HDMI 2.1认证规范是一片令人费解的乱象


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HDMI的设计初衷是为了简化影音连接。在HDMI出现之前,我的SACD/DVD播放器总共有9条模拟音频和视频线才能连到我的功放。现在,一根HDMI就够了。所以在某些意义上,HDMI的确是技术的进步。但这些年,这项技术也开始变得复杂,因为最新版本的HDMI已经夹杂了一长串的新功能。这一堆新功能,可能会和你正在考虑购买的设备兼容,也可能不兼容,这也许这就是为什么我写的HDMI 2.1权威指南,是我为Audioholics写的最长的文章的原因--它包含大量的细节。如果你想确保你的影音器材能像你期望的那样发挥作用,那就没有办法不看这些。遗憾的是,HDMI协会(HDMI LA)现在的做法无疑是在搅浑水,他们修改了规范,用于认可一个产品是否可以作为 "符合HDMI 2.1规范 "进行销售。这些变更使得新器材上几乎所有的HDMI端口都可以被标成HDMI 2.1,因此,说"符合HDMI 2.1 "实际上是没有意义的。在我们深入探讨这些新标准造成的影响之前,这里有一个关于HDMI的简单回顾 。


HDMI 2.1发展回顾


HDMI 2.1于2017年首次公布。它支持一种新的视频传输方法,称为FRL,代表固定速率链接。固定速率链接是一种信号技术,它是为实现更高的非压缩分辨率和高达48Gbps的超高带宽所研发的。FRL使用一个强大的前向纠错方案,结合一个链路训练协议。如果需要的话,它可以自动适应链路速率。FRL取代了TMDS(过渡最小化差分信号)的信号方法,它是以前HDMI规范的基础。当然这些都只是些理论,它在实际应用中意味着HDMI 2.1可以提供大量的新功能,这要归功于FRL提供的明显更高的带宽。自HDMI 2.1推出以来,这些功能大多被描述为 "可选的",这意味着不是每一个具有HDMI 2.1端口的设备,都会提供全部的功能。在我看来,HDMI 2.1功能的可选性一直都是,并且以后也是,造成用户关于2.1规范的所有乱象的罪魁祸首。


与HDMI 2.1相关的重要功能包括:


以4K 120Hz刷新率传输视频(包括10bit、HDR和无压缩颜色),或以8K 60Hz传输视频。

增强型音频回传通道(eARC),它允许全分辨率的音频信号从电视 "上游 "发送到音像设备。杜比TrueHD、杜比Atmos、DTS-HD Master 音频和DTS:X都可以以其原始的、无损的形式传输。

可变刷新率(VRR),减少或消除延迟、卡顿和画面撕裂,使游戏更加流畅和细腻。

自动低延迟模式(ALLM),它允许连接的显示设备(和AV功放)自动进入低延迟模式--又称 "游戏模式"--当用户玩视频游戏时,提供流畅、无延迟的画面。当播放普通视频内容,如电视节目或电影时,该设置会自动恢复正常。

快速帧传输(QFT),它减少了从信号源到显示器的信号传输过程中的延迟,从而使游戏、VR和其他互动内容的信号传输更加顺畅无阻。

快速媒体切换(QMS),它消除了在切换帧率后及显示内容之前可能出现的黑场/黑屏的延迟。


我早在2020年就指出,目前还没有针对影音产品的HDMI 2.1官方认证,但HDMI协会确实会决定哪些产品可以作为“符合HDMI 2.1”产品在市场上销售。我在2020年的HDMI2.1指南中最核心的一段是这样的:“制造商顶多只能列出每个产品支持的HDMI2.1功能。同样,带有HDMI 2.1端口的8K或4K电视实际上可能不支持上面列出的所有功能,因此,如果您正在考虑购买新设备,请不要光检查相关产品是否具有HDMI 2.1端口;一定要仔细查看它是否支持与您需要的那几项功能。“。这一建议到现在仍然适用,它也说明自HDMI 2.1发布以来,它有多么令人困惑。


请参阅以下HDMI乱象的案例:


2020年,索尼推出了X900H LED电视,它配备一个HDMI 2.1端口。厂家大张旗鼓地宣传这个端口,但其实此电视并不支持任何HDMI 2.1 功能。相反,诸如4K@120Hz、eARC和VRR等功能都是通过后来的固件更新才加上的。2021年10月当VRR在被增加时,新固件是有问题的,并将液晶面板的刷新率从120Hz降低到了60Hz。2020年,X900H的用户认为他们买到的是一台包含下一代功能的先进电视,因为该电视被宣传为包含一个HDMI 2.1端口,但截至到2021年底,这些用户仍在等待功能更新。


另一方面,索尼2020年的A8H OLED电视有老的HDMI 2.0a端口--而不是HDMI 2.1。但是,这台电视以及其他许多HDMI 2.0电视都可以支持eARC,使用起来也没问题。事实证明,虽然eARC是作为HDMI 2.1的功能推出的,但它可以被许多HDMI 2.0设备所支持,因为它不需要通过HDMI 2.0提供超过18Gbps的带宽。同时,一些带有HDMI 2.1端口的电视(如前面提到的索尼X900H)可能因为固件问题而不支持开箱即用的eARC。


