HDMI、DisplayPort、DVI、VGA

場合によっては、ビデオアダプターを使用せずにモニターを MacBook Pro に直接接続できます。

年が経つにつれて、Mac のディスプレイに画像を表示する接続とテクノロジーは変化し、より良い方向に改善されました。 Mac と画面間のさまざまな接続について知っておくべきことはすべてここにあります。

コンピューティングの重要な、しかし見落とされがちな領域の 1 つは、モニターの背面です。 画像をレンダリングする Mac やデバイス、あるいは画面の品質や鮮やかさについては誰もが関心を持っていますが、この 2 つの要素を結び付けるテクノロジーに真剣に注目する人はいません。

この記事では、コンピューティング機器で使用できる主な種類のコネクタについて、それぞれの関連テクノロジと機能の概要を含めて説明します。これにより、将来別のコネクタに遭遇したときにどのような対処が必要になるかがわかります。

ケーブルを介してビデオを転送する方法は数多くありましたが、2020 年現在、Apple 独自のビデオ コネクタは廃止されて久しいです。 現時点で注意すべき古いタイプは、VGA と DVI の 2 つだけです。

現存するビデオ規格としては VGA が最も古いというわけではありませんが、一般に、スクリーンやプロジェクターに表示するためにコンピュータから画像を取得しようとする場合に遭遇する最も古いものになります。 最も古いメディアとして確立されたメディアであったため、非常に広く普及していましたが、他の接続が一般的になるにつれて、ほとんどの最新のハードウェアからこのコネクタは姿を消し、DVI と、より一般的な HDMI および DisplayPort が使用されるようになりました。

サポート上の理由から、大型 CRT (陰極線管) モニター、プロジェクター、レガシー ハードウェアなどの古いデバイスをまだ使用している人もいるため、老朽化し​​た接続についてはここでもまだ議論されています。

VGA (Video Graphics Array) は、デジタルではなくアナログであるため、今日話題になっているグループのより珍しい接続です。 コネクタの 15 ピンはアナログ信号を送受信します。これは、アーケード キャビネットで使用されるような CRT スクリーンに特に役立ちます。

ただし、すべてのハードウェアがアナログ信号を使用する必要があるわけではないため、ディスプレイで使用される前にアナログからデジタルに変換されます。 ある段階ではアナログ信号であり、デジタルからアナログに変換され、場合によっては再び元に戻されるという性質上、デジタルのみのワークフローと比較して、送信時に詳細が大幅に失われる可能性があることを意味します。

それは、ケーブルが長くなると品質が大幅に低下するため、距離が長くなると信号がどのように劣化するかを考慮する前です。

VGA を使用する必要がある場合は、接続タイプが非常に限定されていることに注意してください。 VGA のオリジナル バージョンは一般に 640x480 という低解像度で機能していましたが、拡張グラフィックス アレイ (XGA)、より一般的に受け入れられた Super VGA、VESA BIOS 拡張機能などの拡張機能の開発により、VGA コネクタの解像度が向上し、より実用性が高まりました。解像度の範囲。

理論上、VGA ケーブルは、85Hz で最大 2,048x1,536 ピクセルの解像度で QXGA ビデオ信号をプッシュスルーできます。

このため、ビデオ品質が必要な場合にビデオに VGA を使用するのは一般的に悪い考えになります。 他に何も機能せず、それが唯一の残された選択肢である最後の努力の場合、それが機能しますが、はるかに優れた選択肢があります。

1999 年にデジタル ディスプレイ ワーキング グループによって開発された DVI (デジタル ビジュアル インターフェイス) の導入により、より四角い、VGA の 15 ピンが最大 29 ピンに増加した新しい接続が導入されました。

名前の「デジタル」要素は、デジタル信号を転送できることを裏付けていますが、デジタル信号とアナログ信号の両方を処理する機能も備えています。 下位互換性が組み込まれているため、VGA 信号の伝送にも使用でき、変換アダプターを使用して接続することもできます。

