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HDMI 2.1: qué es y por qué será una de las innovaciones en televisores más importantes de los próximos años
Televisores

HDMI 2.1: qué es y por qué será una de las innovaciones en televisores más importantes de los próximos años

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La forma en que los fabricantes de televisores se están aproximando a la interfaz HDMI 2.1 varía mucho de unos a otros. LG ha tomado la delantera al introducir esta especificación en todos sus televisores OLED y LCD LED con retroiluminación Full Array de 2019. Sin embargo, otras marcas «grandes», como Sony, Samsung o Panasonic, por el momento han optado por incorporar solo algunas de las características de esta norma, como eARC, ALLM o VRR, en algunos de sus modelos de gama alta.

Aunque la ambición con la que cada fabricante está apostando por HDMI 2.1 es diferente, es razonable prever que en 2020 esta tecnología llegará a muchos más televisores. Y, además, también que lo hará bajo la forma de una implementación más completa. Puede que, incluso, definitiva. Durante las últimas semanas hemos tenido la oportunidad de hablar con las cuatro marcas que he mencionado en el párrafo anterior, y, aunque oficialmente no nos han asegurado que el año que viene vaya a producirse la consolidación definitiva de esta interfaz, han propiciado que leamos «entre líneas» que será así.

La velocidad de transferencia de HDMI ha pasado de 18 Gbps en la iteración 2.0 a nada menos que 48 Gbps en la revisión 2.1

Y es algo razonable si observamos que todas ellas han introducido en algunos de sus televisores de 2019 una implementación más o menos parcial de HDMI 2.1. Pero ¿qué es lo que hace tan especial a esta interfaz? Su velocidad de transferencia, que pasa de 18 Gbps en HDMI 2.0 a 48 Gbps en la revisión 2.1, solo nos ayuda a arañar la superficie. Y es que HDMI 2.1 introducirá innovaciones muy importantes que prometen mejorar nuestra experiencia tanto al ver películas como, sobre todo, al disfrutar videojuegos. Ellas son las auténticas protagonistas de este artículo.

Por qué es importante pasar de 18 a 48 Gbps

El dato más llamativo que suele ofrecernos el HDMI Forum, la organización que se encarga de promover el estándar HDMI y definir sus revisiones, es la velocidad de transferencia de cada nueva iteración. Como hemos repasado en el párrafo anterior, HDMI 2.0 trabaja con un ancho de banda de 18 Gbps, pero la revisión 2.1 alcanza los 48 Gbps. Como podéis ver, la diferencia entre estas dos iteraciones es muy importante, pero para alcanzar esta última cifra los dispositivos que se comunican a través de un enlace HDMI 2.1 deben utilizar necesariamente uno de los nuevos cables de alta velocidad con certificación Ultra High Speed que propone el HDMI Forum.

La capacidad de transmitir más información entre los dispositivos involucrados en la reproducción en el mismo tiempo es importante porque pone en nuestras manos la posibilidad de utilizar resoluciones superiores y frecuencias de refresco más altas sin degradar la codificación del color. La resolución y la frecuencia de refresco tienen un impacto claro en la calidad de imagen, pero no debemos menospreciar lo importante que es el submuestreo del color. Esta es la técnica utilizada para reducir el ancho de banda necesario para transferir las imágenes sin que su calidad se degrade (o, al menos, no excesivamente), y también para conseguir que el vídeo ocupe menos espacio en los soportes de almacenamiento reduciendo la resolución del color, pero sin mermar el brillo.

La notación utilizada para describir el submuestreo del color tiene habitualmente el formato X:X:X, como 4:4:4, 4:2:2 o 4:2:0, entre otras opciones que también son posibles. En realidad lo más correcto es expresarlo de forma genérica como Y’CbCr, teniendo en cuenta que Y’ es la luminancia (la cantidad de luz emitida por el panel hacia nuestros ojos), Cb identifica a la componente del color azul, y Cr corresponde al rojo. Es posible que en Internet también os encontréis con la sigla YUV al hablar del submuestreo del color, pero lo único que debéis saber es que significa lo mismo que Y’CbCr, aunque es preferible utilizar esta última nomenclatura.

Hdmi

Entender qué significa esta notación es más sencillo de lo que parece. Cada píxel tiene un valor de luminancia (Y’), azul (Cb) y rojo (Cr). La componente del color verde se calcula tomando como referencia las demás componentes y mediante cálculos bastante complejos. Ahora debemos imaginar una matriz de cuatro por cuatro píxeles, de manera que cada uno de ellos está definido por sus componentes Y’CbCr. La notación 4:4:4, que es la que nos ofrece más calidad porque no comprime nada el color, nos está indicando que todos los píxeles están identificados por su valor de luminancia, azul y rojo.

