HDMI极限速率是如何定义的？

HDMI有4P信号线，其中有3P分别用来传输红、绿、蓝三种色彩分量的信号，1P用来传输clock信号。

HDMI升级到2.0版本后就有了相关的定义，可以支持到24位、36位、最高48位的色深。 这是就规定了HDMI CAT2的最高传输速率为10.2G。 举个例子：现在市场上应用最多的1080P 60Hz ，就是屏幕显示为横向1920个像素、纵向1080个像素，每秒刷新60次。用公式计算下来其像素频宽(就是你说的时钟频率)大约为148.5MHz。 可以理解为HDMI的每对信号线每秒传输148.5兆个像素。

这里的1个像素是有一个10位的二进位码组成，其中有8位是视频数据，2位是控制信号，HDMI的8位视频二进制码信号发出时先要经过一个8b/10b的编码器，将8位信号加上2位控制信号后发送，所以1个像素是由10位二进制码组成。

上面1080P的传输速率就可以理解为3对*148.5MHz*10位=4.455G/s

这个就是HDMI的传输速率，对应的10.2G也就可以理解了，最高10.2G/S、每对3.4G/S、像素频宽340MHz

上面所说的1080P就是3*8=24位的传输，就是说1080P  60Hz实际传输的是24位的色深。 HDMI协会制定标准是考虑其发展性的，1.3版本规定最高支持到48位的色深，这个48位的色深的传输速率就接近10.2G/s了，为了HDMI产品发展和可扩充性，才把最高传输速率定的这么高。

色彩深度

* 色彩深度计算机图形学领域表示在位图或者视频帧缓冲区中储存1像素的颜色所用的位数，它也称为位/像素（bpp）。色彩深度越高，可用的颜色就越多。               

8bit 10bit 12bit 14bit 16bit

在数字信息存贮中，计算设备用2进制数来表示，每个0或1就是一个位(bit)。 假设1代表黑、0代表白，在黑白双色系统中最少有2bit。单基色为nbit，画面位数就为2 ?bit，位数越大，灰度越多，颜色也越多，彩色系统中同理。视频画面10bit含义就是画面能以10为二进制数的数量控制色彩层次（即灰阶）。通常 8bit相当于256级灰阶——即常说得24位真彩色；而10bit就相当于1024级灰阶。三基色混合成彩色，增加1 bit就意味色彩数增加8倍。10bit就相当于1024的三次方——1073741824，约为10.7亿色。远大于8bit的1670万色。

视频信号输出带宽是怎么计算的？

HDMI／2.0输出 按照3840 x2160 分辨率，每个像素10bit , 单通道就是 10X3=30bit. 按照输出帧率60fps那就是3840 x2160 x30 x60= 14929920000单位应该是bit 。
根据以上方法换算如下：那么4k带宽计换算完毕等于14.9 Gbps

当然，这个计算结果是非常理论化的，还有別的因素要考虑。HDMI使用的TMDS(最小化传输差分信号)机制。实际效率理论也就是14.9Gbps。这个带宽要求已经超过了HDMI/1.4的10.2Gbps要求，只有 HDM12.0才能达到18Gps，因而才可以轻易支持4K 60Hz输出。

理论计算（数据未压缩）
4K显示屏对应的解析度：3840*2160
4K内容需要的传输速率：3840*2160*8*3*60≈12 Gbps （前提：不考虑数据中的其他信号；数据位数为8 bits/color；帧率为60fps）

10 bit 和 8 bit 的灰度级别

通常的我们使用的显示器色彩是 24 bit ，那么现在提出的 10 bit 单通道色彩，两者是怎样一种关系呢？
　　这是一个非常容易混淆的概念，实际上，可以这样计算，1 位单通道色彩的图像只是黑色和白色两种色彩，而单通道 8 bit 实际相当于显示器定义的 24 bit 或 32 bit ，显示器定义只是简单的色彩通道相加，而不是单通道色彩深度；单通道 16 bit 具有 65536 个灰度级别，和显示器的色彩定义不同，显示器是两个 5 bit 通道加上 1 个 6 bit 通道，色彩还没有达到单通道 8 bit 的图像显示质量。

   8 bit 和 10 bit 也是这样。高位深表示在一个色阈中更多的采样数值，8 bit 提供 256 个采样点，而10 bit 提供1024 个采样点，其色彩精度是8 bit 的4 倍。

也就是说，显示器和图像深度之间是一个单通道色深与颜色数量之间的关系，24 bit 真彩色显示器显示数量是单通道10 bit 色彩数量的六十四分之一。如果按照三原色计算，10 bit 单色彩通道相加为30 bit 色彩，或者说10 亿色。

图像质量越好，画质越清晰，要求播放设备的解码能力也越高