デジタル信号の使用は、画像をアナログに変換して再度変換する必要がないため、ケーブルが VGA よりもはるかに正確な画像を提供できることを意味します。 VGA よりも DVI を使用すると、はるかに鮮明な画像が得られるため、コンピューティングにはより適しています。

DVI には 2 つの性質があるため、実際には 3 つの主要なタイプのケーブルがあります。アナログ専用信号用の DVI-A、デジタル専用信号用の DVI-D、および両方を処理できる DVI-I です。 コネクタのピンによって決まる間違ったバリエーションのケーブルを使用すると、まれにケーブルが特定のニーズに使用できなくなる可能性があるため、この点に留意する価値があります。

さらに、DVI-D と DVI-I の両方にセカンダリ「デュアル リンク」モードがあるため、シングルリンク バージョンと比較してデータ伝送速度とケーブルの電力が向上します。 シングルリンク ケーブルでは 60Hz で最大 1,920x1,200 の画像を処理できる可能性がありますが、デュアルリンク バージョンでは、やはり 60Hz で 2,560x1,600 の解像度の画像を処理できます。 アナログ信号は最大 1,920x1,200 60Hz です。

VGA と同様に、ケーブルの長さは、通過する信号の品質に影響を与える可能性があります。 一般的に、DVI ケーブルは最大 15 フィートの仕様で動作しますが、シングルリンク ケーブルは潜在的に 49 フィートに達する可能性があり、それでも最大 1,280 x 1,024 の使用可能な解像度を提供します。

長距離の場合は、信号が劣化する可能性を最小限に抑えるために、信号を中継するための DVI ブースターが必要になります。

VGA と同様に、DVI もデバイスから徐々に姿を消し、コネクタを使用するビデオ ハードウェアが減少しました。 現在でも多くの場合に使用できますが、ほとんどのユーザーは、より新しい接続タイプを使用することを好みます。

テクノロジーの進歩に伴い、古い接続タイプの制限により、より多くの帯域幅、高解像度のビデオ、場合によってはまったくビデオではないものを処理できる新しいバージョンの作成が必要になります。

テレビ、セットトップ ボックス、ゲーム機、その他の家庭用ビデオ機器で一般的に使用されている HDMI (高解像度マルチメディア インターフェイスは、使いやすいユビキタスな接続タイプです。かなり標準的な 19 ピン プラグで構成され、コネクタは差し込みが非常に簡単でありながら、中空部分の内側にピンを配置する構造により、以前のタイプよりもはるかに堅牢になっています。

HDMI は新しいバージョンで改良されてきたため、コネクタは同じままですが、1 本のケーブルで使用できる帯域幅の量が増加するなど、その機能は拡張されました。 ビルトインの下位互換性とは、バージョン番号と機能が異なるデバイスが通常は一緒に機能できることを意味し、通常は双方が使用できる最も互換性の高いバージョンがデフォルトで設定されます。

ケーブル自体も、特に新しいバージョンで使用できる非常に高い解像度で使用するには、必要な規格を満たす必要があります。

2002 年のオリジナル規格である HDMI 1.0 は主に DVI のリンク アーキテクチャとビデオ伝送形式に基づいていますが、ブランキング期間中に残りの帯域幅をオーディオやデータなどの他の用途に使用できます。 60Hz で最大 1,920x1,200 の解像度が可能でした。

オーディオ サポートが組み込まれたことにより、ユーザーは、VGA や DVI のように別個のオーディオ ケーブルやスピーカーに依存することなく、モニターやテレビに内蔵されたスピーカーを使用できるようになりました。

2005 年のバージョン 1.2 では 100Hz および 120Hz の 720p ビデオのサポートが追加され、同年末の HDMI 1.2a では Consumer Electronic Control 機能が追加されました。

2006 年の HDMI 1.3 では帯域幅が増加し、120Hz で 1080p ビデオまたは 60Hz で 2,560x1,440 ビデオ、ドルビー TrueHD および DTS-HD マスター オーディオ ストリーム、および新しい Type C Mini コネクタが可能になりました。 HDMI 1.3a、若干の変更を加えて同年後半にリリース。

