2017 年 11 月に初めて公開された 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ます。その帯域幅は 48 Gbps に向上し、これは HDMI 2.0（18 Gbps）の 2.67 倍に相当します。
過去 5 年間、HDMI 2.0 とその後継版である HDMI 2.0b が最も一般的な HDMI バージョンであり続けてきました。2019 年以降、テレビ業界が真っ先に HDMI 2.1 への道を切り開き、8K Ultra HD テレビの標準となりました。最高峰の 4K テレビも数多く HDMI 2.1 を搭載しており、2020 年後半に発売予定の次世代ゲーム機 PS5 と 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、現在お使いの 4K テレビ、ストリーミングメディアプレーヤー、4K Ultra HD ブルーレイプレーヤーが陳腐化する心配はそれほどありません。ただし、ハイエンドテレビの購入を検討している場合は、特に映画やゲーム用途として HDMI 2.1 ポートを備えていることを必ず確認してください。
HDMI 2.1 仕様の概要
- 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 耐性の高いケーブルが必要です。
- 帯域幅は 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 と拡張オーディオリターンチャンネル（eARC）。
- 新しいゲーム向け機能：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。
より大きな帯域幅
映像信号の解像度が高くなるほど、その信号に含まれるデータ量は増加します。HDMI 経由で送られる 3,840x2,160 の 4K Ultra HD 信号のデータ量は、HD 1,920x1,080 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、同じ解像度であっても 24fps ではなく 60fps で映像を伝送するにはより太いパイプが必要です。1 秒あたりの画像が多いほど、データ量も多くなります。
HDMI 2.1、2.0、1.4 の帯域幅比較
HDMI 2.1 規格は、HDMI ケーブルが扱える最大の非圧縮帯域幅を 48 Gbps に、最大の圧縮帯域幅を少なくとも 128 Gbps に引き上げます。実際にそれほどの帯域幅を必要とするデバイスが登場するまでにはまだ時間がかかりますが、HDMI 2.0 の 18 Gbps は多くの場面でボトルネックになっています。例えば、4:4:4 クロマサブサンプリングと 10bit のビット深度を用いた 4K@60Hz 映像信号の伝送には 20.05 Gbps の帯域幅が必要であり、これは HDMI 2.0 接続だけでは提供できません。
より高い解像度とリフレッシュレート
HDMI 2.1 の向上した帯域幅は、最大 10K（10240x4320）までの映像信号伝送に対応し、HDMI 2.1 のシングルペア接続が許容する新しい解像度、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 を超える映像信号では必要な帯域幅が HDMI 2.0 の 18 Gbps を上回るため、8K テレビやハイエンドの 4K テレビには HDMI 2.1 インターフェースを備えるべきです。そうでない場合は、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（ハイダイナミックレンジ）は、4K 時代以降で最も歓迎された画質改善の一つであり、より高いコントラストと豊かな色彩をもたらします。現在最も一般的な HDR 形式は 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、色とコントラストをどう再現するかをテレビに伝えます。HDR10 では映像ごとにこのメタデータが 1 セットしかありませんが、実際の輝度はシーンごとに異なるため、各シーンのコントラスト再現にはどうしても偏りが生じます。ダイナミック HDR では、各シーン・各フレームのメタデータを異なるものにして特定のシーンやフレームによりよく適合させられます。Dolby Vision、HDR10+、Advanced HDR などの高度な形式はすでにダイナミックメタデータを既存の HDMI 接続で使用していますが追加の帯域幅を必要とします。HDMI 2.1 はダイナミックメタデータ伝送用の新しいチャンネルを追加し、この問題を完全に解決しています。
拡張オーディオリターンチャンネル（eARC）
バージョン 1.4 以降、オーディオリターンチャンネル（ARC）は HDMI 規格の一部となっています。ARC を使えば、すべてのソース機器（ブルーレイプレーヤー、ゲーム機など）をテレビに直接接続し、HDMI ケーブルでサウンドバー、AV レシーバー、その他のオーディオシステムに音声を伝送できます。あるいは先にサウンドバーに接続して HDMI でテレビに映像を渡すこともでき、配線を大幅に簡素化します。また、専用リモコンの代わりにテレビのリモコンでサウンドバーやその他のオーディオ機器を操作することもできます。