HDMI 2.1带来更深入的沉浸式观看体验

更高带宽

每秒60帧的未压缩8K分辨率要求通过单个HDMI链路或线缆以每秒48千兆比特 (Gbps) 的速率 从源 设备 向 接收端或显示设备传送海量数据。 因而带宽需求有了极大的提高，因为原先每秒 60帧的典型4K 视频仅 需 18Gbps带宽。为了传输更多像素，HDMI 2.1规范提供了：

• 以固定速率链路进行分包低层传输，显著提高数据传输效率
• 嵌入式时钟方案释放了额外的差分信号对，用于数据传输

HDMI 2.1支持多种分辨率和每秒帧数，能够满足更高分辨率时的更高数据速率需求，如图1所示。

动态HDR

高动态范围(HDR) 允许更精确的色深，并能向显示器传输更清晰、包含更多 细节的图像/视频。 它 显 著 增 强了内容的质量，并改善了消费者的观看体验，而与内容分辨率和显示器尺寸无关。

HDMI 2.0规范支持HDR；然而，这个版本仅支持静态HDR，即图像/视频数据包采用定值流传输，以显示色 深、细节、亮度等。对于HDR，标准动态范围 (SDR) 提供的质量显著改善 了观看体验。 但SDR没有 针对未 来的HDMI设备而全面优化。

为克服这种局限性，HDMI 2.1规范通过在HDMI链路中包含更有能力的元数据而支持动态HDR，称为扩展元 数据包 (EMP)。EMP逐帧或者逐画面传输多组HDR数据。例如，在夜间或者室内环境亮度较低 的场景 下捕 捉视频时，势必要采用针对黑暗环境而优化的HDR设置传输这些视频数据。同样，在室外或亮度 极高的场 景中捕捉视频时，则必须采用针对明亮环境而优化HDR设 置进行传输。EMP 在HDMI链路中 针对特定画 面 而采用所需的HDR设置，在精度、色深、色域和亮度方面提供最高的视频质量，而与视频分辨率和屏幕尺 寸无关。图2显示了比静态HDR和SDR具有更好细节、亮度和更宽色域的动态HDR。

增强的音频回传通道 (eARC)

由于现代数字电视的轻薄底座和边框设计，扬声器占用的空间有限，这可能会驱动消费者购 买单 独 的 扬 声器系统。过去，消费者将扬声器与一对模拟信号（带有红色和白色香蕉连接器的线缆）或者TOSLINK（光纤）连接。这些配置无法为获得最佳的音质提供足够的带宽。为了克服这种局限性，HDMI 引入了 音 频回传通道 (ARC)，允许在HDMI接口中通过两个信号传输最高质量的音频格式。

如今，借助eARC，HDMI 2.1规范以比ARC更高的音 频抽样率和更多环 绕音响 通道提供了 更高质量的数字 音频格式。eARC最多支持32个音频通道，并且改善了HDMI显示设备和扬声器系统间的互操作能力。

增强的刷新率

游戏内容的生成和显示方式与传统消费电子设备的视频内容不同。有些游戏内容包含没有太多移动对象（简单帧）的静态图片，而有些可能包含许多移动部分和动态对象（复杂帧），对于这种情况，GPU 需要 更多的时间生成并处理这些内容。为了提供更流畅的游戏体验，HDMI 2.1支持可变刷新率 (VRR) 和快速帧 传输 (QFT) 功能，允许在更简单的帧生成后立即进行传输，这样就能够以同样 带宽为传输复杂帧 分 配 更 多时间。

此外，游戏内容需要以每秒50-60帧提供更流畅的观看体验，而“类似电影” 的视频体验 只需要每 秒24帧。 在使用同一种设备从一种内容切换到另一种内容时，例如电视，视频和游戏内容的区 别对显示提出了挑 战。例如，有人可能使用同一个设备从观看电影转向玩游戏。为了实现更顺畅的转换，HDMI 2.1增 强的 刷 新率特性提供了自动低延时模式 (ALLM) 和快速媒体切换 (QMS)。