HDMI VRR

2025-11-07

HDMI Spec22

7.Video Extensions

7.6 Variable Refresh Rate and Fast Vactive

7.6.6 Comparison between QMS-VRR and Gaming-VRR

  1. Gaming-VRR:为极致低延迟而生 ✅ 目标: 实现从 Source 到 Display 的最低可能延迟 支持“连续变化”的帧率(如 30 → 60 → 120 FPS)

  2. QMS-VRR:为无缝切换而设计 ✅ 目标: 在启用 VRR 的情况下,仍然能够快速切换视频格式(如分辨率/刷新率) 实现 无黑屏切换(<1帧延迟)

QMS-VRR对比Gaming-VRR

  • 场景对比
对比项 Game-VRR QMS-VRR
Source PS5 机顶盒
Sink 支持Gaming-VRR的显示器 支持QMS-VRR的电视
动作 开启游戏 → FPS 波动(30~120) 从 4K@60Hz(电影)→ 1080p@120Hz(体育)
结果 显示器进入“最低延迟模式”图像处理被简化 切换过程无黑屏, 显示器继续使用全部视频处理功能

7.6.7.1 QMS-VRR Specific Transition Artifact Requirements

主要讲述QMS模式下进行TFR切换时,Minor Video Transition Artifacts(轻微视频过渡伪影)允许的时间窗口。

  • M_CONST = 0 时允许伪影
  • M_CONST 从 0 → 1 后,根据内容帧率是否匹配 TFR,允许 1 帧 或 最多 12 帧 的轻微伪影
  • 此后必须完全禁止伪影
  • 红色条是Content Frame Rate和TFR匹配的情况,最多允许1帧轻微伪影
  • 黄色是Content Frame Rate和TFR不匹配,使用了pulldown的情况,最多允许12帧轻微伪影

QMS Source Sink

QMS Transition

7.6.7.2 Gaming-VRR Specific Transition Artifact Requirements

QMS Transition

8.Packet Definitions

8.8 Extended Metadata Packet (EMP)

Extended Metadata Packet (EMP) 是用于传输 EM Data Set(扩展元数据集) 的基本单元。一个 EM Data Set 可能包含多个数据片段(DSF, Data Set Fragment),通过一系列 EMP 分片发送。

  • EMP:单个传输单元,携带部分或全部 EM Data Set
  • EM Data Set:完整的元数据块(如 HDR 参数、音频格式等)
  • DSF:Data Set Fragment,EM Data Set 的分片
  • MTW:Metadata Transmission Window,每帧允许发送 EMP 的时

EMP

EMP Header 结构

EMP Header

EMP Header 定义了每个 EMP 的控制信息,位于包的前 3 字节(HB0~HB2)

Byte	Bit #	7	6	5	4	3	2	1	0
HB0		0	1	1	1	1	1	1	1
HB1		First	Last	Rsvd(0)	Rsvd(0)	Rsvd(0)	Rsvd(0)	Rsvd(0)	Rsvd(0)
HB2		Sequence_Index (MSB)	Sequence_Index (LSB)				
  • First

=1:该 EMP 携带的是 第一个 DSF(即 EM Data Set 的起始包) =0:不是第一个 DSF

接收端据此识别是否为新数据集的开始,若 First=1,则后续 EMP 必须有 Sequence_Index > 0

💡 示例:

第一个 EMP:First=1, Sequence_I 第二个 EMP:First=0, Sequence_Index=1

  • Last

=1:该 EMP 携带的是 最后一个 DSF =0:不是最后一个 DSF

接收端知道何时完成重组,当 Last=1 时,表示整个 EM Data Set 已完整接收

⚠️ 注意:

如果一个 EM Data Set 很小(< 21 字节),可以放在一个 EMP 中,则同时设置 First=1 和 Last=1 否则,首尾分

  • Sequence_Index

用于标识 EMP 在序列中的顺序,从 0 开始递增 规则: 1.第一个 EMP:Sequence_Index = 0 2.每次发送下一个 EMP,Sequence_Index += 1 3.最大值为 255(8位) 4.若超过 255,应清零并重新开始编号(但通常不会发生)

EMP Contents 结构

EMP Contents

EMP Contents for first=0

10.Control and Config

10.10 Extended Metadata Transport


感谢阅读!