HDMI 2.1 于 2017 年 11 月首次发布,可以说是 HDMI 标准最重要的一次升级。其带宽提升至 48 Gbps,是 HDMI 2.0(18 Gbps)的 2.67 倍。
在过去五年中,HDMI 2.0 及其升级版 HDMI 2.0b 一直是最常见的 HDMI 版本。自 2019 年起,电视行业率先为 HDMI 2.1 铺路,使其成为 8K 超高清电视的标准配置。大量高端 4K 电视也搭载了 HDMI 2.1;预计 2020 年底上市的新一代游戏主机 PS5 与 Xbox Series X 同样配备 HDMI 2.1。
由于 HDMI 2.1 仍是相对较新的标准,您无需过于担心现有 4K 电视、流媒体播放器或 4K 超高清蓝光播放机被淘汰。但如果您打算购买高端电视,请务必确认其配备 HDMI 2.1 接口,尤其是用于观影和游戏。
HDMI 2.1 规格概览
- 连接器物理规格与现有 HDMI 相同,向下兼容。
- 需要更好的屏蔽性能以及抗 EMI 能力更强的线缆。
- 带宽提升至 48 Gbps,比 HDMI 2.0(18 Gbps)高 2.67 倍。
- 可承载最高 10K@120fps 的视频信号。
- 新增影音特性:动态 HDR 与增强型音频回传通道(eARC)。
- 新增游戏特性:可变刷新率(VRR)、快速帧传输(QFT)、自动低延迟模式(ALLM)与快速媒体切换。
- 新增视频压缩格式:VESA DSC 1.2a。
更高带宽
视频信号分辨率越高,所含数据量越大。通过 HDMI 传输的 3,840x2,160 4K 超高清信号的数据量约为 1,920x1,080 高清信号的 4 倍。如果把线缆比作管道,承载 4K 信号需要比 1080p 更粗的管道。提高帧率同理:在相同分辨率下,以 60fps 传输画面比 24fps 需要更粗的管道。每秒画面越多,数据量越大。
HDMI 2.1、2.0 与 1.4 带宽对比
HDMI 2.1 标准将线缆可处理的最大未压缩带宽提升至 48 Gbps,最大压缩带宽至少达到 128 Gbps。虽然设备真正需要如此高带宽尚需时日,但 HDMI 2.0 的 18 Gbps 在许多场景下已成为瓶颈。例如,传输采用 4:4:4 色度采样、10bit 位深的 4K@60Hz 视频信号需要 20.05 Gbps 带宽,仅靠 HDMI 2.0 连接已无法满足。
更高分辨率与刷新率
HDMI 2.1 提升的带宽可支持最高 10K(10240x4320)的视频信号传输,涵盖 HDMI 2.1 单对连接所允许的大多数新分辨率、色度采样、位深与刷新率。对于 4K@60Hz 以上的视频信号,所需带宽超过 HDMI 2.0 的 18 Gbps,因此 8K 电视和高端 4K 电视最好配备 HDMI 2.1 接口,否则需要连接多条 HDMI 2.0 线缆(如电视支持)。
新特性
动态 HDR
HDR(高动态范围)是 4K 时代以来最受欢迎的画质改进之一,可带来更高对比度与更丰富的色彩。目前最常见的 HDR 格式是 HDR10,它使用记录内容实际亮度的元数据告诉电视如何还原色彩与对比度。HDR10 中每段视频只有一组元数据,而实际亮度因场景而异,因此各场景的对比度还原难免有偏差。动态 HDR 中每个场景、每一帧的元数据都可不同,以更贴合特定场景或帧。Dolby Vision、HDR10+ 与 Advanced HDR 等高级格式已通过现有 HDMI 连接采用动态元数据,但需额外带宽;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 版起,音频回传通道(ARC)便成为 HDMI 标准的一部分。ARC 允许将所有源设备(蓝光机、游戏主机等)直接连接到电视,再用一根 HDMI 线将声音传输至回音壁、功放或其他音响系统,也可先连接回音壁再经 HDMI 将视频信号传至电视,大大简化布线。您还可用电视遥控器控制回音壁或其他音频设备,而无需使用专用遥控器。