映像インターフェース
最終更新日
2023年09月07日
映像インターフェースとは
基礎
映像インターフェースとは、パソコンとディスプレイ等を接続し映像データを伝送するための規格や仕様や装置です。エイゾウ・インターフェースと読みます。映像インターフェースのパソコン用とAV機器用
パソコン用とAV機器用の違い
映像インターフェースにパソコン用とAV機器用があります。主にパソコンが搭載するのでパソコン用、主にAV機器が搭載するのでAV機器用です。パソコンがAV機器用を搭載する場合もあれば、AV機器がパソコン用を搭載する場合もあります。パソコン用の種類
パソコン用の映像インターフェースには、D-sub 15pin、DVI、HDMI、DisplayPortがあります。元々はHDMIがAV機器用でしたが、パソコンにも対応したため、パソコン用にもなりました。AV機器用の種類
AV機器用の映像インターフェースには、コンポジット端子、S端子、コンポーネント端子、D端子、HDMIがあります。映像インターフェース
D-sub 15pin
アナログ接続
アナログ接続なのでデジタル接続と比較すると画質が落ちます。アナログ接続では映像データの信号をアナログ波で流し、ノイズの影響を受けやすく、影響を受けるとアナログ波の波形が変わり、映像に表示される色が変わったり、高解像度だと映像がぼやけたり滲んだりしてきれいに表示できない場合があります。地上アナログテレビ放送を視聴してきたのであれば、ノイズの影響を受け映像が乱れたことがある経験をした人が多いと思われますが、これと似ています。D-sub 15pinではケーブルを使用しますので、よほどノイズが強くない限り、映像の乱れがひどくなりません。地上デジタルテレビ放送でもノイズの影響を受けると映像が乱れますが、影響を受けにくいです。アナログRGB、VGA
アナログRGB、VGA(Video Graphics Array)と呼ぶこともあります。1987年にIBMがパソコン「IBM PS/2」を発売しました。IBM PS/2にはVGAという規格のビデオ回路が初めて搭載されました。映像出力端子としてD-sub 15pinが初めて搭載されました。後に様々なパソコンにも搭載され始めたので、D-sub 15pinをVGAと呼ぶようになりました。D-Sub 15ピンをDE-15,DB-15,DB-15HD,HD-15とも呼ぶ理由
パソコンのシリアルポートやパラレルポートに初めてDB-25が採用されました。後にシリアルポートにDE-9が採用されました。正式名称はDE-9ですが、シェルサイズを示す2文字目のアルファベットの意味が無視されDB-9と呼ばれる場合もありました。DE-9以外の他の種類でも正式名称ではなく、DB-XX(XXは数字でピン数を示す)で呼ばれる場合がありました。ピンの密度が高いDA-26、DB-44、DC-62、DD-78、DE-15では、2文字目のアルファベットがBになるだけでなく末尾にHDが付き、それぞれDB-26HD(HD-26)、DB-44HD、DB-62HD、DB-78HD、DB-15HD(DB-15、HD-15)と呼ばれる場合もありました。HDはHigh Densityの略であり、ピンの密度が高いことを示します。
D-Sub 15ピンをDE-15と呼ぶ理由は、コネクターの規格にD-subminiatureのDE-15を採用しているためです。D-Sub 15ピンをDB-15と呼ぶ理由は、本来はDE-9だがDB-9という呼び方が普及した影響を受け、DE-15をDB-15と呼ぶ場合があるためです。D-Sub 15ピンをDB-15HDと呼ぶ理由は、ピンの密度が高いことを示すHigh Densityの略HDが付いたためです。D-Sub 15ピンをHD-15と呼ぶ理由は、ピンの密度が高いことを示すHDとピン数を示す15を組み合わせて簡易に呼ぶ場合があるためです。
Sync on Green
パソコンからディスプレイへ映像を出力するとき、映像の信号だけではなく同期信号も出力します。同期信号は垂直同期信号と水平同期信号で構成されています。映像信号は赤色の信号、緑色の信号、青色の信号という三原色の信号で構成されていますが、同期信号を緑色の信号と一緒に出力することをSync on Greenと呼ぶびます。DVI-D
