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。
