テレビジョン装置向けの、ディジタル映像・音声インターフェイスの業界標準の一つ。
HDMIはHDMI Licensing, LLCの商標である。
ミドルクラスのPC向け液晶ディスプレイは殆どがHDMIに対応しており、最近のグラフィックカードも、殆どにHDMIが付いている。利用者は少ないが、ハードウェア的には普及している。
ただ、PC業界(特にAppleなど)はこのライセンス料金などに反発しており、対抗としてHDMIと同様にDVIの後継を標榜するDisplayPortを採用している。
Appleが非常に熱心に用いているため、ハイエンドの製品を中心としてDisplayPort対応品が増えつつあり、対応ICも低価格化が進んでいる。液晶ディスプレイは2011(平成23)年現在はハイエンドの製品のみだが、グラフィックカードは安価なものにも付き始めている。
ケーブルや対応ディスプレイなどはまだ数が少なく高価だが、いずれHDMIの大きなライバルになるかもしれない。
標準のAコネクターでは、次の速度がある。
HDMI 1.xの速度は、現行のディジタルテレビ放送で使い切っており、より新しい放送技術に対応するためには帯域が不足していた。
HDMI 2.0で物理層速度がほぼ倍速に、HDMI 2.1で更に倍速に高速化された。HDMI 2.0以降の高速物理層対応はオプションであり、すべての対応機種で対応するわけではない。ただし、以下HDMI 2.0などと記載されたものは、この高速物理層を用いたものについて述べている。
2D映像の場合、HDMI 1.4では、HDMI 1.4から対応した4K2K(QFHD)は転送レートの限界があり30pまでしか対応できない。
HDMI 2.0から4K/60に対応した。HDMI 1.xで60を求めるなら、60フィールド4K/60iに変換しなければHDMI経由では見られなかった。
HDMI 2.1から8K/60に対応したが、無圧縮では送信できない。DSC圧縮(非可逆圧縮)をした場合にのみ8Kの60p/120i、あるいはそれ以上が可能になる。
別のアプローチで、HDMI 2.0では対応カラーフォーマットとして、色情報を1/4に間引く4:2:0が追加された。
18Gbps物理層に対応しない従来機種でも、4:2:0を使えば情報量を減らすことができ、ソフトウェアの変更のみで、8ビット階調なら4Kの映像を60pで伝送することができる。2013(平成25)年内に販売されるHDMI 2.0対応機は殆どすべてがこのタイプで、18Gbps物理層未対応のものが多い。なぜなら、この時点で18Gbps物理層を実用化できているのはパナソニックの4K VIERAしか存在しないからである。
現在、デジタル放送やBlu-ray Discなど、コンシューマー向けのデジタル映像はみな4:2:0である。映像を見るだけならば、実質的には何の問題もない。
ただし、プレーヤー側で映像処理をするような高級品(がもしあるなら)では画質が劣化する可能性があり、またパソコンの画面をテレビに映すような場合も画質は劣化する。
HDMI 2.1では8K4Kに対応したが、通信速度の制限から、その伝送能力には制限がある。
HDMI 2.0では4本のケーブルが必要だったものを、2本で済むようにした。
これではまだ実用にならないため、DSC(Display Stream Compression) 1.2a標準の非可逆圧縮に対応し、1本のケーブルで映像を送信できるようにした。
圧縮することで、8Kは120Hz(120p/240i)まで、10Kは60Hz(60p/120i)まで、送信することができる。
家電メーカーは3Dテレビの普及に力を入れていた(過去形)。しかし3D映像は、単純に2Dの倍の情報量があるため、HDMIの帯域制限がボトルネックとなっていた。
フレームパッキング方式での解像度とフレームレートの上限は、次のとおりである。
3Dに力を入れるテレビメーカーやビデオカメラメーカーだったが、HDMI 1.xの頃は、メーカーが望んでいる「フルHD(1920×1080ドット)のままの画質で、かつ60fps(1080/60p)のフレームパッキング方式」の映像を、HDMIは流す能力を持っていなかった。HDMI 1.4で、フルHDで60で可能なのは1080/60iまでである。
HDMI 2.0ではフルHD/60pを伝送可能となったため、フルHDによる3D技術の開発も、はかどるものと思われたが、結局は普及することなく消えていった。
最初の仕様(HDMI 1.0)では音声は主としてステレオのみ対応だった。
後のHDMI 1.1からはマルチチャンネルオーディオに対応し、CPPMで保護されたDVD-Audioにも対応した。
HDMIはパソコン等をはじめとしたコンピューター向けのDVI-Dの上位仕様に相当するが、HDMIはAV機器向け仕様であるため、それに適した仕様となっている。
利便性を高める必要があったため、DVIは映像のみ対応なのに対してHDMIは19ピンコネクターのケーブル一本で映像・音声・制御信号の全てが送受信可能である。
またコンピューター用であるDVIは映像信号をRGBで送信するが、HDMIはRGBだけでなくYUVにも対応している。
HDMIの制御信号は双方向通信であり、機器間通信、および途中の機器を経由した遠隔通信も可能である。
DVIが一風変わった形状のコネクターであったのに対し、HDMIは普通の形状のコネクターである。台形の中に板があり、ここの上下に端子が付いたような形状である。HDMI-DVI変換ケーブルやアダプターも市販されている。
HDMIは映像と音声を1本のケーブルで伝送できることが利点であったが、この問題に対応するため、HDMI出力端子を2個設け、映像と音声を別のHDMIケーブルで伝送できるようにした機器もある。
ただでさえ複雑怪奇で初心者無視、搭載機器は多くても利用者は少ないクローズド市場ながら、規格は次々と増えている。
