HDMI 2.1 是什麼？頻寬 48 Gbps 的新一代 HDMI 標準

HDMI 2.1 將 HDMI 連結的最大未壓縮頻寬提升到 48 Gbps，是 HDMI 2.0 18 Gbps 的 2.67 倍。它於 2017 年 11 月首次發布，是 HDMI 標準歷來最重大的升級。多出的頻寬讓單一纜線就能實現更高解析度、更高更新率與更豐富的色深。

HDMI 2.1 一定要換新纜線嗎？舊的 HDMI 線還能用嗎？

建議選用為 HDMI 2.1 設計的纜線。連接器外觀與現行 HDMI 相同，且標準向下相容，因此舊線仍能傳輸訊號；但 HDMI 2.1 需要更好的遮蔽性能與更強的 EMI 抗干擾能力，才能穩定承載 48 Gbps。一條在 4K 60Hz 沒問題的纜線，不一定能支撐更高的資料傳輸率。

為什麼 HDMI 2.0 無法支援 4K 60Hz 10-bit 色深？

因為頻寬不夠。傳送 4K 60Hz、4:4:4 色度取樣與 10-bit 色深的訊號需要 20.05 Gbps，而 HDMI 2.0 連線僅提供 18 Gbps。這個差距就是 18 Gbps 在許多應用中成為瓶頸的原因，也是任何高於 4K 60Hz 的訊號應該使用 HDMI 2.1 介面的理由。

eARC 是什麼？和 ARC 相比多了哪些能力？

eARC 是增強版音訊回傳通道（enhanced Audio Return Channel），其優勢在於頻寬。自 HDMI 1.4 起內建的原始 ARC 僅約 1 Mbps，這限制了音質，也無法傳輸未壓縮格式。eARC 將此提升到 37 Mbps，足以承載無損 5.1 與 7.1 聲道音訊，例如 Dolby TrueHD 與 DTS-HD MA，也就是 Dolby Atmos 和 DTS:X 的載波訊號。

HDMI 2.1 新增了哪些遊戲功能？

共四項。VRR 可讓螢幕同步顯示卡輸出，減少畫面卡頓與撕裂，相當於 VESA 版的 G-Sync 與 FreeSync。快速畫面傳輸以更高速率傳送每幀畫面，降低傳輸延遲。ALLM 會自動將相容電視切換到遊戲模式。快速媒體切換則在訊源變更影片格式時消除黑畫面。

HDMI 2.1 最高可支援到什麼解析度？

HDMI 2.1 支援最高 10K（即 10240x4320）、120fps 的視訊訊號。它也支援 VESA DSC 1.2a 壓縮，可處理最高 16-bit 色深，並原生編碼 YCbCr 4:2:0 與 4:2:2，將有效頻寬放大到 120 Gbps 而不犧牲影像品質。只有極高解析度與高更新率的裝置才需要 DSC，而且並非所有 HDMI 2.1 裝置都支援 DSC。

HDMI 2.1 是什麼？全新特性、48 Gbps 頻寬與 10K 支援

HDMI 2.1 最初於 2017 年 11 月發布，可以說是 HDMI 標準最重要的升級。其頻寬增加至48 Gbps，是HDMI 2.0（18 Gbps）頻寬的2.67倍。

HDMI 2.0 及其更新版本 HDMI 2.0b 在過去五年中一直是 HDMI 標準最常見的版本。自2019年以來，電視產業率先為HDMI 2.1鋪路，HDMI 2.1已成為8K超高清電視的標準。最好的 4K 電視也大量配備 HDMI 2.1，而將於 2020 年底推出的下一代遊戲機 PS5 和 Xbox Series X 也配備 HDMI 2.1。

由於 HDMI 2.1 仍然是相對較新的標準，因此您不必太擔心您的 4K 電視、串流媒體播放器或 4K 超高清藍光播放器的過時情況。但如果您打算購買高階電視，請確保它配備 HDMI 2.1 端口，尤其是用於電影和遊戲。

HDMI 2.1 規格概述

連接器實體規格與當今的 HDMI 相同，具有向下相容性。
需要更好的屏蔽性能和具有更好抗電磁幹擾能力的電纜。
頻寬增加至 48 Gbps，是 HDMI 2.0 (18 Gbps) 的 2.67 倍。
可承載高達10K@120fps的視訊訊號。
新的視聽功能：動態 HDR 和增強音訊回傳通道 (eARC)。
新的遊戲功能：可變更新率 (VRR)、快速幀傳輸 (QFT)、自動低延遲模式 (ALLM) 和快速媒體切換。
新的視訊壓縮格式：VESA DSC 1.2a。

