広田さくら vs つぼ原人
【GAEA JAPAN】広田さくら vs つぼ原人 2003年2月11日 東京・後楽園ホール
実は体調があまりよろしくなく、８月１８日金曜日は休みでしたので
情報家電エンジニア試験勉強の追い込みしてました。
ブログにはおそらく？出題されると思われる箇所を掲載させていただいてます。
病院での待合室で見たりしています。
以前にも「肉離れ」してましたので、また同じ箇所！肉離れになる前痛み！！
無理な体勢をせず？勉強してました。
※右腰から太もも裏側にかけて痛みが走る・・・
願掛けに？月読さんにも参拝？？（最近仕事で上手くいかなくて）
後日改めて、 頭之宮四方神社へ参拝行きたいと思います。
HDMIの端子/ポートにはいくつかの形状があり、テレビやビデオレコーダーに用意されている接続ポートは通常の大きさの「タイプA」です。一方、ビデオカメラなど持ち運びが必要な機器には小型の「タイプC(HDMIミニ)」が採用されることがあり、タイプCポートを採用した携帯電話も存在します。近年では、スマートフォンのように小ささ/薄さを追求するデバイスに適した「タイプD(HDMIマイクロ)」を採用する機種が増加中です。
最近急速に普及しているのが「MHL」です。MHLは米Silicon Image社が開発したモバイル機器向け高速映像伝送用インターフェースで、2010年にはソニーと東芝、ノキア、サムスンをくわえた5社により普及を目的とした「MHLコンソーシアム」を設立、Android端末を中心に採用事例が増えています。最新規格のバージョン2.0では最大2.25Gビット/秒に高速化され、1080p/30fpsの映像と192kHz/7.1チャンネルの音声を転送することが可能です。
MHLの規格はUSBおよびHDMIを意識して策定されたため、それらの機器と接続しやすいという特徴があります。たとえば、MHLに対応するAndroid端末の多くが、充電やデータ転送に利用する「MicroUSBコネクタ」経由でデータを転送できます。そのままテレビのHDMIポートにつなぐことはできませんが、数千円程度で販売されているMHL-HDMI変換アダプタを用意すれば、Android端末のムービーや写真をHDMI端子を備えたテレビに映し出すことも可能です。
前回の出題された問題では
ＭＨＬは、スマートフォンなどの映像信号をテレビへ伝送する規格であり、ケーブルは
一般的にスマートフォン側がmicro ＵＳＢ端子の形状でテレビ接続側はHDMI端子の形状している。電気的にもHDMIが４系統のTMDSで映像と音声が伝送しているのと同時に、
ＭＨＬ専用ケーブルさえ使用すれば全てのテレビのＨＤＭＩ端子を利用できる。
この文面は間違いなんです。
ＭＨＬは１系統のＴＭＤＳで伝送しているなどＨＤＭＩとの互換性はありません。
ＡＲＣと重複します。
HECは以前に問題出てました。
HDMIイーサネットチャネル
昨今のTVやBlu-ray Discレコーダなどの家電機器は、インターネットに接続する機能を持っており、アクトビラやDLNAといったネットワーク接続を利用することができます。しかし、従来は個々の機器をそれぞれネットワークに接続する必要があり、機器の設定の複雑さや接続のケーブルの取り回しなどの課題がありました。
HDMIイーサネットチャネル（HDMI Ethernet Channel: HEC）は、HDMIケーブルを用いてイーサネットの信号を通そうというもので、HDMIケーブルを接続することによりイーサネットにも同時に接続されるという利便性を持つものです。これにより、HDMIで接続された機器群のうち、1つの機器をインターネットに接続しておけば、ほかの機器もネットワークに簡単に接続することが可能となります。
また、HECを機器間の情報転送にも利用することができます。例えばハードディスクへの録画機能の付いたTVで、録画した番組をBlu-ray DiscやDVDにコピーするような用途にもHECの利用が期待されています。
HECは、HDMIケーブルの中のUtilityとHPDという2つのラインを用いて伝送されます（図1）。Utilityは、従来Reservedということで使用されていなかったラインです。HEC信号は、通常の100Mイーサネット（100BASE-TX）相当の信号で、Utility/HPDの1ペアラインを利用した、差動双方向の全二重通信となります。双方向信号を分離するのは、1000BASE-Tでも用いられているエコーキャンセラ回路を用いて行います。
図1 UtilityとHPDラインを利用したHEAC伝送オーディオリターンチャネル
