モニターポートタイプ: 履歴と進化

コンピューターは、かさばるCRT (Cathode Ray Tube) システムから、洗練された強力なLED (Light Emitting Diode) デバイスへと著しく変化しました。 この変換はビデオ送信にまで拡大し、面倒なアナログインターフェイスから用途の広い標準化されたデジタルポートに移行しました。 HDMIライセンス管理者 (HDMI LA) 、デジタルディスプレイワーキンググループ (DDWG) 、ビデオエレクトロニクス標準協会 (VESA) などの組織は、これらのビデオ伝送インターフェース間の互換性と相互運用性を確保する上で極めて重要な役割を果たしてきました。

高帯域幅、低遅延プロトコルの継続的な追求により、それぞれが前任者と下位互換性があり、新しい機能が満載された、ますます高度なビデオ伝送標準が開発されました。 この記事では、ビデオ伝送ポートの魅力的な進化を掘り下げ、初期のアナログ標準から最新のディスプレイに電力を供給する洗練されたデジタルインターフェイスへの旅をたどります。 その過程で、HDMI LA、DDWG、VESAなどの組織がビデオ接続の風景を形作る上で貢献していることを探ります。

ビデオケーブルの简単な歴史

の歴史 ビデオケーブル NTSCとPALがビデオ伝送の標準であった1950年代にさかのぼります。 陸上のマイクロ波伝送はテレビ信号の一般的なモードであり、固体銅同軸ケーブルは技術進歩のピークでした。 何年にもわたってビデオケーブル開発のメモリレーンをドライブしましょう。

1954-同轴ケーブル: 今年はテレビ業界にとって大きな年でした。 RCAのCT-100色のテレビは消費者に市販されるようになりました。 彼らは、ビデオ伝送に便利な利用可能なモードとして同軸ケーブルを使用しました。

1956-複合RCA: 標準化されたRCAコネクタを備えた高度な形態の同軸ケーブルが消費者に利用可能になりました。 RCAコネクタは、何十年も続き、現代のテレビの不可欠な部分であり続けているため、テクノロジーの大きな飛躍でした。

1979 - S-ビデオ: これは、5ピン180度DINコネクタを使用した別のアナログ伝送システムでした。 Atari 800は、このタイプのケーブルを最初に使用しました。 その後、4ピンのミニDINコネクタに進化しました。

1981 - D-サブミニチュア: IBM PCとグラフィックカードはDE-9 (D-サブミニチュアポート) を採用しました。 VGAポートに似ていますが、帯域幅が低く、5〜9ピンのレイアウトがあります。

1987 - VGA: それは何十年も続いた最も人気のあるインターフェースであり、グラフィックスカードとマザーボード統合グラフィックチップによってまだ広く利用されています。 これは、IBMx86マシン用のD-Subコネクタの強化されたイテレーションです。 その後、コネクタはSVGA (Super Video Graphics Array) に進化しました。

その後、1989年7月にVESA (Video Electronics Standards Association) が設立され、ビデオディスプレイインターフェイスの開発と標準化が行われました。 VESAは、VGAコネクタの機能を促進および強化しました。

1990-コンポーネントビデオ: ソロRCAコネクタを介して送信するオーディオ信号とビデオ信号を組み合わせる代わりに、コンポーネントビデオはそれらを分割します。 オーディオおよびビデオ信号は、個々のRCAコネクタを通過して、干渉を減らし、画質を向上させます。

1999 - DVI: デジタルビジュアルインターフェースは、その名前が示すように、最初のデジタルビデオ伝送技術でした。 VESAのサブグループであるデジタルディスプレイワーキンググループ (DDWG) は1998年に設立され、その唯一の目的は、すべての潜在的な利害関係者の基準を維持することでした。 グループを結成した企業は、Intel、Silicon Image、Compaq、Fujitsu、HP、IBM、NECでした。 これは、標準化されたビデオ送信ポートの実装として初めて成功しました。 2012年7月にリリースされたDVI 2.0ポートは、2020年代に最新のグラフィックカードインターフェイスの場所を確保します。

