En coulisse
UHD, 4K et 8K : la véritable signification du transfert de données
par Luca Fontana
HDMI 2.1 : chroniques d'un gros bordel
18/11/2020
Traduction: Sophie Boissonneau
Le HDMI 2.1 était censé signer le retour de Saint HDMI. Mais l'interface qui gère les grandes quantités de données entre les consoles de nouvelle génération et les télévisions semble poser plus de problèmes qu'elle n'en résout.
« Luca, quelle télévision me recommandes-tu pour les nouvelles générations de consoles ? » Cette question, on me l'a posée des dizaines de fois, surtout par mail ces derniers temps. Car la PlayStation 5 et les Xbox Series S et X sont arrivées, et les gamers suisses veulent la télévision parfaite pour s'adonner à leur passe-temps favori.
La réponse devrait être simple. En théorie. La génération précédente de consoles offrait encore une résolution UHD à 60 images par seconde (FPS). La nouvelle génération passe à 120 FPS ou 60 FPS pour une définition 8K. Les télévisions doivent donc être capables de traiter de nouvelles quantités de données nettement plus importantes qu'auparavant pour être compatibles avec la nouvelle génération.
Le secret ? Le HDMI 2.1 : une nouvelle interface améliorée entre la télévision et la console.
Donc si votre téléviseur supporte le HDMI 2.1, alors c'est bon, non ? Ce serait trop beau. Le HDMI 2.1 pose tellement de problèmes aux fabricants que depuis plusieurs semaines, il ne se passe pas un jour sans que quelqu'un, quelque part, fasse une découverte plus ou moins scandaleuse. Quelque chose du genre « La fonction Y du HDMI 2.1 ne fonctionne pas pour le fabricant X » et « On travaille sur une mise à jour du firmware, mais personne ne sait exactement comment, quand et si elle va sortir ».
Voici donc venu le temps de faire une chronique de cet échec. Et de l'expression la plus absurde de cette année :
mise à jour de firmware.
4 mai : le HDMI 2.1 de LG est paralysé
En 2019, LG est le premier fabricant de télévisions à installer la nouvelle interface HDMI 2.1 dans ses produits et en est félicité. Les TV de LG seraient « à l'épreuve du temps », selon les grands noms de l'industrie, et selon moi. Après tout, il est déjà clair en avril 2019 que la nouvelle génération de consoles ne tardera pas à arriver.
Un an plus tard sort le premier scandale, qui n'en est en fait pas un du tout. En mai 2020, LG annonce que la nouvelle génération de télévisions pourra supporter le HDMI 2.1, mais que, contrairement aux télévisions de 2019, l'interface n'utilisera pas la totalité de la bande passante HDMI 2.1 de 48 gigabits par seconde (Gb/s), « seulement » 40 Gb/s.
De nombreux clients LG ont alors eu peur que la bande passante pour la résolution UHD et 120 FPS ne soit pas suffisante. Selon LG, aucune crainte à avoir. La bande passante est encore assez large pour une résolution UHD à 120 FPS et une qualité HDR. Pas de drame. D'ailleurs, les optimisations intelligentes de l'image et du son obtiendraient de meilleurs résultats si la capacité de calcul était retirée du port HDMI 2.1 et réaffectée aux fonctions d'IA de la télévision.
En attendant, les téléviseurs OLED 2020 de LG sont en effet considérés comme les meilleurs téléviseurs pour jeux vidéo disponibles sur le marché aujourd'hui. C'est également l'avis de mon collègue et éditeur gaming Phil, qui a mis la télévision à l'épreuve en tant que moniteur de jeux vidéo.
Jusqu'ici, pas de problème avec le HDMI 2.1.
2 septembre : LG a des problèmes de VRR
Quatre mois plus tard, John Archer, journaliste à Forbes, est l'un des premiers à rencontrer une fonctionnalité HDMI 2.1 qui pose des problèmes aux téléviseurs LG : les taux de rafraichissement variables.
Le problème : les cartes graphiques ont des taux de rendering variables, alors que les téléviseurs ont des taux de rafraichissement fixes. Si ces deux fréquences ne sont pas synchrones, on obtient des images avec des déchirures, ou tearing en anglais. Le HDMI 2.1 lutte contre ce phénomène en introduisant une nouvelle fonctionnalité pour les téléviseurs : les taux de rafraichissement variables. En anglais : Variable Refresh Rates (VRR).