更高的解析度和刷新率

HDMI 2.1 增加的頻寬支援高達 10K (10240x4320) 的視訊訊號傳輸，涵蓋 HDMI 2.1 單對連接允許的大部分新解析度、色度取樣、位元深度和更新率。對於4K@60Hz以上的視訊訊號，所需頻寬大於HDMI 2.0的18 Gbps，因此8K電視和高階4K電視應配備HDMI 2.1介面；否則需要連接多條 HDMI 2.0 電纜（如果電視支援）。

HDMI 2.1 有哪些新功能？

除了解析度和更新率的巨大提升之外，HDMI 2.1 還有其他有用的新功能。

動態HDR

HDR（High Dynamic Range，高動態範圍）是自 4K 時代以來最受歡迎的畫質提升之一，能為影像內容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，它透過記錄影片實際亮度層級的中繼資料，告訴電視如何還原色彩與對比。但 HDR10 整部影片只有一組中繼資料，而實際亮度會隨場景變化，因此每個場景的對比還原難免出現偏差。動態 HDR 則可讓每個場景、每個影格的中繼資料（真實亮度）都不同，以更符合該場景或影格的需求，電視再依據中繼資料進行還原。Dolby Vision、HDR10+ 與 Advanced HDR 等進階 HDR 格式已採用動態中繼資料，並可透過現有 HDMI 連線傳輸，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，Audio Return Channel（ARC）就成為 HDMI 標準的一部分。ARC 讓您把所有訊源裝置（如藍光播放機、遊戲主機等）直接連接到電視，再透過 HDMI 線將聲音傳給 soundbar、擴大機或其他音響系統，大幅簡化佈線，也能用電視遙控器控制音訊設備。然而，ARC 的頻寬僅約 1 Mbps，限制了音質，也無法傳送高品質無壓縮音訊。eARC 則將可用頻寬大幅提升至 37 Mbps，足以傳送無損的 5.1 與 7.1 聲道音訊，例如 Dolby TrueHD 與 DTS-HD MA，也就是 Dolby Atmos 與 DTS:X 的載波訊號。

VESA DSC 1.2a 顯示串流壓縮

隨著現代高碼率影片普及，影像訊號需要越來越大的頻寬，因此需要新的壓縮方式。最常見的是 Display Stream Compression（DSC）。DSC 最初為電腦平台開發，由於僅相容 RGB 編碼影像，無法有效編碼大多數電視訊號。負責 DSC 的 VESA 組織推出了更新版本 DSC 1.2a，最高支援 16-bit 色深，並可原生支援 YCbCr 4:2:0 與 YCbCr 4:2:2 編碼，無需先轉換為 RGB。HDMI 2.1 支援這項技術（但並非所有 HDMI 2.1 裝置都支援），可將 HDMI 2.1 線材的最大傳輸頻寬提升至 120 Gbps，同時不犧牲畫質。只有極高解析度、高更新率的裝置才需要 DSC。

可變更新率（VRR）

可變更新率是玩家最關注的功能之一。它能同步螢幕與訊源（顯示卡輸出）的更新率，讓遊戲體驗更流暢，減少或消除延遲、畫面卡頓與撕裂。由於緩衝影格更少，您不必再在影像瑕疵與輸入延遲之間取捨，理想情況下兩者都能降低。它類似 Nvidia 的 G-Sync 與 AMD 的 FreeSync，但這兩者僅能透過 DisplayPort 使用；VRR 則是 VESA 推出的版本。

快速畫面傳輸（QFT）

快速畫面傳輸（QFT）改變了影像從訊源傳輸到顯示器的方式，以更高的速率傳送每個影格，進而降低延遲。整體輸入延遲由多種因素造成，包括顯示器處理與顯示影像所需的時間。QFT 無法完全消除輸入延遲，但能縮短訊源與顯示器之間傳輸時間所產生的延遲。輸入延遲是衡量電視遊戲表現的重要指標之一，因此這項功能對遊戲玩家相當友善。

自動低延遲模式（ALLM）

自動低延遲模式（Auto Low Latency Mode），也就是所謂的自動遊戲模式，是專為玩家設計的另一項功能。相容的電視在偵測到正在進行遊戲時，會自動開啟低延遲（遊戲）模式，省去每次手動切換的麻煩。它甚至能區分正在玩遊戲或觀看影片，並視需求自動切換。Samsung 在這項功能上引領業界，部分 2018 年機型已經相容。

快速媒體切換（Quick Media Switching，QMS）

過去，當訊源的任一參數改變時，電視、螢幕等顯示裝置在顯示新影像前會先黑畫面數秒鐘。這在遊戲主機上特別常見，因為輸出更新率甚至解析度會隨內容而變。快速媒體切換（Quick Media Switching，QMS）解決了這個問題：只要訊源與顯示裝置相容，當訊源切換影像格式時就不會再出現黑畫面，並立即切換到新的訊源。