HDMI 2.1 于 2017 年 11 月首次发布，可以说是 HDMI 标准最重要的一次升级。其带宽提升至 48 Gbps，是 HDMI 2.0（18 Gbps）的 2.67 倍。
在过去五年中，HDMI 2.0 及其升级版 HDMI 2.0b 一直是最常见的 HDMI 版本。自 2019 年起，电视行业率先为 HDMI 2.1 铺路，使其成为 8K 超高清电视的标准配置。大量高端 4K 电视也搭载了 HDMI 2.1；预计 2020 年底上市的新一代游戏主机 PS5 与 Xbox Series X 同样配备 HDMI 2.1。
由于 HDMI 2.1 仍是相对较新的标准，您无需过于担心现有 4K 电视、流媒体播放器或 4K 超高清蓝光播放机被淘汰。但如果您打算购买高端电视，请务必确认其配备 HDMI 2.1 接口，尤其是用于观影和游戏。
HDMI 2.1 规格概览
- 连接器物理规格与现有 HDMI 相同，向下兼容。
- 需要更好的屏蔽性能以及抗 EMI 能力更强的线缆。
- 带宽提升至 48 Gbps，比 HDMI 2.0（18 Gbps）高 2.67 倍。
- 可承载最高 10K@120fps 的视频信号。
- 新增影音特性：动态 HDR 与增强型音频回传通道（eARC）。
- 新增游戏特性：可变刷新率（VRR）、快速帧传输（QFT）、自动低延迟模式（ALLM）与快速媒体切换。
- 新增视频压缩格式：VESA DSC 1.2a。
更高带宽
视频信号分辨率越高，所含数据量越大。通过 HDMI 传输的 3,840x2,160 4K 超高清信号的数据量约为 1,920x1,080 高清信号的 4 倍。如果把线缆比作管道，承载 4K 信号需要比 1080p 更粗的管道。提高帧率同理：在相同分辨率下，以 60fps 传输画面比 24fps 需要更粗的管道。每秒画面越多，数据量越大。
HDMI 2.1、2.0 与 1.4 带宽对比
HDMI 2.1 标准将线缆可处理的最大未压缩带宽提升至 48 Gbps，最大压缩带宽至少达到 128 Gbps。虽然设备真正需要如此高带宽尚需时日，但 HDMI 2.0 的 18 Gbps 在许多场景下已成为瓶颈。例如，传输采用 4:4:4 色度采样、10bit 位深的 4K@60Hz 视频信号需要 20.05 Gbps 带宽，仅靠 HDMI 2.0 连接已无法满足。
更高分辨率与刷新率
HDMI 2.1 提升的带宽可支持最高 10K（10240x4320）的视频信号传输，涵盖 HDMI 2.1 单对连接所允许的大多数新分辨率、色度采样、位深与刷新率。对于 4K@60Hz 以上的视频信号，所需带宽超过 HDMI 2.0 的 18 Gbps，因此 8K 电视和高端 4K 电视最好配备 HDMI 2.1 接口，否则需要连接多条 HDMI 2.0 线缆（如电视支持）。
HDMI 2.1 有哪些新特性？
除分辨率与刷新率的大幅提升外，HDMI 2.1 还带来了其他实用的新特性。
动态 HDR
HDR（高动态范围）是 4K 时代以来最受欢迎的画质改进之一，可为视频内容带来更高对比度与更丰富的色彩。目前最常见的 HDR 格式是 HDR10，它使用记录视频内容实际亮度的元数据告诉电视如何还原色彩与对比度。HDR10 中每段视频只有一组元数据，而实际亮度因场景而异，因此各场景的对比度还原难免有偏差。动态 HDR 中每个场景、每一帧的元数据（真实亮度）都可不同，以更贴合特定场景或帧，电视的还原方式也随之变化。Dolby Vision、HDR10+ 与 Advanced HDR 等高级格式已采用动态元数据，可通过现有 HDMI 连接传输但需额外带宽；HDMI 2.1 新增了动态元数据传输通道，彻底解决了这一问题。
增强型音频回传通道（eARC）
自 1.4 版起，音频回传通道（ARC）便成为 HDMI 标准的一部分。ARC 允许将所有源设备（蓝光机、游戏主机等）直接连接到电视，再用一根 HDMI 线将声音传输至回音壁、功放或其他音响系统，大大简化布线，并可用电视遥控器控制音频设备。然而 ARC 带宽有限（约 1 Mbps），限制了音质，无法传输高品质无损音频。eARC 将可用带宽大幅提升至 37 Mbps，足以传输 Dolby TrueHD、DTS-HD MA 等无损 5.1 与 7.1 音频，它们正是 Dolby Atmos 与 DTS:X 的承载信号。
VESA DSC 1.2a 显示流压缩
随着现代高码率视频的普及，视频信号所需带宽不断增加，因此需要新的压缩方法。最常见的方法是显示流压缩（DSC）。DSC 最初在计算机平台上开发，因仅兼容 RGB 编码视频，无法高效编码大多数电视信号。负责维护 DSC 的 VESA 组织发布了更新版 DSC 1.2a，支持最高 16bit 色深，并可在不先转换为 RGB 的情况下原生支持 YCbCr 4:2:0 与 YCbCr 4:2:2 编码。HDMI 2.1 支持该技术（但并非所有 HDMI 2.1 设备都支持），可在不损失画质的前提下将 HDMI 2.1 线缆的最大传输带宽提升至 120 Gbps。只有极高分辨率、高刷新率的设备才需要 DSC。
可变刷新率（VRR）
可变刷新率是游戏玩家最关注的特性。它使屏幕刷新率与信号源（游戏的显卡输出）同步，带来更流畅的游戏体验，减少或消除卡顿、迟滞与画面撕裂。由于帧缓冲更少，您无需在画面瑕疵与输入延迟之间取舍，理想情况下两者都能降低。它类似于 Nvidia 的 G-Sync 和 AMD 的 FreeSync（二者仅通过 DisplayPort 提供），而 VRR 是 VESA 的版本。
快速帧传输（QFT）
快速帧传输改变了画面从信号源传输到显示设备的方式，以更高速率传输每一帧以降低延迟。总输入延迟由多种因素决定，包括显示器处理并显示画面所需的时间。QFT 不能完全消除输入延迟，但能减少源与显示设备之间传输时间所带来的延迟。输入延迟是衡量电视游戏表现的最重要指标之一，因此这是一项对游戏友好的特性。
自动低延迟模式（ALLM）
自动低延迟模式（又称自动游戏模式）是另一项为玩家设计的特性。兼容电视在检测到正在玩游戏时会自动开启低延迟（游戏）模式，省去每次手动开启的麻烦。它甚至能区分玩游戏与看电影并按需自动切换。三星在该特性上领先业界，部分 2018 年机型已支持。
快速媒体切换（QMS）
以往的电视、显示器等显示设备在源视频任何参数发生变化时，都会先黑屏几秒再显示新视频。玩主机游戏时尤为明显，因为输出刷新率甚至分辨率会随内容变化。快速媒体切换解决了这一问题：若源与显示设备兼容，源切换视频格式时不再黑屏，而是立即切换到新画面。