2002 - HDMI: 圧倒的な数のコネクタが消費者を混乱させ、デバイスとプラットフォーム間で機能する新しい標準ポートが必要でした。 日立、松下電器 (パナソニック) 、ロイヤルフィリップスエレクトロニクス、シリコンイメージ、ソニー、トムソン、東芝が協力して、新しいグループ「HDMI LA」を結成しました。 このグループは2003年に最初のHDMI 1.0ポートをリリースしました。 それ以来、テレビ、コンピュータ、ゲームコンソールで最も人気のあるインターフェースとなっています。 HDMIのさまざまなバージョンのタイムラインとその導入日は次のとおりです。

• HDMI 1.0-2002年12月
• HDMI 1.1-2004年5月
• HDMI 1.2-2005年8月
• HDMI 1.3-2006年6月
• HDMI 1.4-2009年3月
• HDMI 1.4b-2011年3月
• HDMI 2.0-2013年9月
• HDMI 2.0b-2015年6月
• HDMI 2.1-2017年9月

HDMIコネクタの最も良い点は、その形状が変わらないことです。 それらはまだ下位互換性があり、古いHDMIケーブルが最新のデバイスで動作することを可能にします。 それはあなたのデバイスの機能を制限するかもしれませんが、それでもビデオとオーディオを提供するために働きます。 最新のHDMI 2.1バージョンでは、帯域幅が48Gbpsであるため、eARC、ARRC、VRR、ドルビービジョン、およびその他の多くの機能が可能です。

2008 - USB: ユニバーサルシリアルバスは、データ接続のための最も広く利用可能なインターフェースでした。 2008年、USB実装フォーラム (USB-IF) は、ビデオ伝送機能を備えたUSB3.0を導入しました。 USB-IFの継続的な努力により、USB4V2はDisplayPortおよびUSBビデオクラスプロトコルをトンネリングしました。

• USB 3.0-2008年11月
• USB 3.1-2013年7月
• USBタイプ-C-2013年8月
• USB 3.1 Gen 2-2013年7月
• USBパワーデリバリー (PD) -2013年7月
• USB 3.2 Gen 2x2-2017年9月
• USB4-2019年8月
• USB4バージョン2.0-2022年9月

2009 - DisplayPort: VESAは、ゲーマーやプロのビデオエディターにとって最も成功したインターフェイスの1つであるDisplayPortの開発を主導しました。 最初とその結果のバージョンは、同じフルサイズまたはミニコネクタを使用していました。 さらに、DisplayPort 2.0のリリース後、プロトコルはUSB Type-Cポートで利用可能になりました。 現在、Type-C DisplayPortは多様性と互換性を備えた最速です。

• DisplayPort 1.1-2009年3月
• DisplayPort 1.2-2010年8月
• DisplayPort 1.2a-2012年1月
• DisplayPort 1.3-2014年2月
• DisplayPort 1.4-2015年7月
• DisplayPort 1.4a-2018年3月
• DisplayPort 2.0-2020年6月
• DisplayPort 2.1-2023年1月

2010-サンダーボルト: それらすべてを支配するハードウェアインターフェイスが1つある場合、それはThunderboltです。 AppleとIntelは、外部周辺機器をコンピューターに接続するためのインターフェイスを開発しました。 Thunderbolt 1は、PCIe、DisplayPort、DC電源、オーディオ、USB、イーサネット、およびビデオからデータ信号を転送できます。 これは、これまでで最も包括的なデータ接続です。 異なるバージョンのリリース日は次のとおりです。

• サンダーボルト1-2010年2月
• サンダーボルト2-2011年2月
• サンダーボルト3-2015年6月
• サンダーボルト4-7月20 20
• サンダーボルト5-2023年1月

ビデオケーブルのパラメータの比较

一見すると、テレビ、コンピューター、またはその他のディスプレイシステムの一部であったすべての重要なビデオケーブルが下の表に表示されます。 それは現代のLED表示時間に写真を形成する電子ビームの時代から始まります。