2020年,来自Denon、Marantz和Yamaha的具有HDMI 2.1端口的AVR无法将4K 120Hz信号从Xbox系列X(或从高端PC显卡)传输连接的电视。有趣的是,来自索尼PS5的游戏机工作却正常,这导致一些报告互相矛盾 - 甚至其中一些来自AV功放的母公司,如 Sound United--称功放在某些情况下能正常工作。Sound United还提供了设置参考,提供了一个临时解决方法。这个其实是由提供解决方案的松下HDMI 2.1芯片故障引起的,因此无法通过固件完全解决。Sound United最终 "解决 "了这个问题,给受影响的功放型号的用户一个免费的硬件适配器,这是一个独立的外接盒子,需要一个额外的HDMI接线。这也许不是最妥善的解决方案,但它确实是解决了这个问题。


去年的LG OLED电视也有HDMI 2.1端口,但它们 "只能 "处理40Gbps的带宽,而不是HDMI 2.1所列出技术指标中最高的48Gbps。一些用户对这一限制感到震惊;我甚至看到一些愤怒的帖子,指责LG缩减了电视的功能。实际上,这并不是一个大问题。这些电视40Gbps的带宽已经足够容纳下一代视频信号源的所有HDMI 2.1功能,如Playstation 5和Xbox SX游戏机,带宽值并不是最重要的事情,支持哪些功能才是真正重要的。也许正是这样一些令人费解的例子,才导致HDMI LA重新思考关于HDMI 2.1的标准。


最新规范


那么新规范都有什么变化呢?首先,要知道HDMI 2.0合规检测已经停止了。所有将来的设备与HDMI 2.x的连接将被检查HDMI 2.1的合规测试,即使它们在旧标准下被认为是HDMI 2.0设备。这些设备不必提供任何新的HDMI 2.1的功能,来通过HDMI 2.1 合规性测试。此外,原HDMI 2.0的功能现在被认为是HDMI 2.1的一个子选项。由于所有HDMI 2.1新功能从一开始就被认为是 "可选的"。所以新电视可以被标记为 "符合HDMI 2.1"(制造商可以在其HDMI端口旁边印上 "HDMI 2.1"),即使该电视没有FRL,没有动态HDR,没有 ALLM,没有eARC,没有VRR,没有QMS,没有QFT,没有4K 120Hz,而且只有18Gbps的带宽。实际上,一个HDMI 2.0设备现在可以假扮成一个HDMI 2.1 设备,只要它提交过合规测试。


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HDMI 2.1的带宽示意图


实际上它只有两个要求。


1.    设备必须支持 "至少一个HDMI 2.1功能",但现在HDMI协会认为几乎所有的东西都是HDMI 2.1的功能--甚至包括早期版本的HDMI相关的老功能。因此,比如说支持3D视频的电视现在也可以符合HDMI 2.1的要求,即使3D视频首次出现是在HDMI 1.4规范中!(这很荒唐,不是吗?)


2.    设备的宣传材料必须列出其支持的功能。


据我所知,这些规范并不是由HDMI协会对外发布的。相反,一些眼尖的读者发现在产品公告的细节中出现了一些相互矛盾的说法时,这些规范才被曝光。关于HDMI 2.1的新乱象(不要与旧的乱象相混淆)始于中国制造商小米公司宣布了一款显示器。它被称为 "快速液晶显示器24.5英寸240Hz版"。正如TFT Central报道的那样,该显示器宣传海报称其具有HDMI 2.1端口,但有用很小的文字写道,"本产品的HDMI 2.1接口支持TMDS协议,最大支持分辨率为1920 x 1080"。综上所述,HDMI 2.1是建立在FRL协议,而不是TMDS(虽然TMDS也包括在内,以确保向下兼容老的HDMI设备)。在一个所谓的HDMI 2.1设备中完全没有FRL是第一个危险信号。虽然带有HDMI 2.1端口的显示器并不要求显示任何特定的分辨率,但很明显,一个1080p的显示器只使用TMDS协议,不可能给我们提供与HDMI 2.1的关联任何新的功能,直到出现这个。TFT Central联系了HDMI LA协会,以了解该产品是否真的被授权作为HDMI 2.1标准进行销售,结果确实如此。进一步揭示了上述HDMI 2.1的新规范的问题。

