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HDMI 2.0接口被取消?HDMI 2.1认证实际上需要什么

HDMI 2.0接口被取消?HDMI 2.1认证实际上需要什么
2021-12-16 10:01:38 来源:半导体行业观察

如果您最近关注显示器、显卡或游戏机市场,您一定听说过 HDMI 2.1。它是新的显卡、显示器、游戏机等设备上广泛采用的新连接接口标准;允许支持改进的带宽、分辨率、刷新率和功能。这是目前购买新设备的热门话题之一,制造商大力推广的标准之一,通常也是作为其规格中的主要项目之一。

在本文中,我们想了解“HDMI 2.1”一词的真正含义,我们深入研究了此认证的要求,并探究了如果您想购买标有 HDMI 2.1 的产品,对消费者意味着什么。不要对这会给你带来什么做任何假设,遗憾的是它似乎并没有那么简单。

当您听到 HDMI 2.1 时,您会想到什么?

撇开技术方面和规格不谈,在显示器(显示器和电视)市场中,HDMI 2.1术语在大多数人的脑海中已与几个关键功能和特性相关联。

这主要是由游戏机市场推动的,其中索尼 PS5 和微软 Xbox Series X|S 采用 HDMI 2.1 以支持其最新功能。HDMI 2.1 也在 PC 显卡领域中作为 DisplayPort 的替代品出现,但它确实是游戏机市场,该术语已受到主流关注并为大多数人设定了期望。

这些功能和特性是以前 v2.0 等较旧的 HDMI 标准无法实现的,或者至少不能以现在 v2.1 支持的更主流方式实现。他们包括:

支持比老一代高得多的带宽,允许……

支持更高分辨率——包括 4K 甚至高达 8K

支持 4K 和 120Hz 高刷新率组合(包括 10 位、HDR 和无色彩压缩)

可变刷新率 (VRR) 支持

ALLM(自动低延迟模式)支持

因此,这些都是大多数人可能希望HDMI 2.1 显示器支持的所有内容,我们认为可以公平地说,这些是他们在购买标有 HDMI 2.1 的显示器时期望获得的好处。可悲的是,正如您稍后会读到的,它远没有那么简单。

新支持的功能说明

(一)带宽、分辨率和刷新率

要获得最重要的 4K 120Hz 支持(包括未压缩的 10 位色彩),您需要比 HDMI 2.0 更高的带宽。我们暂时将忽略 4K 以外的分辨率,因为无论如何它们在显示器市场上都没有真正可用,而且目前的重点是 4K。

作为标准的 HDMI 2.1 可以支持“FRL”(Fixed Rate Link:固定速率链接)信号。正如 HDMI.org 在其网站上解释的那样:

“FRL 代表固定速率链接,它是 HDMI 2.1 规范中支持的一种信令技术。FRL 是实现更高的未压缩分辨率(例如 4k60 以上的分辨率)以及高达 48Gbps 的超高速带宽所必需的。压缩视频传输也需要它,这反过来又可以在较低数据速率(例如 4k60)和超高像素速率视频(例如 10Kp120)下运行。”

FRL 取代了HDMI 2.0 标准上使用的较旧的 TMDS(传输最小化差分信令)信令方法,以在该接口上提供最大 18Gbps 传输带宽。TMDS 允许支持 4K 60Hz 和8 位颜色深度,但远不足以支持 4K 120Hz 10 位未压缩颜色。

较新的 FRL 信令将端口带宽提升至最大 48Gbps。由于额外的视觉无损压缩,HDMI 2.1 标准还增加了对显示流压缩 (v1.2) 的支持,允许更高的分辨率。

正如 HDMI.org 在其网站上所解释的那样,HDMI 2.1 规范仍然需要支持 TMDS 以实现向后兼容性,以无缝支持数十亿使用 TMDS 的 HDMI 设备,但您需要记住,为了支持诸如此类所需的更高带宽4K 120Hz,也需要支持FRL。

总而言之——TMDS 信令将支持 HDMI 2.0 代设备的功能,而更新的 FRL 将支持大多数人与 HDMI 2.1 相关的更高带宽、分辨率和刷新率。

(二)可变刷新率 (VRR )

更具体地说,“ HDMI-VRR ”是一种可以内置到 HDMI 2.1 中的技术,允许兼容显卡和现代游戏机的可变帧速率。VRR 可用于减少不同帧率游戏中的撕裂和卡顿现象,微软已经在他们的 Xbox Series X/S 游戏机上实施了 VRR。PS5 预计会在某个时候支持,但目前不可用。

(三)自动低延迟模式 (ALLM )

自动低延迟模式是一项功能,允许显示器像控制台一样检测游戏输入,然后自动切换到显示器制造商已针对此用途优化的定义模式。通常这意味着自动切换到“游戏”预设模式,其中输入延迟已减少,许多正常的“电影”增强功能被禁用。