Si le VRR est activé sur le téléviseur, il synchronise sa fréquence d'image avec la fréquence de rendering de la console ou de la carte graphique du PC. Cela permet d'éviter le tearing. Cependant, selon Archer, l'activation du VRR dans les zones sombres de l'image donne un noir qui ressemble plus à un gris délavé. Cela se voit notamment sur les téléviseurs OLED, dont le noir est nettement plus foncé que celui des téléviseurs LCD.
Il n'existe actuellement aucune solution. Cependant, Archer rapporte que LG a reconnu le problème et travaille à en trouver une.
20 septembre : les cartes graphiques de Nvidia et leur HDMI 2.1 qui ne fonctionne pas dès le début
John Archer, encore lui, fait un rapport sur les problèmes du HDMI 2.1 de la nouvelle génération de cartes graphiques de Nvidia utilisées avec les téléviseurs HDMI 2.1 de LG. C'est à nouveau la fréquence d'image qui pose problème, plus précisément le propre processus VRR de Nvidia, G-Sync.
- La G-Sync jusqu'à 120 FPS entraîne une perte totale de l'image et un écran noir
- Sous-échantillonnage de la chrominance forcé à 120 FPS sur les téléviseurs 2020, indépendamment de la G-Sync ou du VRR
Bien que la faute ait été initialement attribuée à LG et à son HDMI-2.1 40 Gb/s coupé, ce n'est que plus tard qu'il est devenu évident que le problème de compatibilité a probablement été causé par la carte graphique.
En attendant, le problème est résolu grâce à la nouvelle mise à jour du firmware LG et aux pilotes de la carte graphique Nvidia. C'est du moins ce que rapportent Vincent Teoh, calibreur et testeur de télévision pour la chaîne HDTVTest, ainsi que les nombreux commentaires des lecteurs sur les forums spécialisés. À propos, si vous avez toujours des problèmes avec votre carte graphique Nvidia, jetez un coup d'œil ici. Il semble que quelques personnes aient eu des problèmes même après la mise à jour du firmware et du pilote, qui ont ensuite été corrigés.
23 octobre : panne totale du récepteur avec HDMI 2.1
Un mois plus tard, les signalements de problèmes de compatibilité n'ont pas diminué, au contraire. Une nouveauté, cependant : les télévisions LG ne sont cette fois pas concernées. Ce sont les récepteurs des marques Denon, Marantz et Yamaha qui sont pris pour cible par les médias.
Bonne nouvelle pour les Sud-Coréens, mauvaise nouvelle pour les autres. Les cyniques auraient pu soutenir jusqu'à présent que LG n'était tout simplement pas à la hauteur de la nouvelle norme. Mais il y a ensuite eu le problème de la carte graphique de Nvidia. Puis des récepteurs.
La norme elle-même est-elle trop exigeante ? Trop compliquée ? Trop incompatible avec le matériel actuel ?
Quoi qu'il en soit, les trois fabricants utilisent les mêmes puces HDMI 2.1 fabriquées par Panasonic Solutions. Ces puces seraient défectueuses : elles ne contrôlent pas correctement les quatre voies de données à 12 Gb/s introduites avec HDMI 2.1 (48 Gb/s au total). C'est cela qui provoque l'écran noir sur la télévision. Nous en avons déjà parlé dans notre podcast digitec.
Pendant ce temps, Denon, Marantz et Yamaha travaillent fébrilement sur des solutions qui seront présentées « à l'avenir ». Peut-être. Si le problème est effectivement causé par un matériel défectueux, alors aucune mise à jour de firmware au monde ne pourra le résoudre.
3 novembre : le problème du VRR de LG n'est toujours pas résolu
Ça se complique encore pour le HDMI 2.1. John Archer, qui ne parlait à l'origine que du gris flou dans les zones sombres de l'image lorsque les problèmes de VRR de LG sont apparus, rapporte à présent que le scintillement et les artefacts de l'image apparaissent aussi dans les scènes sombres lorsque le VRR est activé.
Et LG ?
Si le fabricant sud-coréen n'a pas encore trouvé de solution, il a au moins déterminé l'origine du problème : la correction gamma.
Lorsque la télévision OLED utilise des débits binaires inférieurs à 120 Hz, la courbe gamma ne correspond pas au taux de rafraichissement.