ビデオケーブル、ポート、コネクタ、インターフェイス、プロトコルの基本的な違いを理解するには、これらの説明を見てください。

• ビデオケーブル: 電気または光の導体として、あるポートから別のポートに信号を伝送します。 メーカーは通常、サポートするポートまたはプロトコルにちなんで名前を付けます。
• ポート: 接続デバイス上の物理的なレセプタクルはポートと呼ばれます。 それはケーブルのためのあらゆる物理的な接続の女性の部分です。
• コネクター: 接続を固定するためにポートに挿入するのはビデオケーブルの端です。
• プロトコル: プロトコルは、HDMI、DP、USB、イーサネットなどの特定のルールに従って2つのデバイスがどのようにデータを交換するかを管理します。
• インターフェイス: ケーブルを介して送信される信号の電気的特性および利用可能なプロトコルは、インターフェースと呼ばれる。 インターフェイスは複数のプロトコルをサポートできるため、ユーザーは両端に異なるコネクタ形状のケーブルを利用できます。 たとえば、ユーザーがラップトップにThunderboltポートを持っていて、HDMIディスプレイを接続したい場合などです。 一方の端にThunderboltコネクタ、もう一方の端にHDMIを備えたケーブルを使用できます。 ThunderboltインターフェイスがディスプレイのHDMIプロトコルを自動的に認識するため、ディスプレイは正常に機能します。

各时间の期间におけるビデオケーブルの特性

1956-1990年以前

これらはテレビが手頃な価格になった年であり、大衆はその非常に便利なために急速にこの技術を採用しました。 ドラマのために劇場を物理的に訪れたり、スポーツを見るためにスタジアムに車で行く必要はもうありませんでした。 当时からのビデオケーブルの特性は次のとおりです。

• アナログ信号: 1990年まで、ビデオ信号は主にアナログ信号を使用してデバイス間で送信されていました。 アナログ信号を使用する最も重大な欠点は、干渉に対する感受性であった。 ディスプレイには、ワイヤー抵抗、安全でないポートなどのさまざまな理由で、ノイズ、ぼかし、場合によっては歪みがありました。
• 限定標準化: 発明と技術の進歩の時代が成長するにつれて、メーカーは標準化にほとんど注意を払いませんでした。 1941年にNTSC標準を開発したのは、RCA (Radio Corporation of America) という1つの組織だけで、50年以上滞在しました。 また、RCAコネクタの开発と标准化も担当しています。
• 同轴ケーブル: 1880年にオリバーヘビサイドは同軸ケーブルを発明しましたが、1950年代に人々が市販のテレビのビデオ信号を送信するためにそれを使用し始めた後、広く採用されました。 それらはかさばっていて高価でしたが、抵抗は低かったです。
• カラーテレビの绍介: RCA CT-100は、大衆向けに最初に市販されているカラーテレビでした。 それはビデオケーブルの技術的進歩への道を開いた。
• 新しいコネクター: 同じNTSC規格とカラービットを使用して、複数のコネクタが急速に市場を獲得しました。 コンポジットビデオ、Sビデオ、およびコンポーネントビデオは、前任者の同軸ケーブルよりも優れたパフォーマンスを提供するユーザーに人気のある選択肢でした。

1990-2002

コンピューターは、すべての人の家庭の必需品になりつつありました。 それは、世界を最新の状態に保ち、娯楽を提供するための簡単で手頃な方法でした。 コンピューターは、1990年から2002年の間にビデオケーブルの開発を後押ししました。 これらの変化は、何十年にもわたるアナログ信号の優位性のために大規模でした。

