高画质影音体验需求增 HDMI/VESA布局脚步加快

高画质影音需求风起云涌，4K、8K应用逐渐普及，促使HDMI与VESA相继加速市场布局；不仅发表或规画新标准，也强化与USB Type-C之合作，期能再度提升市场优势。

高画质影像渐成为主流影视标准，而2020年东京奥运会也将进行8K视频直播，预计8K显示将在2020年前后爆发性成长。 为此，HDMI与VESA纷纷加紧布局，HDMI发布2.1新规范，传输速率高达48Gbps，且最高支持10K画素；而VESA在推出HBR3认证计划后，也加速新规范制定脚步，期在2019年发布新标准。

提升观赏体验 HDMI推2.1版本

高画质影音传输势在必行，因应此一趋势，HDMI再度提升其传输标准规格，于2017年11月发布2.1版本(图1)。


图1 HDMI发布2.1版本，不仅支持多种更高的动态影像画素和更新率，传输带宽还高达48Gbps。
新推出的2.1规格支持多种更高的动态影像画素和更新率，包括8K60和4K120，而且画素高达10K。 同时支持动态HDR格式，而且带宽性能提高到48Gbps，而所有的HDMI 2.0采用厂商皆可使用。

HDMI协会资深营销总监Brad Bramy表示，HDMI 2.1新规格不仅有高画质(如8K)的特色，许多重要的功能包含eARC、超高速带宽、超高速传输线、可变更新率(Variable Refresh Rate, VRR)， 以及动态HDR；而其他关键的功能像是自动低延迟模式(ALLM)与快速画面传输(Quick Frame Transport, QFT)也能够强化观众的观赏体验。

新推出的HDMI 2.1版本具备更高的影像分辨率，以支持高分辨率及更快的更新率(包含8K60Hz与4K120Hz)，让观众身历其境，享受流畅的高速动作细节；也支持高达10K的画素，满足商业AV、工业和专业用途。

另外，新版传输线向后兼容于先前版本的HDMI规格，能在现有HDMI装置上使用，同时还具备超低电磁干扰(EMI)，可减少对附近无线设备的干扰；而新版规格中的自动低延迟模式(ALLM)功能，亦允许传输线可自动设定理想的延迟， 实现流畅、无迟滞及不间断的观看和互动。

值得一提的是，HDMI 2.1版还提供三种更新率，有助游戏、电影和动态影像的动作和转换平顺流畅。 首先为可变更新率(Variable Refresh Rate, VRR)，减少或消除迟滞、停顿与画面撕裂，呈现更流畅且细节更丰富的游戏体验。

其次是用于电影和动态影像的快速媒体切换(Quick Media Switching, QMS)，能消除在显示内容之前可能导致空白画面的延迟。 最后则是快速画面传输(Quick Frame Transport, QFT)，可减少延迟，呈现更流畅的无迟滞游戏，以及实时交互式虚拟现实。

根据HDMI估计，2017年和HDMI兼容产品的出货量达到近9亿台，这些产品分别来自1,800家涵盖各类产品的HDMI授权厂商，而累计搭载HDMI的装置总数则近70亿台。 由此可见，HDMI的市场版图持续扩大，而HDMI也趁胜追击，释出2.1版本，期在未来提供消费者更佳的观赏体验。

然而，4K、8K市场谈论已久，但至今连4K应用都尚未普及。 对此，Bramy指出，过往高动态范(HDR)与4K UltraHD分辨率的电视，以及可搭配的内容并不普遍，而现在则可以广泛取得；另外在CES 2018展会上，也有许多业者展出支持8K的电视，且东京奥运也确定采用8K视频直播， 预期8K显示将在2020年前后爆发性成长，因此，HDMI推出2.1版本，扩增HDMI的使用规范。

不过，在4K、8K尚未普及的情况下，HDMI 2.1版却已升级到能支持10K画素，是否言之过早？ 宜特科技讯号测试事业处/工程处协理余天华透露，面板厂为提升市场竞争优势，皆积极冲刺面板制程，特别是韩国业者(如三星)。 因此，在目前技术制程已可实现8K之后，面板业者便致力朝10K迈进，期能尽早研发相关产品，拉开与竞争对手的技术落差，而这可能是HDMI将标准订到10K的原因，使面板厂可加速朝10K产品发展，提升品牌效益。 否则在4K、8K尚未普及的情况下，要发展10K市场，仍需一段时间。

布局高画质影音市场 VESA新标准制订ing

不让HDMI专美于前，VESA也积极布局高画质影音市场。 虽然DisplayPort于2017年并未如HDMI发表新版本，但VESA也推出针对HBR3(High Bit Rate 3)的影像讯号来源与显示器产品推出早期认证计划。

据悉，HBR3是内建于DisplayPort标准(1.3版或之后的版本)的一项功能，可用来达到更高的影音效能。 HBR3透过DisplayPort或USB Type-C接头的4条传输管线，提供每秒8.1Gbps的链路传输率。 当4条管线皆在使用中时，把8b/10b编码转换考虑在内，其总共能支持25.92Gbps的数据带宽。

也就是说，即使不采用VESA的显示串流压缩(DSC)标准，就足以支持每秒30帧(fps)更新率的8K屏幕、2个60fps的4K屏幕，或4:4:4色彩分辨率的4K HDR屏幕；此外亦能支持60fps的5K屏幕。

另外，若是在DisplayPort 1.4中加入DSC后，HBR3的带宽足以让系统透过一条讯号线就能支持60fps的8K屏幕，或同时链接4到6部60fps的4K屏幕。