「黄色いケーブル」すら接続できない一般庶民などガン無視しておきながら、2011(平成23)年1月1日からHDTV放送のアナログ端子出力規制を開始(2011年問題)し、さらに2014(平成26)年以降ではアナログ出力そのものを廃止すると鼻息を荒くした。おかしな利権団体が上前を跳ねるために消費者に迷惑が及び続けているが、このように消費者を放置し混乱に陥れておきながら、メーカーはテレビの売上の少なさに青息吐息とのことである。
さて、HDMIは、コネクター(端子)の「形」と、ケーブル(電線)の「種類」に複数の組み合わせがあり、間違って買うと使えないので注意が必要である。とても家電用の仕様とは思えないものがある。
用途に応じて様々なものがある。
miniやMicroを無視すれば、日常的にはType Aしか使われていない。従って、小型のものをあえて選ぶ場合以外では、コネクターについては意識する必要はあまりないかもしれない。
Type Bは使われていない。今さらType Aと非互換のコネクターを採用しても普及するとは考えにくく、そのようなものを使うくらいなら、より性能のよいDisplayPortが使われていくと見込まれるため。
実際に、高速化されたHDMI 2.0でも、コネクターはType Aのまま変更なされなかった。
HDMI 1.4からはケーブルが計5種類にも増え、HDMI 2.1で更に増えた。これも用途に応じて選択する。
カテゴリー2(ハイスピード)は高速通信に対応するケーブルである。HDMI 1.4までで、1080p以上、120Hz以上、8ビット超の色深度(Deep Color)、3840×2160(24Hz/25Hz/30Hz)や4096×2160(24Hz)といった高解像度など、情報量の多い映像を伝送するため、通信速度を向上させている。
カテゴリー3(ウルトラハイスピード)も同様である。
HDMI 2.0で通信が高速化されたが、ケーブル自体は変更なく、HDMI 1.3以降用のカテゴリー2のケーブルがそのまま使える。
HDMI 2.1で更に通信が高速化されたが、これはケーブルが変更された。カテゴリー3対応のケーブルが必要になる。
with Ethernet、つまりHEC対応品は、追加された1ピン分の線が増えているはずである。またツイストペアにするために、ケーブル内部の配線方法も変更されていると思われる。
オートモーティブHDMIケーブルは、Type Eのコネクターを使用したケーブルをいう。これのみ、他のコネクターとの組み合せは無い。
HDMIコネクターの未使用ピンを使って導入されたのが、HDMIケーブルにEthernetの信号を流すHEC(HDMI Ethernet Channel)機能である。この機能を使うと、テレビに接続する各映像機器に、いちいちEthernetケーブルをつなげる必要がなくなる。
コンセプトとしては、テレビがHUBとなって、各映像家電を結ぶ。現在のテレビにはEthernetの端子が存在するため、ここにEthernetケーブルを接続する。こうしてテレビはインターネットに接続できる。このテレビにレコーダーやSTBを接続すれば、これら装置はテレビ経由でインターネット接続を共有できるようになる。
ハードウェアとしては、従来未使用だった14ピン(予約ピン)と、19ピン(ホットプラグ検出)の2ピンを使用してツイストペアを形成し、17ピン(DDC/CEC GND)でシールドされる。
最初の仕様。音声は主としてステレオのみ対応だった。
マルチチャンネルオーディオ対応し、CPPMで保護されたDVD-Audioにも対応
SACDのDSD(Direct Stream Digital)信号の伝送を可能とした。
パソコンでの使用を想定した機能強化。
HDMI CEC(Consumer Electronics Control)対応
PLAYSTATION 3で対応するのが、このタイプである。
HDMIケーブルは都合5種類になった。ただし映像を写すだけなら従来からのケーブルはHDMI 1.3用と同じで仕様変更はされていないので、そのまま利用できる。HDMI 1.4で新規対応した3D映像も、ケーブル自体はHDMI 1.3からのケーブルでそのまま利用可能。
帯域の拡大をしたもの。
帯域の拡大をしたもの。
HDMI 2.0までの配置。HDMI 2.1はコネクター自体は同じだが信号が全く異なり、ピン配置も違う。
コネクターの広い方が上、狭い方が下であり、上が10ピン、下が9ピンとなっている。差し込まれるメス側の右上が1ピン、その隣が3ピン、5ピン…19ピンとなり、上は奇数。右下が2ピン、4ピン…18ピンとなり下は偶数となる。
HDMIの信号に、対応するDVI-Dのピン番号を併記する。
| HDMI | 信号名 | DVI-D |
|---|---|---|
| 1 | TMDS データ2+ | 2 |
| 2 | TMDS データ2 シールド | 3 |
| 3 | TMDS データ2− | 1 |
| 4 | TMDS データ1+ | 10 |
| 5 | TMDS データ1 シールド | 11 |
| 6 | TMDS データ1− | 9 |
| 7 | TMDS データ0+ | 18 |
| 8 | TMDS データ0 シールド | 19 |
| 9 | TMDS データ0− | 17 |
| 10 | TMDS クロック+ | 23 |
| 11 | TMDS クロック シールド | 22 |
| 12 | TMDS クロック− | 24 |
| 13 | CEC | |
| 14 | HEC− | |
| 15 | DDCクロック(DDC/SCL) | 6 |
| 16 | DDCデータ(DDC/SDA) | 7 |
| 17 | DDC/CEC GND/HECシールド | 15 |
| 18 | +5V 電源 | 14 |
| 19 | ホットプラグ検出/HEC+ | 16 |
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