• デジタル信号: デジタル信号は、アナログ信号よりもノイズや干渉の影響を受けにくいため、この期間中にますます人気が高まりました。
• VESAの形成: デジタルビデオケーブル技術の進歩と標準化におけるビデオエレクトロニクス標準協会の極めて重要な役割は依然として重要です。 1988年、NECは、ビデオコネクタのデジタル化を管理する組織を形成するためのイニシアチブを取りました。 それは1989年にVESAの形成につながりました。 その後、VESAはVGAおよびHDMIプロトコルの開発を開拓しました。
• Dサブ (VGA): D-sub (Video Graphics Array) は、コンピューターをディスプレイにリンクするための標準的なビデオ接続でした。 その長い統治のために、それはまだビデオ接続の一般的なモードです。
• HDMI: 高解像度マルチメディアインターフェースは2002年に登場しました。 コネクタは使いやすく、VGAポートのように固定する必要はありませんでした。 デザインはピンの損傷や曲がりの影響を受けにくいものでした。

2002-2009

HDMIの発明後、メーカーは、その卓越した下位互換性と継続的なパフォーマンスの向上により、HDMIポートの利用に焦点を合わせました。 ただし、HDMIの優位性は10年の終わりの直前に終了しました。 VESAは新しいインターフェースでやって来ました。 2002年から2009年の間に重要だったものは次のとおりです。

• HDMIの普及: その設計と卓越した機能により、HDMIはすべてのディスプレイ関連メーカーの最重要ポートになりました。 グラフィックカード、モニター、テレビ、ホームページシアターシステム、プロジェクターはすぐにHDMIを採用しました。 VESAはビデオケーブルの技術開発を続け、HDMI、V1.4の改良版をリリースしました。
• DisplayPortの紹介: VESAは、新しいテクノロジーを導入するための継続的な取り組みの一環として、2009年にDisplayPortを開発しました。 これにより、帯域幅が大幅に改善され、HDMI 1.4の機能がほぼ2倍になりました。

2010年-現在

DisplayPortとHDMIは、すべての最新ハードウェアのためのインターフェースとポートになりました。 しかし、その後、別の制限がありました。 DisplayPortとHDMIは大きなコネクタでした。 大衆は毎日のドライバーとしてスマートフォンを使い始め、接続オプションは限られていました。 2010年以降、歴史が再びどのように変化したかは次のとおりです。

• サンダーボルト: IntelとAppleには、すべてのVESA標準プロトコルをサポートするインターフェースが付属していました。 さらに、電力供給とデータ転送のサポートを保証します。 Thunderboltポートは、バージョン3以降、形状が標準のType-Cポートに変更されました。 現在、これは80〜120Gbpsの帯域幅、ゲーマー向けの540Hz、USB4 V2、DP 2.1、PCIe Gen4、HDMI 2.1、およびその他の利用可能なカラーまたは同期テクノロジーを備えたビデオ伝送の最良のモードです。
• 増加する特徴: 2010年以降、技術の進歩は、より優れたカラーエンハンスメント、同期、オーディオ、およびレイテンシ関連のテクノロジーの開発に焦点を当てていました。 これらは、最新のビデオ送信ポートの帯域幅が大きいためにのみ可能でした。 ここにいくつかは時系列であります:
  • 可変リフレッシュレート (VRR): 2010
  • G同期: 2013
  • FreeSync: 2014
  • ドルビービジョン: 2015
  • HLG (ハイブリッドログ-ガンマ): 2016
  • ALLM (オート低レイテンシモード): 2017
  • EARC (Enhanced Audio Return Channel): 2017
  • ダイナミックHDR: 2020
  • QFT (クイックフレームトランスポート): 2020

将来の発展の動向について教えてください

過去の傾向と最新の開発に関する確かなニュースを考えると、世界がこれらの将来の開発のいくつかをモニターポートで見ることができると100% 確信できます。

1. 包括的なサンダーボルトとタイプCの採用

現在、Thunderboltはラップトップとスマートフォンでより強力な地位を占めています。 Thunderbolt Type-Cインターフェースは、その洗練されたデザインと包括的な機能で大規模な認定を受けています。 また、最近、AppleにiPhoneをライトニングポートから標準のType-Cポートに切り替えるように促しました。 Mac、iPad、AirPods ProがThunderboltをサポートしているため、iPhoneは将来それを採用する可能性があります。

