HDMI （High-Definition Multimedia Interfaceの略）は、高品質の映像および音声データを伝送するための業界標準プロトコルです。この技術により、ゲーム機などのソース機器から、モニター、プロジェクター、デジタルテレビなどのディスプレイやオーディオシステムへの最適なメディア配信が保証されます。
2013年9月の発売以来、HDMI 2.0は高精細マルチメディアインターフェースの標準規格として広く採用されてきた。しかし、 2017年11月に改良版のHDMI 2.1が登場したことで、この状況は変化した。
ここでは、HDMI 2.0 と比較した HDMI 2.1 の違いと注目すべきアップグレードを分析します。
| 特徴 | HDMI 2.0 | HDMI 2.1 |
|---|---|---|
| 最大帯域幅 | 18 Gbps | 48 Gbps |
| 最高の精度 | 60Hzで4K | 120Hzで10K |
| 互換性 | 旧バージョン（HDMI 1.4以前）と互換性あり | 旧バージョン（HDMI 2.0以前）と互換性あり |
| HDRサポート | HDR安定 | ダイナミックHDR |
| モフセンの声 | 圧縮オーディオ対応の標準ARC | 非圧縮の高解像度オーディオを備えた拡張ARC（eARC） |
| 可変リフレッシュレート | لا | نعم |
| トーンを設定する | 主にプロジェクターで処理されます。 | ソースベースの音調割り当て（SBTM） |
| ユニークな機能 | 広く使用され、より一般的に入手しやすく、より安価 | クイックタイヤシフト（QFT）、自動低遅延モード（ALLM）、定速リンク（FRL） |
HDMI 2とHDMI 2.1の違い
HDMI 2.0とHDMI 2.1には、技術面で大きな違いがあります。その違いについて詳しく見ていきましょう。
1. 互換性
HDMI 2.1は以前のHDMIバージョンとの下位互換性があるため、HDMI 2.1ケーブルを既存または以前のHDMI 2.0設定で使用できます。一方、HDMI 2.0はHDMI 1.4以前のバージョンとの下位互換性があります。
しかし、一部の最新機器はHDMI 2.0に対応していないため、現在および将来の電子機器との互換性を確保するには、より新しい規格へのアップグレードが不可欠です。例えば、2020年11月に発売されたXbox Series XはHDMI 2.1ポートを搭載しており、4K解像度で120フレーム/秒（fps）、可変リフレッシュレート（VRR）、その他のHDMI 2.1機能を利用できます。
さらに、新しい電子機器は HDMI 2 ではなく HDMI 2.1 に依存します。ただし、ソース デバイスとディスプレイの両方が HDMI 2.1 機能をサポートしている場合にのみ、HDMI 2.1 の最適なパフォーマンスを実現できることを理解することが重要です。
2. 帯域幅
HDMI 2.0は現在家庭で最も普及している接続規格であり、最大18ギガビット/秒（Gbps）の帯域幅により、最大4K解像度、ハイダイナミックレンジ（HDR）、3Dゲームに対応可能です。しかし、HDMI 2.1への移行が急速に進んでいます。
主な理由は、HDMI 2.1では最大48ギガビット/秒（Gbps）のデータ伝送速度を実現できる点にあります。これはHDMI 2.0の2.7倍の速度です。つまり、4K、8K、さらには10Kを超える高解像度にも対応でき、リフレッシュレートも高速化できるため、より滑らかな映像表示が可能になります。
2.1仕様はHDR機能だけでなく、フレームレートを向上させたダイナミックHDRにも対応し、より高画質な映像を実現します。フレーム間の遷移がよりスムーズになり、遅延のない視聴体験を実現します。
3. リフレッシュレート
HDMI 2.0では、 4K解像度で60fps、8K解像度で30fpsの映像出力が可能です。HDMI 2.0は、4K解像度で最大60Hzのリフレッシュレートをサポートします。4:4:4クロマサブサンプリングを使用すると、リフレッシュレートは144Hzまで向上します。
この点において、HDMI 2.1は優れています。4K解像度では120fps、8K解像度では60fpsの映像出力が可能だからです。4K解像度では、HDMI 2.1は最大120Hzのリフレッシュレートをサポートし、HDMI 2.0の2倍のフレームレートを実現します。さらに、8K解像度では、HDMI 2.1は60Hzのリフレッシュレートを実現できます。これにより、対応するLEDディスプレイで高品質な再生が可能になります。
HDMI 2.1 は高リフレッシュ レートをサポートできるため、Xbox シリーズや PlayStation 5 などのゲーム コンソールで使用するのに最適です。
さらに、HDMI 2.1は可変リフレッシュレート（VRR）技術にも対応しており、表示コンテンツに合わせてリフレッシュレートを動的に調整することで、よりスムーズなゲームプレイや視聴体験を実現します。この技術は、画面のティアリングやスタッタリングを解消することで効果を発揮します。
HDMI 2.1がサポートする高いリフレッシュレートは、動きの速いコンテンツにおけるモーションブラーを軽減します。これは、アクション満載の映画、スポーツイベント、ゲームなど、滑らかで鮮明な動きが不可欠な場面で特に効果的です。
4. オーディオリターンチャンネルの改善
オーディオリターンチャンネル（ARC）は、HDMI 2.0の機能の一つで、HDMIポートを介して接続されたテレビとオーディオ/ビデオレシーバー（AVレシーバー）間で双方向の音声通信を可能にします。HDMI 2.0の容量には限りがあるため、音声は通常圧縮されステレオに変換されるため、音質が劣化します。圧縮の過程で音声情報の一部が失われることもあります。
