2017-11-28
TT作者 Tonetron Engineering Team · Dongguan Taitron Electronic Limited
HDMI Inc. 發布 HDMI™ 2.1
由 HDMI Inc. 發布的 HDMI™ 2.1 標準概覽:48 Gbps 頻寬(為 HDMI™ 2.0 的 2.67 倍),最高支援 10K@120fps、動態 HDR、eARC、VRR、QFT、ALLM 與 DSC 1.2a。
HDMI™ 2.1 於 2017 年 11 月首次發布,可說是 HDMI™ 標準問世以來最重要的升級。其頻寬提升至 48 Gbps,是 HDMI™ 2.0(18 Gbps)的 2.67 倍。
HDMI™ 2.0 及其後繼版本 HDMI™ 2.0b,在過去五年間一直是最常見的 HDMI™ 標準版本。自 2019 年起,電視產業率先為 HDMI™ 2.1 鋪路,使其成為 8K Ultra HD 電視的標準配備。高階 4K 電視也大量搭載 HDMI™ 2.1,而次世代遊戲主機 PS5 與 Xbox Series X(預計 2020 年底上市)同樣配備 HDMI™ 2.1。
由於 HDMI™ 2.1 仍是相對較新的標準,您不必過於擔心現有的 4K 電視、串流媒體播放器或 4K Ultra HD 藍光播放機會很快過時。但若您正計畫購買高階電視,建議確認其配備 HDMI™ 2.1 連接埠,特別是用於觀賞電影與遊戲時。
HDMI™ 2.1 規格總覽
- 連接器物理規格與現行 HDMI™ 相同,並具備向下相容性。
- 需要更好的遮蔽性能與抗 EMI 干擾的線材。
- 頻寬提升至 48 Gbps,是 HDMI™ 2.0(18 Gbps)的 2.67 倍。
- 可傳輸最高 10K@120fps 的視訊訊號。
- 新增影音功能:動態 HDR 與增強音訊回傳通道(eARC)。
- 新增遊戲功能:可變更新率(VRR)、快速畫面傳輸(QFT)、自動低延遲模式(ALLM)與快速媒體切換。
- 新增影像壓縮格式:VESA DSC 1.2a。
更大的頻寬
當視訊訊號的解析度提高,訊號中的資料量也隨之增加。透過 HDMI™ 傳輸的 3,840×2,160 4K Ultra HD 訊號,其資料量約為 HD 1,920×1,080 訊號的四倍。如果把線材比喻為水管,要傳輸 4K 訊號就需要比 1080p 更粗的水管。提高更新率也是同樣道理:在相同解析度下,以每秒 60 張畫面取代 24fps 傳輸,就需要更大的水管;每秒畫面越多,資料量就越大。
HDMI™ 2.1、2.0 與 1.4 頻寬比較
HDMI™ 2.1 標準將 HDMI™ 線材可承載的最大未壓縮頻寬提升至 48 Gbps,最大壓縮頻寬則達到至少 128 Gbps。雖然實際上裝置要完全用到如此高的頻寬還需要一段時間,但 HDMI™ 2.0 的 18 Gbps 在許多情況下已成為瓶頸。例如,傳輸 4K@60Hz 視訊訊號,並採用 4:4:4 色度取樣與 10-bit 色深,需要 20.05 Gbps 的頻寬,這已超過單一 HDMI™ 2.0 連接所能提供的上限。
更高的解析度與更新率
HDMI™ 2.1 提升的頻寬可支援最高 10K(10240×4320)視訊訊號傳輸,涵蓋 HDMI™ 2.1 單一連接所支援的大部分新解析度、色度取樣、色深與更新率。對於 4K@60Hz 以上的視訊訊號,所需頻寬已超過 HDMI™ 2.0 的 18 Gbps,因此 8K 電視與高階 4K 電視應配備 HDMI™ 2.1 介面;否則就需要連接多條 HDMI™ 2.0 線材(若電視支援此功能)。
