HDMI2.1有什么新特性?一文看懂HDMI 2.1

2019年以来,电视行业率先为最新的HDMI 2.1铺路,HDMI2.1已经是8K超高清电视的标配,高端4K电视也大量采用HDMI2.1接口;将于2020年末推出的下一代游戏主机PS5和X BOX X系列也将配备HDMI2.1接口。

在过去五年,HDMI 2.0及其较新的同级HDMI 2.0b接口仍是HDMI标准的最常见版本,但自2019年以来,电视行业率先为最新的HDMI 2.1铺路,HDMI2.1已经是8K超高清电视的标配,最好的4K电视也大量采用HDMI2.1接口;将于2020年末推出的下一代游戏主机PS5和X BOX X系列也将配备HDMI2.1接口。

HDMI 2.1最初于2017年11月发布,还是比较新的标准,您不用太担心您要购买的4K电视、流媒体播放器或4K超高清蓝光播放器即将过时;但如果您计划采购高端电视,请确保它搭载HDMI2.1接口,特别是电影和游戏用途。

HDMI2.1规格概述

HDMI 2.1可以说是HDMI标准最重大的升级,以下为HDMI 2.1规格概述:

  • 连接器物理规格与当今的HDMI相同,向下兼容。
  • 需要屏蔽性能更好。抗电磁干扰能力更好的的线缆。
  • 带宽提高到48 Gbps,是从HDMI 2.0(18 Gbps)的2.67倍。
  • 可以承载高达10K@120fps的视频信号。
  • 影音新特性:动态HDR、增强音频回程通道eARC。
  • 游戏新特性:可变刷新率VRR、快速帧传输QFT、自动低延迟模式ALLM、快速媒体切换。
  • 新的视频信号压缩格式:VEAS DSC 1.2a。

更大带宽

当您提高视频信号的分辨率时,该信号的数据量会增加。通过HDMI发送的3,820x2,160 4K UltraHD信号的数据量约为HD 1,920x1,080信号的4倍。如果将电缆视为管道,则需要比1080p更大的管道来传输4K信号。如果您增加帧速率,情况也是如此。您需要更大的管道来传输每秒60帧的图像,而不是相同分辨率的24fps图像。每秒更多图像,更多数据。

hdmi2.1、2.0和1.4带宽对比
hdmi2.1、2.0和1.4带宽对比

HDMI 2.1标准将HDMI电缆可以处理的最大未压缩带宽提高到48Gbps,最大压缩带宽提高到至少128Gbps。虽然设备实际需要这么大的带宽还需要一段时间,但18Gbps带宽的HDMI2.0在很多情况已经成为瓶颈。

例如, 传输具有4:4:0色度二次采样、10bit位深度的4k @ 60Hz视频信号,需要20.05Gbps的带宽,这个时候单对HDMI2.0连接就无能为力了。

更高分辨率和刷新率

HDMI 2.1增加的带宽将支持最高10k(10420x4320)的视频信号传输,下表涵盖了HDMI 2.1单对连接允许的大多数新分辨率、色度采样、位深和刷新率。

HDMI-2.1标准支持的分辨率和刷新率
HDMI-2.1标准支持的分辨率和刷新率

您可以看到4K@60Hz、8K@30Hz刷新率以上的视频信号传输需要的带宽都大于HDMI2.0的18Gbps,所以8K电视必备HDMI2.1接口,不然就要接多根HDMI2.0线缆(如果电视支持的话),高刷新率的4K电视最好也要有HDMI2.1接口,比如LG B9:

LG OLED65B9 FCA 65英寸 OLED护眼 丰富教育资源 AI人工智能 超薄全面屏 HDMI2.1 黑科技 智能网络电视
LG OLED65B9 FCA 65英寸 OLED护眼 丰富教育资源 AI人工智能 超薄全面屏 HDMI2.1 黑科技 智能网络电视
自营包邮无线京东价
¥ 15999京东直达