しかし、HDMI 2.1接続では、Enhanced Audio Return Channel（eARC）のおかげで、圧縮されていない高解像度オーディオを楽しむことができます。Dolby Atmosはその代表例です。ARCを使用する場合、AtmosはDolby Digital Plusのような圧縮オーディオストリームでのみ再生可能です。Dolby Atmos独自のロスレス高解像度オーディオストリームであるDolby TrueHDは、eARCと組み合わせることで真価を発揮します。
ユーザーは、ほぼあらゆる機器をテレビに接続し、HDMIケーブル1本でレシーバーやサウンドバーに接続しても音質を損なうことなく、システムセットアップを大幅に簡素化できます。ケーブルの数を減らし、煩雑さを軽減することで、より優れた音質を実現できます。
さらに、HDMI 2.1は、マルチストリームオーディオ（MSA）などの高度なオーディオ機能もサポートしており、複数のオーディオストリームを異なるデバイスに同時に送信することが可能です。この技術により、マルチルームオーディオシステムや、異なるエリアでの独立したオーディオ再生が実現しました。
5. トーンマッピング
HDMI 2.0では、トーンマッピングは主にディスプレイデバイスによって処理されるため、ハイダイナミックレンジ（HDR）表示にいくつかの制限が生じていました。しかし、HDMI 2.1では、ソースベーストーンマッピング（SBTM）が導入されました。
つまり、HDR マッピング プロセスの一部を、ディスプレイ デバイス (テレビやモニターなど) に完全に依存するのではなく、ソース デバイス (ゲーム コンソールなど) で実行できることになります。
最終的に、この技術はHDRコンテンツと標準ダイナミックレンジ（SDR）コンテンツを組み合わせる場合、あるいはHDR信号を自動的に強化する場合に非常に役立ちます。各要素がより効果的にブレンドされ、一貫性があり視覚的に美しい結果が得られます。
HDMI 2.1の利点
それでは、HDMI 2.1 の利点を明らかにし、なぜこのテクノロジーがこれほど広く採用されているのかを理解しましょう。
1. 中断を最小限に抑える:
現在、ブルーレイ プレーヤーや通常のゲーム コンソールは、大量のオーディオおよびビデオ データをテレビに送信することがありますが、接続は主に一方向です。
HDMIコンソーシアムは、HDMI規格の開発、ライセンス供与、普及を担う組織です。テレビ、モニター、プロジェクター、ゲーム機、オーディオシステムなど、様々な機器におけるHDMI規格への準拠を保証しています。
HDMI コンソーシアムは、HDMI コネクタとケーブルの設計を変更することで、デジタル エンターテイメント ハイウェイの容量を増やし、データ フローを改善し、デバイスが中断されることなく接続された状態を維持できるようにしました。
2. 自動低応答時間モード：
HDMI 2.1のHDMI 2.0に対するもう一つの改善点は、自動低応答時間（ALLM）モードです。これにより、テレビなどの表示機器は、信号がゲーム機から来ているのか、パソコンから来ているのかを認識できるようになります。
このような場合、モニターは遅延の原因となる可能性のある画像処理を無効にすることができます。ユーザーはテレビを手動でゲームモードに切り替える必要がなくなります。
3. 定率リンク：
HDMI 2.1には固定レートリンク機能が搭載されており、より長いケーブル長でも高解像度と高リフレッシュレートの映像を伝送することが可能です。
これは、大規模なホームシアターや、ディスプレイとソースデバイスが離れている設置環境で特に役立ちます。ケーブルが長くなっても視聴体験に悪影響が出ないようにするのに役立ちます。
4. より高いディスプレイ解像度:
HDMI 2.1は、4Kを超える5K、8K、さらには10Kといった高解像度にも対応しています。これにより、ユーザーは対応ディスプレイでより没入感のある映像体験と、高精細コンテンツの視聴体験の向上を期待できます。
5. 迅速なタイヤ輸送：
HDMI 2.1は、ソースとディスプレイ間の応答時間を表すQuick Frame Transfer（QFT）機能を提供します。QFTにより、この応答時間が大幅に短縮されます。
言い換えれば、HDMI 2.1は、渋滞を回避し、変化する状況に迅速に対応できる自動運転車で埋め尽くされた巨大な高速道路のようなものだと想像してみてください。だからこそ、従来のHDMI 2.0ではなく、HDMI 2.1が必要なのです。
HDMI 2.1の欠点
HDMI 2.1 には多くの利点がありますが、欠点も無視できません。
1. コストが高い：
最大の欠点の一つは、HDMI 2.1対応デバイスは、旧バージョンのHDMIに比べて価格が高くなることです。機能の向上や追加機能が価格上昇の一因となっている可能性があります。
2. アクセシビリティ:
QFT（遅延を低減するクイックフレームトランスポート）などの機能は人気が高まっていますが、民生用電子機器でのサポートはまだ広く普及しておらず、標準化にはまだ長い道のりが残されています。
結論
HDMI 2.1規格は、4Kビデオの1秒あたりのデータ転送量を増やすために開発され、従来のHDMI 2.0規格を改良したものです。HDTVでは、帯域幅の増加により、より高いフレームレート、よりスムーズなゲームプレイ、よりリアルなグラフィックを楽しむことができます。
どちらのバージョンも単体でも十分ですが、HDMI 2.1 は優れた帯域幅、優れたビデオ品質、そして以前のバージョンよりも明らかに優れた多くの追加機能を備えています。
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