HDMI 1.4 vs 2.0 vs 2.1：どっちを選ぶべき？

はじめに

　HDMI規格の進化は、パーソナルコンピュータやゲームコンソールなどのデジタルデバイスの進化とほぼ同時に進んできました。

　コンピュータや他のデジタルデバイスをディスプレイに接続する技術は、1979年に発売されたApple //やRadio Shack TRS-80以来、長い道のりを歩んできました。これらのデバイスは、アナログのコンポジットビデオ出力を備えており、すべてのビデオ情報が1つのチャンネルにまとめられ、コンポジットビデオに対応したテレビやモニターに接続されました。

　初代TRS-80はモノクロのみで、最大解像度は64×16文字でした。Apple //には、40×24文字のテキストモード、40×48ピクセルの16色ローレゾグラフィックモード、280×192ピクセルの6色ハイレゾグラフィックモードの3つのビデオモードがありました。

　これらの消費者向けコンピュータが普及する前には、いくつかの競合するビデオ規格が存在しました。例えば、最初のパーソナルコンピュータの一つであるAltair 8080にはビデオ機能が組み込まれていませんでしたが、いくつかのサードパーティベンダーがビデオソリューションを開発していました。また、1976年に発表されたSOL-20は、別の初期のPCで、解像度64 x 16のコンポジットモノクロ出力を提供していました。

　1982年に発売されたコモドール（Commodore） C64は、それまでの水準を一段と引き上げました。当時としては先進的なカラーおよびモノクロビデオ機能を備えたコンポジットカラービデオを提供しました。さらに、RCAジャック出力、コンピュータをテレビに接続するためのRF変調器や、最高の解像度とパフォーマンスを提供するDINコネクタ経由のS-Video出力もサポートしていました。

　IBM PC（およびIBM PC互換機）が導入されると、解像度と帯域幅が向上し、ビデオ技術は本格的なものへと進化しました。IBMの最初のビデオ規格はMDA（モノクロディスプレイアダプター）で、これはテキストのみの出力をサポートしていました。その後、1981年にはCGA（カラーグラフィックスアダプター）が登場し、320 x 200ピクセルの4色表示と640 x 200ピクセルの2色表示が可能になりました。

　CGAは数年間、標準解像度として使用されました。その後、EGA（拡張グラフィックスアダプター）、VGA（ビデオグラフィックスアレイ）、XGA（拡張グラフィックスアレイ）、SVGA（スーパー・ビデオグラフィックスアレイ）が順次登場し、それぞれがグラフィック指向の作業、ビジネスアプリケーション、ゲームプレイに必要なより高い解像度と色深度を提供しました。これらのグラフィックアダプターはすべてアナログ信号を使用していました。

　1999年、デジタルディスプレイワーキンググループは、新たにDVI（デジタルビジュアルインターフェース）というビデオ規格を導入しました。DVIには、以下の3つのタイプがあります。

• DVI-D: デジタル信号専用で、主にLCDディスプレイに接続するために使用されます。
• DVI-A: アナログ信号専用で、CRTなどの古いディスプレイに接続するために利用されます。
• DVI-I: デジタルとアナログの両方の信号を送信できる統合インターフェースです。

　DVIのデジタル出力は、より高品質で高解像度の画像を提供します。

　DVIはアダプターを使用することでHDMI入力に接続できます。DVIはデジタルビデオの導入において重要な一歩でしたが、音声の送信は行いませんでした。そのため、音声を伝えるためには、別途コンピューターやサウンドカードのオーディオ出力にケーブルを接続する必要があります。

HDMIとは

　DVIは多くの点で優れていましたが、コンピュータがより強力になり、テレビやモニターが内蔵スピーカー付きで高解像度とサウンドを提供するようになると、DVIは次第に限界を迎えました。コンピュータはビデオ視聴やゲーム、ストリーミングなどのハイエンドアプリケーションに必要な高解像度を生成できる一方、ディスプレイも進化し、より現実的な色合いや滑らかな動きを表現できるようになりました。そのため、DVIを超える新しい規格が求められ、HDMIがその役割を果たしました。

　今、VGA出力を持つPCはあまり見られなく、現在のPCや多くのビデオ機器はHDMI規格を採用しています。HDMI（ハイビジョン・マルチメディア・インターフェース）は2002年に導入され、デジタルインターフェースの次世代として、ビデオとオーディオの解像度を向上させ、1本のケーブルで両方を伝送できるようになりました。

　コンピューターディスプレイや高画質オーディオの分野で広く使用されているHDMIは、ゲーム機など、ビデオとオーディオが必要な他のデバイスにも迅速に対応しました。HDMIの1.0リリースは、60Hzのリフレッシュレートで最大1080pの解像度を提供し、帯域幅は最大4.95 Gbpsでした。

　オーディオ面では、HDMI 1.0は192kHz、24ビットの解像度で、最大8チャンネルの非圧縮オーディオをサポートしており、よりリアリスティックな音声再生が可能です。

　2009年にはHDMI 1.4が登場し、4Kビデオ解像度のサポートが追加されました。これにより、最大4096 x 2160ピクセルの解像度で30Hzの表示が可能となりました。また、このリリースではオーディオリターンチャンネル（ARC）が新たに導入され、テレビなどのディスプレイデバイスからサウンドバーなどのオーディオ機器へのオーディオ転送が可能になり、追加のケーブルが不要となりました。

　これまでの規格では、コンピュータやゲーム機などのソースからディスプレイデバイスへのデータ伝送は一方向でしたが、HDMI 1.4からはARCにより双方向通信が実現し、双方向で機能するようになりました。