2009 年の HDMI 1.4 のリリースでは、4,096x2,160 24Hz および 3,840x2,160 最大 30Hz のはるかに高解像度のビデオが提供されるとともに、ネットワーク接続を共有するための内蔵 100Mbps イーサネット接続、ARC (オーディオ リターン) のサポートが提供されました。チャンネル）、3D Over HDMI、および Micro HDMI コネクタ。

2010 年の HDMI 1.4a ではブロードキャスト用の 3D フォーマットが追加され、2011 年の HDMI 14b ではマイナーな変更が行われました。

2013 年までに、HDMI はバージョン 2.0 に達し、24 ビットの色深度で最大 60 Hz の 4K 解像度ビデオを処理できるようになりました。 このメジャー リリースでは、オーディオ仕様も強化され、32 オーディオ チャンネルが提供され、十分な 3D 表示ハードウェアを備えたユーザー向けに、同じ画面上に 2 つのビデオ ストリームを同時に表示できる機能も追加されました。

2015 年の HDMI 2.0a では、静的メタデータを使用する HDR (ハイ ダイナミック レンジ) ビデオのサポートが追加され、HDMI 2.0b では HDR サポートがさらに変更されました。

最新バージョンの HDMI 2.1 は、48Gbps というより高い潜在帯域幅のおかげで、120Hz で 4K ビデオを表示し、120Hz で 8K ビデオを表示できる機能を誇ります。 この規格には、ダイナミック HDR サポート、DSC (ディスプレイ ストリーム圧縮)、最大 10K 解像度ビデオ用の HFR (高フレーム レート) モード、可変リフレッシュ レート (VRR) および低遅延モードを提供する強化されたリフレッシュ レート機能、その他の機能も含まれています。 。

HDMI は、事実上ユビキタスな接続であり、優れた下位互換性を提供するため、ビデオに使用するのに非常に優れた接続です。 比較的安価なアダプターを使用して DVI 接続で動作させることもできますが、4K などではなく、DVI の仕様に基づく最大解像度出力に制限されます。

テレビやその他のデバイスでの使用という点では HDMI ほど普及していませんが、VESA 規格の DisplayPort は HDMI よりもコンピューティング関連のコネクタであることがわかっています。 2006 年に導入されたこのテクノロジーは、オーディオ信号を処理できるなど、HDMI と同じ種類の基本機能を多数提供しており、適切なアダプタを使用すれば HDMI や DVI と互換性を持つこともできます。

ただし、DisplayPort は別の焦点を当てて開発され、進化してきました。 HDMI は主にモニターでもサポートされる AV インターフェイスですが、DisplayPort は他の種類の画面ではなく、コンピューター ディスプレイを対象としています。

メインの DisplayPort コネクタには 20 ピンがありますが、ピンを外部から見えるようにするのではなく、コネクタ内でピンをシールドするという HDMI と同様の方法で構築されています。 また、所定の位置に固定するためのネジを使用しない、非常に理解しやすいプラグイン システムも備えています。

DisplayPort が HDMI に対して持つ大きな利点の 1 つは、単一の DisplayPort 接続を介して複数のモニターを実行できることが技術的に可能であることですが、HDMI ではこれを行うことはできません。 ただし、これは現時点では macOS 内では不可能です。

繰り返しますが、規格の変更に伴い、Apple 自身が推進した機能を含め、さまざまな機能が DisplayPort に導入されました。

2006 年のオリジナルの最大帯域幅容量は 10.8 Gbps、有効総データ レートは 8.64 Gbps で、144 Hz で 1080p ビデオ、85 Hz で 2,560x1,440 ビデオ、30 Hz で 3,840x2,160 ビデオが可能でした。

DisplayPort 1.1 は DisplayPort の機能を実際には変更しませんでしたが、信号を劣化させることなくケーブルの長さを延長するために、光ファイバーの使用などの代替リンク層テクノロジーを使用する機能を導入しました。 HDCP のサポートも含まれていました。

