เรื่องของสายHDMI ผมเคยเขียนไว้อย่างละเอียดเมื่อสี่ปีที่แล้วใครสนใจสามารถอ่านได้จาก https://moraekhometheater.com/home/archive/2017/hdmi/ แต่เนื่องจากตอนนี้บางคนก็ยังสับสน บางคนก็เข้าใจผิดเกี่ยวกับเรื่องของสายHDMI ผมเลยนำเอาเรื่องนี้มาอธิบายอีกทีเพื่อให้ผู้อ่านสามารถเข้าใจหลักการคร่าวๆของสายHDMIรุ่นใหม่หรือVersion 2.1 ว่าเป็นยังไงบ้าง
สายHDMI รุ่นใหม่ล่าสุดตอนนี้จะเป็นรุ่น HDMI 2.1 บางทีก็จะเรียกชื่อว่า Ultra High Speed HDMI หรือ บางทีก็48G ซึ่งไม่ว่าจะเรียกอย่างไรจุดสำคัญของสายรุ่นใหม่นี้ต้องรองรับbandwidthที่ 48Gbps ดังนั้นเวลาซื้อสายมา กล่องอาจจะไม่ได้ระบุรุ่นไว้ หรือใช้ชื่อต่างออกไป แต่สำคัญให้ดูที่เขียนว่า 48Gbps
สายรุ่นใหม่มีการพัฒนาให้มีbandwidthสูงขึ้นเนื่องจากสามารถรองรับการส่งข้อมูลที่มาก โดย48Gbpsทำให้สามารถส่งข้อมูลเฟรมเพิ่มขึ้นเป็น60หรือ120เฟรมในแต่ละวินาที ซึ่งจะมีประโยชน์มากสำหรับการเล่นเกมส์และการดูภาพcontentที่เป็นกีฬา ทั้งยังทำให้สามารถรองรับการแสดงผลที่มีความละเอียดสูงมากขึ้นทำให้เห็นรายละเอียดของภาพและแสดงภาพที่มีรอยหยักลดลงภาพจะดูคมชัดรายละเอียดสวยงามมากขึ้น และยังเพิ่มความสามารถทั้งทางด้านภาพและเสียงอีกหลายอย่าง แต่ในที่นี้จะพูดถึงเรื่องภาพเป็นสำคัญเนื่องจากเป็นส่วนที่ใช้ข้อมูลสูงสุดในการการส่งผ่านข้อมูลสายHDMI
โดยเฉพาะResolution, Frame Rate, Color Depth รวมถึงChroma Subsampling(รายละเอียดอยู่ใน https://moraekhometheater.com/home/archive/2018/chroma-subsampling/ )ที่จะใช้เนื้อที่ของข้อมูลสูงสุด ส่วนColor Space , Brightness และข้อมูลด้านอื่นถือได้ว่าใช้ข้อมูลเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
จากตารางแสดงdata rateหรือbandwidthที่ใช้สำหรับการส่งข้อมูลภาพในรูปแบบต่างๆและรุ่นของสายHDMIที่รองรับ(Standard, High Speed, Premium High Speed, Ultra High Speed HDMI) จะสังเกตเห็นได้ว่าการดูหนังในห้องhometheater การใช้สายHDMI 2.0หรือ Premium High Speed HDMI ที่รองรับbandwidth 18Gbpsก็ครอบคลุมเกือบทั้งหมดแล้ว
เนื่องจากว่าในปัจจุบันไม่มีแผ่นหนังหรือการstreamingหนังใช้ส่งสัญญาณในbandwidhtสูงขนาดนี้ ดังนั้นการใช้สายHDMI 2.1นี้จะได้ประโยชน์มากกว่าในกลุ่มที่ใช้กับเครื่องเล่นเกมส์ที่รองรับการส่งข้อมูล48Gbps
สำหรับข้อดีของสายHDMIรุ่นใหม่ยังมีอีกหลายอย่างที่ไม่ได้พูดถึง ยังไงก็สามารถค้นหาอ่านเพิ่มเติมได้ตามข้อมูลในinternet
องค์ประกอบภายในสายHDMI 2.1และ 2.0 ถ้าดูผิวเผินก็จะมีการใช้สายที่อยู่ภายใน19เส้นเช่นเดียวกัน แต่ความจริงแล้วHDMI 2.1ได้เปลี่ยนแปลงรูปแบบการส่งสัญญาณจากแบบเดิมเพื่อให้สายสามารถรองรับข้อมูลในระดับ 48Gbpsได้
