HDMI 2.2規范深入揭密:12K分辨率+120Hz刷新率都不是事兒!

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HDMI 2.2規范深入揭密:12K分辨率+120Hz刷新率都不是事兒!
早在年初的CES 2025大展上 , HDMI Forum官方就公布了新版HDMI 2.2標準規范 , 并公開了諸多全新特性 , 尤其是傳輸帶寬翻番至驚人的96Gbps 。
經過六個月的漫長等待 , HDMI 2.2規范終于正式發布了!

新規范堪稱是HDMI 2.1 2017年11月誕生近八年來 , 革命性的一次重大變化 。
雖然版本號只是從2.1小小地增加到2.2 , 但所帶來的變化 , 遠不是版本號所能表達的 。
借此機會 , 我們和HDMI Forum總裁Chandlee Harrell、HDMI許可管理公司CEO Rob Tobias、HDMI許可管理公司亞太區授權合規部總監劉錫希一起聊了聊關于HDMI 2.2的那些事兒 , 對它有了進一步的認識 。

首先需要解釋一下 , HDMI、DisplayPort都是如今非常流行的視頻(兼顧音頻)傳輸接口規范 , 經常被相提并論 , 甚至互相對比 , 但二者定位截然不同 。
HDMI最初由東芝、索尼等電視廠商提出 , 因此主要面向消費電子類產品 , 包括電視機、游戲機、家庭投影儀、視頻播放機等等 , 也就是側重家庭娛樂場景 , 更強調音視頻一體化傳輸 , 對內容版權的保護也更到位 。
DisplayPort則是VESA協會為首的PC行業主導 , 主要用于PC電腦主板、顯卡、顯示器、圖形工作站、電競設備、專業投影儀等等 , 更偏向高性能圖像傳輸 , 可以更好地支持畫面同步防撕裂、高刷新率、多屏擴展等 。

統計數據顯示 , 截止2024年 , HDMI產品出貨量已經近140億臺 , 僅僅2024年一年就有超過9億臺 。
獲得許可的HDMI采納者已超過2000家 , HDMI產品制造商、經銷商更是接近10萬家 。
電視無疑是HDMI最大規模的應用設備 。
Omdia預計 , 全球電視市場保持基本平穩 , 每年都小有增加 , 其中2025年電視出貨量預計增加7.4萬臺 , 主要來自北美、中國、亞太市場的貢獻 , 增幅均有2-3% , 其他地區則會普遍下降2-4% 。
未來五年 , 亞太地區的電視市場增勢最為良好 , 年復合增長率預計可達2% 。
不過由于消費者逐步轉向價格更低、功能更少的電視 , 導致平均售價(ASP)降低 , 全球市場收入也將出現小幅下跌 , 其中2025年就減少約10億美元 。

另一方面 , 有追求的高端消費者也在追求尺寸更大、分辨率更高、顯示更清晰的電視產品 。
85/98/100英寸不斷增多 , 多數支持4K分辨率、120Hz刷新率 , 8K電視也在越來越多地出現 , 10K(10240×4320)、12K(12288×6480)、16K(15360×8640)等極高清分辨率也已露出苗頭 。
尤其是98/100英寸的4K LCD電視 , 出貨量呈現明顯增長趨勢 , 其中98英寸的受歡迎品牌包括TCL、三星、索尼等 , 比如TCL 2024年第四季度超過了8萬臺 , 三星也超過4萬臺 。
100英寸流行的則是海信、創維、小米、TLC等 , 其中海信2024年第四季度逼近10萬臺 , 創維、小米也都在3萬臺上下 。

面板方面 , MiniLED異軍突起 , 2024年第四季度出貨量310萬臺 , 首次超過OLED 210萬臺 , 尤其是中國市場表現搶眼 , 當季同比猛增280% , 遠遠領先于182%的全球增長幅度 。
品牌方面 , TCL 2024年第四季度占據全球miniLED電視市場33.2%的份額 , 海信以28.6%緊隨其后 , 兩家合計就超過了60% 。
三星的miniLED電視銷量有所增長 , 但份額卻在大幅縮水 , 2023年第四季度還有39.5% , 2024年第四季度只剩下15.1% 。

另外 , 用戶對電視的需求也在日益豐富 , 不但需要基礎的視頻、音頻功能更強 , 比如更高的分辨率、刷新率、動態HDR、eARC(增強型音頻回傳通道) , 還有可變刷新率(VRR)、自動低延遲模式(ALLM)、快速幀傳輸(QCT)等多樣化的HDMI增強游戲功能 。
目前 , 所有主流電視品牌都已經普遍支持HDMI游戲功能 , 主流游戲掌機也普遍支持HDMI擴展塢 , 包括Steam Deck、Switch、ROG游戲掌機、聯想拯救者系列等等 。
再加上手機也可以通過USB-C轉HDMI適配器來連接電視 , 客廳的娛樂體驗遠比以往豐富得多 。
這也意味著 , HDMI技術需要持續進化 , 提供更高的傳輸帶寬、更多的技術功能 , 才能滿足市場和用戶的需求 , 比如HDMI 2.1 48Gbps的帶寬就已經明顯捉襟見肘了 。