在电视市场上,如果您购买带有 HDMI 2.1 的显示器,您可能会期望并希望它支持 ALLM 以实现这一点。老实说,在监视器空间中,这并不重要,因为无论如何所有模式通常都具有相同的低延迟。因此,您可能会争辩说 ALLM 应该来自 HDMI 2.1 电视,但并不是真正用于显示器。

下表由 HDMI Licensing Administrator, Inc. 提供,显示了与 HDMI 2.1 相关的新功能的完整列表。如果您需要更多信息,可以在他们的网站上找到有关此处未讨论的其他内容的详细信息,例如 eARC(用于音频)。

促使本次调查的显示器来自某厂商,在他们的产品页面底部,列出了包含 2 个 HDMI 2.1 端口的内容:

然而,在隐藏在条款和条件中的页面底部,他们接着说如下(翻译):

“由于HDMI认证标准的细分,HDMI 2.1被划分为TMDS(带宽相当于原来的HDMI 2.0 和 FRL 协议)。这款产品的HDMI 2.1接口支持TMDS协议,支持的最大分辨率为1920×1080,最大刷新率为240Hz。”

这为我们敲响了警钟,因为他们似乎在宣传一款仅具有 HDMI 2.0 功能的设备,而该设备以新的 HDMI 2.1 名称命名。

它甚至特别说明它只使用 v2.0 中的 TMDS 而不是 FRL。我们已经谈到了我们认为普通消费者在看到列出的 HDMI 2.1 时会期望什么,因此我们向 HDMI.org(HDMI 许可管理员)询问了这一点,看看这是狡猾的还是“假的”。

HDMI 2.1 认证实际上需要什么?看起来不是很多……

我们在上面介绍了我们认为消费者在看到 HDMI 2.1 广告时普遍期望的功能和特性。如果您深入研究 HDMI 2.1 的细节,您可能会惊讶地发现实际上这些东西都不是必需的!

我们联系了“HDMI 许可管理员”HDMI.org,询问有关此新标准的一些问题,就我们遇到的几个问题寻求澄清,并讨论了我们上面提到的小米显示器。以下是我们被告知内容:

HDMI 2.0 不再存在,设备不应声称符合 v2.0,因为它不再被引用

HDMI 2.0 的功能现在是 2.1 的子集

与 HDMI 2.1 相关的所有新功能和特性都是可选的(包括 FRL、更高带宽、VRR、ALLM 和其他所有内容)

如果设备声称符合 2.1,那么他们还需要说明设备支持哪些功能,以便“不会混淆”

因此,根据他们告诉我们的内容,这意味着理论上所有具有 HDMI 2.x 连接的设备现在都应标记为 HDMI 2.1,即使最终它们可能只提供旧版 HDMI 2.0 的功能一代。

随着 HDMI 2.0 认证现已停止,这些基本上是隐藏在 2.1 替代面具下的 2.0 设备。它们不必提供任何新功能,但看起来它们仍然应该被标记为 2.1。

在我个人看来,这是一种非常糟糕的方式。将只有 2.0 功能的设备认证为 2.0 有什么问题?为什么要关闭它并且不再引用?为什么不制定一个标准,如果您想将您的设备标记为 2.1,它必须支持 x 和 y 功能?

当一个术语在市场上具有特定的含义时,它应该传达这些期望。认证至少应该定义一个基线。

HDMI.org 的回应是,虽然一切都可以——或者更确切地说应该被标记为 HDMI 2.1,但制造商还必须列出支持的功能以符合他们的认证标准。据我所知,这意味着 HDMI 2.1 名称本身毫无意义(为了记录,HDMI.org 不同意这种说法并反对我这么说)。但是,如果每个功能和特性都是可选的,那么当您看到标有“HDMI 2.1”的东西时,它本身就不会告诉您与 HDMI 2.0 的旧时代相关的任何信息。它与消费者心目中的某些事物有关,但实际上它本身没有任何意义。只有当 HDMI 2.1与特定命名功能一起列出时,它才具有真正的相关性。

这意味着,根据 HDMI 许可管理员的定义,厂商在其 24.5 英寸 1080p 240Hz 显示器上的广告实际上是正确的。毕竟它不是“假HDMI 2.1”。这些端口绝对没有 2.0 以外的新功能,但它们向消费者宣传的是 2.1,在我看来这是一种误导。

由于它没有任何新功能,因此在 HDMI 2.1 名称旁边没有任何可列出的内容,因此它只是空白。

显然,您可以看出屏幕最大为 1080p 和 240Hz(控制台为 120Hz),因此无论如何您都不会期望 4K 120Hz,但使用该名称很可能暗示普通消费者它会具有以下功能HDMI-VRR 或 ALLM。

如果具有 4K 分辨率和 120Hz+ 刷新率的屏幕这样做,这当然会变得更加混乱和误导。如果它只有 HDMI 2.0 类型的端口和带宽,那么它仍然可以支持 4K 120Hz,但它必须具有 8 位色深和 4:2:0 色度子采样,以适应旧的 TMDS 带宽。这就是我们在华硕 ROG Swift PG32UQX 上看到的,但至少华硕在前面并将其标记为 HDMI 2.0 并指出了局限性。

如果他们没有呢?如果他们只是通过 HDMI 列出 4K 120Hz 并将其称为 HDMI 2.1(正如 HDMI 组织所说的那样)会怎样?