HDMI2.1有哪些新特性

除了分辨率和刷新率的巨大提升外,HDMI2.1还有其他实用的新特性,

hdmi2.1的新特性和历代版本对比
hdmi2.1的新特性和历代版本对比

动态HDR

4K时代以来,HDR(高动态范围)是我们最喜欢的画质改进,是视频内容更高对比度和丰富色彩的保证,目前最常见的HDR格式是HDR10,它使用元数据(元数据记录视频内容的实际亮度水平)来告诉电视如何还原影像的色彩和对比度。在当前版本的HDR10中,该元数据在每个视频内容中只有一组,而视频内容不同场景的实际亮度肯定会有差异,所以各个场景对比度还原肯定存在偏差。

动态HDR内容中每个场景每个帧的元数据(真实亮度水平)都可以不同,以更好地适应特定场景(或帧)。这样针对不同场景电视采用的还原的方式会根据元数据不同而不同。

动态HDR和静态HDR效果对比示例
动态HDR和静态HDR效果对比示例

杜比视界( Dolby Vision), HDR10 +和特艺 HDR的某些高级HDR版本已经使用了动态元数据,并且可以在现有的HDMI连接传递但需要占用额外的带宽,HDMI2.1新增一条传输动态元数据的通道,彻底解决了这个问题。

增强音频回传通道eARC

自1.4版以来,音频回传通道(ARC)已成为HDMI标准的一部分。ARC允许您将所有源设备(蓝光,游戏机等)直接连接到电视,然后使用一根HDMI线缆把声音信息传输到回音壁、接收器或其他音响,或者先连接到回音壁再把视频信号通过一根HDMI线缆传输到电视,这大大简化了布线。于此同时,您可以用电视遥控控制回音壁或其他音频设备,而不用使用音频设备专用的遥控器。

eARC连接示意图
eARC连接示意图

但是,ARC的当前有一些局限性。有限的带宽(〜1 Mbps)限制了可通过音频回传通道发送的音频质量,从而无法将高质量的未压缩音频发送到接收器。

eARC解决了这些问题,并真正确保了显示器和接收器的前瞻性。它极大地增加了ARC通道可以使用的带宽量到37 Mbps。这足够发送无损的5.1和7.1音频,例如Dolby TrueHD和DTS-HD MA,也就是Dolby Atmos和DTS:X格式音频的载波信号。

VEAS DSC 1.2a视频流压缩技术

随着现代高码率视频的普及,视频信号对带宽的要求越来越高,很明显,需要新的压缩方法。压缩视频流的最常见方法是一种称为“视频流压缩(DSC)的技术。DSC最初是在计算机平台开发的,由于只能兼容RGB编码的视频,因此无法有效地编码大多数电视信号。负责维护DSC的VESA小组发布了DSC的更新版本,称为DSC 1.2a,该版本最大颜色位深支持到16位,并启用了原生YCbCr 4:2:0和YCbCr 4:2:2编码支持而无需首先转换为RGB编码再压缩。

HDMI 2.1支持此技术,但并非所有将支持HDMI 2.1的设备都支持此技术,它在不影响图像质量的前提下,成倍提高了HDMI 2.1电缆可以传输的最大带宽到120Gbps。只有非常高分辨率,高刷新率的设备才需要DSC。

可变刷新率VVR

可变刷新率(VVR)是游戏玩家最感兴趣的功能。它可以同步屏幕和信号源(显卡输出的游戏画面)的刷新率,从而获得更顺滑游戏体验,减少或消除滞后,卡顿和帧撕裂。换句话说,在视频卡创建图像时,用于帧的缓冲区将更少,因此您不必在图像伪影和输入滞后之间进行选择,理想的是同时减少两者。

支持VVR的电视画面更流畅
支持VVR的电视画面更流畅

如果听起来很熟悉,那是因为它类似于Nvidia的 G-Sync 和AMD的FreeSync,这两者都只能通过 DisplayPort使用。其实就是VESA版的VVR,就叫它VESA-Sync吧。

快速帧传输QFT

快速帧传输更改了将图像从信号源传输到显示器的方式。QFT以较高的速率传输每个帧,以减少延迟。总输入延迟是许多因素的共用作用的结果,包括显示器处理图像并在屏幕上显示所花费的时间。QFT不会完全消除输入延迟,但是会减少信号源与显示器之间的传输时间所引起的延迟。

