HDMI 2.1b仕様の技術概要

HDMI 2.1b仕様の技術概要

オーディオおよびビデオ愛好家にとって、最も馴染みのある機器は間違いなくHDMIケーブルとインターフェースでしょう。2002年にHDMI規格のバージョン1.0がリリースされてから20年以上が経過しました。この20年以上で、HDMIはオーディオおよびビデオ機器で最も広く使用されているインターフェース規格となりました。公式記録によると、HDMI機器の出荷台数は110億台に達し、これは世界人口1人あたり約2台のHDMI機器に相当します。HDMIの最大の利点は、その規格の統一性です。過去20年間、標準HDMIインターフェースの物理的なサイズは変わらず、ソフトウェアプロトコルは完全な下位互換性を実現しています。これは、ハードウェアの更新が遅い大型家電製品、特にテレビにとって非常に便利です。自宅のテレビが10年以上前の古いモデルであっても、アダプターなしで最新の次世代ゲーム機に直接接続できます。そのため、近年、HDMIはテレビの従来のコンポーネントビデオ、AV、オーディオなどのインターフェースを急速に置き換え、テレビで最も一般的なインターフェースとなっています。統計によると、2024年に市場に出回るすべてのテレビ製品はHDMI技術を採用しており、HDMIは4K、8K、HDRなどの高解像度フォーマットの最適な伝送方式にもなっています。HDMI 2.1a規格は再びアップグレードされ、ケーブルに電源供給機能が追加され、ソース機器にチップの搭載が必要となります。

HDMI® 仕様 2.1b は、HDMI® 仕様の最新バージョンで、8K60 や 4K120 などの高解像度ビデオとリフレッシュレート、および最大 10K の解像度をサポートしています。また、ダイナミック HDR フォーマットもサポートし、帯域幅容量は 48Gbps に増加しています。新しい超高速 HDMI ケーブルは、48Gbps の帯域幅をサポートしています。これらのケーブルは、HDR をサポートする非圧縮 8K ビデオなど、超高帯域幅の独立した機能を提供します。超低 EMI (電磁干渉) により、近くのワイヤレス機器との干渉が軽減されます。これらのケーブルは下位互換性があり、既存の HDMI デバイスでも使用できます。

HDMI 2.1bの主な機能は以下のとおりです。

高解像度ビデオ：8K60Hzや4K120Hzなど、より高解像度かつ高速なリフレッシュレートに対応し、臨場感あふれる視聴体験と滑らかな高速モーションを実現します。最大10Kの解像度をサポートし、業務用AV、産業用、プロフェッショナル用途のニーズを満たします。
ダイナミックHDRは、ビデオのあらゆるシーン、さらにはあらゆるフレームにおいて、奥行き、ディテール、明るさ、コントラスト、そしてより広い色域といった理想的な値を表示することを保証します。
ソースベーストーンマッピング（SBTM）は、新しいHDR機能です。ディスプレイデバイスによるHDRマッピングに加え、ソースデバイス側でもHDRマッピングの一部を実行できます。SBTMは、ピクチャーインピクチャーやビデオウィンドウを統合した番組ガイドなど、HDRとSDRのビデオやグラフィックを1つの画像に組み合わせる場合に特に役立ちます。また、SBTMにより、PCやゲーム機は、ソースデバイスを手動で設定することなく、ディスプレイのHDR機能を最大限に活用できるよう、最適化されたHDR信号を自動的に生成できます。

超高速HDMIケーブルは、非圧縮HDMI 2.1b機能と、それがサポートする48Gbpsの帯域幅に対応しています。ケーブルからの電磁干渉（EMI）は非常に低く、以前のバージョンのHDMI規格との下位互換性も備えているため、既存のHDMI機器でも使用できます。
HDMI 2.1b規格は2.0b規格に取って代わるもので、2.1a規格は引き続きHDMI 1.4b規格を参照し、それに依存しています。HDMI®
HDMI 2.1b製品の識別方法
HDMI 2.1b規格には、新しいケーブルであるUltra High-Speed HDMI®ケーブルが含まれています。これは、非圧縮8K@60および4K@120を含むすべてのHDMI 2.1b機能をサポートすることを目的とした厳格な仕様に準拠した唯一のケーブルです。このケーブルの拡張された帯域幅容量は、最大48Gbpsをサポートします。長さに関係なく、すべての認証済みケーブルは、HDMI Forum認定テストセンター（Forum ATC）の認証テストに合格する必要があります。認証されると、消費者が製品の認証状況を確認できるように、ケーブルの各パッケージまたは販売ユニットにUltra High-Speed HDMI認証ラベルを貼付する必要があります。ケーブルを識別するには、上記のように必要なUltra High-Speed HDMI認証ラベルがパッケージに表示されていることを確認してください。ラベルには公式のケーブル名ロゴが印刷されていることに注意してください。この名前は、ケーブルの外被にも表示されている必要があります。ケーブルがテストおよび認証済みであり、HDMI 2.1b規格に準拠しているかどうかを確認するには、Apple App Store、Google Play Store、およびその他のAndroidアプリストアで入手できるHDMIケーブル認証アプリを使用して、ラベルのQRコードをスキャンできます。

