Например, вместо того, чтобы отправлять данные каждую секунду, вы можете обнаружить, что первый сигнал гаснет через 0,99 секунды, затем 1,12 секунды, затем 1,05 секунды. Мы преувеличили пример, чтобы показать, что цифровая передача происходит намного быстрее и с меньшим количеством ошибок, но он показывает, как синхронизация влияет на сигнал.

Когда джиттер искажает передачу, могут произойти две вещи. Во-первых, повторяющиеся ошибки могут заставить принимающее устройство полагать, что оно имеет 0 вместо 1 (или наоборот), что приводит к ошибке. Как мы уже говорили, эти ошибки исправляются до такой степени, что вы не замечаете их ни для аудио, ни для видео.

Во-вторых, если вы выводите сигнал в реальном времени (или близком к нему), рассинхронизация может означать проблемы со звуком, поскольку звук может возникать слишком рано или слишком поздно, искажая аналоговую форму волны при ее преобразовании из цифрового. Однако принимающие устройства буферизуют часть звука, чтобы устранить эти проблемы, и незначительные различия во времени не будут слышны.

Что еще более важно, что касается этой статьи, в джиттере виноват не кабель HDMI, а стандарт HDMI. Другими словами, кабель HDMI не может и не влияет на дрожание. Еще большая разница в качестве цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), который принимает цифровые звуки и преобразует их обратно в аналоговые звуки, которые мы слышим, но даже это бледнеет по сравнению с качеством ваших динамиков и AV-ресивера. .

Тестирование кабелей HDMI

Научные объяснения хороши и хороши, но это практическая проверка, на которой разговоры заканчиваются и начинаются доказательства. Чтобы доказать неправоту сомневающихся, мы повысили ставки и решили протестировать полноэкранное видео, чтобы доказать, что смена кабеля не имеет значения. Чтобы провести научные испытания, мы обратились к нашей карте Digital Foundry TrueHD, которая захватывает сигнал RAW и несжатый сигнал HDMI. Что особенно важно, он не выполняет исправления ошибок, поэтому мы можем точно сравнивать выходной сигнал от разных кабелей и обнаруживать любые ошибки.

В качестве входа мы подключили ноутбук по HDMI к карте TrueHD. Мы настроили Windows на использование разрешения 1920 x 1080 с 24-битным цветом RGB и частотой обновления 50 Гц (PAL). Обратите внимание, что устройство воспроизведения не имеет никакого значения, поскольку сигнал HDMI одинаков независимо от того, является ли он проигрывателем Blu-ray, игровой консолью или ПК. Для тестовых съемок мы использовали открытый фильм «Слезы стали». Поскольку наш компьютер был установлен на 50 Гц, видео воспроизводилось со скоростью 25 кадров в секунду (25p), что является стандартом PAL.

Чтобы сравнить разные кабели, нам нужно было убедиться, что отснятый материал был одинаковым, независимо от стоимости кабеля. Для этого мы использовали карту захвата TrueHD, чтобы записать несколько секунд Tears of Steel для каждого кабеля, сохранив результаты в несжатом видеофайле. Затем мы использовали инструмент захвата кадров, чтобы взять те же 50 кадров (продолжительностью две секунды) из каждого захваченного видеофайла, сохранив их как несжатые файлы BMP. Чтобы гарантировать, что мы захватили те же кадры, мы начали с первого кадра взлета космического корабля; это легко заметить, поскольку рамка перед этим полностью черная.

Как только мы получили 50 кадров из нашего ассортимента тестовых кабелей, нам нужно было их сравнить. Наше объяснение состояло в том, что если первый кадр из первого кабеля HDMI был таким же, как первый кадр из второго кабеля HDMI (и так далее), то кабели не имели никакого значения. Чтобы сравнить файлы, мы сгенерировали хэш MD5 для каждого изображения, который можно представить как цифровой отпечаток пальца, поскольку он представлен в виде 32-значного шестнадцатеричного числа, например 6add8f2f6edee97b042fcb629fe2f5e7. Короче говоря, если MD5-хэш двух файлов одинаков, то эти файлы идентичны с точки зрения судебной экспертизы.

В случае, если мы обнаружили какие-либо захваченные кадры, которые отличались, у нас был второй метод проверки различий, инструмент сравнения ImageMagick. Этот инструмент предназначен для математического и визуального отображения различий между двумя файлами. Он создает новое изображение, пиксели которого окрашены в красный цвет, чтобы показать разницу между двумя изображениями. Это позволяет нам увидеть, где находится ошибка.

