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早在2017年底,HDMI Forum就已经正式宣布了HDMI 2. 1完整规格,但到开始有相关产品推出、支援和升级,却只不过是近期的事情。HDMI 2.1为消费者带来了不少新名词,举凡eARC、VRR、QFT、QMS、ALLM、DSC等等,各自代表了一项,过往HDMl介面未曾具备的全新特色。可以说,只要媒体装置采用了HDMI 2.1标准,就能带给消费者更为进阶的高画质影像体验。

特色1:动态HDR与各项升级

HDMI 2.1所支援的最高传输频宽,已经正式翻倍至48Gbps。根据官方规格书,在4K、5K解析度方面,HDMI 2.1可原生支援120Hz ; 8K原生支援至60Hz,但若要拉上100Hz与120Hz,则需使用DSC技术;至于10K解析度状况下,无论更新率为何都必须采用DSC。

HDMI 2.1完整支援BT.2020色域,且无论动态或静态HDR解决方案皆能使用。动态HDR为“ 动态元数据”的技术实践,改进过往单部影像作品,只能套用一种附加元数据的作法,进而使内容中的每一帧、每一幕,都能用上最理想的景深、细节、明亮度、反差跟宽广色域资料,呈现更真实的画面细节。

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Static HDR & Dynamic HDR

当影像套用了动态HDR后,在不同场景下,可以呈现比过往静态HDR跟SDR画面,更为鲜明细腻的对比。( 图片引用: HDMI Forum,以下皆同)

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特色2:超高速HDMI传输线

虽然接头形状没有任何改变,但若要用上HDMI 2.1威猛的48Gbps完整频宽,则消费者必须要选购,通过官方或合作机构认证的“超高速”( UItra High Speed ) HDMI传输线。

HDMI Forum表示,唯有UHS等级的线缆,才确定能支援全部HDMI 2.1标准功能,若使用旧款仅18Gbps的Premium High Speed连接线,则只能同时使用部分新特色。新的USH传输线具备超低电磁干扰(EMI),避免邻接装置于HDMI高速工作或重度负载时,受到影响而中断自身或周边设备的连线。

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要体验完整的HDMI 2.1规格,必须使用“超高速”(UHS)等级传输线,而且跟过往一样,制造厂商必须提交产品进行认证。

特色3:eARC增强版回传通道

简单比较光纤(TOSLINK)、 ARC与eARC;简单来说,eARC频宽更大,而且将唇形同步纳为强制标准,避免影像与声音失去同步。

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在HDMI 1 .4时加入的Audio Return Channel功能, 到了HDMI 2.1进化成增强版的eARC,这次升级主打连接简化、高度相容性、先进格式支援与超高品质。

eARC传输频宽高达37Mbps,比起ARC高出30倍,当游戏主机、播放机等等装置,将音讯传送至电视时,eARC功能就可以将未经压缩的5.1、7.1,甚至于32声道音讯,转传到如放大器、声霸之类的喇叭设备,既可以消费者降低接线复杂度时,亦能维持高品质声音。

高位元速率格式DTS-HD、Dolby TrueHD,以及家庭剧院格式Dolby Atoms、DTS:X等等数十种规格,全都纳入了支援HDMI 2.1的eARC支援范围。

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特色4:VRR可变更新速率

HDMI 2.1不仅仅是把画面更新率支援范围拉高,全新的可变更新速率( Variable Refresh Rate )特性,对于游戏玩家来说更是一项利多。

VRR最主要的效用,就是解决画面在高更新率下的撕裂问题,同时让停顿、不连贯的影像变得流畅,原理如同推出已久的FreeSync或G- Sync,当GPU运算得到画面后,VRR能够即时呈现到电视上,透过保持跟影像来源同步,避免固定更新率所造成的延迟。虽然说VRR功能需要输出端、输入端皆有支援,才能得到理想中的效果,但比起过往的“垂直同步”(V-Sync)功能,仅可强迫画面帧率压在某一 上限,VRR在避免画面撕裂的能力上,显然更具有弹性。

经由VRR功能,GPU所运算完成的影像,不再受到萤幕更新率限制,随时可以输出到画面上,因此影像能够保持完整避免撕裂。

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特色5:QMS快速媒体切换

过往切换HDM|装置时,电视或萤幕不免会出现黑画面,但只要来源装置跟显示器都支援HDMI 2.1的QMS功能,就可以立刻显示画面。

如果消费者家中现今的电视,已经连接了多项HDMI装置,那麽在切换讯号源时,肯定会出现时间不短的黑画面或定格,HDMI 2.1标准所增加的Quick Media Switching功能,就是为了解决这项讨厌的问题。

透过QMS支援,HDMI 2.1生态系装置在进行影像切换时,无论画面来源的解析度、更新率有任何改变或差异,都能够立即显示到萤幕上而不必任何等待,藉此达到多设备间的无缝切换,非常实用。

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特色6:ALLM自动低延迟模式

目前许多电视在影像设定中,都有一个“游戏”模式,除了改变色彩空间、色温、明亮度之外,更重要的是降低游戏画面一一无论是透过电脑或家用主机输出一到电视 上时可能产生的延迟。

Auto Low Latency Mode将过去使用者手动切换的麻烦,改以让电视或显示器,侦测所插入的HDMI 2.1装置,全自动判断是否需要启动低延迟模式,省下了不少设定时间。

此外,HDMI 2. 1所支援的快速画面传输( Quick Frame Transport,QFT)特性,虽然原理类似于VRR,但实际上也能减少延迟,减少使用者跟显示装置互动的时间差。

现今大部分电视都具备“游戏模式”,很多消费者以为它仅有色调上的差异,但事实上却能降低游戏主机、电脑画面输入时,跟玩家操作之间的延迟。

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特色7:DSC视频串流压缩

前面提到,HDMI 2.1 可以支援8K@120Hz与10K解析度影像,但必须透过视频串流压缩( Display Stream Compression)技术才能实现。虽然说未压缩下原生影像,显示内容会更加细织,但透过DSC压缩后,48Gbps频宽的HDMI 2.1,将能够输出最高10K、120Hz的超高品质视频画面。

在过去,HDM|家族从来没有将DSC功能纳入标准,所以过渡到次世代影音内容时,造成了一些时间差与落后。当有了DSC技术加持,有限频宽将能开发出无穷可能,在下一世代的HDMI足以原生支援10K影像前,透过DSC也是个堪用的解决方案。

从Full HD到10K,HDMI通包了所有高画质影像解析度,但物理限制使得8K@120Hz与10K必须先行压缩后才能呈现。

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