標準のHDMI 2.1bバージョンのデータケーブルは、ケーブル内部に5対のツイストワイヤがあり、外側の色の順序は黄色、オレンジ、白、赤で、合計6本のワイヤの2つの接続グループがあり、合計21本のワイヤになります。現在、HDMIケーブルの品質は大きく異なり、大きな違いがあります。無秩序さは想像を絶します。一部のメーカーは、EMI規格を満たし、帯域幅が18Gの30AWGワイヤを使用した3メートルの完成品を製造できますが、一部のメーカーの抽出ワイヤの帯域幅はわずか13.5G、帯域幅はわずか10.2G、帯域幅はわずか5Gのものもあります。幸いなことに、HDMI協会は詳細な仕様を持っており、それらを比較することでケーブルの品質を判断できます。現在のケーブル構造の定義：5Pパッケージのアルミ箔ワイヤはデータ伝送に使用され、1つのグループのDDC信号は通信プロトコルに使用されます。 7本の銅線の機能は、電源供給用が1本、CEC機能用が1本、オーディオリターン（ARC）用が2本、通信プロトコル用のDDC信号群（発泡体で覆われた2本の芯線とアルミ箔で覆われた1本の接地線）です。異なる材料オプションと機能の組み合わせにより、ケーブル材料の構造と性能設計に大きなコスト差と幅広い価格帯が生じます。もちろん、それに伴うケーブルの性能も大きく異なります。以下に、いくつかの認定ケーブル製品の構造分解を示します。

HDMI標準バージョン

一番外側の銅線は編み込まれている。単対の導体はマイラー素材とアルミ箔層で構成されている。

内部は上から下まで金属製のシールドカバーでしっかりと覆われています。上部の金属カバーを取り外すと、内部には黄色の耐熱粘着テープが貼られています。コネクタを剥がすと、内部の各ワイヤがデータケーブルで接続されていることがわかります。これは「フルピン」とも呼ばれます。特に、金メッキされたフィンガーインターフェースの上部には金メッキが施されており、純正品の価格差はこうした細部にあります。

現在では、スリムHDMIや外径3.0mmのHDMIケーブルなど、さまざまな使用シナリオに対応したHDMI 2.1bケーブルが市場に出回っており、これらは狭いスペースや隠蔽配線に適しています。
狭い場所にある機器の接続に便利な、直角HDMI（90度エルボ）と長さ90cmのHDMIケーブル。
カメラやタブレットなどの携帯機器に適した、ミニHDMIケーブル（Cタイプ）とマイクロHDMIケーブル（Dタイプ）。
8K HDMI、48GbpsスプリングHDMIなどの高性能ケーブルは、超高帯域幅伝送の安定性を保証します。
フレキシブルHDMIおよびスプリングHDMI素材は、曲げに対する耐性と耐久性に優れています。
金属製ケースを採用したSlim 8K HDMI、MINI、MICROモデルは、インターフェースのシールド性能と耐久性をさらに向上させており、特に高干渉環境や産業用途に適しています。
消費者は購入時に、超高速HDMI認証ラベルを認識するだけでなく、自分のデバイスのインターフェースタイプ（ミニHDMI-HDMIケーブルが必要なのか、マイクロHDMI-HDMIケーブルが必要なのかなど）や使用シナリオ（直角型やスリム型など）を考慮して、最適なHDMI 2.1bケーブルを選択することで、最高のパフォーマンスと互換性を確保する必要があります。