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HDMI

Sherlock
2022-04-25 / 0 评论 / 0 点赞 / 1496 阅读 / 5719 字 / 编辑
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本文最后更新于 2024-02-20,若内容或图片失效,请留言反馈。部分素材来自网络,若不小心影响到您的利益,请联系我们删除。

HDMI1.4、2.0 最普遍
HDMI2.0a 支持 4K HDR
HDMI2.1 支持 10K分辨率

带宽计算

简单粗暴上一个公式

带宽 = 分辨率长 × 分辨率宽 × 位深 × 三原色 × 刷新率 × 1.06

如 4K@60hz 显示器所需要的带宽。
3840×2160×8×3×60=11.9 Gbit/s
再乘上1.06 ≈ 12.65 Gbit/s

位深常见的是:8bit,高级的有 10bit。bit 越大就代表能调整的亮度变化越多,亮度的控制就越能达到更精细的程度,颜色的过度也更加自然了。
多传送的≈6%是为了防止画面被干扰

上知乎大佬的图:

HDMI版本对比
HDMI版本对比2

HDMI 1.4

支持 4K/30p、3D 及 ARC

HDMI 1.4 可算是早几年最普及的一个版本,2009 年 5 月推出,已经支持 4K 解析度,不过就只有 4,096 × 2,160/24p 或者 3,840 × 2,160/24p/25p/30p。当年亦是 3D 热潮开始的时候,HDMI 1.4 也支持了 1080/24p、720/50p/60p 的 3D 影像。音频方面新增了相当实用的 ARC(Audio Return Channel)功能,让电视音频可以经由 HDMI 回传到功放机再输出。也新增了 100Mbps 的网络传输功能,通过 HDMI 可以分享互联网连接。

HDMI 1.4a、1.4b

新增 3D 功能的小改版

由 HDMI 2.0 开始,视频解析度支持到 4K/60p,也是现时很多电视、功放机等器材较常用到的 HDMI 版本。

HDMI 2.0

真 4K 版本、频宽增至 18 Gbps

在 2013 年 9 月推出的 HDMI 2.0 又被称为“HDMI UHD”,虽然 HDMI 1.4 已经支持 4K 视频,不过只支持到 30p 的较低规格。HDMI 2.0 将频宽由 10.2 Gbps 增至 18 Gbps,可以支持 4K/60p 视频、兼容 Rec.2020 色深。现时比较多器材,包括电视、功放机、Blu-ray 机等都是采用这个 HDMI 版本。

HDMI 2.0a

支持 HDR

2015 年 4 月推出的 HDMI 2.0 小改版,加入了 HDR 支持。现时大部分新一代支持 HDR 的电视都会采用这个版本,新的功放机、UHD Blu-ray 机等也会设有 HDMI 2.0a 端子。其后的 HDMI 2.0b 则是由原本支持 HDR10 的规格,新增了 Hybrid Log-Gamma 这个广播用的 HDR 格式。

HDMI 2.1

支持 8K/60Hz、4K/120Hz 视频、Dynamic HDR(动态HDR)。

2017 年 1 月推出的最新 HDMI 版本,频宽大幅提升至 48Gbps,可以支持高达 7,680 × 4,320/60Hz(8K/60p) 的影像,或者 4K/120Hz 的更高帧率影像。HDMI 2.1 将会继续对应返原有的 HDMI A、C 及 D 等几种插头设计。而且支持新的 Dynamic HDR 技术,比起现时的“静态”HDR,“动态”HDR 可以因应每一格画面的光暗分布进一步提升对比同光暗层次表现。音效方面,HDMI 2.1 支持新的 eARC 技术,比起现有的 ARC(Audio Return Channel),可以回传 Dolby Atmos 等 Object-based 音效。

HDMI2.1版兼容所有支持HDMI2的设备,HDMI2.1版支持最大10K分辨率,其中8K分辨率刷新率60Hz,4K分辨率刷新率120Hz,支持动态HDR以及适应性刷新率技术,带宽达到了惊人的48Gbps,另外采用更环保的防电磁干扰技术。