これまでのHDMI信号は、映像と音声の信号がソース機器からシンク機器への一方向の伝送でした。そのため、DVD/Blu-ray Discプレーヤー、AVアンプ、TVと接続している構成では、DVD/Blu-ray Discプレーヤーの音声はHDMIを介してAVアンプのスピーカーから聞くことはできましたが、TVのチューナーで受信した放送番組の音声はHDMI経由ではAVアンプを鳴らすことができず、別のデジタルオーディオケーブルで接続する必要がありました。
オーディオリターンチャネル（Audio Return Channel: ARC）を使えば、HDMIケーブルの中を、シンクからソース側へオーディオ信号を通すことが可能になり、別ケーブルで接続する必要がなくなります（図2）。
図2 オーディオリターンチャネルARCは、SPDIF相当のデジタルオーディオ信号を電気レベルなどのインターフェイス仕様のみを変更して伝送するものです。ARCには、コモンモード、シングルモードの2つのモードが規定されています。シングルモードは、Utilityライン1本を用いてARC信号を伝送するもので、HEC信号を同時に伝送しない場合に使用されます。コモンモードは、HEC信号を同時に使用する場合には必須なモードで、UtilityとHPDラインを用いてコモンモード（同相モード）で信号を伝送します。HECとARCが同じラインを伝送されることになりますが、HECは差動信号、ARCはコモンモード信号ですので簡単に分離することが可能です。
HECとARCを併せて、HEAC（HDMI Ethernet and Audio return Channel）と呼び、UtilityとHPDラインをHEACラインと呼びます。HEACについては、HDMI 1.4スペックドキュメントのSupplement 2で規定されています。
3Dビデオ
HDMI 1.4から3Dビデオ（立体画像）信号がサポートされるようになりました（図3）。Blu-ray Discでも3Dのサポートが規格化されたため、今後、3D対応のBlu-ray Discプレーヤーと3D対応のTVをHDMIで接続することで、3D対応の映画コンテンツなどを家庭で楽しむことができるようになります。またゲーム機や放送などでも3D映像対応が期待されています。
図3 3Dビデオのサポート3D信号の伝送方式にはいくつかの方式が検討されていますが、HDMIでは、そのうちFrame Packingと呼ばれる方式の1080p/24Hz、720p/60Hz、720p/50Hzのフォーマットを必須の方式と規定しました。それ以外の方式は、HDMIスペックのAppendixに記載されることとなりました。
シンク機器（TV）が3D対応かどうか、また、どの3D方式をサポートしているかは、シンク機器のEDIDのVendor Specific Data Blockに記載されます。ソース機器は、そのEDID情報を読み取り、シンク機器が受信できる3D信号を送出するとともに、HDMI信号内のVendor Specific InfoFrameにどの3D方式で信号を送出しているかを記述します。もちろん、3D対応ではないTVには、従来どおりの2D信号でHDMI信号を送出し、互換性を保つようになっています。
4K2Kビデオ
従来のTVのHD（1080p）を超える解像度として、4K2Kのビデオフォーマットもサポートされるようになりました。4K2Kはデジタルシネマなどでの利用が期待されています。HDMI 1.4では、3840×2160p 30Hz／25Hz／24Hzと4096×2160p 24Hzのビデオフォーマットが定義され、そのVideo IDがVendor Specific InfoFrameに記述され伝送されます。
今回定義された4K2Kフォーマットは、HDMIのTMDS信号の最大レート（3.4Gbps）以内に収まるようになっており、物理層の変更はありません。ですので、ケーブルについても、従来のハイスピード対応のカテゴリ2のケーブルを用いて伝送が可能です。
コンテンツタイプ伝送
HDMI 1.4では、HDMI信号にGame、Cinema、Photo、Graphicsのコンテンツタイプを示す情報を付けて伝送する仕組みが導入されました。具体的にはHDMI信号内のAVI InfoFrameにコンテンツタイプを示すビットが定義され、そこにコンテンツタイプが記述されます。この信号を受信したTVでは、コンテンツタイプに最適な処理を行って、映像、音声を出力することが可能になります。