在这种情况下,您可能会期望全彩支持。他们会列出支持的内容,但不会指出不支持的内容,因为他们显然不需要。那

么 VRR 和 ALLM 等功能呢?如果端口被标记为 HDMI 2.1,您可能希望这些端口具有特色,但您只能确定制造商是否明确列出了它们,而规范中没有它们实际上意味着它们不受支持。

在我看来,一团糟似乎正在等待发生。如果制造商提供新的 HDMI 2.1 功能,那就太好了,我相信他们肯定会想要推广这些功能。但是那些没有任何新功能并且现在只是“HDMI 2.1”的设备呢?

普通消费者是否会意识到没有列出的功能意味着它们不受支持,或者他们是否会假设因为它是 HDMI 2.1,所以它可以与列出某些东西的其他 HDMI 2.1 设备(如游戏机)完全兼容??

对制造商的要求

有趣的是,我们目前在市场上看到的内容似乎与 HDMI.org 详细介绍给我们的指南背道而驰。

支持 HDMI 2.0 的显示器仍被标记为 HDMI 2.0 并在市场上销售,实际上我们认为这是一件好事。

在几乎所有情况下,作为 HDMI 2.1 销售的所有产品至少包括 HDMI 2.0 以外的高带宽支持,大多数还提供 VRR 等附加功能。我们更愿意看到继续使用 HDMI 2.0 标签,而不是大规模“滥用”HDMI 2.1 名称。

理想情况下,这会继续,但 HDMI.org 指南似乎与此相反。

我们认为,将显示器列为 2.1 的绝对基线要求应该是支持 FRL,以允许超过 2.0 的新带宽。这个新的 2.1 标准最重要的升级是提高了 18Gbps 以上的带宽,以及对更高分辨率和刷新率的支持。

到目前为止,我们看到的所有 HDMI 2.1 广告显示器,除了上面讨论的小米型号外,至少都提供了这种改进。如果显示器(如小米)只能执行旧的 TMDS 信号 HDMI 2.0 带宽,那么将其标记为 HDMI 2.0 会干净得多。如果 VRR、ALLM 等功能在 2.1 认证下也是强制性的,我们真的很喜欢它,因为它会让消费者更加清楚。

但是,如果要将每个 HDMI 2.x 设备都归入 2.1 的旗帜下,我们会要求显示器制造商在他们的产品页面和规格上非常清楚支持哪些功能,同样重要的是不支持。

根据许可方规则,他们无论如何都应该列出支持的功能(FRL、VRR、ALLM 等),但我们认为避免混淆的重要一点是列出那些不支持的功能支持的。如果您想对市场诚实和透明,那么这将大有帮助。

请不要在 HDMI 2.1 名称下隐藏所有内容,也不要仅仅因为技术上可以做到而无法提供消费者期望看到的功能。请告诉我们支持哪些带宽、哪些分辨率、刷新率、颜色级别和高级功能包括和不包括在 HDMI 连接中,以免误导。

消费者应该如何知道?

根据 HDMI.org 指南,我们似乎不可避免地会在未来至少从较小的制造商那里看到更多以假定的 HDMI 2.1 连接销售的显示器,也许令人失望的是,完全删除 HDMI 2.0 名称。如果发生这种情况,那么我们的指导可能必须是您通常应该忽略 HDMI 2.1 品牌。

您不能仅根据该术语对显示器的性能或功能做出任何假设。相反,您只能真正依赖具体列出的功能。希望制造商对此保持透明,但是如果规格中没有直接列出某些内容,那么您只能假设它不可用。

我想这可能可行,但说实话,我认为标准不清晰有点遗憾。在我个人看来,如果 HDMI 2.1 有一组明确的要求,并且只有在所有这些要求都得到支持的情况下才能使用该术语,那会好得多。

如果您想拥有几层功能以提供灵活性,那很好,只需拥有 HDMI 2.0、2.1、2.2、2.3 或其他任何功能。或者从 v2.0 跳转到 v3.0 并有一个定义的列表。目前,尽管您可能会将某些事物与术语 HDMI 2.1 联系起来,但您不应该这样做。

从我们的内容的角度来看,我们已经测试并确认了屏幕提供了哪些特性和功能,其中使用 HDMI 2.1 做广告,我们将在未来的所有新闻、评论等中更加关注这一点。就像我们打算是的,希望所有媒体都注意这个词,并对其真正提供的内容更加怀疑。(作者:icbank)

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