【技术】HDMI ARC(音频回传通道)与eARC

2018-09-27 18:50:53 来源: AsiaOTT 作者:张晓宝 热度:
【众视媒体消息】HDMI具有内置音频回传通道(ARC),该系统可用于输出电视音频,但它有许多限制,迫使制造商将接收器作为视频链的一部分。一个名为eARC(增强型ARC)的增强版本有望解决所有问题,此文主要是解释了这些差异之处。
 
什么是HDMI ARC?
 
曾几何时,电视可以通过模拟唱机端口输出音频。可将它们分别记为右侧和左侧立体声的圆形红色和白色连接器。现代电视不再提供模拟音频输出,因为它们在逐渐被淘汰,有利于光学(S / PDIF)等数字输出端口,并且两根电缆可变味了一根。
 
随着2009年HDMI 1.4标准的推出,ARC(音频回传频道)正式问世。顾名思义,它可以通过HDMI线缆将音频从电视的HDMI ARC端口传输到条形音箱或接收器上。当需要将电视音频输出到外部设备时,这很实用,当流媒体应用程序进入电视时其相关性也更加的紧密。
 
这是HDMI组织的原始音调关联图:
 

 
HDMI ARC主要是基于IEC 60958-1规范,基本上是S / PDIF,也用作光学音频的基础。然而,HDMI标准(加上复制保护)的灵活性允许通过HDMI ARC传输额外的音频格式,而不是通过光学传输,但带宽仍然非常有限,基本级别为1Mb / s,尽管它是可以通过更多的数据进行推动的。
 
有限的带宽允许HDMI ARC提供立体声音频和压缩5.1环绕声。它可以被推送以传输包含元数据的Dolby Atmos流,但它需要一个称为共模的扩展,它不是基本规范的一部分,必须在TV(即LG OLED)和接收器中得到主动支持。但是,标准HDMI ARC的带宽对于压缩的7.1环绕声来说太有限了,对于无损音频(Dolby TrueHD或DTS-HD MA)则更是如此,ARC同步修正也是可选的。
 
ARC的其他元素也是可选的,这导致了电视制造商必须确切地确定自己支持哪些元素的情况。例如,电视中的某些ARC实现仅限于立体声,而支持环绕声的其他实现则非常不一致。寻找能够通过ARC从内部电视调谐器传递5.1环绕声的电视,并且拒绝处理来自其他来源的立体声以外的电视的情况并不少见。
 

 
HDMI ARC会改变电视行业吗?
 
ARC的局限性产生了一些意想不到的后果,因此接收器和放大器的制造商被迫要承担更多的责任。
 
回到模拟时代,有单独的视频和音频电缆,但HDMI可以包含两者,无法通过ARC(上游)从电视输出7.1环绕声或无损音频。但是,可以通过HDMI以另一种方式(下游)传输7.1环绕声和无损音频,这意味着可实现从蓝光播放器到接收器的转换。
 
这种限制导致了这样的情况:寻求最佳音频体验的观众被迫在到达电视之前通过接收器或条形音箱循环HDMI信号。这种方法远非没有很大的问题,因为它需要接收器/条形音箱提取音频信号,同时保持视频信号不受影响(直通)。另一种方法是让蓝光播放器具有两个HDMI输出(一个用于视频,一个用于音频),这通常是为高端播放器保留的功能。
 
在向4K分辨率过渡期间,许多用户意识到他们的接收器或条形音箱无法让4K视频信号通过。即使具有HDMI 2.0功能的接收器有时也会失败,因为他们缺乏对关键的HDCP 2.2复制保护协议的支持,而好莱坞已将其作为使4K视频信号在设备之间流动的必要条件。
 

 
过渡到HDR(高动态范围)视频是一个更大的问题。接收器支持HDR视频传递是不够的。 4K需要HDMI 2.0,HDR10需要HDMI 2.0a,HLG需要HDMI 2.0b。因此还必须使接收器支持Dolby Vision传递,可能会在不久的将来还会遇到其他的HDR格式支持。
 