従来はこのような仕組みはありませんでしたので、ユーザーがコンテンツに応じてTVの設定を変更する必要がありました。この機能がサポートされたソース、シンク機器の組み合わせでは、TVが自動的にコンテンツタイプに最適な画像音声処理を選択し、映像、音声を出力できます（図4）。
図4 コンテンツタイプ伝送カラースペース拡張
従来、HDMIではビデオ画像用のカラースペース（色空間）が定義されていましたが、HDMI 1.4から静止画（デジカメ）用のカラースペースも追加されました。具体的には、sYCC601、Adobe RGB、Adobe YCC601の3つのカラースペースが追加されました。これらの拡張されたカラースペースの情報も、HDMI信号内のAVI InfoFrameに記述されます。この拡張によりTVでデジカメの画像も、より豊かに再現できることとなります。
HDMIマイクロコネクタ（Type Dコネクタ）
携帯電話やコンパクトデジカメ、さらにはそのほかの携帯機器向けに、超小型のマイクロコネクタ（Type Dコネクタ）が新たに定義されました。Type Dコネクタは、USBマイクロコネクタとほぼ同等のサイズで、従来のHDMIミニコネクタ（Type Cコネクタ）の約50％のサイズとなっています。このような超小型のType Dコネクタの実現により、携帯電話などへのHDMIの搭載も期待されています。
Type Dコネクタは、超小型ながら従来と同様の19ピンのコネクタであり、Type A、Type Cコネクタと同じ電気特性でスペックされています。ですので、Type A、Type Cと同様に、HDMI 1.4で定義されるすべての機能（ビデオ解像度など）をサポートすることが可能です。
車載用の拡張
自動車の中でもHD画像を楽しみたいという要求に応えるため、新たな車載用のコネクタ（Type Eコネクタ）と車載用ケーブルのスペックが定義されました。Type Eコネクタは、車載特有の厳しい信頼性条件（振動、温度、耐久性など）に耐え得る堅牢（けんろう）性、簡単には抜けないロッキング構造を持つという特徴があります。
車載用のケーブルは、自動車内の配線距離およびケーブルの軽量化を考慮し、HDMI信号の伝送レートを1080i相当（データレート742.5Mbps）に制限し、また、車載用のリファレンスイコライザを新たに定義することにより、従来のカテゴリ1ケーブルより、大きな減衰を許容する仕様となっています。これにより、Type Eコネクタを持つシンク機器は、そのほかのコネクタのシンク機器より減衰した信号を受信できる必要があります。
さらには、ユーザーがビデオカメラなどの民生用の機器を車内に持ち込み、車載用のケーブルに接続できるように、リレーケーブルの概念が導入されました。ケーブルの接続点でのテストポイント（TP5）を新たに規定し、TP5でのアイマスクなどの電気特性がスペックされました。
なお、上記でご紹介したHDMI 1.4の新機能は、すべてオプションです。すなわち、その機能の実装の有無は機器を開発するメーカーに任されています。また、コンプライアンステストについても、実装した機能についてのみテストが必要で、実装していない機能についてはテストの必要がありません。
HDMIロゴガイドライン
HDMIのロゴガイドラインが2009年11月に改定されました。主な内容としては、HDMIのバージョン番号の使用が下記のように制限されます。
- ケーブルについては、バージョン表記は即時禁止（ver. 1.4とは表示できない）
- ケーブル以外の機器は、2012年1月以降はバージョン表記禁止。それまでは、機能名とともに表示する場合のみ使用可。単にHDMI 1.4準拠とは表示できない
ケーブルについては、バージョン表記ではなく、
- Standard HDMI Cable
- Standard HDMI Cable with Ethernet
- Standard Automotive HDMI Cable
- High Speed HDMI Cable
- High Speed HDMI Cable with Ethernet
のように名称が統一されます。
HDMI 1.4
2009年1月に米HDMI Licensing, LLCは、2009年前半にHDMIの次世代仕様を公開する予定と発表した。同年5月28日、次世代仕様のHDMI 1.4が発表された。HDMI 1.4では新たに3840×2160、4096×2160の解像度のサポート、Ethernetの伝送サポート、Type Cより小さなMicro HDMIコネクタ (TypeD) の追加、自動車用接続システムのコネクタ (TypeE) の規定などがなされた。
また3D映像の伝送には1.4以上が必要である。
新しく対応した高解像度のフレームレートは以下の通り。