一个支持HDMI 2.1的功能并不一定意味着它能完全达到预期的效果。例如,许多采用联发科HDMI 2.1芯片的电视可以接收4K 120Hz视频信号,但会(将垂直分辨率减半),或不兼容VRR而无法实现更流畅的游戏。值得信赖的评论员可以提供更准确的数据来帮助你做出明智的购买决定。在(HDTV测试的YouTube频道),我们会使用专业的设备来检查我们测试的HDMI 2.1电视的HDMI带宽。我们还投入了多个PS5和Xbox Series X游戏机,以测试这些HDMI 2.1电视在实际游戏中的4K 120Hz、ALLM和VRR能力。我们也是为数不多的使用专业测试模式对全4K 120Hz分辨率进行常规测试的评测机构之一,而且我们并不回避对不能解决全4K 120Hz分辨率的电视进行评价。-Vincent Teoh高清电视测试


一些报道此事的科技网站指责HDMI协会有意迎合不良厂商,他们想把所有东西都作为 "HDMI 2.1 "来销售。即使许多设备缺乏我们认可的HDMI 2.1标准相关的能力和功能。(HDMI LA是由HDMI论坛指定的授权2.1版HDMI规范的代理机构,而该论坛主要由消费电子产品制造商组成)。我认为这是一个公平的评价。但是正如我前面提到的,在这些事出现之前,我们并不是那么清楚,还以为新规范也许是为了更清晰,也可能只是被误解,但是他们真诚努力的结果。无论这些规则是由哪一连串的事件促成的,都很难把这个新标准看作是一种改进。标签化的最大意义在于标记--USB的版本、HDMI的版本、音频编解码器的名称和数字采样率等--它应该是使人们更容易判断不同的设备能不能正确地一起工作。如果你必须阅读每个规格表上的所有细节,只是为了找到一个可以符合你需求的产品,那么制定这个HDMI 2.1规范的意义何在?毫无疑问,那些HDMI 2.1功能支持为零的低价产品制造商巴不得在电视的背面印上 "HDMI 2.1 "的字样,并将其卖给那些完全不懂的人。更令人沮丧的是,还有很多良心制造商--这些公司宁愿在他们的新款入门级电视标上 "符合HDMI 2.0标准",而不是 "符合HDMI 2.1标准",以便诚实地表达产品的性能,并避免因客户不满意而带来的麻烦。

但这些公司无法再将其产品提交给HDMI 2.0标准测试。他们必须提交给新的,假的HDMI 2.1标准,并以此来推销他们的产品。



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HDMI 2.1的乱象特征


线材怎么办?幸运的是,HDMI协会的认证程序对线材的要求比对电视的要求更严格,而且也很明确。虽然廉价线材和更耐用、质量更高的线材之间存在一些潜在质量差异,但你不需要在HDMI线材上花费大量资金来保证性能。任何经过认证的 "超高速 "HDMI线材都可以提供HDMI 2.1的全部功能。


就你可能得到的最终体验效果而言。与最新的游戏机相关的4K/120Hz、ALLM和VRR功能实际上只是一个更复杂和令人费劲问题的冰山一角,当它涉及到 其他因素,如压缩技术、比特深度和色度子采样也在起作用,这都是影响因素。从本质上讲,不同的HDMI实施方案可以支持不同的数据传输速率。- John Archer, What Hi-Fi?


总结


我认为可以这样说,HDMI 2.1合规认证,就目前的情况来看,并不适合用户。它太复杂了,需要用户掌握太多知识,做太多的工作,才能做出明智的购买决定,来获得理想的效果。(如果你需要更多的证据来证明HDMI作为一种技术已经变得过于复杂了,可以看看下面这个令人眼花缭乱的表格。)进一步说,目前的HDMI 2.1兼容方案是不真诚的。根据Brad Bramy的说法,他是HDMI LA的营销副总裁。现在制造商可以重新提交一个旧款HDMI 2.0产品进行合规性测试,然后将其作为HDMI 2.1设备进行销售。例如,如果LG 有大量2018年翻新的B8 OLED电视,该公司就可以提交产品进行新的合规性测试,然后将B8作为HDMI 2.1设备进行销售,尽管它在最初销售的时候只符合HDMI 2.0的要求。尽管新规范规定制造商必须列出他们的HDMI 2.1设备支持哪些具体的功能,但要执行一个只用在宣传和/或包装材料的小字说明的标准要困难得多。


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HDMI的混乱令人眼花缭乱的表


当HDTV Test询问Brad Bramy关于HDMI LA如何执行这样的标准时,他说:"真正的问题是资源,因为每年有大约10亿台HDMI设备出货。有几千个型号和经销商,以及世界各地的几千个网站和店面,因此,要抓到大量的违规行为是非常困难的"。据Bramy称,"当我们发现一些情况引起我们的注意,或有人向我们举报时,HDMI LA确实会进行调查。不过我建议还是前面说到的:查看你需要的具体功能,而不是假设 "HDMI 2.1 "意味着什么,因为 


因为它并不能代表。如果你想在4K分辨率下以120Hz刷新率玩游戏,就得在产品的规格表上寻找4K 120Hz。在某些时候,比如LG的2021年OLED电视,它将被印在HDMI端口上。的确,这些建议对普通消费者帮助不大,他们甚至可能不清楚他们需要什么功能。但现在,这就是我们能尽力做的最好的事情。


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