Qu'est-ce que cela signifie exactement ? L'œil humain ne perçoit pas les différences de luminosité de manière linéaire. Cela signifie que dans les zones particulièrement sombres ou claires de l'image, il ne détecte pas les différences de luminosité aussi bien que dans les zones intermédiaires.
Les téléviseurs corrigent cette particularité avec des courbes gamma : elles garantissent que les couleurs des zones sombres sont affichées plus claires et les couleurs des zones claires plus sombres qu'elles ne le sont en réalité. Ainsi, notre œil peut percevoir les différences de luminosité de manière linéaire, c'est-à-dire exactement de la même manière, dans toutes les zones de l'image. Le problème de LG est que sa correction gamma est conçue pour une fréquence de 120 Hertz (Hz) ou 120 images par seconde. Cependant, des taux de rafraichissement plus bas sont également possibles lorsque le VRR est activé.
Par exemple, dans une scène à forte intensité graphique, le débit binaire passe de 120 à 60 images par seconde pendant quelques secondes. Pendant ce laps de temps, l'image ne s'accumule plus 120 fois par seconde, mais seulement 60 fois. Chaque image peut ainsi être vue à l'écran deux fois plus longtemps qu'auparavant. Selon LG, cela entraîne une « surcharge » des pixels qui représentent ces images en raison de la courbe gamma optimisée à 120 FPS. Et cela conduit aux problèmes signalés par Archer.
Une mise à jour du firmware peut-elle résoudre ce problème ? LG ne veut pas montrer ses cartes, mais travaille fébrilement à une solution. Selon Vincent Teoh, il est peu probable qu'une mise à jour du firmware puisse résoudre complètement le problème.
Comme l'explique Vincent dans la vidéo ci-dessus, il est plus probable qu'une mise à jour puisse réduire le gris délavé et le scintillement sans véritablement l'éliminer. Ce ne sera probablement le cas que pour la nouvelle génération de LG-TV qui sortira l'année prochaine, lorsque les connaissances acquises seront intégrées dans le développement du matériel.
Mais ce qui semble être une catastrophe totale pourrait simplement être un gâteau laissé un peu trop longtemps au four. Dans les forums et les commentaires, de nombreux lecteurs ne se plaignent pas de ces problèmes de scintillement ou de gris délavé.
Parmi eux, mon collègue éditeur gaming Phil : « J'ai joué pendant plus de 30 heures à Assassin's Creed sur les Xbox Series X avec VRR activé sur mon téléviseur LG CX, et je n'ai jamais rien remarqué. »
4 novembre : Sony est touché
Le rythme s'accélère : le HDMI 2.1 pose problème partout, et Sony n'est plus épargné. Pile au moment où la sortie de la PlayStation 5 est prévue. Avec la console nouvelle génération, les Japonais font également la promotion de la Bravia XH90 comme télévision gaming phare et parfaitement équipée pour la PlayStation 5.
Problème : la mise à jour sortie le 14 octobre et qui aurait dû rendre la télévision « prête » pour la PlayStation 5 ne peut pas afficher une image UHD réelle et native à 120 Hz.
4kfilme.de suppose que l'image en mode jeu est d'abord rendue en HD et 120 images par seconde, puis seulement ensuite convertie en UHD. On le voit très bien avec des polices, du texte et des lignes droites floues et pas nettes. Une référence à la fausse UHD non native.
Mais Sony applique la politique de l'autruche. Dans une première déclaration à Vincent Teoh, datée du 27 octobre, le fabricant japonais affirme que la Bravia XH90 offre un affichage extrêmement fluide, ce qui est le plus important pour les gamers. Les effets secondaires mentionnés seraient liés au fait que l'UHD à 120 Hz nécessite une bande passante élevée. En revanche, dans une image animée, ces effets secondaires ne seraient pas du tout perceptibles.
Au sein de la communauté Sony, le tollé est immédiat. Tout comme LG et Samsung, Sony utilise une interface HDMI 2.1 avec quatre voies de données de 10 Gb/s chacune. Au total, cela signifie « seulement » 40 Gb/s au lieu des 48 Gb/s de bande passante qui seraient disponibles avec la nouvelle norme HDMI. L'hypothèse selon laquelle la télévision de Sony aurait une bande passante trop faible se répand.
Serait-ce vrai ?
C'est peu probable, même si l'hypothèse paraît plausible. Après tout, LG et Samsung gèrent également une image UHD avec 120 images par seconde malgré la bande passante de 40 gigabits. Rien ne dit donc que Sony ne pourrait pas en faire autant.
