硬核拆解一条1300元的HDMI光纤线！10分钟搞懂HDMI线材选购

看到标题里1300元HDMI线进来的你们，我知道有很多人「智商税」三个字已经到了嘴边；

在HDMI线材市场中：你可以用9.9元买一条HDMI 2.1线，也可以花2000元买一条。

贵的HDMI线到底会不会改善画质？

HDMI铜线到底有没有2.1和2.0的版本和带宽之分？

光纤HDMI线为什么普遍比铜线贵很多？

HDMI 2.1的TMDS和FRL又有什么区别？

这些问题的答案，你都能在这篇全网最硬核的HDMI线材科普文章中找到。

当然，如果你不想听我长篇大论，那么可以直接跳到第四和第六章看结论。

一、HDMI铜线到底有没有带宽？

HDMI铜线既没有版本区别，也没有带宽区别。

（但是光纤HDMI线有带宽区别哦）

为什么这么说？

HDMI 2.1规范相较于2.0，最大带宽确实从18Gbps提升到了48Gbps，还增加eARC、VRR、QMS等一系列先进功能；

提升之大，甚至可以直接叫做HDMI 3，而不是让人傻傻分不清的HDMI 2.1。

但这些功能的实现，靠的其实是电视和游戏主机的新芯片的能力；

而HDMI接口还是原先的金属壳子，HDMI线芯仍然是19Pin（外加一个接地）：

通过上面的拆解图大家可以清楚的看到，铜线HDMI线材内没有芯片，只是一个物理传输通道；

所以如果传输距离短的话，那么京东上在卖的HDMI 4K线（2.0）和8K线（2.1）性能是完全一样的。

那么问题来了，为什么我要一直强调传输距离短的前提？

二、数字信号与眼图

HDMI线上走的无论是图像还是音频，都是数字信号。

很多朋友问过我，既然数字信号是0和1组成，传输时不应该是无损耗的吗？

这是一个很大的误区。

数字信号无论在自由空间传播（例如WIFI/5G），还是在金属导线上传播（例如以太网），都会有损耗！

在HDMI线上，原始数据通过信源编码和信道编码后，会被调制到载波上进行传输；

如果传输信道是理想的，那么用眼图检测大概是这样的（示意图）：

眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形，反映的是经过传输信道后信号的码间串扰和噪声的状态。

