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HDMI 2.1接口解析:规格与特色全解密

创作时间:
作者:
@小白创作中心

HDMI 2.1接口解析:规格与特色全解密

引用
CSDN
1.
https://m.blog.csdn.net/caozhaokun/article/details/141676379

随着次世代游戏主机的发布,HDMI 2.1规格正逐步走向普及。相比之前的版本,HDMI 2.1带来了显著的技术飞跃,不仅支持更高的分辨率和刷新率,还引入了多项创新功能。本文将深入解析HDMI 2.1的核心特点及其优势,帮助读者更好地理解这一跨时代的影音传输标准。

HDMI 2.1的主要目标

HDMI(高画质多媒体接口)自2002年问世以来,已经经历了多次重要升级。目前主流设备普遍采用的HDMI 2.0b标准,能够支持4K分辨率、60Hz刷新率以及HDR(高动态范围)技术,最大带宽达到18Gbps。然而,面对8K、10K等更高分辨率的需求,HDMI 2.0b显然力有未逮。

为8K普及化作准备

从HDMI 1.4版本开始,4K画质传输就被纳入官方标准,并在后续版本中逐步提升刷新率支持。但直到HDMI 2.1,才真正实现了4K 120Hz、5K、8K(7680x4320)和10K(10240x4320)分辨率的支持,理论带宽上限更是提升至48Gbps。

更先进的HDR体验

除了画质和刷新率的提升,HDMI 2.1还引入了动态元数据(Dynamic Metadata)功能,这为HDR技术带来了显著改进。虽然HDR10+和Dolby Vision都支持动态元数据,但为了避免专利和授权问题,开放性的HDR10+与HDMI 2.1的结合显得尤为重要。

HDMI 2.1的七大特色

特色1:动态HDR与各项升级

HDMI 2.1的最高传输带宽翻倍至48Gbps。在4K和5K分辨率下,支持原生120Hz刷新率;8K分辨率支持原生60Hz,若要达到100Hz或120Hz则需使用DSC(Display Stream Compression)技术;10K分辨率下则必须使用DSC。此外,HDMI 2.1完整支持BT.2020色域,并兼容动态和静态HDR解决方案。

特色2:超高速HDMI传输线

为了充分发挥HDMI 2.1的48Gbps带宽,需要使用通过官方认证的“超高速”(Ultra High Speed)HDMI线缆。这种线缆具备超低电磁干扰(EMI)特性,能够避免邻近设备在高速传输时受到干扰。

特色3:eARC增强版音讯回传通道

相比HDMI 1.4的Audio Return Channel,HDMI 2.1的eARC(Enhanced Audio Return Channel)传输带宽高达37Mbps,是前者的30倍。它支持未经压缩的5.1、7.1甚至32声道音频,并兼容DTS-HD、Dolby TrueHD等多种高位元速率格式,以及Dolby Atmos、DTS:X等家庭剧院格式。

特色4:VRR可变更新速率

VRR(Variable Refresh Rate)是HDMI 2.1为游戏玩家带来的重要功能。它通过保持与图像源同步,避免固定刷新率造成的延迟,有效解决画面撕裂问题。虽然需要输出端和输入端同时支持才能达到最佳效果,但相比传统的垂直同步(V-Sync)功能,VRR在避免画面撕裂方面更具弹性。

特色5:QMS快速媒体切换

QMS(Quick Media Switching)功能解决了多设备切换时出现的黑屏或画面冻结问题。无论画面来源的分辨率或刷新率如何变化,都能实现无缝切换。

特色6:ALLM自动低延迟模式

ALLM(Auto Low Latency Mode)能够自动检测并启动低延迟模式,省去了手动切换的麻烦。结合VRR、QFT(Quick Frame Transport)和QMS,HDMI 2.1为家庭娱乐体验带来了革命性的升级。

特色7:DSC视讯串流压缩

DSC(Display Stream Compression)技术是实现8K@120Hz和10K分辨率的关键。虽然压缩后的图像可能不如原生图像细致,但在48Gbps带宽下,仍能输出最高10K、120Hz的高品质视频。

对抗HDMI 2.1的竞争标准

DisplayPort 2.0

DisplayPort由VESA协会维护,目前消费级设备上常见的版本是DP 1.4a。真正能与HDMI 2.1竞争的是DP 2.0,它借助Thunderbolt物理层技术,理论传输带宽高达77.37Gbps。DP 2.0不仅能原生输出10K@60Hz的未压缩图像,还能通过DSC压缩实现16K@60Hz的输出。

多输出能力

相比主要用于电视和投影机的HDMI,DisplayPort在显示器和电脑屏幕领域更具优势。DP 2.0支持双8K@120Hz或双4K@144Hz的输出,以及三路10K@60Hz或4K@90Hz的DSC压缩输出,扩展性更强。

整合USB-C替代模式

DP 2.0通过DisplayPort Alt Mode 2.0与USB和Thunderbolt整合,未来采用USB 4协议的Type-C接口将直接支持DP 2.0输出。这种整合不仅简化了硬件连接,还允许通过显示器上的USB端口连接其他设备并进行高速数据传输。

哪些设备会采用HDMI 2.1?

次世代游戏主机

PlayStation 5和Xbox Series X/S等次世代游戏主机均配备了HDMI 2.1接口,支持4K@120Hz输出和ALLM、VRR、eARC等功能。虽然部分HDMI 2.0电视可通过固件更新获得部分支持,但要获得完整体验,升级到HDMI 2.1是必然选择。

全新架构显示卡

NVIDIA GeForce RTX 30系列和AMD Radeon RX 6000系列显卡均支持HDMI 2.1,使玩家能够在8K分辨率下畅玩游戏。对于显卡来说,HDMI 2.1的主要价值在于支持更高的分辨率和刷新率。

电视与显示器

各大电视制造商如Sony、Samsung、LG和Panasonic等已推出支持HDMI 2.1的电视产品,尺寸通常在55英寸以上。电脑显示器方面,支持HDMI 2.1的产品相对较少,主要来自LG和ROG等品牌,但更注重刷新率的提升,如4K@144Hz的组合。

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