2017年11月に最初に発表されたHDMI 2.1は、HDMI規格における最も重要なアップグレードと言えるでしょう。帯域は48 Gbpsに向上し、HDMI 2.0（18 Gbps）の2.67倍となります。
HDMI 2.0およびその新しいバージョンであるHDMI 2.0bは、ここ5年間で最も普及しているHDMI規格です。2019年以降、テレビ業界がHDMI 2.1への移行を先導し、8K Ultra HDテレビでは標準となっています。ハイエンドな4Kテレビの多くにもHDMI 2.1が搭載されており、2020年末に発売された次世代ゲーム機、PS5およびXbox Series XにもHDMI 2.1が搭載されています。
HDMI 2.1はまだ比較的新しい規格であるため、4Kテレビ、ストリーミングメディアプレーヤー、4K Ultra HD Blu-rayプレーヤーの陳腐化をあまり心配する必要はありません。ただし、ハイエンドテレビの購入を検討している場合は、映画やゲームを快適に楽しむために、HDMI 2.1ポートが搭載されているか確認してください。
HDMI 2.1 仕様概要
- コネクタの物理仕様は現行のHDMIと同じで、下位互換性があります。
- より優れたシールド性能とEMI耐性を持つケーブルが求められます。
- 帯域は48 Gbpsに向上し、HDMI 2.0（18 Gbps）の2.67倍です。
- 最大10K@120fpsの映像信号を伝送できます。
- 新しい映像・音声機能：ダイナミックHDR、および拡張音声返送チャンネル（eARC）。
- 新しいゲーミング機能：可変リフレッシュレート（VRR）、クイックフレームトランスポート（QFT）、自動低遅延モード（ALLM）、クイックメディアスイッチング。
- 新しい映像圧縮形式：VESA DSC 1.2a。
帯域の拡大
映像信号の解像度を上げると、そのデータ量も増加します。HDMIで伝送される3,840×2,160の4K Ultra HD信号のデータ量は、1,920×1,080のHD信号の約4倍です。ケーブルをパイプに例えるなら、4K信号を伝送するには1080p用よりも太いパイプが必要です。フレームレートを上げる場合も同様で、同じ解像度で24fpsではなく60fpsの映像を伝送するには、より太いパイプが必要です。1秒間に表示する画像が増えるということは、データ量も増えるということです。
HDMI 2.1、2.0、1.4の帯域比較
HDMI 2.1規格では、HDMIケーブルが扱える最大非圧縮帯域を48 Gbps、最大圧縮帯域を少なくとも128 Gbpsまで引き上げています。実際にその帯域を必要とする機器が登場するまでにはまだ時間がかかるものの、HDMI 2.0の18 Gbpsは多くの場面でボトルネックとなっています。例えば、4:4:4クロマサブサンプリングと10ビット色深度の4K@60Hz映像信号を伝送するには20.05 Gbpsの帯域が必要であり、HDMI 2.0の接続だけでは賄いきれません。
高解像度と高リフレッシュレート
HDMI 2.1の帯域拡大により、最大10K（10240×4320）の映像信号伝送をサポートし、HDMI 2.1のシングルペア接続で可能な新しい解像度、クロマサンプリング、ビット深度、リフレッシュレートのほとんどをカバーします。4K@60Hzを超える映像信号に必要な帯域はHDMI 2.0の18 Gbpsを超えるため、8Kテレビやハイエンド4KテレビにはHDMI 2.1インターフェースが搭載されている必要があります。搭載されていない場合、複数のHDMI 2.0ケーブルを接続する必要があります（テレビが対応していれば）。
新機能
ダイナミックHDR
HDR（High Dynamic Range）は、4K時代以降で最も歓迎された画質向上技術の一つであり、より高いコントラストと豊かな色再現を実現します。現在最も一般的なHDRフォーマットはHDR10で、コンテンツの実際の輝度レベルを記録したメタデータを用いて、テレビ側に色やコントラストの復元方法を伝えます。HDR10では1本の映像に対してこのメタデータが1セットしかないため、実際の輝度はシーンごとに異なるにもかかわらず、各シーンのコントラスト復元にはどうしても偏りが生じます。ダイナミックHDRでは、シーンやフレームごとにメタデータを変えることで、特定のシーンやフレームに最適な再現が可能になります。Dolby Vision、HDR10+、Advanced HDRといった先進フォーマットは、既存のHDMI接続で動的メタデータを利用していますが、追加の帯域を必要としていました。HDMI 2.1は動的メタデータ伝送のための新しいチャンネルを追加したことで、この問題を完全に解決しています。
拡張音声返送チャンネル（eARC）
バージョン1.4以降、音声返送チャンネル（ARC）はHDMI規格の一部となっています。ARCを使えば、Blu-rayプレーヤーやゲーム機などのすべてのソース機器をテレビに直接接続し、HDMIケーブルで音声をサウンドバー、レシーバー、その他の音声システムに送信できます。あるいは、先にサウンドバーに接続して映像をHDMI経由でテレビに渡すこともでき、配線を大幅に簡略化できます。また、専用リモコンに代わってテレビのリモコンでサウンドバーなどの音声機器を操作することも可能です。
