在年初CES2025展會上，HDMI Forum正式公布了HDMI 2.2技術(shù)規(guī)范，其中特別指出支持新一代HDMI固定比率速率傳輸技術(shù)，也就是FRL(Fixed Rate Link)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了96Gbps傳輸帶寬，4K/240fps、8K/120fps等高幀率超高清視頻信號傳輸。盡管目前尚沒有搭載HDMI 2.2接口的影音設(shè)備推出，但事實(shí)上，這個(gè)看上去嶄新的FRL技術(shù)早在HDMI 2.1技術(shù)規(guī)范推出的時(shí)候就已經(jīng)登場了，只是在當(dāng)時(shí)并沒有引起太多人的重視。特別需要注意的一點(diǎn)，并非所有搭載HDMI 2.1接口的影音設(shè)備都具備相同的傳輸帶寬，比如說有些家庭影院投影機(jī)、平板電視只有32Gbps的傳輸帶寬，不同的信號源設(shè)備很多實(shí)際接口傳輸帶寬也只有32Gbps，索尼PS5游戲主機(jī)就是一個(gè)例子。這當(dāng)中的主要原因在于HDMI 2.1所采用的FRL技術(shù)共設(shè)有6種不同的模式，不同F(xiàn)RL模式有著對應(yīng)的傳輸帶寬，例如說FRL4模式的傳輸帶寬為32Gbps，F(xiàn)RL5模式傳輸帶寬為40Gbps，F(xiàn)RL6模式才能達(dá)到最高的48Gbps模式。HDMI 2.1技術(shù)規(guī)范并沒有強(qiáng)制要求所有設(shè)備都必須支持FRL6滿血模式，這也就導(dǎo)致了并非所有標(biāo)稱支持HDMI 2.1的設(shè)備都具備完整48Gbps傳輸帶寬的能力。目前在HDMI Forum的官網(wǎng)上暫時(shí)還沒有看到HDMI 2.2技術(shù)規(guī)范所采用的新一代FRL技術(shù)，究竟和HDMI 2.1有何區(qū)別，但估計(jì)是增加了更多的FRL模式，以實(shí)現(xiàn)對更高傳輸速率的支持。
HDMI 2.1 48Gbps和HDMI 2.2 96Gbps的傳輸帶寬飛躍使得4K和8K逐步邁向普及
HDMI 2.2所支持的4K、5K、8K、10K和12K信號的具體規(guī)格，包括色深和色度采樣
FRL固定比率速率傳輸技術(shù)解析
FRL(Fixed Rate Link)固定比率速率傳輸技術(shù)從HDMI 2.1技術(shù)規(guī)范開始就引入到HDMI技術(shù)當(dāng)中，屬于一種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，用以取代在HDMI 1.0到HDMI 2.0技術(shù)規(guī)范中所使用的TMDS最小化傳輸差分信號技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)更高的傳輸帶寬需求。在技術(shù)特點(diǎn)方面，F(xiàn)RL采用了固定速率多通道傳輸機(jī)制，支持最多4個(gè)通道傳輸數(shù)據(jù)，每個(gè)通道最大速率達(dá)到12Gbps，從而實(shí)現(xiàn)最高48Gbps的高帶寬。不同于TMDS技術(shù)采用單獨(dú)時(shí)鐘通道的設(shè)計(jì)，F(xiàn)RL技術(shù)將獨(dú)立的時(shí)鐘信號嵌入到數(shù)據(jù)流之中，可以在接收端通過始終恢復(fù)單元提取時(shí)鐘信號。而在數(shù)據(jù)傳輸編碼方面，相比TMDS技術(shù)所采用的8b/10b數(shù)據(jù)編碼方式，F(xiàn)RL技術(shù)采用數(shù)據(jù)壓縮效率更高的16b/18b編碼方式，使得每個(gè)通道的數(shù)據(jù)傳輸量更高。
從目前HDMI Forum所公布的HDMI 2.1技術(shù)規(guī)范的相關(guān)數(shù)據(jù)以及Murideo官網(wǎng)的技術(shù)分析，可以了解到HDMI 2.1技術(shù)規(guī)范當(dāng)中所使用的FRL技術(shù)共有6中不同的模式，當(dāng)中FRL1模式和FRL2模式的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為9Gbps和18Gbps，能夠向后兼容HDMI 2.0及之前的技術(shù)。阿強(qiáng)家庭影院歡迎您！
