源自 flatpanelshd


理解HDMI 2.1

什么是HDMI 2.1？它是HDMI协会的最新HDMI版本。除了更高的带宽，它还提供了eARC、VRR和ALLM等功能。有些功能是可选的--你甚至可能在HDMI 2.0芯片组上看到其中的一些功能。

然而，你不能就此得出结论，有了"HDMI 2.1支持 "就能在一个电视或播放器/游戏主机得到所有的功能，你最好单独检查一下。

- "HDMI2.1是HDMI端口的最新版本，支持一系列更高的视频分辨率和刷新率，包括8K 60和4 K120，分辨率最高可达10K。还支持动态HDR格式，带宽能力提高到48Gbps，"HDMI协会解释说。

现在，有些人认为这意味着HDMI 2.1=48Gbps。据称，任何低于这个数字的东西都不是 "完整的"、"真正的"、"受限的 "或使用其他字眼。这样说对吗？其实并非如此。一个系统根据其能力进行扩展是非常正常的。如果不是这样，你购买的产品一般会贵得多。这里面可能有一个很好的比喻就是汽车。

当确认LG2020年的新款OLED电视在HDMI 2.1上被 "限制 "在40Gb/s，而不是2019年LG OLED电视的48Gb/s时，曾引起了一阵骚动。在这，有人指出索尼X900H/XH90的48Gb/s带宽更有优势。正如你今天也许知道的那样，LG 2020 OLED电视能够处理从HDMI进入屏幕的HDMI 2.1信号（即4K 120），没有限制。目前，索尼XH90/X900H不是这样的；4K 120视频信号在视频链的某处被降级，最终影响到画面细节（或分辨率）。

索尼正在努力进行 "修复"，但正如你所看到的，HDMI 2.1的带宽并不能保证任何东西。它不能作为质量的衡量标准。它不能保证48Gb/s的数据通过视频链传输到屏幕和你的眼睛能看到的一切。如果你认为LG 2019年的OLED电视在某种程度上是比2020年的OLED型号更先进的视频硬件，那你就错了--这是另一个话题了。

正如你可能知道的，我们之前没有特别关注LG电视的40Gb/s带宽，索尼X900H/XH90的48GB/s带宽，或任何其他设备的HDMI 2.1带宽。这是我们一个有意的选择。我们拥有所有的测试工具，也可以接触到所有相关的电视、播放器、游戏机和设备，并对所有这些设备有多年的经验。当你看完这篇文章时，也许你会更好地理解为什么我们选择不去报道它。

以上例子是电视和显示器，即终端设备。信号在这里到达终点，如果你足够幸运，你会得到一个非常优秀的画面。信号源/播放器和中间设备的能力也可以是息息相关的。带有HDMI 2.1的媒体播放器或游戏主机，如PlayStation 5或Xbox Series X，将根据电视通过所谓的E-EDID（增强扩展显示识别数据）系统告诉它的能力来调整其HDMI 2.1输出。播放器/游戏主机选择输出什么最终取决于它是如何设计的--不同的设备对HDMI 2.1输出的选择不一定是一样的。


再有就是中间设备，如回音壁或AV功放。这些既不是信号源也不是显示终端。因此，对于HDMI来说，这些中间设备更加灵活是很关键的。信号源和显示终端有按其性能调节的元件，但中间设备不应设置任何限制；它们必须有足够的HDMI带宽，让信号以最原始的形式通过。这就是为什么第一批HDMI 2.1AV功放被称为 "有缺陷的"产品--当然到今天这些问题基本都有解决方案。这也是为什么HDMI 2.1的新eARC功能，更鼓励你不要让视频信号经过AV功放或回音壁；将播放器/游戏主机直接连接到电视，并通过eARC将音频回传到AVR/回音壁的原因之一。