- 3840×2160 = 24 Hz, 25 Hz, 30 Hz
- 4096×2160 = 24 Hz
ケーブルにも仕様の追加がされた。
- 14ピンが規定され、Reserve（予約）からUtilityに変更。
- 新しいシールドツイストペア追加 (DDC/CEC Ground + HPD + Utility)。
- イーサネットチャンネルは、双方向伝達のために、新しい一対のシールドツイストペアを使用する。
- 全ての信号線にシールド。
HDMI 2.0[編集]
HDMI Forumは2013年9月4日、帯域幅などを拡張した次期HDMI規格2.0を発表した。
HDMI 2.0 LEVEL Aでは帯域を18 Gbpsに拡大。これにより1080p/60の4倍の解像度となる4K@50/60 (2160p) に対応。アスペクト比21:9のフォーマットをサポートした。1,536 kHzのオーディオサンプル周波数、32オーディオチャンネル（4ストリームに分岐することを想定）、ダイナミック自動リップシンクやCECの拡張などを新たにサポート。HDMI 1.4と同じ帯域でもHDMI 2.0 LEVEL Bと名乗ることができ、この場合の色深度はYUV 4:2:0 8bitとなる[7][8]。
従来のHDMIと互換性を維持しており、既存のカテゴリ2ケーブルやコネクタで対応可能。
HDMI各バージョンの機能詳細[編集]
| Version | リリース日 | 伝送速度 | 対応Color | 色深度 | 追加機能 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.0 | 2002年12月09日 | 165 MHz (4.95 Gbps) |
YCbCr | 24bit | 1080pへの対応 |
| 1.1 | 2004年05月20日 | ドルビーデジタル・DTS音声伝送への対応 DVD Audioへの対応 |
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| 1.2 | 2005年08月08日 | YCbCr RGB |
Super Audio CDのDSDビットストリームへの対応 PCディスプレイへの出力をサポート |
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| 1.2a | 2005年12月14日 | 機器間の制御機能の追加（CEC（制御信号によるコントロール）） （ビエラリンクやブラビアリンクなどに使われている） |
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| 1.3 | 2006年06月22日 | 340 MHz (10.2 Gbps) |
YCbCr RGB xvYCC |
24bit 30bit 36bit 48bit |
1440pへの対応 Deep Colorへの対応（オプション） xvYCCへの対応（オプション） ドルビーTrueHDへの対応 DTS-HDマスターオーディオへの対応 LipSyncへの対応（各機器のディレイタイムの調節） Mini HDMIの定義 |
| 1.3a | 2006年11月10日 | 機器間の制御機能の追加 | |||
| 1.4 | 2009年05月28日 | YCbCr RGB xvYCC sYCC601 AdobeRGB AdobeYCC601 |
HDMI Ethernetチャンネル (HDMI HEC) を追加 オーディオリターンチャンネル (ARC) への対応 3840×2160 (30p)、4096×2160 (24p)の解像度への対応 sYCC601への対応 AdobeRGBへの対応 AdobeYCC601への対応 3D映像への対応 Micro HDMIの定義 自動車用接続システムの定義 |
||
| 1.4a | 2010年03月04日 | 3Dフォーマットにトップアンドボトム方式を追加 | |||
| 2.0 | 2013年09月04日 | LEVEL A 600 MHz (18 Gbps) |
2160p解像度で60pへの対応 アスペクト比21:9のフォーマットをサポート 1,536 kHzのオーディオサンプル周波数 32オーディオチャンネル（4ストリームに分岐することを想定） ダイナミック自動リップシンク CECの拡張 |
||
| 2.0a | 2015年04月08日 | HDR (High Dynamic Range) フォーマットの伝送に対応 |