全新功能
動態 HDR
HDR(高動態範圍)是自 4K 時代以來最受歡迎的畫質提升之一,能帶來更高的對比與更豐富的色彩。現今最常見的 HDR 格式是 HDR10,它會利用記錄內容實際亮度層級的中繼資料,告訴電視如何還原色彩與對比。在 HDR10 中,每部影片只有一組中繼資料,但實際亮度會隨場景而變,因此每個場景的對比還原難免會有偏差。動態 HDR 則可讓每個場景、每個影格的中繼資料都不同,以更符合特定場景或影格的需求。Dolby Vision、HDR10+ 與 Advanced HDR 等進階格式,已可透過現有的 HDMI™ 連線使用動態中繼資料,但需要額外頻寬;HDMI™ 2.1 新增了動態中繼資料傳輸通道,徹底解決這個問題。
增強音訊回傳通道(eARC)
自 1.4 版起,音訊回傳通道(ARC)已成為 HDMI™ 標準的一部分。ARC 可讓您將所有訊源裝置(藍光播放機、遊戲主機等)直接連接至電視,再透過 HDMI™ 線將聲音傳輸到 soundbar、擴大機或其他音響系統;也可以先連接 soundbar,再經由 HDMI™ 將影像傳送至電視,大幅簡化佈線。您還能用電視遙控器控制 soundbar 或其他音訊設備,不必再使用專屬遙控器。
常見問題
HDMI™ 2.1 何時發布?哪些裝置真正採用它?
HDMI™ 2.1 最初於 2017 年 11 月發布。2019 年起電視產業帶動採用,它成為 8K Ultra HD 電視的標準介面,多數高階 4K 電視也配備 HDMI™ 2.1。次世代遊戲主機 PS5 與 Xbox Series X 同樣搭載 HDMI™ 2.1。
HDMI™ 2.1 會讓我現有的 4K 電視或藍光播放機過時嗎?
不會。HDMI™ 2.1 是相對新的標準,無需擔心現有 4K 電視、串流播放裝置或 4K Ultra HD 藍光播放機被淘汰。這項建議僅適用於新購機種:若您選購高階電視,請確認具備 HDMI™ 2.1 連接埠,尤其對電影與遊戲而言。
為什麼 4K 需要的頻寬遠比 1080p 高?
因為訊號資料量大得多。透過 HDMI™ 傳輸的 3840x2160 4K Ultra HD 訊號,資料量約為 1920x1080 HD 訊號的四倍。若把纜線比作水管,4K 需要比 1080p 更粗的水管;影格率亦然:同解析度下,60 fps 需要比 24 fps 更粗的管線。
8K 或高階 4K 配置,電視是否必須具備 HDMI™ 2.1?
是的。任何高於 4K 60Hz 的影像訊號,所需頻寬都超過 HDMI™ 2.0 的 18 Gbps,因此 8K 電視與高階 4K 電視應配備 HDMI™ 2.1 介面。另一種做法(若電視支援)是連接多條 HDMI™ 2.0 纜線,但不如單條 HDMI™ 2.1 連結簡潔。
什麼是動態 HDR?它比 HDR10 好在哪?
動態 HDR 可讓亮度元資料隨場景與影格變動。HDR10 作為最常見的格式,僅記錄整段影片的一組元資料,因此每個場景的對比還原難免偏頗。Dolby Vision、HDR10+ 與 Advanced HDR 雖已採用動態元資料,卻需要額外頻寬;HDMI™ 2.1 為此新增專屬通道,解決了這個問題。
音訊回傳通道(ARC)的作用是什麼?HDMI™ 從哪個版本開始支援?
ARC 自 HDMI™ 1.4 起即為標準功能。它可讓藍光播放機、遊戲主機等訊源直接連接電視,再透過同一條 HDMI™ 纜線將音效回傳至 soundbar、擴大機或其他音響系統;也可以先連接 soundbar,再將影像傳送至電視。這大幅簡化佈線,並可用一支遙控器控制音響設備。