在年初CES2025展會上，HDMI Forum正式公布了HDMI 2.2技術規(guī)范，其中特別指出支持新一代HDMI固定比率速率傳輸技術，也就是FRL(Fixed Rate Link)技術，實現(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接口的影音設備推出，但事實上，這個看上去嶄新的FRL技術早在HDMI 2.1技術規(guī)范推出的時候就已經(jīng)登場了，只是在當時并沒有引起太多人的重視。特別需要注意的一點，并非所有搭載HDMI 2.1接口的影音設備都具備相同的傳輸帶寬，比如說有些家庭影院投影機、平板電視只有32Gbps的傳輸帶寬，不同的信號源設備很多實際接口傳輸帶寬也只有32Gbps，索尼PS5游戲主機就是一個例子。這當中的主要原因在于HDMI 2.1所采用的FRL技術共設有6種不同的模式，不同F(xiàn)RL模式有著對應的傳輸帶寬，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模式才能達到最高的48Gbps模式。HDMI 2.1技術規(guī)范并沒有強制要求所有設備都必須支持FRL6滿血模式，這也就導致了并非所有標稱支持HDMI 2.1的設備都具備完整48Gbps傳輸帶寬的能力。目前在HDMI Forum的官網(wǎng)上暫時還沒有看到HDMI 2.2技術規(guī)范所采用的新一代FRL技術，究竟和HDMI 2.1有何區(qū)別，但估計是增加了更多的FRL模式，以實現(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解析
FRL(Fixed Rate Link)固定比率速率傳輸技術從HDMI 2.1技術規(guī)范開始就引入到HDMI技術當中，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技術規(guī)范中所使用的TMDS最小化傳輸差分信號技術，以實現(xiàn)更高的傳輸帶寬需求。在技術特點方面，F(xiàn)RL采用了固定速率多通道傳輸機制，支持最多4個通道傳輸數(shù)據(jù)，每個通道最大速率達到12Gbps，從而實現(xiàn)最高48Gbps的高帶寬。不同于TMDS技術采用單獨時鐘通道的設計，F(xiàn)RL技術將獨立的時鐘信號嵌入到數(shù)據(jù)流之中，可以在接收端通過始終恢復單元提取時鐘信號。而在數(shù)據(jù)傳輸編碼方面，相比TMDS技術所采用的8b/10b數(shù)據(jù)編碼方式，F(xiàn)RL技術采用數(shù)據(jù)壓縮效率更高的16b/18b編碼方式，使得每個通道的數(shù)據(jù)傳輸量更高。
從目前HDMI Forum所公布的HDMI 2.1技術規(guī)范的相關數(shù)據(jù)以及Murideo官網(wǎng)的技術分析，可以了解到HDMI 2.1技術規(guī)范當中所使用的FRL技術共有6中不同的模式，當中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。阿強家庭影院歡迎您！
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家庭影院投影機會選擇采用HDMI 2.1 FRL4模式接口規(guī)格的原因。而想要實現(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FRL模式所支持的視頻信號規(guī)格
既然FRL技術擁有多個不同的傳輸模式，而每個模式又支持多個不同的視頻傳輸規(guī)格，那么FRL技術是如何信號源設備知道下游設備的規(guī)格，從而傳輸相關規(guī)格的視頻信號給顯示設備呢？FRL通過一種稱為Link Training(鏈路訓練)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，首先信號源設備需要讀取接收設備的EDID，以確認其所支持的FRL模式。這點是很關鍵的，因此開啟設備的電源順序，需要先從下游顯示設備逐級向上打開電源，以確保上游設備能夠準備讀取下游設備的EDID信息。接下來，信號源設備和接收設備進行數(shù)據(jù)溝通，確保接受設備準備好進行Link Training，再向接受設備發(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，則是會嘗試再次進行Link Training或降低帶寬，選擇較低的FRL模式。不過，這也導致從HDMI 2.1開始，HDMI信號源設備與接收設備之間的握手變得更為復雜，一旦出現(xiàn)Link Training方面的問題，則會讓整個握手時間變得更長。
如何判斷設備HDMI接口的實際FRL模式
正因從HDMI 2.1技術規(guī)范開始，各種設備上面的HDMI 2.1接口實際傳輸帶寬并不能都認為是具備滿血的48Gbps的傳輸帶寬。那么我們應該如何判斷設備的HDMI接口實際運行在怎樣的FRL模式？一方面可以查找廠家的技術參數(shù)資料，另一方面則是可以通過專門的測試設備來測試，比如Murideo旗下的8K HDMI分析儀器，Bridgee橋界MINI-BMU8K-A信號分析儀等，能夠準備讀取不同源設備輸出信號的FRL模式與HDMI接口的實際帶寬。部分顯示設備也具備顯示源設備HDMI FRL模式的能力，不少游戲玩家就通過家里的電視設備了解到索尼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)的測試設備能夠準備讀取源設備的HDMI FRL模式
部分AV放大器在菜單中會告知用戶設備所使用的HDMI接口的FRL帶寬速率
最后，從HDMI 2.1開始，HDMI技術規(guī)格迎來了巨大的提升，但同時也出現(xiàn)不少HDMI連接相關的問題。HDMI FRL模式就是一個值得我們重視的技術關鍵之處，充分了解信號源設備、AV放大器以及顯示設備的實際FRL模式與接口帶寬，能夠有效低解決HDMI連接方面的難題。