HDMI 新世代

　HDMIは、2013年にHDMI 2.0がリリースされることで、大幅なアップグレードを受けました。このリリースでは、60Hzでの4K解像度のサポートが強化され、最大解像度4096 x 2160ピクセルが提供されるようになりました。帯域幅もHDMI 1.4の10.2Gbpsから18Gbpsに増加しました。また、ハイダイナミックレンジ（HDR）の導入により、ビデオの品質が向上しました。これにより、モニターはより豊富な色と色合いを表示できるようになり、画像の品質がさらに高まります。HDRは、画像の明暗部のコントラストも改善します。

　HDMI 2.0では、2つの別々のビデオストリームを表示デバイスに送信できるデュアルビデオストリーム機能も導入され、マルチタスクやゲームプレイ、ピクチャーインピクチャー表示が向上しました。

　最新のHDMIバージョンはHDMI 2.1で、2017年に導入されました。このバージョンでは、最大解像度が120Hzで10K（10240 x 4320）に、60Hzで8K（7680 x 4320）にアップグレードされ、以前のバージョンから大幅に強化されています。

　HDMI 2.1では、非常に高い解像度とリフレッシュレートが実現され、ゲームプレイが大幅に改善され、8Kテレビのサポートも追加されました。帯域幅は48Gbpsに向上しましたが、この帯域幅を活用するには、超高速HDMIケーブルの使用が必要です。HDRとARCの機能も強化されました。

　HDRは、Dolby VisionやHDR10+などの新しいダイナミックHDRフォーマットをサポートするために改善され、シーンごとやフレームごとにHDRを調整できるようになり、映像と音声の相関が向上します。さらに、Dolby AtmosやDTSなどの高音質オーディオ形式をサポートするeARC（拡張オーディオリターンチャンネル）により、オーディオのパフォーマンスも向上しました。

　HDMI 2.1は、画面のティアリングやスタッタリングを低減する可変リフレッシュレート（VRR）も提供します。これは特にゲームで役立ちます。また、ゲーム向けには、低遅延モードに自動で切り替わるオートローレイテンシーモード（ALLM）も備えています。

特徴	HDMI 1.4	HDMI 2.0	HDMI 2.1
最大解像度	4K (3840 x 2160) at 30Hz	4K (3840 x 2160) at 60Hz	8K (7680 x 4320) at 60Hz
最大帯域幅	10.2 Gbps	18 Gbps	48 Gbps
リフレッシュレートのサポート	4Kで最大30Hz	4Kで最大60Hz	4Kで最大120Hzおよび8Kで最大60Hz
色深度	24-bit	24-bit	30-bit, 36-bit, 48-bit
ハイダイナミックレンジ(HDR)	いいえ	HDR10,ドルビー・ビジョン	ダイナミックHDR,HDR10+,ドルビー・ビジョン
オーディオリターンチャンネル(ARC)	標準ARC	拡張ARC（eARC）	拡張ARC（eARC）
3Dサポート	はい	はい	はい
可変リフレッシュレート (VRR)	いいえ	いいえ	はい
クイックフレームトランスポート(QFT)	いいえ	いいえ	はい
オート・ローレイテンシー・モード(ALLM)	いいえ	いいえ	はい
eARC	いいえ	いいえ	はい
ゲーム用帯域幅	いいえ	制限あり	高、高フレームレートと低遅延のサポート

HDMI 1.4 vs 2.0 vs 2.1：どっちを選ぶべき？

　HDMI 1.4（またはそれ以前のバージョン）からHDMI 2.0へのアップグレードは、コンピュータと表示機器がその機能に対応している限り、非常にシンプルな選択といえます。この移行には新しいHDMIケーブルの購入が必要となりますが、これらのケーブルは高速データ転送と広帯域、新しいピン配置に対応しており、価格も比較的手頃です。現在では、PC、ブルーレイプレーヤー、ゲーム機など、ほとんどのデバイスが最低でもHDMI 2.0に対応しているため、価値のあるアップグレードと言えるでしょう。

　アップグレードに際して、ビデオドライバーの変更は不要です。HDMIの新バージョンへの移行は、純粋にハードウェアの変更だけで完了します。コンピュータと表示機器の両方がHDMI 2.0に対応していれば、ケーブルを交換するだけで切り替えが可能です。なお、HDMI 1.4認証のケーブルもHDMI 2.0対応機器で使用できますが、HDMI 2.0の拡張機能は利用できません。

　また、表示機器の設定調整が必要になる場合があります。具体的には、解像度、色深度、オーディオ、そしてHDR（ハイダイナミックレンジ）の設定を確認し、必要に応じて有効化する必要があります。サウンドバーを追加する場合は、HDMI 1.4ではARC（オーディオリターンチャネル）に対応していないため、HDMI 2.0または2.1の使用がほぼ必須となります。さらに、視聴するコンテンツが、これらの高度な映像・音声機能を活用できるものであることも確認しておくとよいでしょう。

　一方、HDMI 1.4から2.1への移行は、やや複雑になります。まず、お手持ちのハードウェアが高度な機能を利用できるかどうかを確認する必要があります。HDMI 2.1対応ディスプレイの人気は高まっていますが、これらの機能を使用する予定がない場合は、現時点ではHDMI 2.0のままでも十分かもしれません。また、コンピュータやゲーム機器の表示性能についても考慮が必要です。数年前のPCのグラフィックス機能では、HDMI 2.0に対応していない場合があり、この機能を追加するためには、グラフィックスカード（搭載されている場合）をHDMI 2.1対応の新しいものに交換する必要があります。