2010 年までに、DisplayPort 1.2 は総データ レートを 17.28Gbps に増加し、1080p240 ビデオのほか、165Hz で 2,560x1,440、75Hz で 4K、30Hz で 5,120x2,880 を処理できるようになりました。 DisplayPort 1.2 には、Apple の Mini DisplayPort コネクタのサポートも含まれており、コネクタのサイズが大幅に縮小されました。 独自の期間を経て、テクノロジーが許す限り、Thunderbolt および Thunderbolt 2 と同じコネクタを共有しました。

2013 年の DisplayPort 1.2a では、VESA の Adaptive Sync のサポートが追加され、デバイスが AMD の FreeSync テクノロジーを使用できるようになりました。

DisplayPort 1.3 の場合、帯域幅が 32.4Gbps に増加し、総データ レートが 25.92Gbps になったことにより、ユーザーは 4K 画像で最大 120Hz を実現できるほか、60Hz で 5K ビデオ、さらには 30Hz で 8K も容易になりました。

2016 年の DisplayPort 1.4 には、Display Stream Compression 1.2、HDR10 コンテンツの処理方法の調整、前方誤り訂正、オーディオ チャネルの増加などの機能が追加されました。

DSC の追加により、1.3 から帯域幅を増やすことなく、サポートされる解像度を増やすことができるため、60 Hz で 7,680x4,320 ビデオ (8K)、さらには HDR を備えた 120 Hz の 4K ビデオをサポートできるようになりました。

VESA は 2019 年に DisplayPort 2.0 標準を導入し、8K を超える解像度のサポート、HDR サポートの強化、リフレッシュ レートの向上、および 4K 仮想現実を見据えた複数のディスプレイの処理方法の改善を約束しました。 理論的には、60Hz で最大 3 台の 10K 解像度ディスプレイ、90Hz で 3 台の 4K ディスプレイ、または 60Hz で 1 台の 16K 解像度ディスプレイを処理できます。

この規格はリリースされていますが、DisplayPort 2.0 を使用する製品は 2020 年後半または 2021 年初頭までリリースされないと予想されているため、しばらくは広範囲にサポートされる可能性はありません。

USB-C も Lighting も、ビデオに特化するのではなくデータ転送を提供するために使用されるため、それ自体をビデオ接続と呼ぶことはできません。 そうは言っても、どちらも引き続きビデオ転送に使用できます。

USB Type-C コネクタの場合、Thunderbolt 3、DisplayPort、HDMI などのテクノロジーをサポートできます。つまり、サポートされているデバイスは USB-C ポートを使用してモニターに信号を提供できます。 モバイル デバイス上の大きなコネクタ用のソケットが不要になるだけでなく、通常、USB-C ディスプレイは、USB ポートなどの他のデータ関連アイテムも処理して、残りのデータを活用できます。ホストデバイス上の他のポートを使用する必要なく帯域幅を確保します。

DisplayPort と HDMI はどちらも、USB Type-C の Alt Mode 機能をビデオ出力に利用できます。 Alt モードでは、ドングルやアダプターを使用するのではなく、USB-C - HDMI または USB-C - DisplayPort ケーブルでビデオ信号をディスプレイに直接渡すことができます。

HDMI Alt モードの場合、4K 解像度、サラウンド サウンド、ARC、3D コンテンツ、HDMI イーサネット チャネル、CEC、HDCP 1.4 および 2.2 を含むすべての HDMI 1.4b 機能をサポートします。

DisplayPort over USB Type-C についても同様で、その Alt モードは 8K 60Hz の完全な DisplayPort オーディオとビデオ、SuperSpeed USB 3.1 データ、および最大 100W の電力供給をサポートできます。 また、アダプターを使用すると VGA、DVI、HDMI との下位互換性があり、4K 解像度で最大 HDMI 2.0a をサポートします。

