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。
HDMI™ 2.0 及其后续版本 HDMI™ 2.0b 在过去五年中一直是 HDMI™ 标准最常见的版本。自 2019 年起，电视行业率先为 HDMI™ 2.1 铺平道路，使其成为 8K 超高清电视的标配。高端 4K 电视也大量配备 HDMI™ 2.1，而计划于 2020 年底推出的下一代游戏主机 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，您不必过于担心自己的 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。
HDMI™ 2.1 规格概览
- 连接器物理规格与现有 HDMI™ 相同，并向下兼容。
- 需要更优的屏蔽性能以及抗 EMI 性能更强的线缆。
- 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 和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。
- 全新视频压缩格式：VESA DSC 1.2a。
更大带宽
提高视频信号分辨率时，信号中的数据量也会随之增加。通过 HDMI™ 传输的 3,840×2,160 4K 超高清信号的数据量约为 1,920×1,080 高清信号的四倍。如果把线缆比作管道，传输 4K 信号就需要比 1080p 更粗的管道。提高帧率时也是如此：在相同分辨率下，以每秒 60 帧而非 24fps 传输画面需要更大的管道。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 4K@60Hz、4:4:4 色度采样、10 bit 位深的视频信号需要 20.05 Gbps 的带宽，这已经超出了单个 HDMI™ 2.0 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（10240x4320）的视频信号传输，涵盖了 HDMI™ 2.1 单条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）。
HDMI™ 2.1 有哪些新功能？
除了分辨率和刷新率的大幅提升，HDMI™ 2.1 还具备其他实用的新功能。
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，可为视频内容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，它通过记录视频内容实际亮度级别的元数据，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（真实亮度级别）不同，以更好地匹配特定场景或帧，电视据此进行还原。Dolby Vision、HDR10+ 和 Advanced HDR 等高级 HDR 格式已采用动态元数据，并可通过现有 HDMI™ 连接传输，但需要额外带宽；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 版本起，音频回传通道（ARC）已成为 HDMI™ 标准的一部分。ARC 允许将所有信号源设备（如蓝光播放机、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。它大大简化了布线，并可用电视遥控器控制音响设备。然而，ARC 的带宽有限（约 1 Mbps），限制了音频质量，无法传输高质量的未压缩音频。eARC 将可用带宽大幅提升至 37 Mbps，足以传输无损 5.1 和 7.1 声道音频，例如 Dolby TrueHD 和 DTS-HD MA，这也是 Dolby Atmos 和 DTS:X 的载体信号。
VESA DSC 1.2a 显示流压缩
随着现代高码率视频的普及，视频信号需要越来越大的带宽，因此需要新的压缩方式。最常见的是显示流压缩（DSC）。DSC 最初为计算机平台开发，由于仅兼容 RGB 编码视频，无法高效编码大多数电视信号。负责 DSC 的 VESA 组织发布了更新版本 DSC 1.2a，它最高支持 16 bit 色深，并可直接对 YCbCr 4:2:0 和 YCbCr 4:2:2 进行原生编码，无需先转换为 RGB。HDMI™ 2.1 支持该技术（但并非所有 HDMI™ 2.1 设备都支持），可将 HDMI™ 2.1 线缆的最大传输带宽提升至 120 Gbps，且不损失画质。只有极高分辨率、高刷新率的设备才需要 DSC。
可变刷新率（VRR）
可变刷新率（VRR）是玩家最关注的功能之一。它同步屏幕与信号源（显卡输出）的刷新率，带来更流畅的游戏体验，减少甚至消除延迟、卡顿和画面撕裂。缓冲帧更少，就无需在画面伪影和输入延迟之间取舍——理想情况下两者都能降低。它与 Nvidia 的 G-Sync 和 AMD 的 FreeSync 类似，但后两者仅通过 DisplayPort 提供；VRR 则是 VESA 推出的版本。
快速帧传输（QFT）
快速帧传输（QFT）改变了图像从信号源传输到显示设备的方式，以更高速度发送每一帧，从而降低延迟。总输入延迟由多种因素造成，包括显示器处理并显示图像所需的时间。QFT 无法完全消除输入延迟，但可减少信号源与显示设备之间传输时间带来的延迟。输入延迟是衡量电视游戏性能的重要指标之一，因此 QFT 是一项对游戏友好的功能。
自动低延迟模式（ALLM）
ALLM（自动低延迟模式），也常被称为自动游戏模式，是专为游戏玩家打造的一项功能。兼容的电视在检测到正在运行游戏时，会自动开启低延迟（游戏）模式，无需用户每次手动切换。它甚至能够区分游戏与观影场景，并按需自动切换。三星在该功能上率先布局，部分2018年款机型已兼容。
快速媒体切换（QMS）
过去，当信号源的任一参数发生变化时，电视、显示器等显示设备在显示新画面之前会出现数秒黑屏。这在主机游戏中尤为常见，因为输出刷新率乃至分辨率都会随内容而变化。快速媒体切换（QMS）正是为解决这一问题而生：当信号源与显示设备相互兼容时，切换视频格式便不再出现黑屏，可立即切换至新的信号源。