美国视讯电子标准协会主席Alan Kobayashi表示，HBR3早期产品认证计划有助于电子产品生态系推动HBR3的兼容与采纳。 超过20款产品(包括来源装置、接收装置、扩充座，以及讯号线)已通过DisplayPort 1.4早期HBR3产品认证，而2018年由于包括绘图卡与屏幕在内的许多产品都加入DisplayPort 1.4标准， 并在装置中支持HBR3，预估2018年通过认证的产品数量将明显攀升。

高画质影音需求势不可挡，HDMI也趁势发布2.1版本，其规范甚至可支持到10K；然而，VESA在新标准制定上，似乎还未见其动作。 对此，Kobayashi透露，事实上，VESA已着手发展下一代DisplayPort规格，目标至少提供DisplayPort 1.4版本2倍以上的数据带宽，预计在2019年将会推出新标准。

Kobayashi进一步说明，新规格在功能方面，主要目标将着重于提升数据传输率，以及支持更高分辨率和各种要求严苛的视讯应用。 举例来说，超过8K(像是10K)的分辨率、在4K与8K HDR显示器上支持更高的更新率，以及更高分辨率的VR头戴装置，这类装置需要两个屏幕(左右眼各一个)，因此须用到两倍的数据带宽(图2)。


图2 VESA加速新标准制订脚步，以因应更多新兴应用，如VR。
为此，下一代DisplayPort的数据带宽亦可同时用在2×2 DisplayPort替代模式下，来驱动多部120fps的4K/5K显示器，并支持USB 3.x SuperSpeed的非显示数据与电力传输。

Kobayashi指出，由于4K、8K应用还未普及，难免会有人认为持续推动新的标准协议是否有其必要或操之过急。 实际上，VESA通常在规格底定与发表前的一到两年便开始发展技术标准，在此之后供应链还须花两到三年的时间将标准整合至自家产品。

也就是说，VESA必须提前五年着手因应终端产品市场的需求，而VESA组织的成员都知道这样的技术预测，相关产品的计划也根据这样的时程来推动，这些成员包括PC、消费产品与行动装置等市场中的半导体、显示器，以及系统OEM厂商。

以DisplayPort 1.2的发展为例，这项纳入4K屏幕支持能力的标准，早在2008年就开始发展，并在2010年释出规格，而市场则等到2013、2014年才首次看到4K屏幕上市，接着是到了最近4K屏幕才成为主流产品。 以这样的时程来看，现在开始发展新版规格来支持下一代显示器的进度并非太快。

总结来说，4K、8K已非过去所想的，应用仍在起步阶段，至少在美国，4K已经成为新大型电视最受欢迎的格式；另外VESA也看到越来越多计算机屏幕及笔电采纳4K分辨率，预期8K在未来几年将逐渐登上主流地位， 此预测也与2020年日本东京奥运计划以8K分辨率播送赛事节目一致，因此加速制订新标准是有其必要性。

另一方面，现今也有越来越多用户在计算机上观看HDR串流影片，不过，虽然网络串流的影片能以HDR显示，但要是屏幕未能对应这高动态范围的要求，也是枉然。 因此，VESA推出DisplayHDR标准，希望能提供PC产业HDR的显示基准。

Kobayashi说明，PC产业在HDR显示器方面，至今仍缺乏开放效能标准及完全透明的测试方法；这样的情况不仅造成品牌混淆，且当消费者在选择产品时也无法精确比较HDR屏幕的效能，或在购买产品后， 在家以低廉的成本来验证屏幕的效能。

而DisplayHDR正能满足这些需求，其透过建立三个不同等级的HDR系统光学效能，包含DisplayHDR 400、DisplayHDR 600、及DisplayHDR 1000，来促成整个PC市场全面采纳HDR， 未来还可能推出更高阶的分级。 这项规格对公众开放，且担任VESA会员贡献者的微软(Microsoft)也将于2018年第1季释出免费的自动软件测试工具，让用户能自行下载与测试。 最后，它提供一系列发展健全的HDR测试标准，能明确评鉴消费者购入的产品效能。

VESA/HDMI双双投向Type-C开拓市场

高画质影音市场需求增，HDMI与VESA皆积极拓展市场版图，双双投入USB Type-C怀抱，发展USB Type-C替代模式(Alt Mode)。

根据研究机构IHS调查显示，USB Type-C连接器在无线、消费性电子(CE)，以及个人计算机(PC)领域的应用，在未来几年将会快速成长，预计到2019年，USB Type-C的装置出货量将会超过20亿组。

Bramy表示，HDMI USB Type-C替代模式的发布是为了支持USB Type-C在行动装置上渐增的使用需求，装置制造商能够藉此机会在装置上使用HDMI技术，并且在行动类别装置上使用日渐成长的USB Type-C转接器。

目前HDMI在所有电视上的搭载率是百分之一百，这代表HDMI的讯源装置能直接和HDMI显示器连接，不需要任何转接器；而透过USB Type-C替代模式，可望为HDMI于行动装置市场上拓展新商机。

无独有偶，VESA也期盼透过USB Type-C为DisplayPort攻下更多市占率。 根据市调机构Strategy Analytics的市场研究指出，2017年共近2.15亿部手机、PC、与平板等产品搭载原生DisplayPort或DisplayPort替代模式接口， 预计2018年会成长至超过3.45亿部装置，年成长率达61%。

VESA估计未来几年成长速度会加速，因为有更多消费装置采用USB Type-C接头，透过一条缆线同时传送电力、数据、以及影音频号。 Kobayashi指出，DisplayPort替代模式协助将DisplayPort从PC扩展到包括Samsung Galaxy S8在内的手机、AR/VR的头戴装置、任天堂主机(Nintendo Switch)的游戏设备， 以及其他各种应用。 此外，于高通旗舰芯片Snapdragon 835(以及未来的845)等采用DisplayPort替代模式，也有助推升DisplayPort的市场渗透率。