モニターはからシフトしています DPおよびHDMIのモニターポート 現在、ビデオ伝送市場を支配しています。 主要なグラフィックカードメーカーとハイエンドモニターは、Type-C Thunderboltインターフェイスを備えています。 IntelとAppleは現在、2024年に棚に並ぶ予定のThunderbolt 5コントローラーのIntelのコードネームであるBarlow Ridgeに取り組んでいます。 インターフェイスの特徴:

最終的には、Thunderboltの機能の強化と、周辺機器での大規模な採用による価格の低下が見込まれます。

2. AIベースの機能強化

人工知能はすでにディスプレイ技術において重要な役割を果たしています。 グラフィックカードはAIを使用して、品質、つまりDLSSおよびFSRテクノロジーを損なうことなく、低ピクセルのゲームプレイを利用可能な最高の解像度に強化します。 AIは、後続のフレーム間のフレームを予測して、毎秒のフレームを改善できます。

私たちが期待しているのは、モニターとビデオインターフェイスにAIを組み込んで、色の深さ、表示品質、および全体的なユーザーエクスペリエンスを向上させることです。 AIを利用したアップスケーリング、色補正、モーションブラーの削減、適応リフレッシュレート、ノイズリダクションの強化が見込まれます。 AIはモニターとディスプレイの不可欠な部分になる可能性があります。

3. ワイヤレスビデオ伝送

ワイヤレスは、すべてのユーザーが望む便利です。 ワイヤレスビデオ伝送の最新技術はWiGigです。 IEEE 802.11ay標準を使用し、60 GHz帯域で動作し、短距離接続用のマルチギガビットデータレートを提供します。 高帯域幅と低遅延機能により、ワイヤレスビデオ伝送に優れており、市場の成長が期待されています。 このテクノロジーは、DP over WiGigとHDMI over WiGigも備えています。

互換性と適合性

ビデオケーブルとモニターポートの履歴を知った後、デバイスと使用シナリオに適した接続を選択する際には、情報に基づいた決定を下すことが重要です。 適切なビデオケーブルを見つけるには、シナリオベースの選択と段階的な方法の2つのアプローチがあります。

• ホームページエンターテイメント-HDMI: 典型的なホームページエンターテインメントのセットアップには、テレビ、プロジェクター、サウンドシステム、HTPC、およびゲームコンソールが含まれます。 目的は、映画を楽しんだり、テレビ番組を見たり、ゲームをしたりすることです。 一般に、大規模な解像度機能を備えた大画面サイズがあります。 そのような場合は、すべての最新のハードウェアで動作する包括的なHDMI 2.1bケーブルを使用するのが最善です。 また、下位互換性があり、さまざまなホームページエンターテインメントデバイスの標準ポートです。
• プロのビデオとグラフィックエディタ-DP: デザイナーとビデオエディターは、高解像度の色の精度が必要です。 目的は、ビデオやグラフィックスが時代を超越するように、ビデオやグラフィックスが可能な限り現実に近いことを保証することです。 DP 2.1は、16Kおよび30 bpp 4:4:4 HDR (DSC付き) をサポートできます。 それはネイティブおよびUSB-Cポートで動作します。
• ゲーム-Thunderbolt: ゲームに関しては、低い応答時間と高いリフレッシュレートが不可欠です。 包括的なType-C Thunderboltインターフェイス機能により、ゲーマーにとって最良の選択肢です。 モニターの現在の機能を超えて、最大540Hzの画面リフレッシュレートを提供できます。 それはあなたのゲームリグの将来性を保証します。 グラフィックカードとThunderbolt 5以上をサポートするモニターのみが必要です。

デバイスに最適なビデオケーブルを見つけるための手順

1. デバイスのビデオポートを特定する

セットアップ内のすべてのデバイスの接続インターフェイスを調べます。 ビデオ受信ディスプレイユニットは、ビデオ送信装置と同様のポートを有するべきである。 HDMI、DP、Thunderbolt、USB、VGA、またはDVI-Dにすることができます。 デバイスの仕様を確認して、サポートしているインターフェイスのバージョンを確認します。 ユーザーが利用できるケーブルの種類を決定するのに役立ちます。

2. コンバータまたはアダプタケーブルが必要ですか?