7 novembre : les consoles nouvelle génération arrivent
Restons chez Sony et allons faire un tour du côté de Microsoft. Les deux fabricants admettent que ni la PlayStation 5 ni les Xbox Series S et X ne peuvent émettre un signal 8K natif pour le moment, même si les deux l'affirment dans leurs publicités. La PlayStation affiche même un grand logo 8K sur son emballage.
Cela ne signifie pas que les consoles ne peuvent pas gérer la 8K à 60 FPS, seulement que la fonction HDMI 2.1 reste désactivée pour le moment. Les deux fabricants affirment qu'ils publieront une mise à jour du firmware dès que les premiers jeux en résolution 8K seront développés. Cela semble raisonnable, même s'il est dommage que les télévisions 8K doivent encore se charger elles-mêmes de la mise à l'échelle pour le moment.
Concernant le HDMI 2.1, les ennuis ne sont pas encore finis. Du moins pour Sony. Comme le montrent de récents avis, la PlayStation 5 ne sera même pas capable de gérer des taux de rafraichissement variables pour le moment. Pas de VRR non plus. Pour personne.
Y aura-t-il une mise à jour du firmware ? Espérons. C'est probable. Nous verrons bien.
13 novembre : Sony fait machine arrière
Revenons au Bravia XH90, le téléviseur phare de Sony pour jeux vidéo. Alors qu'il y a quelques jours, personne ne voulait reconnaître les problèmes, on s'est soudain rendu compte que les bugs signalés après la mise à jour – qui ne sont soudainement plus des effets secondaires – sont dus à un problème de logiciel.
Conséquence : Sony travaille sur une, vous l'aurez deviné, mise à jour du firmware qui devrait « régler » le problème. Vincent Teoh note que cela ne permet pas de savoir si Sony peut réellement résoudre le problème ou souhaite seulement le contourner. Par exemple, en réduisant la largeur de bande requise à la résolution UHD et à 120 FPS par le sous-échantillonnage de la chrominance. Cela permettrait d'obtenir une image UHD native.
Mais ce n'est qu'une hypothèse. Nous ne le saurons pas exactement avant que la mise à jour du firmware soit disponible, et nul ne sait quand ce sera le cas. Sony nous demande cependant de consulter régulièrement cette page jusqu'à ce que la mise à jour du firmware soit disponible. Dans l'une de ses dernières vidéos, Vincent a déclaré : « Je suis un testeur professionnel de télévisions, mais en ce moment, j'ai plutôt l'impression d'être un testeur professionnel de mises à jour de firmware ».
Alors Luca, quelle télévision ?
Chers lecteurs, si vous vous demandez encore quelle télévision choisir pour la prochaine génération de consoles, je ne peux pas vous répondre. Pas encore. Je préfère être honnête.
Pourquoi ? À cause de toutes ces histoires avec le HDMI 2.1. Elles sont imprévisibles et transforment toute prévision en véritable loterie. Elles montrent que les télévisions ont depuis longtemps cessé d'être de vulgaires écrans n'affichant que des informations d'image. Ce sont des ordinateurs modernes, calculant, traitant et interagissant avec du matériel et des logiciels externes. Les nouvelles technologies et normes peuvent parfois entraîner de petits ratés. Dans le cas du HDMI 2.1, probablement plus que ce que beaucoup avaient cru possible.
Il va falloir s'y habituer. Les mises à jour de firmware sont maintenant aussi régulières que les patches dans World of Warcraft. En tant qu'early adopter d'une nouvelle technologie, vous prenez le risque d'investir de l'argent dans une technologie jeune disponible rapidement, mais qui ne sera vraiment mature que dans ses versions ultérieures.
Alors si vous pouvez attendre, attendez. Au moins jusqu'à l'arrivée des télévisions de 2021 qui auront tiré les leçons des erreurs que leurs prédécesseurs continuent de commettre.
Luca Fontana
Senior Editor
Luca.Fontana@digitecgalaxus.chVivre des aventures et faire du sport dans la nature et me pousser jusqu’à ce que les battements du cœur deviennent mon rythme – voilà ma zone de confort. Je profite aussi des moments de calme avec un bon livre sur des intrigues dangereuses et des assassins de roi. Parfois, je m’exalte de musiques de film durant plusieurs minutes. Cela est certainement dû à ma passion pour le cinéma. Ce que j’ai toujours voulu dire: «Je s’appelle Groot.»
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