HDMI 2.1 / 2.0 / 1.4 の違いとは!?初心者向けに解説



HDMIケーブルとは

『HDMI』とは、High-Definition Multimedia Interfaceの略で、デジタルデバイス同士をつなぐケーブルのことです。テレビ、Blu-rayレコーダー、ゲーム機、パソコン、ビデオカメラなど、さまざまなデバイス同士をつなぎ、映像と音声を伝送します。

データをほとんど劣化させず、美しく高品位な映像と音声を出力可能。また、映像と音声をケーブル1本で転送できるので配線周りがすっきりします。

※HDMIケーブル以前は、ケーブルが複数本必要だったので配線がかなりごちゃごちゃしていました。

数字で異なるHDMIの性能

バージョン:1.4
帯域幅:10.2Gbps | 解像度/リフレッシュレート:4K 静的HDR/30Hz、フルHD 静的HDR/144Hz | VRR:× | ARC:ARC(任意機能) | DSC:×
対応するHDMIケーブル認証:ハイスピード
バージョン:2.0
帯域幅:18 Gbps | 解像度/リフレッシュレート:4K 静的HDR/60Hz、フルHD 静的HDR/240Hz | VRR:× | ARC:ARC(任意機能) | DSC:×
対応するHDMIケーブル認証:プレミアムハイスピード
バージョン:2.1
帯域幅:48 Gbps | 解像度/リフレッシュレート:8K/60Hz(圧縮)、8K 動的HDR/30Hz、4K/240Hz(圧縮)、4K 動的HDR/144Hz、フルHD 動的HDR/240Hz以上 | VRR:〇(任意機能) | ARC:eARC(任意機能) | DSC:〇(任意機能)
対応するHDMIケーブル認証:ウルトラハイスピード

※HDMI1.4はHDR非対応と考えられていますが、HDR出力はより広い帯域幅を必要とするだけなので制限されていない限りHDMI1.4でもHDR出力可能です。

※任意機能は、対応している製品と対応していない製品とあるので購入前の確認必須です。

解像度とは

解像度とは映像のきめ細やかさのこと。映像は上のイラストのように小さな四角が寄り集まってできています。フルHD<4K<8Kと解像度が変わると一つ一つの四角がより小さくなります。

フルHDよりも4K、4Kよりも8Kがきめ細やか。きめ細やかだと、大画面テレビに引き伸ばして表示しても画質の荒さが目に付きません。つまり、フルHDよりも4K、4Kよりも8Kの方がテレビの画面を大きくできるのです。

例えば、フルHDの80インチテレビの場合3mも離れて視聴しなければなりません。3m以内で視聴すると、大きな画面にフルHDを引き伸ばしているが故画質が荒くて視認性が悪くなるからです。つまり、フルHDの80インチテレビは、かなり大きな部屋でなければなりません。

一方8Kの80インチテレビであれば、たった75cm離れればOK。小さな部屋であっても、自分だけの映画館を実現できるのです。

※HDMI 2.1ケーブルの8K、4Kは、テレビ・モニターも8K、4Kに対応していないと出力できません。テレビ・モニターがフルHD対応までなら、HDMI 2.1ケーブルを使ってもフルHD出力まで。

解像度はテレビ・モニターの高画質を決める要素の一つです。さらに詳しく知りたい方は以下のページにてご確認ください。

リフレッシュレートとは

動画1秒間に何枚の静止画を出力できるテレビ・モニターなのかを示す数値がリフレッシュレートです。60Hzなら1秒間に60枚、144Hzなら1秒間144枚、240Hzなら1秒間240枚。まるでパラパラ漫画の様に高速に映像を切り替えます。もちろん枚数が多いほど映像が滑らかに仕上がります。

しかし解像度が高くなるほどに静止画1枚1枚のデータが重くなりますので、伝送できる枚数・リフレッシュレートが低下します。フルHDより4K、4Kより8Kの方が重たいので、フルHD→4K→8Kの順番にリフレッシュレートが下がります。

