2017-11-28
TT作者 Tonetron Engineering Team · Dongguan Taitron Electronic Limited
HDMI Inc. 发布 HDMI™ 2.1
HDMI Inc. 发布的 HDMI™ 2.1 标准概览:48 Gbps 带宽(HDMI™ 2.0 的 2.67 倍),最高支持 10K@120fps,动态 HDR、eARC、VRR、QFT、ALLM 和 DSC 1.2a。
HDMI™ 2.1 于 2017 年 11 月首次发布,堪称 HDMI™ 标准有史以来最重大的一次升级。其带宽提升至 48 Gbps,是 HDMI™ 2.0(18 Gbps)的 2.67 倍。
过去五年,HDMI™ 2.0 及其更新版本 HDMI™ 2.0b 一直是最常见的 HDMI™ 标准版本。自 2019 年起,电视行业率先为 HDMI™ 2.1 铺平道路,它已成为 8K 超高清电视的标配。高端 4K 电视也大量配备 HDMI™ 2.1,而将于 2020 年底上市的下一代游戏主机 PS5 和 Xbox Series X 同样搭载了 HDMI™ 2.1。
由于 HDMI™ 2.1 仍是相对较新的标准,您不必过于担心现有的 4K 电视、流媒体播放器或 4K 超高清蓝光播放机会很快过时。但如果您计划购买高端电视,请务必确认其配备 HDMI™ 2.1 接口,尤其是用于观影和游戏时。
HDMI™ 2.1 规格概览
- 连接器物理规格与现有 HDMI™ 保持一致,并向下兼容。
- 需要更出色的屏蔽性能以及抗 EMI 干扰能力更强的线缆。
- 带宽提升至 48 Gbps,是 HDMI™ 2.0(18 Gbps)的 2.67 倍。
- 可传输最高 10K@120fps 的视频信号。
- 全新影音功能:动态 HDR 与增强型音频回传通道(eARC)。
- 全新游戏功能:可变刷新率(VRR)、快速帧传输(QFT)、自动低延迟模式(ALLM)以及快速媒体切换。
- 新增视频压缩格式:VESA DSC 1.2a。
更大带宽
视频信号的分辨率越高,其中包含的数据量就越大。通过 HDMI™ 传输的 3840×2160 4K 超高清信号的数据量约为 1920×1080 高清信号的 4 倍。如果把线缆比作管道,传输 4K 信号就需要比 1080p 更粗的管道。帧率也是如此:在相同分辨率下,以每秒 60 帧而非 24fps 传输画面,需要更粗的管道。每秒画面越多,数据量就越大。
HDMI™ 2.1、2.0 与 1.4 带宽对比
HDMI™ 2.1 标准将 HDMI™ 线缆可承载的最大未压缩带宽提升至 48 Gbps,最大压缩带宽则达到至少 128 Gbps。尽管设备真正需要如此高带宽尚需时日,但 HDMI™ 2.0 的 18 Gbps 已在许多场景下成为瓶颈。例如,传输一路 4K@60Hz、4:4:4 色度采样、10bit 位深的视频信号需要 20.05 Gbps 的带宽,这已经超出了 HDMI™ 2.0 单连接所能提供的上限。
更高分辨率与刷新率
HDMI™ 2.1 的带宽提升支持最高 10K(10240×4320)视频信号传输,涵盖了单路 HDMI™ 2.1 连接所支持的大部分新分辨率、色度采样、位深和刷新率。对于 4K@60Hz 以上的视频信号,所需带宽已超过 HDMI™ 2.0 的 18 Gbps,因此 8K 电视和高端 4K 电视应配备 HDMI™ 2.1 接口;否则需要连接多条 HDMI™ 2.0 线缆(前提是电视支持)。
全新功能
动态 HDR
HDR(高动态范围)是自 4K 时代以来最受欢迎的画质提升之一,能够带来更高的对比度和更丰富的色彩。目前最常见的 HDR 格式是 HDR10,它通过记录内容实际亮度水平的元数据,告诉电视如何还原色彩与对比度。HDR10 每段视频只有一组元数据,但实际亮度会随场景变化,因此每个场景的对比度还原难免存在偏差。动态 HDR 则允许每个场景、每帧画面的元数据不同,以更好地匹配特定场景或帧。Dolby Vision、HDR10+ 和 Advanced HDR 等先进格式已经通过现有 HDMI™ 连接使用动态元数据,但这需要额外的带宽;HDMI™ 2.1 新增了动态元数据传输通道,彻底解决了这一问题。
增强型音频回传通道(eARC)
自 1.4 版本起,音频回传通道(ARC)已成为 HDMI™ 标准的一部分。ARC 让您可以将所有信号源设备(如蓝光播放器、游戏机等)直接连接到电视,再通过 HDMI™ 线缆将声音传输给条形音箱、功放或其他音响系统;也可以先连接到条形音箱,再通过 HDMI™ 将视频传回电视,从而大大简化布线。此外,您还可以使用电视遥控器控制条形音箱或其他音频设备,而无需使用专用遥控器。
常见问题
HDMI™ 2.1 是何时发布的?哪些设备已经实际采用?
HDMI™ 2.1 最初于2017年11月发布。从2019年起,电视行业率先推动其普及,并成为8K Ultra HD电视的标准接口,大量高端4K电视也配备了该接口。下一代游戏主机PS5和Xbox Series X同样搭载了HDMI™ 2.1。
HDMI™ 2.1 会让现有的4K电视或蓝光播放器过时吗?
不会。HDMI™ 2.1 是相对较新的标准,因此无需担心4K电视、流媒体播放器或4K Ultra HD蓝光播放器会过时。该建议适用于购买新设备时:如果你正在选购高端电视,请确保其配备HDMI™ 2.1接口,尤其是用于观影和游戏。
为什么4K比1080p需要高得多的带宽?
因为信号中的数据量要大得多。通过HDMI™传输的3840×2160 4K Ultra HD信号所携带的数据量约为1920×1080 HD信号的四倍。如果把线缆比作管道,4K需要比1080p更粗的管道。帧率也是如此:在相同分辨率下,60帧每秒比24帧每秒需要更粗的管道。
8K或高端4K配置是否需要在电视上配备HDMI™ 2.1?
需要。任何高于4K 60Hz的视频信号所需带宽都超过HDMI™ 2.0的18 Gbps所能提供,因此8K电视和高端4K电视应配备HDMI™ 2.1接口。另一种替代方案(如果电视支持)是使用多条HDMI™ 2.0线缆连接,但这比使用单条HDMI™ 2.1链路更麻烦。
什么是动态HDR?它比HDR10好在哪里?
动态HDR允许亮度元数据逐场景、逐帧变化。最常见的格式HDR10仅为整段视频记录一组元数据,因此每个单独场景的对比度还原难免存在偏差。Dolby Vision、HDR10+和Advanced HDR已经使用动态元数据,但需要额外带宽;HDMI™ 2.1为其增加了专用通道,从而解决了这一问题。
ARC 有什么作用?HDMI™ 从哪个版本开始支持它?
ARC自HDMI™ 1.4版本起就是HDMI™标准的一部分。它允许你将蓝光播放器、游戏机等信号源设备直接连接到电视,然后通过一条HDMI™线缆将声音回传到条形音箱、功放或其他音响系统;也可以先连接到条形音箱,再将视频传至电视。这大大简化了布线,并可用一个遥控器控制音响设备。