DVI24pinと呼ぶこともあります。映像データをデジタル信号で伝送できます。 デジタル接続なので画質の劣化がありません。DVI-Dにはシングルリンクとデュアルリンクがあり対応可能な最大解像度に違いがあります。前者は1,920×1,200、後者は2,560×1,600までです。デュアルリンク利用の場合、映像出力側と映像入力側の機器に限らずケーブルもデュアルリンクに対応が必要です。
DVI-I
DVI29pinと呼ぶこともあります。映像データをデジタル信号とアナログ信号どちらでも伝送できます。DVI-Dに接続する場合、デジタル接続なので画質の劣化がありません。D-Sub 15pinに接続する場合、アナログ接続なので画質が劣化します。映像データを出力する機器にてDVI-DとD-sub 15pinを搭載すれば、デジタル接続とアナログ接続の両者に対応できますが、DVI-Iを搭載すれば1つで同様に対応できます。ただし、1つのDVI-Iがある場合は2画面出力に対応できませんが、DVI-DとD-sub 15pinがあれば2画面出力対応可能です。
HDMI
デジタル接続なので画質の劣化がありません。1本のケーブルを使用して映像データと音声データを転送できます。著作権保護機能のHDCPに対応できます。DisplayPort
デジタル接続なので画質の劣化がありません。1本のケーブルを使用して映像データと音声データを転送できます。対応可能な解像度の上限が高いです。著作権保護機能のHDCPに対応できます。デイジーチェーン接続に対応しておりマルチディスプレイ環境を構築しやすいです。eDP
eDPとはembedded Display Portの略であり、ディスプレイと基板を内部配線で接続する規格です。デスクトップパソコンの一体型、ノートパソコン、タブレット等、ディスプレイを内蔵するコンピューターが採用します。Display Portでは端子やケーブルを規定していますが、eDPでは規定していません。映像インターフェースの変換
映像インターフェースには、様々な規格が存在しています。
映像出力端子と映像入力端子を接続し映像出力するには規格が一致している必要がありますが、規格が一致していなくても変換アダプター(変換ケーブル)を使用し映像出力できます。
ただし、技術的には変換可能な規格の組み合わせであっても、コストや需要の問題で変換アダプターが無きに等しい場合があります。
以下は、変換アダプターの入手のしやすさを考慮して変換可能かどうかを決めた規格の組み合わせ一覧です。
○：変換可能、△：変換はやや難しい、×：変換は難しい
変換が×となっている組み合わせで接続し映像出力するのは諦める方がよいです。
変換が△となっている組み合わせは、変換アダプターの入手がしにくく価格が高い傾向があります。
変換が○となっている組み合わせは、変換アダプターの入手がしやすく価格が低い傾向があります。
変換アダプターを使う場合、どのような組み合わせであっても何らかの問題が発生して正常に映像出力できない場合がありますが、変換が○となっている組み合わせでは問題が起きにくいです。
HDMIはDisplayPortよりも先に広く普及し、DisplayPortは普及が遅れた結果、パソコン等の映像出力端子にDisplayPort があってもディスプレイ等の映像入力端子にHDMIはあるがDisplayPortがないという事態が起きやすいです。
ちなみに、DisplayPortがデュアルモードならHDMIが採用しているデジタル伝送方式に対応していますが、DisplayPortがシングルモードなら対応していません。
DisplayPortがシングルモードでもHDMIへ変換可能な変換アダプターはありますが、そのような変換アダプターは価格が高く入手しにくいです。
HDMIはDisplayPortが採用しているデジタル伝送方式に対応しておらず、変換アダプターの製造はコスト高となり、さらには需要が小さいです。
ディスプレイ等には先に広く普及したHDMIがあり、HDMIからDisplayPortへ変換が必要となる事態は発生しにくいです。
そのため、HDMIからDisplayPortへ変換可能な変換アダプターの価格は高く入手しにくいです。
映像出力端子と映像入力端子を接続し映像出力するには規格が一致している必要がありますが、規格が一致していなくても変換アダプター(変換ケーブル)を使用し映像出力できます。
ただし、技術的には変換可能な規格の組み合わせであっても、コストや需要の問題で変換アダプターが無きに等しい場合があります。
