【技术】解读HDMI 2.2中的FRL(固定比率速率传输)技术，了解不同HDMI 2.1设备的实际传输带宽差异性

HDMI 2.1 48Gbps和HDMI 2.2 96Gbps的传输带宽飞跃使得4K和8K逐步迈向普及

在年初CES2025展会上，HDMI Forum正式公布了HDMI 2.2技术规范，其中特别指出支持新一代HDMI固定比率速率传输技术，也就是FRL(Fixed Rate Link)技术，实现了96Gbps传输带宽，4K/240fps、8K/120fps等高帧率超高清视频信号传输。尽管目前尚没有搭载HDMI 2.2接口的影音设备推出，但事实上，这个看上去崭新的FRL技术早在HDMI 2.1技术规范推出的时候就已经登场了，只是在当时并没有引起太多人的重视。特别需要注意的一点，并非所有搭载HDMI 2.1接口的影音设备都具备相同的传输带宽，比如说有些家庭影院投影机、平板电视只有32Gbps的传输带宽，不同的信号源设备很多实际接口传输带宽也只有32Gbps，索尼PS5游戏主机就是一个例子。这当中的主要原因在于HDMI 2.1所采用的FRL技术共设有6种不同的模式，不同FRL模式有着对应的传输带宽，例如说FRL4模式的传输带宽为32Gbps，FRL5模式传输带宽为40Gbps，FRL6模式才能达到最高的48Gbps模式。HDMI 2.1技术规范并没有强制要求所有设备都必须支持FRL6满血模式，这也就导致了并非所有标称支持HDMI 2.1的设备都具备完整48Gbps传输带宽的能力。目前在HDMI Forum的官网上暂时还没有看到HDMI 2.2技术规范所采用的新一代FRL技术，究竟和HDMI 2.1有何区别，但估计是增加了更多的FRL模式，以实现对更高传输速率的支持。

HDMI 2.2所支持的4K、5K、8K、10K和12K信号的具体规格，包括色深和色度采样

FRL固定比率速率传输技术解析

FRL(Fixed Rate Link)固定比率速率传输技术从HDMI 2.1技术规范开始就引入到HDMI技术当中，属于一种数据传输协议，用以取代在HDMI 1.0到HDMI 2.0技术规范中所使用的TMDS最小化传输差分信号技术，以实现更高的传输带宽需求。在技术特点方面，FRL采用了固定速率多通道传输机制，支持最多4个通道传输数据，每个通道最大速率达到12Gbps，从而实现最高48Gbps的高带宽。不同于TMDS技术采用单独时钟通道的设计，FRL技术将独立的时钟信号嵌入到数据流之中，可以在接收端通过始终恢复单元提取时钟信号。而在数据传输编码方面，相比TMDS技术所采用的8b/10b数据编码方式，FRL技术采用数据压缩效率更高的16b/18b编码方式，使得每个通道的数据传输量更高。

从目前HDMI Forum所公布的HDMI 2.1技术规范的相关数据以及Murideo官网的技术分析，可以了解到HDMI 2.1技术规范当中所使用的FRL技术共有6中不同的模式，当中FRL1模式和FRL2模式的数据传输带宽为9Gbps和18Gbps，能够向后兼容HDMI 2.0及之前的技术。

至于每一种FRL模式所能够支持的画面分辨率、帧率、色深以及色度采样可以参考Murideo官网的统计表格。可以看到至少来到FRL3模式(24Gbps)，才能够实现4K/120fps/4:2:0/10-12bit的高规格4K信号传输，而要到FRL4模式(32Gbps)，才能够实现8K/60fps/4:2:0/8bit的8K视频信号传输。这也是为什么PS5和部分4K家庭影院投影机会选择采用HDMI 2.1 FRL4模式接口规格的原因。而想要实现流畅播放8K/60fps/10bit规格的8K HDR视频片段，HDMI接口的传输模式起码来到FRL5模式(40Gbps)。

来自Murideo官网的各个FRL模式所支持的视频信号规格

既然FRL技术拥有多个不同的传输模式，而每个模式又支持多个不同的视频传输规格，那么FRL技术是如何信号源设备知道下游设备的规格，从而传输相关规格的视频信号给显示设备呢？FRL通过一种称为Link Training(链路训练)的方式来确保发送端和接收端之间建立稳定和高效数据传输连接的过程，使其具备动态调整信号参数和协商带宽。具体来说，首先信号源设备需要读取接收设备的EDID，以确认其所支持的FRL模式。这点是很关键的，因此开启设备的电源顺序，需要先从下游显示设备逐级向上打开电源，以确保上游设备能够准备读取下游设备的EDID信息。接下来，信号源设备和接收设备进行数据沟通，确保接受设备准备好进行Link Training，再向接受设备发送特定数据模式测试链路质量，一旦Link Training成功，音视频数据传输才会正式开始。如果Link Training失败，则是会尝试再次进行Link Training或降低带宽，选择较低的FRL模式。不过，这也导致从HDMI 2.1开始，HDMI信号源设备与接收设备之间的握手变得更为复杂，一旦出现Link Training方面的问题，则会让整个握手时间变得更长。

如何判断设备HDMI接口的实际FRL模式

正因从HDMI 2.1技术规范开始，各种设备上面的HDMI 2.1接口实际传输带宽并不能都认为是具备满血的48Gbps的传输带宽。那么我们应该如何判断设备的HDMI接口实际运行在怎样的FRL模式？一方面可以查找厂家的技术参数资料，另一方面则是可以通过专门的测试设备来测试，比如Murideo旗下的8K HDMI分析仪器，Bridgee桥界MINI-BMU8K-A信号分析仪等，能够准备读取不同源设备输出信号的FRL模式与HDMI接口的实际带宽。部分显示设备也具备显示源设备HDMI FRL模式的能力，不少游戏玩家就通过家里的电视设备了解到索尼PS5和微软XSX在HDMI接口带宽方面的差异性。另外，部分AV放大器也能读取HDMI FRL速率。

专业的测试设备能够准备读取源设备的HDMI FRL模式

部分AV放大器在菜单中会告知用户设备所使用的HDMI接口的FRL带宽速率

最后，从HDMI 2.1开始，HDMI技术规格迎来了巨大的提升，但同时也出现不少HDMI连接相关的问题。HDMI FRL模式就是一个值得我们重视的技术关键之处，充分了解信号源设备、AV放大器以及显示设备的实际FRL模式与接口带宽，能够有效低解决HDMI连接方面的难题。

【聚焦】AV TOP100！2024-2025年度优秀影音器材推荐榜（开篇）

【专题】2025新春影音好物推荐（上）？

【鉴赏】ROTEL(路遥) MICHI Q5：如果只把它当CD机那就亏了

【影音中国 hdavchina.com 】

微信公众平台回复“网站”或点击文末“阅读原文”，即可进入影音中国网手机版观看最新影音资讯！