4K 120Hz 为什么掉到 60Hz？HDMI 2.0 差 30Gbps 算给你看

4K 120Hz、10bit、4:4:4，一秒钟要搬 35.64 Gbps 的像素数据。

HDMI 2.0 标称 18 Gbps，扣掉 8b/10b 编码开销，只剩 14.4 Gbps 能装数据。

缺口 21.24 Gbps，所以它只能退回 4K60 8bit。

我把分辨率、刷新率、位深、色度采样和四种接口放进一个网页，页面里 18 条断言全过。下面把每个数字拆开。

一、先给结论：标称带宽要先扣编码

HDMI 2.0 的 18 Gbps 是信号速率，不是能装画面的净带宽。

它用 8b/10b 编码，每 10 个 bit 里有 2 个是开销，净负载只有 18 × 0.8 = 14.4 Gbps。

HDMI 2.1 换成 16b/18b，48 × 16 ÷ 18 = 42.6667 Gbps。

这一扣，2.0 和 2.1 的差距从 30 Gbps 变成 28.2667 Gbps。

4K60 8bit 4:4:4 要 594 MHz × 24 bit = 14.256 Gbps。

它离 14.4 只剩 0.144 Gbps，约 1%。这就是 HDMI 2.0 的天花板。

4K60 10bit 要 17.82 Gbps，已经超了 3.42 Gbps。

所以「HDMI 2.0 支持 4K60」这句话，只在 8bit 4:4:4 下成立。

我把同一个 4K120 10bit 信号切到 2.0，页面直接给出「缺口 21.24 Gbps」，并建议先降位深、再降色度。

二、为什么值得看：三个临界点决定黑屏还是降档

第一个临界点是 4K120 10bit。

1188 MHz × 30 bit = 35.64 Gbps。2.0 差 21.24，2.1 还剩 7.0267。

这就是 PS5、显卡和电视之间最常见的握手结果：线插在 2.0 口，画面回到 4K60。

第二个临界点更隐蔽：4K120 12bit 要 42.768 Gbps。

2.1 的净负载是 42.6667，差 0.1013 Gbps，只有 0.24%。

规格表写 48 Gbps，实际装不下 12bit 4:4:4。要满血只能开 DSC，或者降到 10bit、4:2:2。

第三个临界点是 4K144 10bit，同样是 42.768 Gbps，同样差 0.1013。

所以「HDMI 2.1 支持 4K144」也要看色深：8bit 的 34.2144 够，10bit 就顶到墙。

我把 12bit 这一档在页面里点开，2.1 的缺口正好是 0.1013 Gbps。这个数小到容易被当成误差，但它确实跨过了上限。

三、怎么算：像素时钟 × 每像素位数

公式只有一行：需求 = 像素时钟 × 每像素位数 ÷ 1000。

每像素位数按色度采样折算：4:4:4 是 3 × 位深，4:2:2 是 2 × 位深，4:2:0 是 1.5 × 位深。

像素时钟用 CTA-861 里常见模式的取值，9 个模式列在页面里。

8K60 这一行按 2376 MHz 计时，预设是 4:2:0；表格跟随当前色度设置，所以 10bit 4:4:4 下显示 71.28 Gbps。

4:2:2 和 4:2:0 不是免费的。它们把颜色信息降采样，文字边缘和细线会受影响。

这也是为什么很多电视在 4K120 下默认给你 4:2:0，而不是 4:4:4。

四、验证与踩坑：18 条断言和 13 个独立复算

页面加载时会跑 18 条断言，结果直接显示在页面上。

我用 Python 又独立算了一遍 13 个关键值，全部对上。

第一版还有一个文案 bug：降级建议里出现了「降级降级直通」。

原因是标签已经写了「降级」，正文又拼了一次。把正文改成「直通」后就正常了。

这不是计算错误，但会让人怀疑结果，所以还是修了。

失败路径也写进了页面。刷新率填 0，页面提示「刷新率必须大于 0（当前 0 Hz）。已保留上一次有效结果。」，结果卡片仍停在 35.64 Gbps。

五、准备环境：进入码道 Web，一个文件怎么跑起来

浏览器打开码道 Web 版：https://devcloud.cn-north-4.huaweicloud.com/chat?source=dmzntgwlb&sourcead=dmzntgwlb1&invitecode=INV-IXhxk5bwWx_qKSP1FcgSuiOEf6ruDXtjvLFiCH9nMs5dZGLapaSSylwt-cKRj5LoT3MlxikWxy8VhqplfvtQjefQOq31Tbp3R3wYP3K535Cn4XTaUzqqExKPYTWvvw4LijV14IS1torXdTGp7oyXb6SR5VxgYTg50jM，登录后就能在对话窗口里提需求。

码道有三种使用方式：WebUI、TUI 和桌面 IDE。这个页面用 WebUI 生成，不需要装软件。

生成结果是单个 index.html，CSS 和 JS 都内联，没有外部请求。

本地复现两条命令：

cd codearts-hdmi-bandwidth-lab
python -m http.server 8000

然后打开 http://localhost:8000。也可以直接双击 index.html。

案例目录：https://atomgit.com/deli007/demo_park/tree/main/codearts-hdmi-bandwidth-lab

页面里 18/18 自检通过，源码 53 KB，没有网络请求。

六、使用码道体会：把验收条件写成数字

• 需求里直接写期望值。比如「4K120 12bit 必须判不够，42.768 必须大于 42.6667」，比「注意边界情况」有用。
• 让页面把自检结果渲染出来。测试数有了出处，截图也能直接当证据。
• 失败路径要写进第一版需求。刷新率 0、像素时钟越界，这两条从第一版就该有。
• 单文件、零外部依赖，截图和复现都不会受网络影响。
• 页面自检只能证明页面按自己的公式算。最好再用另一套脚本复算一遍，这次 13 个值全部对上。

七、边界与总结

这篇没有接电视实测。像素时钟来自 CTA-861 常见模式，编码开销按 8b/10b 和 16b/18b 算。

实际会不会掉档，还取决于电视 EDID、线材质量、显卡驱动和 DSC 支持。

但有一条不变：先看净负载，再看接口名。

HDMI 2.0 的净负载是 14.4 Gbps，4K60 8bit 刚好压线；4K120 10bit 要 35.64，只有 2.1 装得下。

下次看到「支持 4K120」的宣传，先问一句：几 bit、什么色度、开没开 DSC。