讲的通俗一点就是：眼睛睁的越大，越完整，信号质量越好；

当HDMI 2.1接口以满速48Gbps带宽运行时，像素时钟高达1.19Ghz，这是一个超高速的信号；

高频信号在传输时有两大特征：

一个是趋肤效应，也就是传输时信号会集中在导线的表层，通过铜导线表面镀银方式可降低电阻，从而降低传输损耗；

另一个则是电磁感应，高频电信号会产生强磁场，磁场产生的电场又会对电路引起诸如电压毛刺类的干扰，所以HDMI铜线都有金属编织屏蔽层。

上面的内容我已经尽量讲的通俗易懂，但我知道肯定还有不少朋友看的云里雾里；

我打个比方大家应该会好理解很多。

HDMI铜线，就是一个水泥预制板打造而成的水渠：

看起来很平整，实际接缝处多多少少有些缝隙，也不是全封闭结构。

水渠没有盖子，当水流速度很快时，总有几滴飞出水渠外；有人扔个石头，水也会溅出去；

水渠的缝隙，无论水流速度多快，总会泄漏出去几滴；

距离短，损失的数据在信道编码的冗余范围内，信号就会被无损还原；

如果距离远了，损失的数据太多，解码端就无法从波形上分辨这个信号到底是0还是1了。

当传输距离超过铜线能力时，实际画面就会出现噪点，屏幕间歇性黑屏或者闪烁等问题；

这就是为什么我经常说：只有距离短，HDMI铜线材才没有带宽和版本的区别。

三、光纤HDMI线拆解

事实上，HDMI 官方协会也是这样规定的。

2020年，在HDMI 2.1规范刚刚出来，HDMI官方规定铜线长度不能超过3米；

2022年，HDMI 官方协会经过调研和反馈后，将最大长度调整到了5米。

那么使用距离超过5米时，需要怎么办？

很简单，与宽带一样铜退光进，使用光纤作为传输介质。

光纤是一种非常理想的数字信号传输材料：

一方面几乎没有传输损耗，另一方面光信号也不受电磁感应干扰，所以是长距离传输的首选。

为了讲清楚光纤HDMI的原理和构造，以及FRL和TMDS两种编码方式的不同，我这次拆解的线材用的是菲伯尔的Ultra Pro 3：

因为这条线是市场上唯一一条支持显示当前工作模式和带宽的HDMI线。

贵在何处？

大家都知道光纤的主要成分是二氧化硅，材料来源是沙子，取之不尽用之不竭；

那为什么成品光纤HDMI线售价普遍要比铜线贵那么多？

看完这条光纤线的拆解，也许会找到答案。

菲伯尔Ultra Pro 3的插头使用了24K工业镀金，当然镀金对信号传输质量没有什么帮助，只是会更耐腐蚀性：

外壳部分质感很不错，摸上去很像金属，但其实是一体成型的塑料；

还好是塑料外壳，要是一体成型的金属外壳，那我就没法做深度拆解了。

使用加热的电烙铁熔开外壳后，果然有惊喜；

在元器件的外面，还有一块完整的金属屏蔽罩：

我拆解过不少高端的光纤HDMI线，线两端的接头处基本都有完整的金属屏蔽罩；

要么直接采用金属外壳，要么像菲伯尔Ultra Pro 3一样塑料外壳加额外的屏蔽罩：

不是号称光纤不怕电磁感应的干扰吗？光纤线的金属外壳有必要作为法拉第笼吗？

别着急，我们接着往下拆。

撬开金属外壳后，首先看到的是7条低速数据线，对应PIN13-19：

这7条线对应着CEC、I2C（SDA/SCL）、eARC、热插拔检测等功能；

因为这几个通道上跑的数据量非常低，再加上需要双向通信，这7条线使用铜线会比光纤更加合适；

所以这也解释了为什么光纤线的接头处还要使用金属屏蔽罩，其实也是为了保证信号的纯净性；

有时候eARC音频回传时卡顿，换一条线就好了，也许就是这个原因。

PCB的另一边则是光纤HDMI线的核心，纤芯与光电转换芯片：

先来看纤芯。

光纤HDMI线里其实只有4条纤芯，比头发丝还要细，在功能上等价于铜线的1-12Pin；

所以同样实现48Gbps带宽，在相同长度下光纤HDMI线会比铜线苗条非常多，这在管道内布线时优势极大：

这4条高速数据通道（TMDS模式时为3条数据通道和1条时钟通道）在工作时，来自信源端的电信号进入光电转换模块（时延为纳秒级），光电转换模块实时将电信号转成光信号后通过光纤传输；