Thunderbolt ベースのセットアップの場合、モニターを含む複数のデバイスを USB Type-C ポートにデイジーチェーン接続できるため、コンピューターに物理的に接続されるデバイスの数がさらに減ります。 さらに、物理的な DisplayPort、HDMI、さらには VGA または DVI 接続をユーザーに提供し、USB Type-C または ThunderBolt 経由でコンピュータに接続するドックの広範な市場もあります。

Lightning に関しては、Apple が HDMI および VGA 用のアダプタを販売しているため、ユーザーが USB-C 搭載のアダプタにアップグレードすることなく、iPad をモニタに接続できます。

Apple が現在入手可能なデバイス一覧は、アダプターを購入しなくても、サポート内容に関しては非常に最新のものです。 もちろん、これには USB-C ではなく Lightning を搭載した iPhone および iPad モデルは含まれません。非ワイヤレスでディスプレイにビデオを出力するにはアダプターを使用する必要があるためです。ただし、AirPlay 経由でスクリーン ミラーリングを使用するオプションは常にあります。

iPad Pro には USB-C が搭載されており、アダプターなしで直接 DisplayPort 出力が可能ですが、やはりアダプターを HDMI やその他の接続に使用できます。

Mac 側では、iMac および iMac Pro モデルにはネイティブ DisplayPort 出力が可能な USB-C ポートがあり、アダプターを使用すると HDMI、DVI、および VGA がサポートされます。 Mac mini は USB-C DisplayPort もサポートしていますが、HDMI 2.0 ポートも備えています。

現在の Mac Pro の構成可能なビデオ オプションには、標準として HDMI 2.0 および DisplayPort 接続が含まれていますが、その数は使用される MPX モジュールによって異なります。 PCIe 拡張も含まれているため、DisplayPort 対応 USB-C 接続だけでなく、さらなる拡張の機会としても機能します。

MacBook Air、13 インチ MacBook Pro、および 16 インチ MacBook Pro はすべて、USB-C 経由のネイティブ DisplayPort、およびアダプタベースの VGA および HDMI 接続を提供します。

当然、Apple TV HD には HDMI 1.4 をサポートする HDMI ポートが搭載されています。 Apple TV 4K はさらに改良され、HDMI 2.0a をサポートします。

どの接続を使用するべきかをまとめる際の問題は、デバイス、ポート、ユーザーのニーズのさまざまな組み合わせが非常に多いことです。 ただし、一般的に留意すべき点がいくつかあります。

まず、可能な限り DVI と VGA を避ける必要があります。 ディスプレイ上で最後に使用可能なポートである場合や、会議室のプロジェクターの唯一のポートである場合など、どちらかを使用する互換性上の理由がある場合もありますが、通常は、より良いオプションが利用可能です。

これにより、ビデオに関して考慮すべき主な 2 つは DisplayPort と HDMI になりますが、このペアのうち絶対に使用しなければならない勝者はありません。 どちらも高いフレームレートと解像度を実現するため、一般ユーザーはどちらを使用しても問題ありません。

繰り返しますが、これには例外があります。たとえば、標準や経費レポートの最先端にある複数の高解像度モニターを必要とするユーザーなどです。 そうしたユーザーは、各規格の利点と機能に細心の注意を払いたいと思うでしょうが、平均的なユーザーはそれを心配する必要はありません。

ケーブルだけで接続できるかどうか、それともアダプターやドックなどの追加のハードウェアが必要かどうかを考慮したほうがよいでしょう。 Mac に HDMI ポートがある場合は、USB-C 経由で DisplayPort を利用するのと同じように、それを使用しても問題ありません。

むしろ、デバイスを接続したい方法が、実際の接続や手持ちのケーブルと一致しているかどうかが重要です。 スクリーン上に画像が表示されている限り、本当に重要なのはそれだけです。

南ウェールズに拠点を置くマルコム オーウェンは、2012 年からテクノロジーについて執筆しており、以前は Electronista と MacNN に寄稿しました。 休み時間には写真を撮り、手品に興味を持ち、自分の仕事に悩んでいます。