输入延迟是电视作游戏用途的一项重要指标,这是一个游戏友好型特性。

自动低延迟模式ALLM

自动低延迟模式(ALLM),也称为自动游戏模式,是专为游戏玩家而设计的另一项出色功能,兼容的电视在检测到正在玩游戏时自动开启电视的低延迟(游戏)模式。这免除了您每次开始游戏时都必须手动开启它的麻烦。它甚至知道玩游戏、在斗鱼上看别人玩游戏以及观看电影之间的区别,并根据需要自动进行切换。三星在此功能领先于行业,一些2018年的型号就已经兼容。

快速媒体切换QMS

过去的显示设备(例如电视和显示器)在信号源视频的任何参数发生变化时,屏幕会变黑几秒钟才会开始显示新的视频。这在玩主机游戏的时候尤其明显,因为游戏的输出刷新率甚至分辨率会根据内容变化。

快速媒体切换可解决此问题。如果信号源和显示设备都兼容,在信号源切换视频格式的时候将不再显示黑屏,而是立即切换到新的信号源。

HDMI 2.1常见问题

问:我一定要升级HDMI线吗?

答:这取决于您想做什么。HDMI 2.1使用与现有HDMI 2.0电缆相同的物理结构和相同的接口。除了需要超高带宽+以太网连接的eARC以外,其他大多数新功能都可以通过现有电缆在现有设备上实现。但是,如果您想传输任何更高分辨率或刷新率,最终将需要升级HDMI线。

秋叶原 hdmi线2.1版 8K数字高清线4k@120Hz 3D功能笔记本机顶盒连接电视显示器投影仪 8K超高清HDMI2.1版 1.5米 QS8200
秋叶原 hdmi线2.1版 8K数字高清线4k@120Hz 3D功能笔记本机顶盒连接电视显示器投影仪 8K超高清HDMI2.1版 1.5米 QS8200
京东包邮无线京东价
¥ 110京东直达

重要的是要注意,HDMI线本身并未绑定到特定版本。没有HDMI 2.0线或HDMI 2.1线之类的东西。取而代之的是对HDMI线进行某些最大带宽认证。HDMI 2.0通常要求最大带宽为18Gbps,经过认证的电缆可以标记为“高速”。通过HDMI 2.1最大带宽48Gbps认证的新电缆可以标记为“超高速”。这并不意味着“高速”HDMI线不能与HDMI 2.1设备一起使用,只是表明它尚未获得额外带宽的认证。

问:我的现有设备可以升级到HDMI2.1吗?

答:不太可能。HDMI 2.1的更高带宽需要显示器或电视上有足够先进的处理器,因此任何现有显示器都不太可能能够支持更高的分辨率或刷新率。另一方面,大多数附加功能只需要很少的附加带宽,尽管它们需要相当大的固件更改,但可以在现有设备上实现它们。至于eARC,具体来说,多家制造商已经宣布了在现有接收器上支持它的计划,有些已经接受了固件升级。

问:要买或者等HDMI 2.1接口的电视吗?

答:是否支持HDMI2.1和电视的性能是挂钩的,如果您计划入手中高端的电视产品最好选择支持HDMI2.1标准的型号,首批HDMI 2.1设备已经开始投放市场,包括LG的4K OLED系列电视三星Q900R等;如果您现在钟意的电视已经能满足您的需求就没必要等带HDMI2.1接口的型号。

问:HDMI 2.1电缆是否有以太网通道?

答:可以。超高速HDMI线支持HDMI以太网通道。

问:HDMI 2.1线使用什么类型的HDMI接口?

答:它与A,C和D型HDMI接口兼容。

问:新的HDMI电缆是否可以与现有的HDMI设备配合使用?

答:可以。由于它向后兼容,因此可以与现有的HDMI设备一起使用。

结论

HDMI2.1是一项重大升级,大多数主要电视厂商的高端型号已经开始兼容HDMI 2.1标准。如果您在家看电影,或者是狂热的游戏玩家,那么这将是您需要的东西,它将给您带来更多乐趣。它是HDMI的最新标准,确保您的设备不会轻易过时。

推荐阅读: 想要购买电视?这10件事你应该知道

原创文章,作者:10bests,禁止任何形式转载:https://www.10bests.com/everything-about-hdmi-2-1/

发表评论

邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注