而显示端正好相反，光电转换模块会把收到的光信号转化成电信号。

所以光纤HDMI是有方向的，输出端接信源，显示端接电视和投影。

一条光纤HDMI线的核心也正是这一对光电转换芯片，这也是这条线里最贵的部分。

在光电转换模块上，通常有美国产、德国产和台湾产；

菲伯尔有些特殊，成立之初是武汉长飞光纤与台湾威盛电子的强强联合，最近业内又在传他们收购了德国的Silicon Line，在芯片技术方面实力还是相当强的。

所以这条Ultra Pro 3用的FH10T/R芯片大概率是他们自研，最大带宽为48Gbps：

没错，光纤HDMI线是有带宽的，带宽大小取决于光电转换模块的能力；

菲伯尔有一款56Gbps带宽的HDMI线，用的FH20T/R芯片，不过这也属于秀肌肉的产品，1米就要2999元；

何为好线？

光纤HDMI线主要用于商业场景或者特需场景，个人认为价格方面确实有一些溢出；

那么，同样是千元价位的光纤HDMI线，拥有哪些特质才能算是一条好线？

大家都知道光纤很脆弱，为了防止暴力插拔时扯断纤芯，必须要求纤芯、PCB、外壳能整体受力：

这个方面千元价位的光纤HDMI线其实都做的不错，有一些品牌的线会在胶水之外用上凯夫拉加固；

像菲伯尔的Ultra Pro 3这条线，金属屏蔽罩与线材牢牢固定在一起，我深度拆解都拿不下来；

另一方面是防弯折。

在我之前的认知中，光纤是无法大角度弯折的，所以为了保护通常还会使用铠装护甲：

铠装光缆不仅能防弯折、防踩踏，还能防鼠咬。

不过在拆解这条菲伯尔的Ultra Pro 3时，我也第一次知道原来还有“弯贝/bendrobust ”这种技术，可以大幅度弯折光纤：

弯贝特种光纤是菲伯尔母公司长飞光纤的专利，目前只授权给菲伯尔在用；

说实话这个技术在工程布线方面优势明显，尤其是墙内暗线走线复杂时比较好用，在普通场景用意义就不大了。

在抗弯折方面，个人认为无论使用铠装护甲还是弯贝特种光纤技术，都是好的光纤HDMI线，都能保证安全稳定使用。

对了，还记得前面讲过的数字信号眼图吗？

菲伯尔的高端HDMI光纤线在商品宣传页面里都会放实际的眼图测试，这也是对自家产品超级有信心的表现。

到这里光纤HDMI线的拆解已经全部做完了，特征和优点也都讲清楚，我知道大家现在最想问的是什么。

第四章我们揭晓答案。

四、画质与功能对比

贵的HDMI线到底会不会改善画质？

其实这个要看在什么地方。

在我们影音群里，结论是只要线材合格，那么画面就没有区别；

但有的群体里，他们宣称有些HDMI线有特殊加成，例如画面会更通透，更立体；

对于这样的玄学我嗤之以鼻，因为理论上就不可行；

有些人可能还是不信，那我们就用实机对比，用事实说话。

这是我用碟机播放《杜比UHD演示碟 2018》的4K 60Hz双层杜比世界画面，使用同一帧画面在相机固定参数下拍摄的照片：

第一张图，是价格便宜的HDMI 2.0规格3米铜线；

第二张图，则是这条HDMI 2.1规格的菲伯尔Ultra Pro 3 光纤线；

我可以拍着胸脯说，无论是现场还是照片，我都分辨不出这两条HDMI线在画面色彩、清晰度、立体感方面的任何差别。

所以说，想用HDMI线来提升画质，简直是缘木求鱼。

好的HDMI线，哪怕商品宣传页描写的再无所不能，实际上也不能改变数据运输管道的本质，并不能让水流过后变得更加甘甜；

在功能特性方面也是如此。

HDMI 2.1的诸多特性，eARC、CEC、VRR、ALLM等等功能的实现，都与线材没有关系，而是取决于线材两端的设备：

光纤HDMI线也是同理，除了光电转化芯片会决定带宽大小之外，其他所有的HDMI 2.1特性都与线材无关。

也就是说，只要线材合格，以上功能全部都能实现。

我们买更贵的线，花更多的钱，买的是其实稳定，和更好的兼容性。

因为我们使用的各种信源设备HDMI芯片输出功率其实都是有差异的，更贵的线意味着更低的传输损耗，意味着更好的兼容性；

而价格低廉的线，也许在有的设备上能正常工作，但在HDMI芯片输出功率稍低一点的设备也许就会出现黑屏，eARC声音卡顿的问题，例如芝杜Z9X Pro就很挑线。

五、TMDS与FRL

HDMI官方协会在2022初搞了个骚操作，取消了HDMI 2.0的命名，转而命名为HDMI 2.1（TMDS）;

这让原本就无比混乱的HDMI 2.1市场更加雪上加霜，消费者完全懵了。

这里我就不细讲原理了，直接给结论：

TMDS方式能实现的最大带宽为18Gbps，播放器、机顶盒、电视盒子一般都是18Gbps带宽，最高可以实现4K 60Hz 10bit 422；

如果要想实现4K 60Hz 10bit RGB 444，那么需要24Gbps的HDMI带宽，也就是真正的HDMI 2.1;

实现这个带宽必须以FRL（固定速率连接）形式编码，每个高速数据通道都是固定6Gbps速率：

FRL模式下，常用的速率有4种，除了刚刚上面的6Gbps之外，还有8/10/12三种规范：

8Gb模式总带宽32Gbps，可以实现4K 120Hz 10bit 422，这个带宽目前好像只有索尼PS5在用；

10Gb模式总带宽为40Gbps，可以实现4K 120Hz 10bit 444，绝大部分的真HDMI 2.1设备都是40Gbps带宽，例如微软XSX游戏主机、次时代功放、索尼A7000/A5000回音壁；

12Gb模式总带宽48Gbps，可以实现4K 120Hz 12bit 444，这是HDMI 2.1接口的最大带宽，这几年上市的带联发科芯片的电视都是48Gbps带宽，例如我自己在用索尼X91L电视。

不过这里也有个例外，那就是微软的XSX：

明明已经开启了4K 120Hz 10bit 444的40Gbps带宽，但在菲伯尔的Ultra Pro 3显示的却是TMDS模式；

这个问题我也去找过菲伯尔的研发人员，但通过抓包确实发现启用的是TMDS协议；

这也是最让我百思不得其解的，因为XSX在LG电视上是正常显示FRL 4L10的40Gbps带宽的；

其实XSX刚刚出来时，外网确实报道过使用TMDS的新闻，但实际上4K 120Hz时XSX就会启用FRL；

目前我测到的这个情况确实没有办法用任何一种方式来做合理的解释，只能等我有机会测LG电视时再验证一下。

六、如何挑选HDMI 2.1线？

如果你是从头到尾看到了这里，那么对于HDMI 2.1线材的选购知识一定了然于心；

如果你是直接跳下来看结论的，也没有关系，只要看下面的总结就行。

HDMI铜线

距离短优先选择铜线。

如果长度小于2米，我认为京东上可以随便买，挑你觉得性价比最高的就行：

如果长度在2-5米，尽量挑选内部铜芯纤芯较粗，屏蔽层密集的，有没有镀银个人觉得实际使用时区别不是很大；

光纤HDMI线

我一直以来的观点都是，既然已经选择价格高的光纤HDMI线了，那就干脆别盯着性价比了。

当然了，我拆解的这条菲伯尔Ultra Pro 3对于普通用户来说可能确实太奢侈了：

Ultra Pro 3的带宽显示和弯贝特种光纤更加适合商业和工程场景；

不过假如你预算充足，还喜欢这些附加功能，那么我也不会阻止你。

对于普通用户来说，我更推荐是是菲伯尔的Quantum系列，价格只要100多，性能完全够用：

而对于公司会议室来说，我强烈推荐King系列：

因为我们单位的电视电话会议室用了好几年了，有LED指示灯的存在，员工在使用时可以避免很多的误操作。

总之一句话，HDMI线与音频线不同，即不玄学，也不发烧。

一切都为了稳定和兼容性！

（文章是去年写的，再不同步的化HDMI 2.2标志都要出来了）

作者声明本文无利益相关，欢迎值友理性交流，和谐讨论～