Sin embargo, si, por ejemplo, nos ceñimos a la notación 4:2:2, en cada una de las filas de nuestra matriz de cuatro por cuatro píxeles tendremos cuatro píxeles identificados por su luminancia (aquí no hay ningún tipo de compresión), dos píxeles alternativos identificados por su componente de azul, y otros dos píxeles alternativos identificados por su componente de rojo.

Submuestreo1

Otro ejemplo: la notación 4:2:0 nos está indicando que tenemos, en cada una de las filas de nuestra matriz, cuatro píxeles identificados por su luminancia y dos píxeles alternativos identificados por su componente de azul. En la siguiente fila tendremos de nuevo otros cuatro píxeles con su luminancia y dos alternativos con su componente de rojo.

Submuestreo2

En la práctica, la diferencia en términos de calidad de imagen entre 4:4:4 y 4:2:2 no es excesiva. Incluso 4:2:0 suele ofrecer una calidad bastante alta, aunque nos interesa tener en cuenta que la diferencia entre una opción y otra se percibe con más claridad cuando jugamos que cuando estamos viendo una película. Afortunadamente, las tarjetas gráficas de los PC y las consolas de última generación son capaces de detectar con mucha precisión cuál es el modo de submuestreo del color más avanzado soportado por la tele a la que se conectan, y lo activan.

HDMI 2.1: estas son las innovaciones por las que lo esperamos con impaciencia

Más resolución y mayores frecuencias de refresco

El incremento de la velocidad de transferencia introducido en la especificación 2.1 de HDMI nos permite transportar señales de vídeo con resoluciones y frecuencias de refresco muy superiores a las que nos propone la revisión 2.0. Este es el listado de resoluciones y cadencias de imágenes por segundo que admite la nueva iteración: 4K@50/60 Hz, 4K@100/120 Hz, 5K@50/60 Hz, 5K@100/120 Hz, 8K@50/60 Hz, 8K@100/120 Hz, 10K@50/60 Hz y 10K@100/120 Hz.

La especificación HDMI 2.1 soporta el espacio de color BT.2020 con codificación de 10, 12 y 16 bits

Es importante que tengamos en cuenta que para transportar señales 4K@120 Hz y 8K@60 Hz, que a medio plazo posiblemente serán las más interesantes para los aficionados a los videojuegos, es imprescindible que utilicemos uno de los nuevos cables HDMI con certificación Ultra High Speed. Por otro lado, en lo que concierne a la colorimetría, que, como hemos visto en la sección anterior, tiene un impacto claro en la calidad de imagen, la especificación HDMI 2.1 soporta el espacio de color BT.2020 con codificación de 10, 12 y 16 bits.

Además, también incorpora la tecnología de compresión de la señal de vídeo sin pérdida de calidad VESA DSC 1.2a, que nos permite alcanzar resoluciones superiores a 4K@50/60 Hz y 8K@60 Hz con codificación de color 4:2:0 de 10 bits, como, por ejemplo, 8K@120 Hz y 10K@120 Hz. Estas últimas resoluciones quedan muy lejos de nuestras necesidades actuales, pero no está de más que la especificación HDMI 2.1 las contemple porque lo que ahora nos parece innecesario en unos años podría ser muy apetecible, especialmente si nos ceñimos al mundo de los videojuegos. Como veremos más adelante, algunas de las innovaciones introducidas por HDMI 2.1 son más interesantes en el ámbito de los videojuegos que en el de la reproducción de películas.

Metadatos dinámicos desde fuentes externas

Con HDMI 2.1 también podremos transportar hasta nuestro televisor señales de vídeo que incorporan contenido HDR descrito por metadatos dinámicos, que son los utilizados por los estándares Dolby Vision y HDR10+. A diferencia de los metadatos estáticos de HDR10, que describen el color y el nivel de brillo de manera homogénea para todo el contenido, los metadatos dinámicos indican al televisor cómo deben ser la luminosidad y el color escena a escena.

