HDMI? 2.2 最新顯示接口標準深度解析

發布日期：2025-10-11 13:54:28 瀏覽數：

本文深入探討了HDMI 2.2 物理層演進以及這些標準如何推動下一代高分辨率、高帶寬顯示應用。

HDMI? 標準簡史

HDMI（高清多媒體接口）于 2003 年推出，并已成功發展成為主流顯示接口之一。2025年6月25日，HDMI? 論壇宣布發布 HDMI 2.2 規范。HDMI 發展的這一里程碑標志著HDMI 架構的進化，同時在帶寬方面實現了革命性的飛躍！HDMI 2.1 的傳輸速率高達 48Gbps，而 HDMI 2.2 則承諾高達 96Gbps。HDMI 2.2 的主要特性包括：

每通道固定速率鏈路 (FRL，Fixed Rate Link) 能力高達 24Gbps/每通道

支持 96Gbps 帶寬的新型 Ultra 96 HDMI? 線纜

用于改善視聽同步的延遲指示協議 (LIP，Latency Indication Protocol)

每一代標準的演進可查看表1。

表 1：HDMI 規范簡史

_	HDMI版本
_	1.4–1.4b	2.0–2.0b	2.1-2.1b	2.2
發布日期	2009年6月(1.4)	2013年9月(2.0)	2017年11月(2.1)	2025年6月(2.2)
	2010年3月(1.4a)	2015年4月(2.0a)	2022年2月(2.1a)	_
	2011年10月(1.4b)	2016年3月(2.0b)	2023年7月(2.1b)	_
信號規格
最大傳輸比特率（Gbit/s）	10.2	18	48	96
最大數據速率（Gbit/s）	8.16	14.4	42.6	85.25
最大 TMDS 字符速率 (MHz)	340	600	N/A	N/A
數據通道	3	3	4	4
編碼方案	TMDS 8b/10b	TMDS 8b/10b	FRL 16b/18b	FRL 16b/18b
編碼效率	80%	80%	88.80%	88.80%

HDMI 2.2 物理層（PHY）中的新功能

HDMI 2.2 保留了不歸零 (NRZ) 傳輸——出于實用考量和需求，雖然面臨著新的工程挑戰，但它仍拒絕轉向脈沖幅度調制 (PAM) 傳輸方案。保留 NRZ 傳輸可確?，F有資源的快速擴展，并確保 NRZ 設計相對于 PAM 固有更大的信噪比裕度。這一點尤其有用，因為 HDMI 線纜必須具有一定的最小長度，以便于將電視等顯示設備物理連接到媒體設備。這樣的提升對于連接器的一致性測試要求更嚴格了。

表 2：HDMI 2.1 和 HDMI 2.2 電氣標準特性比較

電氣標準	HDMI 2.1 FRL（最高 12Gbps）	HDMI 2.2 FRL（最高 24Gbps）
斜率（Slew Rate）	16mV/ps	16mV/ps
最大 Vdiff Swing	1200mV	1000mV
CTLE（2p1z）	增益設置 1-8dB	增益設置 0-8dB
DFE（one tap）	d1= 25mV	d1= 0,5,10,15,20 or 25mV
FFE levels	0 到 3	0 to 7
UDJ	未測量	測量

注：僅供參考，并不全面。有關完整列表，請參閱 HDMI 2.2 規范。

HDMI? 2.2 最新顯示接口標準深度解析(圖1)

圖1：HDMI 2.1 FRL（標記為 CTLE1）和 HDMI 2.2 FRL 數據速率 16/20/24 Gbps（標記為 CTLE2）的 CTLE 功能圖。

注：CTLE2 是 HDMI 2.2 規范中使用的術語

新的一致性測試要求

1. HDMI 2.2 源測試更新

綜合上述所有要求，HDMI 2.2 源設備需要通過的主要一致性測試（還有其他測試）之一是電氣數據眼圖測試。

HDMI? 2.2 最新顯示接口標準深度解析(圖2)

圖2：HDMI 規范定義的 HDMI 測試點 (TP) 位置以及一致性測試中包含的 S 參數組件(適用于 HDMI 2.1 和 HDMI 2.2)

HDMI? 2.2 最新顯示接口標準深度解析(圖3)

圖3：TP2_EQ 處 HDMI 2.1 和 2.2 的電眼圖一致性測試要求

2. HDMI 2.2 線纜測試更新

為了符合 HDMI 2.2 標準，電纜現在必須是 Cat4 線纜，而 HDMI 2.1 則為 Cat3 線纜。HDMI 2.2 一致性測試仍需要使用矢量網絡分析儀 (VNA) 或時域反射計 (TDR) 進行參數測量。為了適應更高的數據速率，VNA/TDR 的信號上升時間現在需要為 37.5ps，而 HDMI 2.1 則為 75ps。更大的變化體現在線纜電氣眼圖一致性測試方法。對于 HDMI 2.1，該測試本質是一種補救性測試。如果在VNA 或 TDR 上運行的對內偏斜(Intra-pair Skew)、衰減串擾比 (ACR,Attenuation-to-Crosstalk) 或插損參數等參數測試未通過的 Cat3 線纜能夠通過 12Gbps 的線纜電眼圖一致性測試，則將被視為合規。此要求已在 HDMI 2.2 中進行了更改，規定 Cat4 線纜必須進行 24Gbps 的電眼圖測試 ——同時還要在 VNA 或 TDR 上進行參數測試。

HDMI? 2.2 最新顯示接口標準深度解析(圖4)

圖4：示波器上顯示的線纜電眼圖結果

3. HDMI 2.2 測試解決方案概述

是德科技已準備好提供滿足 HDMI 2.2 測試需求的物理層一致性測試解決方案。截至 2025 年 9 月，是德科技已在 HDMI 論壇組織的測試活動中演示了基于通用一致性測試規范 (GCTS,General Compliance Test Specifications) 草案的實施方法 (MOIs, Methods of Implementation)。我們還將與合作伙伴 BitifEye 計劃于 2026 年初推出 HDMI 2.2 Rx 一致性測試軟件。

HDMI? 2.2 最新顯示接口標準深度解析(圖5)