具体的には、HDMI 1.4の場合、フルHDのデータであれば1秒間に最大144枚ものデータを伝送できます。しかし4Kだと映像データが重たいので、1秒間に30枚しか伝送できません。

※HDMI 2.1ケーブルの60Hzを超えるリフレッシュレートは、テレビ・モニターも60Hzを超えるリフレッシュレートに対応していないと出力できません。テレビ・モニターが60Hz対応までなら、HDMI 2.1ケーブルを使っても60Hz出力まで。

リフレッシュレートはテレビ・モニターの高画質を決める要素の一つです。さらに詳しく知りたい方は以下のページにてご確認ください。

HDRとは

表現できる映像の明るさのことを輝度と言います。現実世界の輝度は、太陽やLEDのおかげで、最低輝度(暗さの最大値)と最大輝度(明るさの最大値)の範囲がとても広いです。

一方、HDR非対応(SDRと呼ばれている)テレビ・モニターは、現実世界の最低輝度と最大輝度の範囲に比べて狭すぎたのです。そのためHDR非対応テレビ・モニターは、暗いシーンは黒で塗りつぶされたように、明るいシーンは白飛びしたような、視認性悪い映像表現しかできなかったのです。

HDR対応テレビ・モニターの場合、現実世界により近づいた、最低輝度と最大輝度の範囲の広い映像を受け入れることが可能です。つまりHDR対応とは、暗いシーンと明るいシーンの視認性高く、現実世界に近い映像表現を可能とするテレビ・モニターのことを言います。

※HDMI 2.1ケーブルのHDRは、テレビ・モニターもHDRに対応していないと出力できません。テレビ・モニターがHDR非対応なら、HDMI 2.1ケーブルを使ってもHDR出力できません。

静的HDRと動的HDRの違いとは

HDMI 2.0は静的HDR。映画タイトルなら映画タイトル全体に、ゲームタイトルならゲームタイトル全体に、均一な輝度(最大の明るさ)、コントラスト比、色域で表示していました。輝度、コントラスト比、色域が動かないので静的。

一方HDMI 2.1は動的HDR対応。映画のワンシーン、ゲームのワンシーン一つひとつの輝度、コントラスト比、色域を最適化できます。つまり、今まで不可能だった、暗いシーンと明るいシーン等の異なる場面での表現力に差をつけられるようになりました。

可変リフレッシュレート(VRR)とは

スタッタリング

人が観覧車に乗って、頂点に達したゴンドラのみテレビの画面に映し出されるところを想像してみてください。ゴンドラは完全なる透明。ゴンドラには1人しか乗ることができず、頂点に達するゴンドラは0.0167秒ごと切り替わるとします。

観覧車に並ぶ人々は、1秒間に60人、遅れることなくテンポよく乗らなければなりません。そうでないと、同じ人がテレビに映され続けます。独りでも乗り遅れたら、上のイラストのように一瞬、同じ映像が表示され続けるので、動いている映像の場合、一瞬止まったように見えるのです。

この現象は、ゴンドラの回転が、人のペースに合わせてくれないから生じます。ゴンドラに乗る人は、小さなお子様や高齢者だっているかもしれません。人それぞれペースが異なるので、一人一人のペースに合わせて、回転する速度を調整してくれるゴンドラでないと間が空いてしまうのです。

映像もこのような仕組みで映像を切り替えています。Blu-rayやパソコン、ゲーム機がつくった映像の1枚1枚が人。テレビやモニターがゴンドラです。Blu-rayやパソコン、ゲーム機が、映像をつくる時間は均一ではなく、つくるのが大変でいつもより時間がかかってしまう場合があります。

つまり、本当は0.0167秒ごとに映像をつくりあげなければならないのに、0.0167秒以上かかってしまう場合があるのです。しかしテレビ・モニターのゴンドラはマ待ってはくれません。乗り遅れた映像は、次のゴンドラを待つしかないのです。

