對于分辨率、幀速率和色深的某些組合，您需要什么 HDMI 帶寬？

例如，播放刷新率為 120Hz、10 位色深和 4：4：4 色度的 4K 視頻信號需要多少 HDMI 帶寬？在此處了解有關 HDMI 帶寬的所有信息！

為什么4K@120Hz/10 位/4：4：4 色度不在 PlayStation 5 上運行？為什么4K@60Hz/10 位/4：4：4 色度不能在帶有 HDMI 2.0 接口的游戲 PC 上工作？在這兩種情況下，答案都是：HDMI帶寬太少！但是，分辨率、幀速率、顏色深度和顏色子采樣（色度）的相應組合實際上需要多少帶寬？在本文中，我們將專門討論這個主題，并為您提供一個小指南，說明哪些因素會影響所需的帶寬。

4K、8K、120Hz 等的高清多媒體帶寬
首先，我們想指出的是，HDMI及其帶寬的主題是通過特殊情況，調整和解決方法“篩選”的。因此，僅僅因為電視具有多個具有40 Gbit / s的HDMI 2.1接口并不意味著表中列出的所有組合都必須在40 Gbit / s以下工作。制造商經常限制其終端設備（無論出于何種原因）或推遲某些功能，例如通過固件更新進行120Hz播放（索尼XH90的突出示例）。因此，請參閱該帖子作為一般信息。

全高清、4k、5k、8k 和 10k 分辨率之間的比較

視頻信號所需的帶寬通常由四個因素組成：分辨率、幀速率、顏色深度和顏色子采樣（色度）。視頻信號的分辨率由垂直和水平像素行組成。使用4K超高清信號，我們在2，160個水平像素行中有3，840個垂直像素行。將這些像素相乘會得到需要計算的總像素數 - 在我們的示例中為8，294，400。在8K分辨率下，它將是7，680 x 4，320，即33，177，600像素，在1，440p（例如在Xbox系列X|S上）它將是3，686，400像素（2，560 x 1，440p），全高清2，073，600像素（1，920 x 1，080）等。您通�？梢栽谳^高分辨率的顯示器上播放較低的分辨率（例如，在8K顯示器上播放4K）。然后，通常通過升級顯示來補償丟失的信息。

刷新率（赫茲或每幀/秒）

幀速率或刷新率反映一秒鐘內播放或顯示的幀數。此值通常以 Hz（赫茲）或 FPS（每秒幀數/每秒幀數）給出。實際上，目前以30Hz模式運行的4K電視每秒輸出30個全幀，60Hz是數字的兩倍（從30Hz開始），120Hz是4倍。在德國，由于PAL標準，50Hz和100Hz通常在電視機或顯示器上輸出。刷新率直接影響圖像質量，或您感知內容的“流暢”程度。特別是在游戲中，這一點至關重要，因為30Hz的視頻信號每33ms僅構建一個圖像，每8.33ms構建一個120Hz信號。在競技游戲（射擊游戲，賽車游戲）中，這種差異已經可以決定勝利與失敗。使用具有激活中間幀計算的電視，可以更詳細地感知以24fps錄制的電影或連續劇 - 特別是在動作豐富的場景中。足球比賽可以以每秒50/60幀的速度觀看，這比24fps的斷斷續續更令人愉快。

顏色深度
顏色深度表示顯示器可以再現每個顏色通道的漸變數。使用 1 位時，每種顏色只有 2 個漸變。對于 2 位，有 4 個漸變，對于 4 位 16 個漸變，對于 8 位 256 個漸變。通常，當前的4K或8K電視具有10位顯示器，因此每個通道可以再現1，024個顏色漸變。比特率越高，顏色漸變的條帶效果越低（可見，顏色過渡，例如，當顯示藍天時）。要播放 HDR 內容（高動態范圍），需要 10 位顯示器。隨著顏色深度的增加和圖像深度的增加，圖像印象被認為是自然的。

顏色采樣（色度）
示例顏色采樣源：wikipedia.org

顏色采樣（或色度采樣）可能是節省帶寬的最有效方法。通常×信息代表每個 4×4 像素的顏色飽和度（色度）及其亮度（亮度）。使用 4：4：4 子采樣×為所有 4×4 像素提供所有亮度和顏色信息。在 4：2：2 時，水平方向的顏色采樣僅是垂直方向的一半�？梢哉f，“相鄰像素”的顏色信息被接管。在 4：2：0 時，只有顏色信息可用于四個像素的塊。但是，在所有情況下，每個像素都提供自己的亮度信息。人們利用眼睛的生理學，因為人類感知不同的亮度比不同的顏色要好得多。例如，到處具有相同綠色陰影的葉子僅通過亮度漸變“提供”細節和一定的三維性。

HDMI 2.1
從所有這些因素中，視頻信號的帶寬結果，只有在HDMI端口也可以處理它時才能播放。但同樣，應該指出的是，HDMI規范，至少在HDMI 2.1中，目前非常不準確。HDMI 2.1 最多可支持 48 Gbps，但大多數芯片組僅提供 40 Gbps。例如，PlayStation 5只有32 Gbit / s，因此能夠再現所有重要的4K分辨率，但是具有4：2：0色度的8K@60Hz.8位將不再工作（32.08 Gbit / s）。但是，PS5的8K功能甚至還沒有解鎖。所以你看，一切都有時非常難以管理。在下表中，我們列出了各種組合以及生成的數據速率。在最后一列中，我們還列出了處理相應數據速率所需的HDMI標準：
HDMI 帶寬表:

*¹ 在HDMI 2.0下不提供4K@120Hz支持，但在某些情況下可以正常工作，例如在帶有GTX 2080 TI的PC上。
*² 不提供/不支持 HDMI 下的 8K 支持
*³ 僅適用于 HDMI 2.1 標準的激活數字流壓縮 （DSC） 圖像壓縮（括號中降低的比特率）。但是，為此，連接的設備必須掌握這兩個 DSC。
*⁴ 8K@120Hz尚不受任何電視、監視器或信號設備的支持。