การส่งสัญญาณของสายHDMI 2.0 จะใช้สามส่วนหลักที่เรียกว่าช่องTMDSในการส่งข้อมูลด้านภาพและเสียง โดยในแต่ละช่องTMDSจะสามารถส่งข้อมูลได้ที่bandwidth 6Gbps รวมทั้งสามช่องก็เป็น18GbpsตามSpecของHDMI 2.0 โดยจะมีTMDSอีกช่องหนึ่งที่แยกใช้ในการควบคุมclockเพื่อให้ข้อมูลด้านภาพและเสียงของTMDSทั้งสามช่องsyncronizeกัน
แต่สำหรับการส่งข้อมูลของHDMI 2.1จะเปลี่ยนส่วนของช่องTMDS clockให้สามารถส่งข้อมูลภาพและเสียงได้ด้วย ทำให้มีช่องTMDS(เรียกใหม่ว่าเลน)ส่งสัญญาณได้เป็นสี่เลน เพิ่มความเร็วของbandwidthมากขึ้น
นอกจากนั้นHDMI 2.1ก็ยังเปลี่ยนรูปแบบการส่งข้อมูลเป็นแบบ Fixed Rate Link ทำให้ทำให้แต่ละช่องTMDSจากเดิมที่ส่งข้อมูลได้ 6Gbpsสามารส่งได้เป็น12Gbps รวมทั้ง4TMDSก็เลยทำให้สาย HDMI 2.1 สามารถส่งข้อมูลในระดับ 48Gbpsได้
จะเห็นได้ว่าการส่งข้อมูลระกว่างสายHDMI 2.0 และ HDMI 2.1 มีความแตกต่างกันหลายอย่างทั้งหน้าที่ของสายย่อยภายในแต่ละสาย และรูปแบบการส่งข้อมูล การที่จะทำให้ทั้งระบบสามารถส่งข้อมูลในระดับBandwidth 48Gbps อุปกรณ์ทุกตัวต้องรองรับการส่งข้อมูลแบบนี้ทั้งเครื่องเล่น สาย จอภาพ ถ้าอุปกรณ์ตัวใดตัวหนึ่ง หรือสายHDMI ไม่รองรับก็จะทำให้ความเร็วของการส่งข้อมูลลดลงเหลือเท่ากับที่เครื่องหรือสายเส้นนั้นๆรองรับเท่านั้น แต่บางทีไม่รองรับ48Gbpsก็ไม่ได้หมายถึงไม่มีภาพขึ้นมาที่จอนะครับเพราะอย่างที่บอกไว้ว่าในระบบhome theaterสายHDMI 1.4-2.0 ก็สามารถส่งข้อมูลได้เกือบหมดแล้ว หรือถ้าbandwidthสูงไม่ถึงโดยปกติระบบจะมีการdownข้อมูลในส่วนของframe rate, resolution, color depth, chroma subsampling ฯลฯ เพื่อให้จอภาพยังสามารถแสดงภาพได้ ดังนั้นการที่ลองใช้สายเก่าๆแล้วมีภาพปรากฏบนจอไม่ได้หมายถึงว่าสายเส้นนั้นรองรับความเร็วสูงอย่างที่ตั้งค่าไว้อาจจะมีการลดข้อมูลในส่วนของภาพในบางจุดก็ได้ ดังนั้นจะให้รู้bandwidthจริงๆก็ต้องใช้เครื่องมือวัดโดยเฉพาะเพื่อดูอัตราการส่งข้อมูลของสายHDMIเส้นนั้น
อย่างผมมีเครื่องมือวัดbandwidthของสายHDMI 2.0 อยู่หลายเครื่อง โดยเครื่องก็จะบอกได้เลยว่าสายHDMIเส้นนั้นสามารถส่งข้อมูลที่bandwidht 18Gbpsได้หรือไม่ ส่วนเครื่องที่ใช้วัดbandwidthในระดับ 48Gbps ของHDMI2.1นั้นในตอนนี้ราคายังคงสูงอยู่ แต่ถ้าใครที่มีเครื่องAVR หรือ Pre-processorของ Marantz,Denonในบางรุ่นก็สามารถใช้วัดbandwidthของสายHDMIได้อย่างที่ผมเคยทำคลิปวิดีโอไว้ในการทดสอบสาย HDMI 2.0 https://youtu.be/GIwzHnjhVDY หรือสำหรับสายHDMI 2.1ก็สามารถดูได้จากคลิปนี้ https://www.youtube.com/watch?v=SC2kVsubQnQ (นาทีที่ 3:00)