たった0.0001秒の遅れであっても、次のゴンドラが到着するのは0.0167秒後。1秒÷60枚=0.0167秒、つまりリフレッシュレート60Hzの映像のお話です。

一方可変リフレッシュレート(VRR)の場合、映像をつくりだすために0.0168秒かかってしまっても、ゴンドラが映像の出来上がりを待ってくれるので、0.0001秒の遅れを待ってくれます。VRR非対応の場合には、たった0.0001秒の遅れであっても0.0167秒の遅れになってしまったのに、VRR対応だと0.0001秒の遅れは0.0001秒の遅れです。

映像をつくりだすスピードに合わせてくれるHDMI 2.1なら大きな空白とは無縁。一瞬画面が止まったような現象がほとんど発生しません。

※HDMI 2.1ケーブルのVRRは、テレビ・モニターもVRRに対応していないと可変できません。テレビ・モニターがVRR非対応なら、HDMI 2.1ケーブルを使っても可変しません。

ARCとeARCの違い

ARC・eARC非対応
正式名称:- | HDMIバージョン:オプション機能なのでVer1.4、2.0、2.1でも非対応製品あり | 音声の伝送方向:入力または出力のみ(一方通行)
テレビの音を出力:×
テレビに音を入力:
圧縮音源の多チャンネル
・Dolby Digital
・Dolby Digital Plus
・DTS Digital
・Dolby Atmos(Dolby Digital Plus)
リニアPCM 2ch
HDオーディオ
非圧縮音源の多チャンネル
・Dolby Atmos
・Dolby TrueHD
・DTS:X™
・DTS-HD
リニアPCM 5.1ch / 7.1ch
ARC対応
正式名称:Audio Return Channel | HDMIバージョン:Ver1.4、2.0に対応製品あり | 音声の伝送方向:入出力できる(双方向)
テレビの音を出力(ARC使用):
圧縮音源の多チャンネルのみ
・Dolby Digital
・Dolby Digital Plus
・DTS Digital
・Dolby Atmos(Dolby Digital Plus)
リニアPCM 2ch
テレビに音を入力:
圧縮音源の多チャンネル
・Dolby Digital
・Dolby Digital Plus
・DTS Digital
・Dolby Atmos(Dolby Digital Plus)
リニアPCM 2ch
HDオーディオ

非圧縮音源の多チャンネル
・Dolby Atmos(Dolby TrueHD)
・Dolby TrueHD
・DTS:X™
・DTS-HD
リニアPCM 5.1ch / 7.1ch
eARC対応
正式名称:Enhanced Audio Return Channel | HDMIバージョン:Ver2.1に対応製品あり | 音声の伝送方向:入出力できる(双方向)
テレビの音を出力(ARC使用):
圧縮音源の多チャンネル
・Dolby Digital
・Dolby Digital Plus
・DTS Digital
・Dolby Atmos(Dolby Digital Plus)
リニアPCM 2ch
HDオーディオ

非圧縮音源の多チャンネル
・Dolby Atmos(Dolby TrueHD)
・Dolby TrueHD
・DTS:X™
・DTS-HD
リニアPCM 5.1ch / 7.1ch
テレビに音を入力:
圧縮音源の多チャンネル
・Dolby Digital
・Dolby Digital Plus
・DTS Digital
・Dolby Atmos(Dolby Digital Plus)
リニアPCM 2ch
HDオーディオ

非圧縮音源の多チャンネル
・Dolby Atmos(Dolby TrueHD)
・Dolby TrueHD
・DTS:X™
・DTS-HD
リニアPCM 5.1ch / 7.1ch
ARC非対応