FRL，色深和带宽

正如我们的LG 2020 OLED和索尼X900H/XH90的例子所示，使用HDMI 2.1带宽作为电视功能或视频质量的衡量标准并不是一个好主意。

同样，使用HDMI 2.1带宽，作为播放器/游戏主机的性能的指标也不是一个好主意。

让我们介绍一下FRL，即固定速率传输。虽然这个缩写不被广泛认可，但它实际上是HDMI 2.1的基础。如果你想把HDMI 2.1等同于什么，那就等同于FRL。它是实现HDMI 2.1中更高带宽的原因。FRL取代了TMDS（Transition-minimized differential signaling），后者是HDMI 2.0和以前的HDMI规范的基础。


  "FRL是Fixed Rate Link的缩写，它是HDMI 2.1规范中支持的一种信号技术。FRL对于实现更高的非压缩分辨率（如4k 60以上）以及高达48Gbps的超高速带宽是必要的。HDMI组织解释说："它也是压缩视频传输所需要的，这反过来又使4k 60等较低数据率和10K 120等超高像素率视频得以运行。"它取代了TMDS。注意，HDMI 2.1 规范仍然需要对 TMDS 的支持，以便向后兼容，并且仍然无缝支持数十亿使用 TMDS 的 HDMI 设备。”

像许多其他视频系统一样，HDMI在 "模式 "中运行，有了FRL，它就有了新的固定速率模式，可以包含不止一种色深和色度采样的变化。

挖掘色深、色度采样和HDMI时钟/信号远远超出了本文的范围，你甚至不需要了解其中任何内容。这里重要的是，你要明白，HDMI的运作模式。

我们现在看到试图评估一个信号源设备/游戏主机的能力，根据它设置的HDMI 2.1输出，甚至评级设备都基于这些的做法。最突出的是PlayStation 5和Xbox X系列，它们是第一批配备HDMI 2.1的两个游戏机。

徒劳无功

有些人认为Xbox X系列拥有更多的HDMI 2.1硬件，因为其输出模式为40Gb/s，而PS5的输出模式为32Gb/s。或者说，PS5是一个12位的系统，有12位的输出。

事情其实是这样的：在某些HDMI模式下，HDMI信号诊断工具，如直通设备或电视内置的工具不能确定色深（8、10或12位）或色度采样（4：2：0或4：2：2）。所以你也不能根据带宽来推断这些参数。这是一个固定速率的传输，还记得吗？只有信号源才知道在这种HDMI模式下实际发送的色深度/色度采样。一个HDMI诊断工具会告诉你8位，另一个会告诉你10位，还有一个会告诉你12位。因此这只是盲目的猜测，没有任何科学根据。

其他参数，如分辨率和刷新率，当然是可以确定的（定时信号）。而在其他HDMI模式中，当该模式只有一个选项时，可以推测出色深。请看下面的图表。


HDMI 2.1模式

一个可以是8位、10位或12位，以及4:2:0或4:2:2的hdmi模式的例子。hdmi诊断工具只能猜测。图表：hdmi组织

总结
所以，让我们试着用一个例子来做个总结。一台电视将通过E-EDID向PlayStation 5或Xbox系列发出其能力的信号，这是标准化的（也就是为什么游戏机可以自动检测你的电视的能力并相应地切换其输出）。然后，游戏机将根据其设计好的方式选择特定的HDMI模式。

即使是同一台电视，PS5和XSX也不一定会选择相同的HDMI模式--事实上，通常也不会。在我们的一台支持HDMI 2.1的电视上，PS5目前将其默认模式设置为HDMI 2.1 FRL速率4，而Xbox X将其设置为HDMI 2.1 FRL速率5。但这并不是确定的，它并没有告诉我们很多信息。也没有告诉我们这些游戏机的确切能力。

游戏机5的HDMI 2.1输出的例子

XBOX系列X的HDMI 2.1输出示例

这里涉及许多内部设计，需要更深入的研究。而未来的固件更新--例如PS5将启用8K输出以及VRR，Xbox X系列将启用8K输出--也可能会改变一些事情。

因此，请不要急于下结论。也不要用HDMI 2.1带宽作为硬件能力或画质的指标。