สิ่งที่กำหนดBandwidthนอกจากจะเป็นประสิทธิภาพในการรับส่งสัญญาณของตัวสายเอง และความยาวของสายที่สายยิ่งยาวBandwidthก็จะลดลงแล้ว สิ่งสำคัญอีกอย่างก็คือตัวหัวของสายHDMI บางคนคิดว่าหัวของสายเป็นแค่ตัวjumpสายไปยังขั้วต่อเท่านั้นไม่มีความสำคัญอะไร ความจริงแล้วหัวของสายHDMIมีความลับหลายอย่างซ่อนอยู่ เนื่องจากจะมีการฝังchip, มีการใส่circuit, บางเส้นก็อาจจะมีสายไฟจากUSBเข้าเพื่อboostสัญญาณ หรือบางแบบก็จะดึงเอาไฟจากเครื่องที่ต่ออยู่มาเลี้ยงสาย และยังมีอีกหลายวิธีแล้วแต่การออกแบบของแต่ละบริษัท ทั้งนี้ก็เพื่อเป็นการเพิ่มbandwidth, ลดnoise/jitter และอื่นๆอีกหลายเหตุผลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งข้อมูลของสาย ดังนั้นbandwidthหรือversionของสายHDMIไม่ได้ขึ้นอยู่ที่ตัวสายอย่างเดียว แต่จะขึ้นอยู่ที่หัวของHDMIเป็นสำคัญด้วย
ดังนั้นก็จะเห็นได้ว่าการที่เครื่องเล่นหรือสายHDMIจะupgradeเพื่อเป็น HDMI 2.1บางทีการทำเฉพาะupdate firmwareอย่างเดียวนั้นทำไม่ได้ ต้องมีการupgradeในส่วนHardwareด้วย เช่นอาจจะต้องเปลี่ยนบอร์ดHDMIเลย เนื่องจากระบบการส่งข้อมูลผ่านHDMIรุ่นใหม่นี้มีการเปลี่ยนแปลงทั้งรูปแบบของTMDS channelsภายใน และส่วนของsoftwareที่ใช้การส่งข้อมูลแบบFRLดังที่อธิบายแล้ว
สรุปเรื่องของสายHDMIที่น่าสนใจ
1.สายHDMIมีversion เพียงแต่บางทีไม่ได้บอกตัวเลขว่าเป็นversion 1.4, 2.0 หรือ 2.1 แต่จะบอกว่าเป็นสาย Standard, High Speed, Premium High Speed, Ultra High Speed HDMIแทน หรือไม่ก็จะบอกเป็นBandwidthเลยว่าเป็น 10.2Gbps, 18Gbps, 48 Gbps โดยversionใหม่ขึ้นก็จะมีBandwidthที่สูงขึ้นตาม
2.การใช้สายHDMIรุ่นเก่าในระบบที่สามารถส่งbandwidthได้สูงกว่าก็จะทำให้bandwidthของทั้งระบบลดลงตามสายHDMIที่ใช้ ส่งผลให้คุณภาพของภาพ(picture quality element)ต้องลดลงตามbandwidthของสายHDMI
3.BandwidthของสายHDMIจะขึ้นกับความยาวของสายด้วย สายแบบเดียวกันที่ความยาวมากขึ้นbandwidthจะลดลง นอกจากนั้นหัวของสายHDMIก็เป็นส่วนสำคัญในการเพิ่มbandwidth กำหนดversionของสายHDMIเช่นกัน
4.สายHDMIที่ยาวมากอาจจะมีการใส่boosterอยู่ในชิปหรือทำเป็นสายไฟUSBบริเวณส่วนหัวที่ใช้ต่อกับจอภาพ(sink)เพื่อขยายสัญญาณที่dropลง ดังนั้นสายHDMIแบบนี้จะมีทิศทาง ต้องต่อสายตามทิศทางที่แจ้งไว้ในคู่มือเท่านั้น เพราะถ้าต่อกลับทิศ boosterไปอยู่ในส่วนติดกับเครื่องเล่น(source)ก็ไม่ได้ประโยชน์จากการboostสัญญาณใดๆ แต่ก็มีบ้างที่มีbooster ทั้งในส่วนของsourceและsinkเลย ยังไงต้องดูตามคู่มือว่าต้องต่อทิศทางไหน
ทั้งหมดนี้ก็เป็นเนื้อหาเกี่ยวกับสายHDMIในรุ่นใหม่ที่บางท่านอาจจะยังไม่ทราบหรือยังสับสนในบางจุด หวังว่าเมื่ออ่านแล้วคงสามารถนำข้อมูลนี้ไปตัดสินใจในการเลือกใช้สายHDMI versionต่างๆให้เหมาะสมกับระบบของห้องHome theaterได้ ต้องขอขอบคุณแหล่งข้อมูลดีๆและภาพสวยๆที่นำมาใช้ประกอบในบทความนี้จากYouTubeช่อง Sound United Training, Audioholics, Murideo ด้วยครับ