上のイラストはPS4とサウンドバー、そしてテレビの接続方法です。テレビにはBlu-rayも接続してあります。

PS4はDolby Digital 5.1chサラウンドサウンドに対応、そしてBlu-rayはDolby Atmosに対応しているとします。

ARC非対応の場合

テレビとサウンドバーの間は2本・2種類のケーブルが接続されています。HDMI端子およびHDMIケーブルがARC非対応(一方通行)だからです。テレビとBlu-rayの音は、光デジタルケーブル経由で伝送され、サウンドバーから音が鳴ります。

ARC非対応テレビは音を出力できません。入力専用(一方通行)です。つまり、テレビとサウンドバーの間にあるHDMIケーブルは、PS4の映像をテレビに伝送させるために接続しています。PS4の映像は、サウンドバーを素通り(パススルー)しているのです。

PS4のゲーム音はHDMIケーブルを通て、サウンドバーの音を鳴らします。PS4だけHDMIケーブルを伝ってサウンドバーに音が伝送されるのに対して、テレビとBlu-rayは光デジタルケーブルを伝ってサウンドバーに音を伝送させています。

Blu-rayのDolby Atmosは機能しない

光デジタルケーブルは、圧縮された多チャンネル音源しか伝送できません。つまり、圧縮されていない高音質なDolby Atmosは、データ量が大きいので光デジタルケーブルで伝送できないのです。そのため上のイラストの場合、PS4とBlu-rayは場所を交換した方が無駄なく使えます。

PS4はDolby Digital音声なので光デジタルケーブルでも伝送可能。Blu-rayはHDMIケーブルでなければDolby Atmosを伝送できません。

ARC対応の場合

ARC対応

ARC対応の場合、テレビとサウンドバーの間のケーブルがHDMIケーブル1本でOKです。テレビとサウンドバーのHDMI端子およびHDMIケーブルの3か所すべてARC対応の場合は双方向に対応するからです。

ARC非対応の場合、テレビが、HDMI経由で音を出力できませんでしたので、光デジタルケーブルが必須でした。しかしARC対応なら、音の入力も出力も両対応。つまり光デジタルケーブルが必要ないのです。ケーブル1本ですっきり。

PS4のゲーム音は、HDMIケーブルを通てサウンドバーの音を鳴らします。映像はサウンドバーを素通りして(パススルー)テレビの画面に表示。PS4に関しては、ARC非対応と同じです。

ケーブルを2本から1本にできるARCですが、まだ一つ問題が残っています。非圧縮音源の多チャンネルの伝送ができないのです。

Blu-rayのDolby Atmosは機能しない

ARC機能は、テレビとBlu-rayの音を出力可能にします。しかしARCでは、非圧縮音源の多チャンネルであるDolby Atmosを出力できません。つまり、Blu-rayのDolby Atmosをサウンドバーに出力できないのです。そのためARC非対応と同じく、PS4とBlu-rayは場所を交換した方が無駄なく使えます。

eARC対応のHDMI 2.1ならDolby Atmosも利用可能

eARC対応の場合も、テレビとサウンドバーの間に配線はHDMIケーブル1本でOKです。違いは、PS4の場所とBlu-rayの場所を入れ替えなくても、Dolby Atmosの音源を伝送できるところです。そのままの場所でOK。どちらでもOKです。

Dolby Atmos、DTS:X、リニアPCM 5.1ch / 7.1ch等、さまざまな非圧縮音源の多チャンネルをeARC対応HDMIで伝送可能。

ただし上の接続の場合、サウンドバーもHDMIケーブルもテレビもeARCに対応していなければなりません。ですからサウンドバーとテレビのHDMI端子はバージョン2.1かつeARC対応でなければなりません。利用するHDMIケーブルはウルトラハイスピード認定を受け、さらにはeARC対応でなければなりません。

DSCとは

ARCとeARCで少し、圧縮された劣化した音源、圧縮されていない、もしくは劣化していない音源についてご紹介しました。DSC対応のHDMI 2.1は、音でなく、映像を圧縮して伝送することが可能です。