接收器已成为视频链的一部分,在某种程度上是无意的,但它几乎没有解决问题。相反,它增加了生产成本,迫使制造商将额外的人力和资源用于开发和固件更新。对于条形音箱也是如此,如果制造商想要支持Atmos /无损音频格式的话。现代条形音箱配有全面的HDMI输入和输出面板。因此它可以让视频信号通过而不改变它,这听起来有些荒谬,但是没有别的选择,电视中的HDMI ARC仍然太有限了。
 
这也意味着即使像亚马逊和Netflix这样的服务想要超越杜比数字+用于流式传输音频的话,它们也会碰到HDMI ARC的问题,至少对于内置应用程序而言都会如此。
 
什么是HDMI eARC?
 
据悉行业中已经出现了一个解决方案,他们称之为eARC(增强型音频回传频道),这是电视音频向前迈出的一大步。
 
eARC作为HDMI 2.1标准的一部分已经推出,但正如FlatpanelsHD在2018年1月报道的那样,HDMI相关论坛已经确认eARC是HDMI 2.1的一个功能,可以通过固件更新添加到基于HDMI 2.0的设备,尽管它还是并不完全清楚硬件方面需要什么。带宽也将继续增加,标准ARC为1-3 Mb / s,eARC为37 Mb / s。它足以推动7.1环绕声和无损HD音频的发展,并且还有可能提供其他优势。
 
通过eARC,HDMI论坛还强制要求“Lip Sync Correction”,这意味着图像和音频应在整个视频/音频链中要保持完美同步。另一个变化是eARC不再依赖于HDMI CEC(控制协议)来进行发现和配对。 eARC拥有自己的专用数据通道,允许连接的设备在每端交换有关支持哪些音频格式的信息,系统将自动选择并使用最佳格式。
 
eARC在技术方面向前迈出了一大步,但它也可以解决之前提到的两难问题。接收器或条形音箱将不再是控制中心,不再需要处理视频信号。当然,如果你想要它仍然可以,但eARC改变了动态,并提供了另一种选择。在不久的将来,可通过HDMI向下游发送相同的音频质量和格式,可通过HDMI eARC向上游发送。
 
以下是HDMI论坛在eARC宣布时发布的图表。
 

 
对于杜比全景声(和DTS:X)在哪里适合所有这些也会有不少行业人想要了解。但重要的是要记住,基于对象的Dolby Atmos音频格式可以通过以下两种方式之一进行:
 
1,压缩在Dolby Digital Plus容器中。
2,Dolby TrueHD容器中的无损。
 
如前所述,已经可以通过HDMI ARC在DD +中输出Dolby Atmos,尽管在质量和扬声器通道数量方面存在一些限制。选择LG OLED电视上的内置Netflix应用已经可以实现。 eARC将使电视能够始终如一地输出高质量的杜比全景声(Dolby Atmos),并使电视能够进行无损杜比全景声(Dolby Atmos)传输。
 
将来,电视可以成为图像和音频的控制中心。音响栏将不再需要具有完整的HDMI输入面板。这将影响产品的设计方式,并希望在家庭应用中简化电视音频。
 
尽管还需要一些时间,但电视和连接音频系统需要支持eARC,目前国内外也有着一些进步迹象。带有eARC的新接收器已经问世,但是声带稍微落后了。此外,一些制造商已经宣布将通过固件将eARC添加到一些现有的接收器中。可以将现有的具备以太网的HDMI(HDMI with Ethernet)电缆用于eARC。如果想充分利用完整的HDMI 2.1封装(8K视频等),则只需要经过认证的“超高速”HDMI线缆即可实现。
 
eARC解决了几个问题,时间将证明这是否足够。该协议目前与HDMI标准相关,因此显然需要物理电缆连接。音频将来会越来越多地以无线方式传输,对于技术的升级探讨还将继续。

责任编辑:张晓宝

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