以下は、変換アダプターの入手のしやすさを考慮して変換可能かどうかを決めた規格の組み合わせ一覧です。
| 映像出力端子 | 映像入力端子 | 変換 |
|---|---|---|
| D-sub 15pin (アナログRGB、VGA) |
DVI-D | △ |
| HDMI | △ | |
| DisplayPort | × | |
| DVI-I | D-sub 15pin | ○ |
| DVI-D | ○ | |
| HDMI | ○ | |
| DisplayPort | × | |
| DVI-D | D-sub 15pin | △ |
| HDMI | ○ | |
| DisplayPort | × | |
| HDMI | D-sub 15pin | ○ |
| DVI-D | ○ | |
| DisplayPort | × | |
| DisplayPort | D-sub 15pin | ○ |
| DVI-D | ○ | |
| HDMI | ○ |
変換が×となっている組み合わせで接続し映像出力するのは諦める方がよいです。
変換が△となっている組み合わせは、変換アダプターの入手がしにくく価格が高い傾向があります。
変換が○となっている組み合わせは、変換アダプターの入手がしやすく価格が低い傾向があります。
変換アダプターを使う場合、どのような組み合わせであっても何らかの問題が発生して正常に映像出力できない場合がありますが、変換が○となっている組み合わせでは問題が起きにくいです。
HDMIからDisplayPortへの変換が難しい理由
DisplayPortからHDMIへの変換は可能としていますが、DisplayPortはHDMIが採用しているデジタル伝送方式に対応しており、変換アダプターを低コストで作れ、さらにはある程度の需要があり、変換アダプターの価格が安く入手しやすいからです。HDMIはDisplayPortよりも先に広く普及し、DisplayPortは普及が遅れた結果、パソコン等の映像出力端子にDisplayPort があってもディスプレイ等の映像入力端子にHDMIはあるがDisplayPortがないという事態が起きやすいです。
ちなみに、DisplayPortがデュアルモードならHDMIが採用しているデジタル伝送方式に対応していますが、DisplayPortがシングルモードなら対応していません。
DisplayPortがシングルモードでもHDMIへ変換可能な変換アダプターはありますが、そのような変換アダプターは価格が高く入手しにくいです。
HDMIはDisplayPortが採用しているデジタル伝送方式に対応しておらず、変換アダプターの製造はコスト高となり、さらには需要が小さいです。
ディスプレイ等には先に広く普及したHDMIがあり、HDMIからDisplayPortへ変換が必要となる事態は発生しにくいです。
そのため、HDMIからDisplayPortへ変換可能な変換アダプターの価格は高く入手しにくいです。
映像インターフェースが対応可能な最大解像度
映像インターフェースが対応可能な最大解像度は、規格によって違います。
HDMI、DisplayPortは、技術進歩によって対応可能な最大解像度が今後さらに高くなると思われます。
当初HDMIは4K(QFHD)(3840×2160)といった高い解像度を考慮して開発されていなかったため、バージョン1.4ではリフレッシュレートが低くなるという条件付きで対応可能です。
HDMIのバージョン 2.0では、リフレッシュレート60Hzで4K(QFHD)(3840×2160)に対応可能です。
DisplayPortは4K(QFHD)(3840×2160)といった高い解像度を考慮して開発されたため、リフレッシュレート60Hzで4K(QFHD)(3840×2160)に対応可能です。
リフレッシュレートを低くしてまで対応する最大解像度を高くしていのるかは、機器によって違います。
例えば、DVI-Dはデュアルリンク、リフレッシュレート33Hzで3840×2400に対応可能ですが、機器によってはリフレッシュレート33Hzに低くすることに対応せず最大解像度が2560×1600の場合があります。
| 規格 | 最大解像度 |
|---|---|
| D-sub 15pin | 2048×1536 |
| DVI-D | 1920×1200(シングルリンク) 2560×1600(デュアルリンク) 3840×2400(デュアルリンク、リフレッシュレート33Hz) |