- なおHDMIケーブルにも1.4対応などバージョン表記されることがあるが、HDMIケーブルでは1.2a以前と1.3以降の伝送速度向上以外のハードウェア的な変更はなく、HDMI 1.1と表記されて売っているものでもHDMI 1.4信号を通すこともできる製品がほとんどである。単純にそのケーブルの発売時期に現在の最新規格と対応する試験がなかったために、対応の表記がされていないだけである。ただし、質の悪いコネクタ実装や5m以上のケーブル長でHDCPの問題で突然画面がブラックアウトするなどの不具合が顕在化する可能性がある。また、HDMI 1.4で規定されたHDMI Ethernetチャンネル (HDMI HEC) にて、HDMI 1.3aまでではReservedだった信号ピンが使用されているため、HDMI Ethernetチャンネル機能を利用する場合は「イーサネット対応」と表示されているケーブルを使用する必要がある。
- HDMIのバージョンは厳密にいうと、HDMI Specification（HDMI規格のバージョン）とHDMI Compliance Test Specification（HDMIデバイスのテストバージョン）の2つが存在する。上の表は前者であり、HDMIライセンシング社が正式発表したもので大手メーカーが製品を紹介する時に公表するバージョンそのものである。一方、後者はメーカーがHDMIのライセンスを受けるにあたりATC (Authorized Test Center) と呼ばれる組織でコンプライアンス・テストを受けるときのバージョンである。
- HDMIの規格は所要のHDMIケーブル長を規定しておらず、「ケーブルの種類やブースターを設ける事によって遠距離まで接続可能だろう」としている。HDMIのウェブページでは「HDMI over Cat 5/6」カテゴリー5ケーブルまたはカテゴリー6ケーブルでは50m、「HDMI over coax」同軸ケーブルでは300フィート、「HDMI over Fiber」光ファイバーでは100m以上とそれぞれ可能と推測される長さを論じている。
ＡＲＣなどの問題が出てましたので・・・
HDMIはデジタル家電向けのインタフェースであり、2002年12月にHDMI 1.0の仕様が策定された。PCとディスプレイの接続標準規格であるDVIを基に、音声伝送機能や著作権保護機能（デジタルコンテンツ等の不正コピー防止）、色差伝送機能を加えるなどAV家電向けに改良した物である。HDMIは非圧縮デジタル形式の音声と映像を伝達し音質、画質とも理論上は伝送中に劣化することはない。これがRCA端子やD端子（コンポーネント端子）とは大きく異なる。
物理層はTMDS (Transition Minimized Differential Signaling)、信号の暗号化はHDCP (High-bandwidth Digital Content Protection)、機器間認証はEDID (Extended display identification data )、系全体の制御系接続はCEC (Consumer Electronics Control) が採用されている。互換性問題が発生したDVIの反省を生かし、自社製品を「HDMI規格準拠」と謳う場合は接続確認テストに合格しなければならない。
コネクターには以下の5種類がある。
- タイプA
- 標準タイプ。19ピン。上記の写真はタイプA。
- タイプB
- 29ピンのコネクタで、デュアルリンクにより1080pを超える解像度サポート。形状はタイプAを横に広げたもの。
- タイプC
- ミニHDMI端子、19ピン。タイプAと比べてより小型。ビデオカメラなどに採用。
- タイプD
- マイクロHDMI端子、19ピン。携帯電話、デジタルカメラなどに採用。
- タイプE
- 自動車用HDMI端子、19ピン。車内部の映像用配線に使用。
ケーブルには以下の種類がある。
- スタンダードHDMIケーブル
- 720p、1080iの映像に対応
- ハイスピードHDMIケーブル
- 1080pの映像や8bit超の色深度に対応
ピン配列
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DLNAとは、デジタル家電やパソコンなどを相互接続するためのガイドラインです。
対応した機器をご自宅のネットワークに接続すれば、
テレビや録画した番組などをパソコンやタブレットでご視聴いただけます。
世界中にあるネットワークから指定するネットワークを識別するときに用いられる
ＩＰアドレスはプライベートＩＰアドレスではなく、グローバルＩＰアドレスであり、
実際にはそのネットワーク部がネットワークの識別に利用されてる
