HDMI 2.2最新显示接口标准深度解析

本专栏不定期解读测试行业标准，欢迎大家在评论区提出你想要了解的测试标准或者关于标准以及测试的问题，是德科技测试工程师会给你解答。是德科技作为全球领先的测试与测量技术公司，长期致力于推动技术标准化和测试方法的完善，为行业提供全面的测试解决方案。

原文作者

Kenneth Lim Kuo Wei

是德科技在 HDMI 论坛和 HDMI 授权机构的代表

HDMI 2.2 源端和接收端通用一致性测试规范的主要贡献者之一

Lee Yeng Seng 博士

是德科技资深研发工程师

HDMI 2.2 线缆和接收端通用一致性测试规范的主要贡献者之一

翻译：是德科技（中国）有限公司市场部

本文深入探讨了HDMI 2.2 物理层演进以及这些标准如何推动下一代高分辨率、高带宽显示应用。

主要内容如下：

HDMI 标准简史

HDMI 2.2 物理层（PHY）中的新功能

新的一致性测试要求

• HDMI 2.2 源测试更新

• HDMI 2.2 线缆测试更新

• HDMI 2.2 测试解决方案概述

助力推动下一代高分辨率和高带宽应用

HDMI 标准简史

HDMI（高清多媒体接口）于 2003 年推出，并已成功发展成为主流显示接口之一。2025年6月25日，HDMI 论坛宣布发布 HDMI 2.2 规范。HDMI 发展的这一里程碑标志着HDMI 架构的进化，同时在带宽方面实现了革命性的飞跃！HDMI 2.1 的传输速率高达 48Gbps，而 HDMI 2.2 则承诺高达 96Gbps。HDMI 2.2 的主要特性包括：

•每通道固定速率链路 (FRL，Fixed Rate Link) 能力高达 24Gbps/每通道

•支持 96Gbps 带宽的新型 Ultra 96 HDMI 线缆

•用于改善视听同步的延迟指示协议 (LIP，Latency Indication Protocol)

每一代标准的演进可查看表1。

表 1：HDMI 规范简史

	HDMI版本
1.4–1.4b	2.0–2.0b	2.1-2.1b	2.2
发布日期	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)
信号规格
最大传输比特率（Gbit/s）	10.2	18	48	96
最大数据速率（Gbit/s）	8.16	14.4	42.6	85.25
最大 TMDS 字符速率 (MHz)	340	600	N/A	N/A
数据通道	3	3	4	4
编码方案	TMDS 8b/10b	TMDS 8b/10b	FRL 16b/18b	FRL 16b/18b
编码效率	80%	80%	88.80%	88.80%

HDMI 2.2 物理层（PHY）中的新功能

HDMI 2.2保留了不归零 (NRZ) 传输——出于实用考量和需求，虽然面临着新的工程挑战，但它仍拒绝转向脉冲幅度调制 (PAM) 传输方案。保留 NRZ 传输可确保现有资源的快速扩展，并确保 NRZ 设计相对于 PAM 固有更大的信噪比裕度。这一点尤其有用，因为 HDMI 线缆必须具有一定的最小长度，以便于将电视等显示设备物理连接到媒体设备。这样的提升对于连接器的一致性测试要求更严格了。

表 2：HDMI 2.1 和 HDMI 2.2 电气标准特性比较

电气标准	HDMI 2.1 FRL（最高 12Gbps）	HDMI 2.2 FRL（最高 24Gbps）
斜率（Slew Rate）	16mV/ps	16mV/ps
最大 VdiffSwing	1200mV	1000mV
CTLE（2p1z）	增益设置 1-8dB	增益设置 0-8dB
DFE（one tap）	d1= 25mV	d1= 0,5,10,15,20 or 25mV
FFE levels	0 到 3	0 to 7
UDJ	未测量	测量

注：仅供参考，并不全面。有关完整列表，请参阅 HDMI 2.2 规范。

图1：HDMI 2.1 FRL（标记为 CTLE1）和 HDMI 2.2 FRL 数据速率 16/20/24 Gbps（标记为 CTLE2）的 CTLE 功能图。

注：CTLE2 是 HDMI 2.2 规范中使用的术语

新的一致性测试要求

1. HDMI 2.2 源测试更新

综合上述所有要求，HDMI 2.2 源设备需要通过的主要一致性测试（还有其他测试）之一是电气数据眼图测试。

图2：HDMI 规范定义的 HDMI 测试点 (TP) 位置以及一致性测试中包含的 S 参数组件(适用于 HDMI 2.1 和 HDMI 2.2)

图3：TP2_EQ 处 HDMI 2.1 和 2.2 的电眼图一致性测试要求

2. HDMI 2.2 线缆测试更新

为了符合 HDMI 2.2 标准，电缆现在必须是 Cat4 线缆，而 HDMI 2.1 则为 Cat3 线缆。HDMI 2.2 一致性测试仍需要使用矢量网络分析仪 (VNA) 或时域反射计 (TDR) 进行参数测量。为了适应更高的数据速率，VNA/TDR 的信号上升时间现在需要为 37.5ps，而 HDMI 2.1 则为 75ps。更大的变化体现在线缆电气眼图一致性测试方法。对于 HDMI 2.1，该测试本质是一种补救性测试。如果在VNA 或 TDR 上运行的对内偏斜(Intra-pair Skew)、衰减串扰比 (ACR,Attenuation-to-Crosstalk) 或插损参数等参数测试未通过的 Cat3 线缆能够通过 12Gbps 的线缆电眼图一致性测试，则将被视为合规。此要求已在 HDMI 2.2 中进行了更改，规定 Cat4 线缆必须进行 24Gbps 的电眼图测试 ——同时还要在 VNA 或 TDR 上进行参数测试。

图4：示波器上显示的线缆电眼图结果

3. HDMI 2.2 测试解决方案概述

是德科技已准备好提供满足 HDMI 2.2 测试需求的物理层一致性测试解决方案。截至 2025 年 9 月，是德科技已在 HDMI 论坛组织的测试活动中演示了基于通用一致性测试规范 (GCTS,General Compliance Test Specifications) 草案的实施方法 (MOIs, Methods of Implementation)。我们还将与合作伙伴 BitifEye 计划于 2026 年初推出 HDMI 2.2 Rx 一致性测试软件。

图5：是德科技源设备电气一致性测试设置

图6：是德科技线缆电眼图一致性测试设置

助力推动下一代高分辨率和高带宽应用

对更高数据带宽显示的需求，源于各行业对更高保真度和性能的追求。游戏及AR/VR应用的数据负载带宽每两年翻一番，正基于未压缩的4K/240Hz刷新率实现更高的比特率。除游戏领域外，医学影像、机器视觉和8K广播等领域也将受益于更高的数据传输速率。HDMI 2.2将成为推动显示技术持续创新的关键要素。

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