HDMI 2.1は8K解像度ですら伝送可能な性能を持った化け物みたいなケーブルです。しかし8Kのデータ量はかなり重たいので、HDMI 2.1であっても1秒間に30枚までしか伝送できません。8Kの場合リフレッシュレート30Hz。つまり8Kの映像を観る場合には、映像がカクカクして見えます。視認性が悪くなるのです。

しかしそれを防ぐ機能があります。それがDSC。DSC対応のHDMI 2.1はなんと、映像を圧縮して軽くすることで8K/60Hzはもちろん、8K/120Hzも、10K/60Hzですら伝送可能とさせます。HDMI 2.0や1.4ではできません。DSC非対応だからです。

HDMIのバージョンに合ったHDMIケーブル認証

バージョン:1.4
帯域幅:10.2Gbps
HDMIケーブル認証:ハイスピード
バージョン:2.0
帯域幅:18 Gbps
HDMIケーブル認証:プレミアムハイスピード
バージョン:2.1
帯域幅:48 Gbps
HDMIケーブル認証:ウルトラハイスピード

テレビ、サウンドバー、Blu-ray等、利用するデバイスのバージョンに合ったHDMIケーブルを購入すると、機能や性能を最大限活かすことが可能です。HDMIケーブルの性能が高すぎると金銭的に損します。逆にHDMIケーブルの性能が低すぎると機能や性能を活かしきれずに損をします。

見分け方はカンタン。テレビのHDMI端子のバージョンが1.4ならハイスピード認証を受けたHDMIケーブル。テレビのHDMI端子のバージョンが2.0ならプレミアムハイスピード認証を受けたHDMIケーブル。

そして、テレビのHDMI端子のバージョンが2.1ならウルトラハイスピード認証を受けたHDMIケーブルを購入しましょう。

実は認証を受けていなくてもOK!?

HDMIケーブルの認証は私たち消費者が安心して買い物ができるよう、HDMIの規格団体がケーブル認証テストを行い、一定以上の性能を有する場合にハイスピードまたはプレミアムハイスピードもしくはウルトラハイスピードマークの表示許可を与えています。

テストに合格しているので、○○ハイスピードと記載あれば安心して製品を購入できます。しかし実は、テストしていないだけでハイスピードまたはプレミアムハイスピードもしくはウルトラハイスピード相当の性能を持ったHDMIケーブルも販売されています。

2.1/ウルトラハイスピード相当の性能を有しながら、プレミアムハイスピード認証のみ受けた製品が販売されているのです。このような製品はややこしいですが、8K/60Hz出力可能にもかかわらずプレミアムハイスピード認証と記載されます。

ウルトラハイスピードに関しては、2020年夏から認証テストが始まったばかりですので、8K/60Hz出力可能にもかかわらず、ウルトラハイスピード認証取得済のHDMIケーブルもたくさん存在するのです。

また、より安く販売するために認証テストを受けていない製品を販売している場合もあります。さまざま理由はありますが、HDMIケーブルを買うときには認証だけでなく、1.4/2.0/2.1などのバージョン表記、もしくは帯域幅もチェックしましょう。帯域幅が48 Gbpsであれば、ウルトラハイスピード相当なので安心して購入できます。

とはいえ最も安心なのは、ウルトラハイスピード認証を取得した製品ですので、心配な人はウルトラハイスピード認証取得製品を購入しましょう。

バージョンや認定が違っても互換性あるので使える

HDMIは、下位互換・上位互換ともにあるので、バージョンと認証が一致していなくても使えます。テレビのHDMI端子とHDMIケーブルの中で、最も性能の低いものに合わせた出力しかできなくなるだけ。

現在ご利用中のテレビのHDMI端子のバージョンが1.4だとして、将来的に2.0または2.1端子搭載のテレビを購入予定の方は、プレミアムハイスピードもしくはウルトラハイスピード認証取得製品を買っておくのもありです。

2.0または2.1端子搭載のテレビを買ったときに、HDMIケーブルを買い替えなくて済みます。