映像信号の帯域計算

解像度・リフレッシュレート・色深度・クロマから、映像信号に必要なデータレート(Gbps)を出し、HDMI・DisplayPort の各規格の実効帯域で足りるかを比べます。ケーブルやGPUを選ぶ前の確認用です。

px
px
Hz

必要データレート(非圧縮)
-
ピクセルクロック
-
総画素(ブランキング込み)
-
1画素あたり
-

実効帯域は各規格の最大リンクレートから符号化のオーバーヘッドを除いた値です:HDMI 1.4 10.2Gbps→8.16(8b/10b)、HDMI 2.0 18→14.4(8b/10b)、HDMI 2.1 FRL 48→約42.67(16b/18b)、DP 1.2 HBR2 21.6→17.28、DP 1.4 HBR3 32.4→25.92(8b/10b)、DP 2.1 UHBR10 40→約38.69、UHBR13.5 54→約52.22、UHBR20 80→約77.37(128b/132b ほか)。HDMI の YCbCr 4:2:2 は色深度にかかわらず1画素24bit(12bit相当の入れ物)で送るため、HDMI 1.4/2.0/2.1 の判定ではその値を使い、HDMI 1.4 は 4:2:0 に対応しないものとしています。ブランキングの CVT-RB v2 近似は、水平ブランキング80px、垂直ブランキングは460µs以上(最低15ライン)としてラインを数えたもので、CVT-RB v1 近似は水平160px・460µs以上(最低14ライン)です。実際のタイミングはモニターのEDIDで決まります。DSCの目安は約3:1圧縮(1画素8bit未満にはしない)で計算していますが、圧縮率や対応は機器によって違います。数字は公式仕様をもとにした目安です。使えるかどうかは、GPU・モニター・ケーブルの対応表(各メーカーやHDMI Licensing Administrator、VESAの公式情報)で確認してください。

映像信号の帯域計算でできること

解像度・リフレッシュレート・色深度・クロマから映像信号に必要なデータレート(Gbps)を計算し、HDMI 1.4〜2.1、DisplayPort 1.2〜2.1(UHBR20)の実効帯域で足りるかを一覧で比べます。4K高リフレッシュモニターのケーブルやGPU選びの確認に使えます。

使い方

  1. 解像度のプリセット(1920×1080〜7680×4320)を押すか、「横の画素数」「縦の画素数」を入れます。
  2. 「リフレッシュレート」(Hz)、「色深度(1色あたり)」、「クロマ(色の間引き)」を選びます。
  3. 「ブランキング」でタイミングの方式を選びます。PCモニターなら「CVT-RB v2 近似」、テレビなど家電向けなら「係数 ×1.20」が近い目安です。
  4. 「必要データレート(非圧縮)」とピクセルクロックを確認し、下の一覧で各規格が「足りる」「ぎりぎり」「足りない」のどれかと使用率を見ます。足りない規格でDSC対応のものは、DSC使用時の目安も表示されます。

計算の仕組みと注意点

よくある質問

4K 144HzはDisplayPort 1.4で出せる?

10bit・4:4:4 では非圧縮で約39Gbps必要で、DP 1.4(実効25.92Gbps)では足りず、DSCを使う前提になります。3840×2160・144Hzを入れると、DSC使用時の目安と合わせて確認できます。

HDMI 2.0で4K 60Hz 10bitは出せる?

4:4:4 では足りず、4:2:2 や 4:2:0 にすると収まる計算になることが多いです。クロマを切り替えて HDMI 2.0 の行が「足りる」になるかを確かめてください。

ブランキングとは?

画面に表示されない同期用の期間で、そのぶんもデータレートに含まれます。PCモニター向けのCVT-RB v2では小さく、家電向けのタイミングでは2割ほど増えます。「ブランキング」を切り替えると差がわかります。

ケーブルの表記の帯域とツールの実効帯域が違うのはなぜ?

ケーブルやポートの表記(例:HDMI 2.1の48Gbps)は符号化を含む最大リンクレートで、実際に映像に使える量はその分少なくなるためです。一覧では実効帯域と最大値の両方を表示しています。