HDMI 2.2就是在這種形勢下應運而生的 , 最核心的變化就是直接將帶寬翻了一番 , 達到96Gbps , 差一點就突破100Gbps大關 。
對比早先的HDMI 1.4 , 如此高的帶寬已經提升了超過8倍 , 對比HDMI 2.0也增加了超過4倍 。
相比之下 , 最新的DisplayPort 2.1系列規范(包括2.1/2.1a/2.1b) , 帶寬依然停留在80Gbps , 遠不及HDMI 2.2 。
HDMI 2.2依然采用了HDMI 2.1開始引入的固定比率速率傳輸技術(FRL) , 對比HDMI 1.0-2.0使用的最小化傳輸差分信號技術(TMDS) , 可以實現更高的傳輸帶寬 。
FRL采用固定速率、多通道傳輸機制 , 支持最多4個通道傳輸數據 , 每個通道的最大速率在HDMI 2.2中翻番為24Gbps , 從而實現最高96Gbps的高帶寬 。
不同于TMDS的單獨時鐘通道 , FRL將獨立的時鐘信號嵌入到數據流之中 , 可以在接收端通過時鐘恢復單元提取時鐘信號 。
在數據傳輸編碼方面 , TMDS采用的是8b/10b編碼方式 , FRL則采用壓縮效率更高的16b/18b編碼 , 使得每個通道的數據傳輸量更高 。
Chandlee解釋說 , 96Gbps帶寬是一個跳躍式的進步 , 因此在物理層、編碼層、鏈路層上都進行了鏈路級調整 , 以支持高級帶寬 , 當然還有很多細節上的變化 。

為了匹配如此高帶寬的傳輸需要 , HDMI 2.2同步帶來了新的超高速數據線“Ultra96”(超96) HDMI 線纜 , 支持64Gbps、80Gbps或96Gbps帶寬 , 當然也支持HDMI2.2規范的所有功能 。
至于具體如何選擇 , Chandlee表示 , 新的帶寬速度需要新的芯片 , 不同的應用對帶寬速度的需求也是各異的 , 不同帶寬速度之間的芯片成本差異可能不大 , 但是高帶寬所需的芯片設計更復雜 , 也會需要更多時間 。
有傳聞稱 , AMD下一代顯卡將升級支持HDMI 2.2 , 但最高僅支持80Gbps帶寬 , 可能正是出于這方面的考慮 。

支持Ultra96功能的HDMI 2.2端口 , 也會明顯標注出Ultra96功能名稱字樣 。

Ultra96 HDMI線纜是現有Ultra HDMI線纜認證計劃的一部分 , 每個長度的型號都必須經過測試和認證 , 并展示認證標簽、防偽標簽 , 方便用戶識別 。
Ultra96 HDMI線纜預計今年第三或第四季度上市 , 不過支持HDMI 2.2的終端產品可能還要等一等 , 官方暫未給出可預測的時間表 。

更充裕的帶寬 , 加上壓縮和色度子采樣 , HDMI 2.2可以實現更高的分辨率和刷新率 , 包括4K480、5K240、8K240、10K120、12K120 。
同時 , HDMI 2.2還可以支持未壓縮的全色度格式 , 比如10位和12位的8K60 4:4:4、4K240 4:4:4 。
當然 , 這也給AR、VR的發展帶來了新機遇 , 因為它們屏幕很小、距離眼睛很近 , 需要海量像素才能保證清晰 , HDMI 2.2新增的帶寬冗余空間正好可以提高頭戴式設備的像素密度 , 支持更高的刷新率以保證消費者不會犯暈 。

HDMI 2.2新增支持的延遲指示協議(LIP)也值得一提 。
它主要用于改進音頻和視頻同步 , 尤其適用于多跳系統配置 , 如帶有音頻視頻接收器或條形音箱的系統 。
隨著內容、分發、設備和安裝變得更加多樣化 , 音頻視頻同步要求也越來越高 , 因為無論人物說話時明顯的嘴型不對 , 還是快節奏游戲中的互動不同步 , 都會嚴重降低體驗 , 甚至無法接受 。
特別是當系統涉及多個音頻和視頻連接時 , 情況可能會更糟 。
Rob指出 , LIP是協議級應用 , 預計將很快進入市場 , 因為最終可能只需要軟件層面的更新 。 也許在明年的CES上 , 我們會看到一些新產品支持LIP協議 。

【HDMI 2.2規范深入揭密:12K分辨率+120Hz刷新率都不是事兒!】最后匯總一下HDMI 2.2規范的主要功能!

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