Metadatos

Como es lógico, la calidad de imagen que nos ofrecen las tecnologías que utilizan metadatos dinámicos es mayor que la de los formatos que usan metadatos estáticos, sobre todo si nos ceñimos al detalle que el televisor consigue recuperar en las zonas más iluminadas. Eso sí, para transportar los metadatos dinámicos no es estrictamente necesario que utilicemos uno de los nuevos cables HDMI Ultra High Speed. Lo necesitaremos si la señal que transportamos es de tipo 4K@120 Hz u 8K@60 Hz, pero nos bastará utilizar un cable HDMI High Speed convencional si la señal acarrea una resolución o una frecuencia de refresco inferior.

eARC (enhanced ARC)

Esta tecnología es una versión mejorada de ARC (Audio Return Channel), de ahí su nombre en inglés, que permite a los televisores que la utilizan enviar cualquier formato actual de sonido digital multicanal de alta resolución a nuestro equipo de audio, sea este una barra de sonido, un receptor de A/V o cualquier otra solución. Incluso es capaz de lidiar con Dolby TrueHD, Dolby Atmos, DTS Master y DTS:X, que, hoy por hoy, son los formatos de sonido multicanal más exigentes.

Enhanced ARC puede extraer de uno de los puertos HDMI del televisor audio Dolby Atmos y DTS:X para enviárselo a un receptor de A/V o una barra de sonido

Además, da igual si el sonido de alta resolución procede de una app instalada en el propio televisor, de un contenido DVB-T HD, o, sencillamente, de una consola de videojuegos u otra fuente que tengamos conectada a nuestra tele. La transferencia del audio hasta nuestro equipo de sonido se llevará a cabo sin problema gracias, en gran medida, a la enorme velocidad de transferencia que habilita HDMI 2.1, y también al nuevo protocolo utilizado en el proceso de sincronización del vídeo y el audio.

Confiemos en que eARC acabe definitivamente con la molesta desincronización labial que todos hemos sufrido en alguna ocasión. Un último apunte interesante: eARC no solo es compatible con los nuevos cables HDMI Ultra High Speed, sino también con los más modestos cables HDMI High Speed con Ethernet. Algunos televisores de gama alta de Sony y LG ya incorporan esta tecnología.

Salida EIAJ-TosLink (digital óptica) HDMI (ARC) HDMI (Enhanced ARC)
CABLE UTILIZADO Fibra óptica HDMI HDMI High Speed con Ethernet o HDMI Ultra High Speed
SONIDO ESTÉREO
AUDIO COMPRIMIDO 5.1
AUDIO NO COMPRIMIDO 5.1 No No
AUDIO NO COMPRIMIDO 7.1 No No
COMPATIBILIDAD CON FORMATOS DE ALTA CALIDAD BASADOS EN OBJETOS (DOLBY ATMOS Y DTS:X) No No
VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA MÁXIMA 384 Kbps 1 Mbps 37 Mbps
VISIBILIDAD PARA PROTOCOLOS DE CONTROL No CEC Canal de datos eARC
COMPATIBILIDAD CON ENHANCED ARC No No
CORRECCIÓN DE LA SINCRONIZACIÓN LABIAL No Opcional Obligatoria
CONTROL Y DESACTIVACIÓN DEL VOLUMEN No Sí (CEC) Sí (CEC)

VRR (Variable Refresh Rate)

Esta prestación es interesantísima para los aficionados a los videojuegos. Y es que gracias a ella podemos obtener unas imágenes mucho más suaves y fluidas. En realidad esta innovación es una técnica de refresco adaptativo emparentada con AMD FreeSync y NVIDIA G-Sync, dos tecnologías con las que están familiarizados los jugadores de PC. Grosso modo lo que consigue es sincronizar las imágenes emitidas por la GPU del PC o la consola y las que reproduce el televisor, lo que nos ayuda a combatir unos defectos tan molestos como el tearing y el stuttering.

El primero provoca que la imagen quede deformada por una línea que la atraviesa horizontalmente de un extremo al otro, y el segundo induce la aparición de unos pequeños saltos en la cadencia de imágenes que reducen la fluidez y pueden arruinar nuestra experiencia. No cabe duda de que VRR tendrá un impacto muy positivo en las sensaciones de los jugones. Los televisores actuales de LG que incorporan HDMI 2.1 y algunos modelos de gama alta de Samsung, entre otras opciones, incorporan esta tecnología.

ALLM (Auto Low Latency Mode)

Al igual que VRR, esta prestación es muy atractiva para los jugones porque consigue reducir sensiblemente la latencia, que es el tiempo que transcurre desde que enviamos a la consola o el PC una señal desde nuestro mando de control hasta el instante en el que esta se refleja en el televisor. El modo automático de baja latencia hace posible que el dispositivo que tenemos conectado envíe una señal a nuestro televisor que le indica que debe activar esta modalidad de forma automática, evitando así que deba ser el usuario el que tenga que hacerlo manualmente. Algunos televisores de gama alta de LG, Panasonic y Samsung incorporan esta tecnología.

