【見本】低解像度
第 9 章 数十 Gbps を伝送する
高解像ディスプレイの I／Oディスプレイ系
高速シリアル・インターフェース

Video Graphics Array Digital Visual Interface

1 ディスプレイ系外部インターフェースの代表：HDMI と DisplayPort

ディスプレイ系インターフェースは，高解像度化やダイナミック・レンジの向上，高フレーム・レート化など，画像の高精細化，3D 対応に伴い，データ・レートの高速化 / 広帯域化が要求されています．
ディスプレイ系インターフェースは，その用途に応じて装置の内部と外部にわかれます．ここではパソコンや DVD や Blu ― ray レコーダ / プレーヤなどのソース機器と，ディスプレイやプロジェクタなどのシンク機器とをケーブルで接続する外部インターフェースをおもに紹介します．
図 1 は外部ディスプレイ・インターフェースの変遷です．パソコンでは，従来は VGA や DVI など，映像機器では NTSC コンポジット・ビデオ信号や S 端子，アナログ RGB が主でしたが，その後，家電系企業が策Video Electronics Standards Association定した HDMI と，パソコン系企業団体である VESA が策定した DisplayPort が主流となっています．
なお，VGA は元々IBM 社がパソコン製品に搭載したグラフィック表示システムの名称ですが，640×480ピクセルの画素数やここでの使用例のようにアナログRGB 信号を出力するコネクタを指す場合があります．
画素数には画素数に応じて SVGA や XGA などの名称が用意されています．
さらに放送用 / 業務用映像機器や医療機器では，
Society of Motion Picture Television Engineers
HDMI や DisplayPort に加え，SMPTE（米国映画テレビ技術者協会）で規格化された SDI や 3G ― SDI，さらにDVI（メス・コネクタのピン配置）

VGA

DVI I（シングル・リンク）

DisplayPort
Mini DisplayPort

DVI I（デュアル・リンク）

DisplayPort

USB Type C

Dサブ15ピン
DVI D（シングル・リンク）

HDMI
DVI D（デュアル・リンク）

自動車用接続システム（未使用）DVI A
Standard
A

Dual Link
B

Mini microCDE

DisplayPortやHDMIは，USBやThunderbolt規格と共用するためにUSB Type Cコネクタを使用〈図 1〉ディスプレイ系インターフェースの変遷．VGA → DVI → DisplayPort や HDMI へと進化

144

初めての高速シリアルインターフェース測定
本書は電子書籍(PDF)です．TechVillageにて発売中→

【見本】低解像度
3G ― SDI を 4 本使用したクワッド・リンク，6G ― SDI，
12G ― SDI も使用されています．これらは後編で紹介す形状が異なるので，双方のコネクタを持ち，それぞれのコネクタが別々の DDI ポートに接続されています．

る予定です．

HDMI と DisplayPort はお互いに刺激し合い，改良

HDMI はそのルーツから家電系企業が多く採用してさ れ 続 け て い ま す． 最 高 デ ー タ・ レ ー ト で はおり，パソコン系企業は DisplayPort を採用していま

DisplayPort に分がありましたが，HDMI2.1 の策定です．しかしながら，DisplayPort はプロトコル変換（トランスコーダ）とレベル・シフタを併用することでデュアル・モードとして DVI および HDMI にも対応可能
で図 2 のようなロゴで識別されます．現在は CPU（イDigital Display Interfaceンテル社）にこれらの回路を内蔵し，DDI という名称

48 Gbps と な り ま し た． 一 方，DisplayPort も USB
Type ― C コ ネ ク タ の 使 用 で 80 Gbps を 実 現 す る
DisplayPort 2.0 が策定されました．
なお，HDMI も DisplayPort も規格の開示は規格団体の会員であることやライセンス契約者であることが必要です．したがって，ここでは説明が限定的となることをご了承ください．

で DisplayPort と HDMI の双方に対応するようになっています．ただし，DisplayPort と HDMI はコネクタ2 DisplayPort
■ 2.1

概要

VESA により策定されたディジタル・ディスプレイ用のインターフェースです． 表 1 に世代をまとめます．

（a）DisplayPort （b）DPデュアル・モード〈図 2〉DisplayPort ロゴと DisplayPort デュア
ル・モード・ロゴ〈表 1〉DisplayPort の進化
規格バージョン
策定時期

DP 1.0／1.1／1.1a

DP 1.2／1.2a

DP 1.3

DP 1.42006 年 5月/2007 年 3月/2008 年 1月

2010 年 1 月 /2012 年 5 月

2014 年 9 月

2016 年 2 月

ビット・レート

1.62 Gbps

2.7 Gbps

5.4 Gbps

8.1 Gbps

データ帯域幅

6.48 Gbps

10.8 Gbps

21.6 Gbps

32.4 Gbps

RBRHBR

HBR2

HBR3

リンク・レート名
符号化

8B/10B

レーン数

1，2，4

サポートする解像度
24 ビット，60 Hz，4：4：4

1920×1080

24 ビット，60 Hz，4：2：0－

2560×1600－－

3840×2400

5120×3840－

7680×4320

・ マルチストリームその他

策定時期

2019 年 6 月

ビット・レート

10 Gbps

13.5 Gbps

データ帯域幅40 Gbps

54 Gbps

80 Gbps

リンク・レート名

UHBR10UHBR13.5

UHBR20

符号化

128b/132b

レーン数

1，2，4

・DSC
・HDR
・FEC
・高音質フォーマット
（32ch/1536 kHz/24 ビット音声対応）

注 DSC：Display Stream Compression（圧縮伝送），FEC：
Forward Error Correction（前方エラー訂正），HBR：High Bit
Rate，HDR：High Dynamic Range，HDCP：High ― bandwidth
Digital Content Protection，RBR：Reduced Bit Rate，SDR：
Standard Dynamic Range，UHBR：Ultra High Bit Rate▲

DP 2.0規格バージョン

・HDCP2.2
・ALT モード対応（USB Type ― C コネク
タ使用時）

20 Gbps

サポートする解像度
24 ビット，60 Hz，4：4：4
24 ビット，60 Hz，4：2：0
その他

8K/60 Hz HDR
8K/60 Hz SDR
4K/144 Hz HDR
2×5K/60 Hz
・USB Type ― C コネクタ / ケーブル

初めての高速シリアルインターフェース測定
本書は電子書籍(PDF)です．TechVillageにて発売中→

145