| DVI-I | アナログ出力(D-sub 15pinと同じ) デジタル出力(DVI-Dと同じ) |
| HDMI | バージョン1.4 1920×1080 3840×2160(リフレッシュレート24Hz、25Hz、30Hz) 4096×2160(リフレッシュレート24Hz) バージョン2.0 4096×2160 |
| DisplayPort | 4096×2160 |
HDMI、DisplayPortは、技術進歩によって対応可能な最大解像度が今後さらに高くなると思われます。
当初HDMIは4K(QFHD)(3840×2160)といった高い解像度を考慮して開発されていなかったため、バージョン1.4ではリフレッシュレートが低くなるという条件付きで対応可能です。
HDMIのバージョン 2.0では、リフレッシュレート60Hzで4K(QFHD)(3840×2160)に対応可能です。
DisplayPortは4K(QFHD)(3840×2160)といった高い解像度を考慮して開発されたため、リフレッシュレート60Hzで4K(QFHD)(3840×2160)に対応可能です。
リフレッシュレートを低くしてまで対応する最大解像度を高くしていのるかは、機器によって違います。
例えば、DVI-Dはデュアルリンク、リフレッシュレート33Hzで3840×2400に対応可能ですが、機器によってはリフレッシュレート33Hzに低くすることに対応せず最大解像度が2560×1600の場合があります。
映像インターフェースが対応可能な解像度の種類
映像インターフェースが対応可能な解像度の種類は、規格によって違います。
最大解像度が同じという条件で比較すると、各規格が対応可能な解像度の種類は、HDMI以外はほとんど同じです。
HDMIは、D-sub 15pin、DVI-D、DVI-I、HDMI、DisplayPortの中で対応する解像度の種類が少ないです。
元々HDMIは液晶テレビ、DVD・BDプレーヤー、ゲーム機器等、AV機器向けに開発された規格であり、AV機器向けではパソコンのように多彩な解像度に対応する必要がありませんので、対応する解像度の種類が少ないです。
最大解像度が同じという条件で比較すると、各規格が対応可能な解像度の種類は、HDMI以外はほとんど同じです。
HDMIは、D-sub 15pin、DVI-D、DVI-I、HDMI、DisplayPortの中で対応する解像度の種類が少ないです。
元々HDMIは液晶テレビ、DVD・BDプレーヤー、ゲーム機器等、AV機器向けに開発された規格であり、AV機器向けではパソコンのように多彩な解像度に対応する必要がありませんので、対応する解像度の種類が少ないです。
映像インターフェースとゲーミングディスプレイ
ゲームのジャンルや人によりますが、ゲームではリフレッシュレートが高いことが重要です。
ゲーミングディスプレイはリフレッシュレートが高い製品が多く、DisplayPortの使用を想定した製品が多いです。(2019/10/02時点)
一般的にはゲーミングディスプレイにDisplayPortとHDMIがありますが、ディスプレイの機能をフルに利用できるのはDisplayPortで接続した場合のみの製品があったり、DisplayPortとHDMIどちらの接続であっても利用可能な機能に差がない製品もあります。
DisplayPortの使用を想定する理由は、リフレッシュレートが高いデータの転送には大きな帯域量が必要であり、帯域量が大きいDisplayPortが必要になるためです。
DisplayPortとHDMIどちらも技術進歩により帯域量が増えていっていますが、DisplayPortの方が大きいです。
将来HDMIの帯域量が十分増えた場合、DisplayPort使用想定製品が少なくなったり無くなる可能性があります。
ゲーミングディスプレイはリフレッシュレートが高い製品が多く、DisplayPortの使用を想定した製品が多いです。(2019/10/02時点)
一般的にはゲーミングディスプレイにDisplayPortとHDMIがありますが、ディスプレイの機能をフルに利用できるのはDisplayPortで接続した場合のみの製品があったり、DisplayPortとHDMIどちらの接続であっても利用可能な機能に差がない製品もあります。
DisplayPortの使用を想定する理由は、リフレッシュレートが高いデータの転送には大きな帯域量が必要であり、帯域量が大きいDisplayPortが必要になるためです。