Tvfa

QFT (Quick Frame Transport)

Esta es otra característica de HDMI 2.1 atractiva para los aficionados a los videojuegos. Como hemos visto, la latencia es el tiempo que transcurre desde que llevamos a cabo una acción con el mando de control de nuestra consola o PC hasta que esta se refleja en la pantalla de nuestro televisor. Cuanto menor sea este desfase, mejor. Este lapso es la suma del tiempo que tarda en ser transportada la señal de vídeo a través de los circuitos de salida de la consola o el PC, el tiempo que necesita la interfaz para llevar la señal desde la fuente hasta el televisor, y, por último, el tiempo que necesita la tele para procesar la señal que recibe y dibujarla en el panel.

La tecnología QFT no puede intervenir ni en el primero ni en el último de estos tres tiempos porque no están ligados a la interfaz HDMI, por lo que su objetivo es reducir el tiempo que es necesario invertir en el transporte de la señal de vídeo desde la fuente hasta el televisor. Probablemente esta mejora no será drástica (saldremos de dudas cuando tengamos la oportunidad de probar a fondo un televisor que implemente esta prestación), pero cualquier reducción de la latencia, por mínima que sea, es bienvenida. Sobre todo si nos gustan los juegos más sensibles a este problema, como son los títulos de acción en primera persona o los juegos de lucha.

QMS (Quick Media Switching)

Esta tecnología es en cierto modo el resultado de aplicar VRR, el refresco adaptativo del que hemos hablado unos párrafos más arriba, al contenido cinematográfico. A priori parece no tener sentido porque una película o una serie está grabada con una cadencia de imágenes constante durante todo el metraje. Sin embargo, con relativa frecuencia cuando reproducimos tráilers desde un servicio de streaming tropezamos con contenido producido a 24, 50 o 60 Hz. Cuando el televisor reproduce uno de estos anuncios y a continuación pasa a otro con una cadencia diferente se ve obligado a modificar la señal de reloj y volver a sincronizarse, lo que provoca que la pantalla se quede en negro durante uno o más segundos. Esto es, precisamente, lo que evita la tecnología QMS recurriendo a la capacidad de VRR de asumir una cadencia de imágenes variable.

HDMI 2.1: la opinión de Xataka

Como acabamos de ver, las mejoras que introduce HDMI 2.1 frente a la revisión 2.0 son numerosas, y, lo que es más importante, tienen un calado profundo. Algunas de ellas mejorarán nuestra experiencia cuando vemos películas, pero no cabe ninguna duda de que los usuarios que más beneficios percibirán son los aficionados a los videojuegos. Y es que gracias a VRR, ALLM y QFT los televisores prometen ofrecernos una experiencia mucho más parecida a la que actualmente nos proponen los monitores para gaming, pero con la ventaja añadida de poder acceder a mayores tamaños de pantalla.

HDMI 2.1 adquirirá más relevancia cuando lleguen las próximas consolas de videojuegos

Precisamente las mejoras que nos propone HDMI 2.1 adquirirán más relevancia cuando llegue la próxima generación de consolas de videojuegos, que con toda seguridad incorporarán esta interfaz. De hecho, Xbox One X ya implementa varias características de HDMI 2.1, como la tasa de refresco variable o el transporte de vídeo HDR con metadatos dinámicos y de señales 4K a 120 Hz. Por el momento ni Sony ni Microsoft han confirmado nada oficialmente, pero las pistas que tenemos nos invitan a pensar con bastante rotundidad que las próximas Xbox y PlayStation aterrizarán en las tiendas durante 2020.

A lo largo de este artículo hemos comprobado que algunos de los principales fabricantes de televisores ya han introducido una o varias características de HDMI 2.1 en algunos de sus modelos más avanzados. La implementación más completa nos la ofrecen los televisores OLED y LCD LED Full Array de LG de 2019, el modelo MASTER Series ZG9 de Sony con resolución 8K y la serie QLED Q950R de Samsung, también con resolución 8K. Pero, como he mencionado en los primeros párrafos del artículo, podemos estar seguros de que la tecnología HDMI 2.1 estará mucho más afianzada en los televisores que llegarán a las tiendas el año que viene. Les seguiremos la pista y os mantendremos puntualmente informados porque, al igual que muchos de vosotros, estamos deseando que HDMI 2.1 llegue a muchos más modelos y nos entregue el 100% de su potencial.

Imágenes | QacQoc | CineDigital

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