コンバータまたはアダプタケーブルは、異なるポートを持つデバイスを接続できます。 ビデオ受信デバイスとビデオ送信デバイスに一致するポートがない場合は、コンバータまたはアダプタケーブルを使用して作業を行うことができます。 ただし、インターフェイスのバージョンが相互に互換性があることを確認する必要があります。 コンバータまたはアダプタケーブルをサポートするインターフェイスのリストは次のとおりです。

• DVI 2.0: DVI -> DVIまたはHDMI
• HDMI 2.1b: HDMI -> HDMI、DisplayPort、DVI
• DisplayPort 2.1: DP -> DisplayPort、HDMI、DVI
• サンダーボルト4または5: Type-C Thunderbolt -> ネイティブThunderbolt、DisplayPort、HDMI、USB、PCI Express、イーサネット、電源

3. ディスプレイの解像度とリフレッシュレートを確認する

すべての機能がディスプレイ (モニターまたはテレビ) で機能するようにするには、互換性のあるケーブルが必要です。 必要な解像度とリフレッシュレートを提供できる必要があります。 たとえば、 120Hzの4Kディスプレイ リフレッシュレートは、これらの仕様をサポートするためにHDMI 2.1またはDisplayPort 1.4ケーブルが必要です。

最新のディスプレイ技術は、動作するために帯域幅を必要とする。 アダプティブシンク、HDR、eARC、ARRC、VRR、およびその他のプレミアムグレードの機能を備えた高リフレッシュレートのディスプレイには、より高い帯域幅が必要です。 そのため、ディスプレイインターフェイスとケーブルバージョンが仕様に一致していることを確認してください。

4. ケーブルの長さと耐久性の要因

必要となるケーブルの長さを考慮してください。 2つのデバイス間の最大ポテンシャル距離を計算します。 より拡張されたルーティングと強力な信号のために、電気を光学系に変換するアクティブ集積回路を備えたAOCケーブルを使用することを検討してください。

5. ケーブル材料

壁を通るルーティングが必要な場合、または湿度の高い環境にさらされている場合は、購入する前にCL3レーティング、シールド、コネクタ素材、ケーブルジャケット、およびコネクタ素材を検討してください。

人々も尋ねる

LED、LCD、OLED、およびプラズマモニターは現在市場で入手可能です。 彼らはまた彼らが利用するパネルに基づいて変わります。 TN、VA、またはIPSパネルベースのモニターにすることができます。 タイプに関係なく、さまざまな数のポート、インターフェイス、サイズ、機能、およびデザインを持つことができます。 メーカーは、広告でインターフェースについて言及しています。これは、HDMI 2.1b、DP 2.1、またはThunderbolt 4/5です。

最新のモニターは、入力として複数のソースを持つことができます。 一般的なユーザーは、コンピューター、ラップトップ、ゲームコンソールを同じモニターに接続できます。 それらの切り替えが簡単になり、ケーブルのプラグを差し込んだり抜いたりすることがなく、デバイスの寿命が長くなります。 さらに、多様なマルチポートシステムにより、より幅広いデバイスタイプとの接続が保証されます。

HDMI、DP、VGAは標準のモニターポートです。 ただし、Type-C Thunderboltは急速にペースを上げています。 最新のゲーミングモニターは、DPとHDMIポートを備えており、任意のコンピューターまたはデバイスとの接続を保証します。

4. ミニDisplayPortの歴史は何ですか?

Appleは2008年にそれを発表し、Appleデバイスで広く使用しました。 このポートは、VESA標準のDisplayPortプロトコルと100% 互換性がありました。 Mini DisplayPortはまだ一部のデバイスで使用されており、DisplayPort 1.2以前のバージョンと互換性があります。 60 Hzで最大4096x2160 (4K) の解像度をサポートし、オーディオを送信できます。