动态HDR技术支持确保视频每帧都以其最理想的值,包括景深、细节、亮度、对比度和更大范围的色彩。

支持最大10K分辨率,8K分辨率刷新率60Hz,4K分辨率刷新率120Hz,支持商业AV视频公司、企业以及特殊用途。

HDMI 2.1 线材

  • 1、HDMI 线材没有2.0和2.1之分,官方只定义了高速线和超高速线。HDMI 线只是物理传输通道,没有芯片也没有协议。短距离使用(1.5米内),你甚至可以用以前的2.0线跑满48Gb带宽;
  • 2、HDMI 2.1的所有特性,包括带宽、VRR、eARC等功能都由HDMI控制芯片决定;
  • 3、HDMI 2.1带宽分24Gb、32Gb、40Gb和48Gb,满血带宽通常指的是40Gb以上。

参考:「HDMI」 一篇文章讲清楚HDMI 2.1的一切

eARC/ARC

eARC 发展

ARC发展.webp
回顾下历史,在HDMI 1.0问世之前(2002年4月16日),那时的家庭影院的音视频连接是分开的,即DVD的视频输出(Ycbcr)连接电视或功放,音频输出(光纤、同轴或模拟RCA莲花)接电视或功放,且要和视频输入同为一组。在HDMI问世之后,视频输出和音频输出都走HDMI接口,即DVD的HDMI输出接功放HDMI IN ,功放的HDMI OUT再接电视的HDMI IN。而电视内置节目(当时指有线电视信号)输出给功放的话,还需要从电视的音频输出(光纤、同轴或模拟)再连接到功放的某个输入端口。

在HDMI 1.4版本问世后(2009年),功放与电视之间不再需要单独的音频连接线,只需将功放切换到ARC输入即可接收电视的音频(电视设为ARC输出),此时需要注意的是,对于功放来说,ARC通道与其他的HDMI IN、蓝牙、光纤等输入接口一样也是音频输入之一,但是音响上的HDMI OUT(ARC)仍是一个HDMI输出端口,不要把其他播放器(如PS5、蓝光机)接入此口,它只能与显示设备连接,如果显示设备没有ARC功能,此口等同于一个单纯的HDMI OUT。

eARC 连接

ARC功能连接示意图.png

为了便于理解和沟通,我把常见的连接方式简称为串接、转发和回传。

  • 串接(直通):播放器HDMI接功放/回音壁HDMI IN,功放/回音壁HDMI OUT(ARC)接电视HDMI IN (ARC)。如果连接其他HDMI IN也可以保证播放器的正常使用,但电视APP的音频无法回传;

  • 转发:播放器HDMI接电视其他HDMI IN,功放/回音壁HDMI OUT(ARC)接电视HDMI IN (ARC);播放器的声音经电视转发给功放。

  • 回传:专门指电视内置APP的音频通过ARC输出给功放,功放/回音壁HDMI OUT(ARC)接电视HDMI IN (ARC)

串接不受ARC版本和电视授权影响,转发受eARC/ARC版本及电视授权影响,回传基本能保证DD、DD+、Atmos/DD+和DTS(三星和LG不支持DTS),有些MTK9652处理器可以通过eARC回传DTS HDMA、DTS:X。

回传支持的格式包括:
ARC回传支持格式.webp

eARC 使用结论

  • 1:eARC的功效主要体现在有外置播放器的时候,比如碟机,可以多一种支持无损音轨的连接方式。当回音壁/音响不支持HDMI2.1直通,PS和Xsx需要先连接电视来支持4K120hz,这时主机的无损音频格式需要eARC才能传输给音响。

  • 2:视频音轨的杜比全景声包含有损(Atmos/DD+)和无损(Atmos/TrueHD),(以及实时生成的Atmos/PCM),ARC是可以支持Atmos/DD+的,也就是可以点亮全景声,即便是eARC,电视自己播放也是无法输出Atmos/TrueHD的。

  • 3:DTS:X中文名叫临境声,也可以当作广义上的全景声~,但支持DTS:X首先要支持DTS HDMA无损音轨,外置播放机转接时需要电视eARC及DTS。

  • 4:ARC/eARC的价值是更方便,所有外置播放设备都接入电视,音频统一通过eARC回传给音响。

  • 5:电视的ARC是输入接口HDMI IN,音响上的ARC是输出HDMI OUT,那是他们原本的功能。


索尼具体使用eARC连接可参考:家庭影院入门2番外篇——回音壁实战(开箱、摆位、接线、调试、享受)
eARC更多介绍还可参考文章:https://www.zhihu.com/tardis/sogou/art/374668458

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