至于每一種FRL模式所能夠支持的畫面分辨率、幀率、色深以及色度采樣可以參考Murideo官網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)表格�？梢钥吹街辽賮淼紽RL3模式(24Gbps)，才能夠?qū)崿F(xiàn)4K/120fps/4:2:0/10-12bit的高規(guī)格4K信號傳輸，而要到FRL4模式(32Gbps)，才能夠?qū)崿F(xiàn)8K/60fps/4:2:0/8bit的8K視頻信號傳輸。這也是為什么PS5和部分4K家庭影院投影機(jī)會選擇采用HDMI 2.1 FRL4模式接口規(guī)格的原因。而想要實(shí)現(xiàn)流暢播放8K/60fps/10bit規(guī)格的8K HDR視頻片段，HDMI接口的傳輸模式起碼來到FRL5模式(40Gbps)。
來自Murideo官網(wǎng)的各個(gè)FRL模式所支持的視頻信號規(guī)格
既然FRL技術(shù)擁有多個(gè)不同的傳輸模式，而每個(gè)模式又支持多個(gè)不同的視頻傳輸規(guī)格，那么FRL技術(shù)是如何信號源設(shè)備知道下游設(shè)備的規(guī)格，從而傳輸相關(guān)規(guī)格的視頻信號給顯示設(shè)備呢？FRL通過一種稱為Link Training(鏈路訓(xùn)練)的方式來確保發(fā)送端和接收端之間建立穩(wěn)定和高效數(shù)據(jù)傳輸連接的過程，使其具備動態(tài)調(diào)整信號參數(shù)和協(xié)商帶寬。具體來說，首先信號源設(shè)備需要讀取接收設(shè)備的EDID，以確認(rèn)其所支持的FRL模式。這點(diǎn)是很關(guān)鍵的，因此開啟設(shè)備的電源順序，需要先從下游顯示設(shè)備逐級向上打開電源，以確保上游設(shè)備能夠準(zhǔn)備讀取下游設(shè)備的EDID信息。接下來，信號源設(shè)備和接收設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)溝通，確保接受設(shè)備準(zhǔn)備好進(jìn)行Link Training，再向接受設(shè)備發(fā)送特定數(shù)據(jù)模式測試鏈路質(zhì)量，一旦Link Training成功，音視頻數(shù)據(jù)傳輸才會正式開始。如果Link Training失敗，則是會嘗試再次進(jìn)行Link Training或降低帶寬，選擇較低的FRL模式。不過，這也導(dǎo)致從HDMI 2.1開始，HDMI信號源設(shè)備與接收設(shè)備之間的握手變得更為復(fù)雜，一旦出現(xiàn)Link Training方面的問題，則會讓整個(gè)握手時(shí)間變得更長。
如何判斷設(shè)備HDMI接口的實(shí)際FRL模式
正因從HDMI 2.1技術(shù)規(guī)范開始，各種設(shè)備上面的HDMI 2.1接口實(shí)際傳輸帶寬并不能都認(rèn)為是具備滿血的48Gbps的傳輸帶寬。那么我們應(yīng)該如何判斷設(shè)備的HDMI接口實(shí)際運(yùn)行在怎樣的FRL模式？一方面可以查找廠家的技術(shù)參數(shù)資料，另一方面則是可以通過專門的測試設(shè)備來測試，比如Murideo旗下的8K HDMI分析儀器，Bridgee橋界MINI-BMU8K-A信號分析儀等，能夠準(zhǔn)備讀取不同源設(shè)備輸出信號的FRL模式與HDMI接口的實(shí)際帶寬。部分顯示設(shè)備也具備顯示源設(shè)備HDMI FRL模式的能力，不少游戲玩家就通過家里的電視設(shè)備了解到索尼PS5和微軟XSX在HDMI接口帶寬方面的差異性。另外，部分AV放大器也能讀取HDMI FRL速率。
專業(yè)的測試設(shè)備能夠準(zhǔn)備讀取源設(shè)備的HDMI FRL模式
部分AV放大器在菜單中會告知用戶設(shè)備所使用的HDMI接口的FRL帶寬速率
最后，從HDMI 2.1開始，HDMI技術(shù)規(guī)格迎來了巨大的提升，但同時(shí)也出現(xiàn)不少HDMI連接相關(guān)的問題。HDMI FRL模式就是一個(gè)值得我們重視的技術(shù)關(guān)鍵之處，充分了解信號源設(shè)備、AV放大器以及顯示設(shè)備的實(shí)際FRL模式與接口帶寬，能夠有效低解決HDMI連接方面的難題。