データ転送速度は20Kbps-250kbps。
使用する無線周波数帯によって異なり、2.4GHzでは250Kbps、902-928MHzでは40Kbps、868-870MHzでは20Kbpsとなる。
900MHz帯を用いたものは主に米国向け、
800MHz帯を用いたものは主に欧州向けの仕様であり、
電波法の関係から日本国内で利用できるのはISMとして開放されている2.4GHz帯を用いた仕様のみである。
日本企業各社の実験によれば、実測の通信速度は、192Kbpsまでとされており、安定した通信を行うためには144Kbps程度の情報伝達に限定されるとの報告もある。
日本でZigBee機器を使用するには、その機器の性能が特定無線設備として技術基準適合証明または工事設計認証により、電波法で定められた技術基準を満たしていることの証明が必要である。この証明の無い機器を無免許で使用することは法令に抵触する。評価や実験などで、証明の無い機器を使用する場合は、外部に電波の漏れないシールドルーム内で行う必要がある。
ZigBee端末には中継機能があり、中継を繰り返す事でZigBee素子同士が通信を行える限り情報を伝える事が出来る。
送受信の頻度にもよるが、乾電池程度の電力で100日～数年間稼動し、電源も含めて完全に無配線で家電ネットワークを構築する事が出来る。
ひとつのZigBeeネットワークには、最大で65,536個(アドレスで0x0000～0xFFFF)のZigBee端末を接続することが出来る。これは単にアドレスの割り振り最大値であり、ひとつのZigBeeネットワークで実用的に使用できる端末数は通信頻度等に依存するため個々の最終商品によって異なる。
なおZigBeeアライアンスが認定した製品が正式なZigBeeであり、市場では802.15.4部分のみを利用した製品や準拠しただけの非認定製品に対してZigBeeの表現が用いられる事がある。ZigBeeの名称はZigBeeアライアンスの商標であるため、それら製品は商標権を犯したことになるので、使用する場合は注意することが望ましい。 また、準拠品や電波法無認可品が見られるが、実際に使用する時はユーザー側でそれら取得を行う必要がある。
ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｔ１０８で２．４Ｇｈｚ帯に加えて920MHｚ帯も日本で使用できるように制度化された。
HEMS（ Home Energy Management System）とは
家庭で使うエネルギーをかしこく管理するシステムのことです。HEMSを設置することにより、電気の発電量や使用量、ガス・水道の使用量をモニター画面などで「見える化」したり、HEMS対応の家電や住宅設備を「制御」することができるようになります。家庭全体や家電機器の使用電力量を「見える化」することにより、家族全員の節電意識が高まり、電気使用のムダを省いて電気代を節約できます。また、お出かけ時にHEMS対応家電の一括OFFなどの「制御」を行うことにより、電源の消し忘れなどのムダを省くことができます。
今後くらしに欠かせない設備となる「HEMS」は、家庭のエネルギーや家電、住宅設備を最適に制御するという重要な役割を果たします。また、スマート電力量メータと連携することにより電力会社の多様な料金メニューに対応でき、さらにはHEMSのデータを利用した新たなサービスが提供されることで、家や生活の質が高まっていきます。
次世代無線通信規格の一つ。「Wireless Smart Utility Network」の略語。
日本の国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT)らが2012年1月「Wi-SUNアライアンス」を設立し、規格の標準化・普及促進活動を行っている。
12年の地上アナログ放送の停波で空いた920メガヘルツ前後の周波数帯の電波で通信を行うもので、通信速度はそれほど速くないが、極めて優れた省電力性や最大1キロメートル弱程度の長距離通信が可能で、他の機器などからの障害を受けにくく雑音に強いといった特長がある。
東京電力が20年までに設置を予定している「スマートメーター」や「ホームゲートウェイ」の通信方式として採用されることになっている他、自動販売機やスマートハウスなどでの利用も試みられている。NICTでは、将来的にはスマートフォンやタブレットにも対応するとしている。
電波通信は920メガヘルツは覚えておこう。
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