4K デジタルビデオ

4K は、4096×2400 ピクセルの最大ビデオ解像度を持ちますが、最も一般的に使われている解像度は 3840x2160 ピクセルの UHD（超高精細）です。この解像度では、基本 1920x1080 ピクセルの4つのフル HD 信号を1つの画面に表示することを可能にします。

しかし、現時点では純粋にピクセルが表示する解像度と必ずしも同じではないため、解釈が難しくなっています。最適な 4K ソリューションを選ぶのに役立つよう、この概要では重要な要件、インタフェースなどについてお伝えします。

技術詳細

• 最大解像度： 4096x2400、3840x2160　それぞれ 9.8メガピクセル、8.3メガピクセル相当
• リフレッシュレート： 24p / 30p / 60p

代表的インタフェース

DVI-D

DVI 仕様では、1920x1200 ピクセルをシングルリンク形式で、2560x1600 (2048x2048)ピクセルをデュアルリンクで送信することができます。 一般的にシングルリンクは、普通にフル HD パネルと呼ばれている 23/24 インチのディスプレイで対応します。デュアルリンクの解像度は、一般的に27 インチ (2560x1440)、30 インチ (2560x1600) または 2048x2048 ピクセルのスクエア ATC ディスプレイなどの大画面サイズが必要です。

3840x2160 のフル 4K 解像度や DVI-DL より上の解像度も可能ですが、帯域幅の制限のために 30Hz 以下でのみ可能です。プロ用 AV および PC環境に必要な帯域幅は、シングルリンクの場合は 4.95Gbps (165MHz)、デュアルリンク DVI の場合は 9.9Gbps (2x165MHz) になります。

HDMI と DVI は同じデジタルビデオ信号フォーマットを共有しますが、HDMI はより高いピクセルクロック周波数を可能にし、より高い帯域幅や解像度、より深い色を実現します。

仕様は、HDMI のバージョンによって異なります。 HDMI 1.2 までの仕様は、DVI ビデオの仕様を多少反映しています。 HDMI 1.3 および特に 1.4 は、デュアルリンク DVI 仕様を超えていますが、シングルリンクのみを使用しています。 HDMI 1.3 / 1.4 の帯域幅は 10.2Gbps (シングルリンク 340MHz)です。

現在市販されているほとんどの HDMI 4K 機器とディスプレイは 30Hz に制限されています。最近リリースされた HDMI 2.0 規格は、帯域幅を 18Gbps (600MHz) に拡大し、最大 60fps で 4K をサポートする DisplayPort の帯域幅に効果的にマッチします。この完全な仕様をサポートする最初の HDMI 2.0 ディスプレイは、現在市場に出回っています。HDMI は、ほぼすべての民生用およびプロ AV 機器で一般的に使用されています。

DisplayPort 1.2

DisplayPort は、わずかに異なる、マイクロパケットベースのビデオ規格で、約 17Gbits の最大帯域幅をサポートしています。これにより、フル UHD (3840x2160)、60fps の唯一のシングル コネクト（一本で接続できる）オプションになりました。

DisplayPort は主に PC グラフィックアダプタカードで使用されます。 注：DisplayPort を搭載した現在のすべてのグラフィックスカードは、DisplayPort 1.2a の仕様をサポートしています（レーンあたり 5.4Gbps）ので、4K の 60fps 解像度ではなく、30fps しかサポートしません。

Thunderbolt はビデオを含む多目的使用のための Apple 専用インタフェースです。Apple のデバイスに限定されているため、このインタフェースはニッチな役割を果たします。

Thunderbolt は DisplayPort 1.1 と互換性があり、DisplayPort 信号をネイティブに出力することができます。 1つのコネクタで 60fps でフル 4K 解像度を実現できます。

4K を配信するさまざまな方法

使用されている機器の仕様に応じて、4K 信号は次のように送信されます。

• 4つのシングルリンク DVI インタフェースと同期チャンネルを備えたディスプレイ / プロジェクタ。1つの大きなデバイスのビデオウォールのように動作します。
• 2つのデュアルリンク DVI インタフェースと同期チャンネルを備えたディスプレイ / プロジェクタ。1つの大きなデバイスのビデオウォールのように動作します。 (MPT：Multiple Protocol Transport)
• デュアルリンク DVI または HDMI 1.4 入力を2つ持つディスプレイ/プロジェクタ。この方式は、MPT (Multiple Protocol Transport) と呼ばれています。
• DisplayPort、Thunderbolt、HDMI 2.0 フルスペック インタフェースのいずれかを使用して表示します。

• デュアルリンク DVI または HDMI 1.4 入力のいずれかを装備したディスプレイ / プロジェクタ。この方式は、MPT (Multiple Protocol Transport) と呼ばれています。
• DisplayPort、Thunderbolt、HDMI 2.0 フルスペック インタフェースのいずれかを使用して表示します。