DisplayPortとHDMIどちらも技術進歩により帯域量が増えていっていますが、DisplayPortの方が大きいです。
将来HDMIの帯域量が十分増えた場合、DisplayPort使用想定製品が少なくなったり無くなる可能性があります。
映像インターフェースとテレビ
パソコンとテレビの映像インターフェースを接続し、映像出力できます。
HDMI、DisplayPortがなく、パソコンの映像出力端子がD-sub 15pin、DVI-I、DVI-Dが主流の頃、テレビの映像入力端子ではコンポジット端子、S端子、D端子が主流でした。
映像出力端子にコンポジット端子、S端子、D端子があるパソコンが非常に少なく、テレビに接続して映像出力しにくかったです。
今ではパソコンでもテレビでもHDMI、DisplayPortが普及しており、テレビへ映像出力しやすいです。
映像入力端子にコンポジット端子、S端子、D端子があるテレビへ映像出力する場合、パソコンの映像出力端子はHDMI、DisplayPortが主流ですので変換アダプターが必要です。
変換アダプターを使用しても相性問題で正常に出力できない場合があります。
一部の変換パターンでは、コストがかかる、変換アダプターの需要が小さい、以上の理由で価格が高いです。
HDMI、DisplayPortがなく、パソコンの映像出力端子がD-sub 15pin、DVI-I、DVI-Dが主流の頃、テレビの映像入力端子ではコンポジット端子、S端子、D端子が主流でした。
映像出力端子にコンポジット端子、S端子、D端子があるパソコンが非常に少なく、テレビに接続して映像出力しにくかったです。
今ではパソコンでもテレビでもHDMI、DisplayPortが普及しており、テレビへ映像出力しやすいです。
映像入力端子にコンポジット端子、S端子、D端子があるテレビへ映像出力する場合、パソコンの映像出力端子はHDMI、DisplayPortが主流ですので変換アダプターが必要です。
変換アダプターを使用しても相性問題で正常に出力できない場合があります。
一部の変換パターンでは、コストがかかる、変換アダプターの需要が小さい、以上の理由で価格が高いです。
ケーブル
粗悪なD-sub 15pinケーブル
ノイズの影響がなくてもアナログ波が大きく乱れるほど粗悪なD-sub 15pinケーブルを使用すると画質が落ちます。D-sub 15pinの信号が劣化しやすいのでケーブルに高い品質が必要です。ノイズの影響があるとは考えにくく、それでも気になるほど画質が落ちる場合、ケーブルが粗悪の可能性があると判断し交換してみるとよいです。9番ピンがないD-sub 15pinケーブル
原則的には9番ピンがないD-sub 15pinケーブルを使用できます。9番ピンがなくても特に変わりなく映像データを伝送できるためです。映像データ伝送に9番ピンを使用しないため、9番ピンなしがあります。9番ピンは電力供給用であり、そのために9番ピンを使用する映像入力側の機器では、9番ピンなしのD-sub 15pinケーブルだと使用できません。映像出力側の機器によっては9番ピンがあっても供給する電力が少ないや、電力供給しない理由により、9番ピンありのD-sub 15pinケーブルを使用しても電力不足により動作しない場合があります。
出典
・インターフェース - 意味・説明・解説 : ASCII.jpデジタル用語辞典(2010/04/19更新記事)
・インターフェース（interface）とは？ 意味・読み方・使い方をわかりやすく解説 - goo国語辞書
・DisplayPortからD-Subまで――液晶ディスプレイの「映像入力インタフェース」を網羅する：ITmedia流液晶ディスプレイ講座II 第2回（1/4 ページ） - ITmedia PC USER(2008/12/12公開記事)
・インターフェース（interface）とは？ 意味・読み方・使い方をわかりやすく解説 - goo国語辞書
・DisplayPortからD-Subまで――液晶ディスプレイの「映像入力インタフェース」を網羅する：ITmedia流液晶ディスプレイ講座II 第2回（1/4 ページ） - ITmedia PC USER(2008/12/12公開記事)
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