Наше первое сравнение проводилось между дорогим кабелем HDMI длиной 1 метр, который стоит 70 фунтов стерлингов, и кабелем длиной 1 метр, который стоит 4,99 фунтов стерлингов. В нашей первой серии тестов 49 из 50 кадров, снятых с дорогостоящего кабеля, были полностью идентичны 50 кадрам, полученным с помощью дешевого кабеля. С одним отличным фреймом мы получили два совершенно разных хэша MD5.

Дешевый кабель MD5

Дорогой кабель MD5

6add8f2f6edee97b042fcb629fe2f5e7

bc5de71326a6025410e710b1e25ae300

6add8f2f6edee97b042fcb629fe2f5e7

bc5de71326a6025410e710b1e25ae300

Нам нужно было выяснить, где была ошибка, поэтому мы использовали функцию «Сравнить», чтобы выделить ошибку, и обнаружили, что это ошибка в один пиксель. Чтобы увидеть, можете ли вы определить, где находится ошибка, взгляните на изображения ниже и посмотрите, заметите ли вы разницу: верхнее изображение - от дешевого кабеля, среднее изображение - от дорогого кабеля, а нижнее - от дорогой кабель (щелкните любое изображение, чтобы просмотреть его в полный размер).

Трудно сказать, правда? Если мы кадрируем изображение (см. Ниже), чтобы показать ошибку, обнаружить ошибку в один пиксель будет невероятно сложно. Посмотрите на верхний левый угол правого изображения и найдите красный пиксель. Это ошибка, которая представляет собой разницу между дешевым кабелем (слева) и дорогим кабелем (справа). Как будто чтобы доказать нашу точку зрения о том, что качество кабеля не имеет значения, обнаруженная нами ошибка в один пиксель не связана с выходом дешевого кабеля; это было темно-серое пятно на единственной рамке вывода дорогого кабеля.

Имейте в виду, что это один пиксель среди двух миллионов других пикселей, отображаемый в течение 1/25 секунды. Это едва заметно в экстремальных условиях, которые мы установили при тестировании, поэтому вероятность того, что вы заметите это на телевизоре со встроенной функцией исправления ошибок, практически равна нулю. Более того, один кадр из 50 находится в пределах допуска ошибок стандарта HDMI.

Затем мы решили сравнить дешевый 5-метровый кабель (5,99 фунтов стерлингов) с дорогим (130 фунтов стерлингов), поскольку аргумент состоит в том, что дешевые кабели имеют большую длину. На этот раз мы не обнаружили ни одной ошибки ни на одном из кабелей. На протяжении всего нашего математического и научного тестирования, исключая эту однобитную ошибку, мы не видели различий между дорогими кабелями и дешевыми, что доказывает, что цена не влияет на качество.

Уход за кабелем HDMI

Проведя небольшое дополнительное тестирование, мы обнаружили, что единственная причина, по которой вы можете захотеть заплатить больше за кабель HDMI, - это лучшее качество сборки. Это происходит не потому, что сразу после установки вы увидите разницу, а потому, что более дорогой кабель, скорее всего, будет более прочным и будет иметь более качественный разъем. В качестве доказательства мы протестировали несколько кабелей, которые были в сети несколько лет, с которыми плохо обращались и хранились в плохом состоянии. Эти кабели демонстрировали признаки физического износа, и когда мы подключили их к нашей карте захвата без исправления ошибок, в каждом кадре было огромное количество ошибок. Таким образом, этот кабель больше не будет проходить сертификацию HDMI, поэтому он фактически сломан.

Десятки сверкающих, цветных и белых точек, танцующих на экране, показывают, насколько сильно поврежден кабель. Однако даже кабель в таком плохом ремонте будет трудно обнаружить на телевизоре, поскольку исправление ошибок сделает невозможным обнаружение этих пикселей, даже если они технически неправильные.

Тем не менее, это дает нам два важных элемента информации. Во-первых, осторожно обращайтесь с кабелями HDMI и убедитесь, что разъемы надежно вставлены и ничто не оказывает на них давления. Во-вторых, если вы покупаете кабель HDMI для предмета, который вы часто перемещаете, например, для проектора или ноутбука, который вы постоянно отключаете и снова подключаете, вам придется купить более жесткий кабель и более прочное и менее гибкое соединение между кабельным наконечником и самим проводом.

Заключение

Нам сказали, что мы не тестировали на движение, когда в последний раз запускали наш тест, но с тех пор мы это сделали и до сих пор доказали, что нет никакой разницы в качестве между дорогими и дешевыми кабелями HDMI. Наша единственная уступка в этом вопросе заключается в том, что более дорогие кабели имеют лучшее качество сборки и более прочные, поэтому они являются лучшим выбором, если вы постоянно отключаете кабель. Даже в этом случае не нужно сходить с ума и тратить целое состояние. Мы также счастливы провести слепой тест для всех, кто все еще считает, что видит разницу, хотя мы не думаем, что у кого-то хватит смелости сделать это.