HDMIクイックスイッチとは

HDMIクイックスイッチは、テレビのHDMIビデオ受信を素早く切り替えることができます。アナログビデオ時代には、ビデオデッキのテープにテレビ番組などを自由に録画していたことをご存じでしょうか。録画品質は平凡で、放送をコピーから守ることは技術的に不可能だった。デジタルビデオの時代になり、特にブルーレイプレーヤーが登場すると、権利者はコンテンツをコピーから守ることを問題視するようになった。そこで、プレーヤーやメディアプレーヤー、テレビなどのメーカーとの間で、HDMIで伝送する映像は「HDCP」というプロトコルで暗号化して伝送することが合意された。これによって、無許可のコピーが作られることはなくなった。しかし、暗号化された接続を確立するために、暗号鍵の交換や接続の確立に時間がかかる。待ち時間は約10秒、再接続が必要な場合はもう少し長くなるケースもあります。

メーカー各社は接続時間を短縮する方法を考え始めている。サムスン（サムスンHDMIクイックスイッチ）と東芝（東芝HDMIクイックスイッチ）のテレビは、一部の上位モデルのみですが、徐々にHDMI入力の高速切り替えに対応するテレビが増えています。HDMIクイックスイッチに対応したテレビは、HDMI入力を1秒で切り替えることができる技術を採用しています。この技術は2008年にSilicon Image社が開発したもので、徐々に大手メーカーのテレビに搭載されつつあります。次に、HDMIクイックスイッチの仕組みについて説明します。

映像はHDMI HDCPを使用して転送することができます。これは、映像伝送を保護するために暗号化を使用することを意味し、デバイスからテレビへの映像は暗号化された形式で送信され、テレビだけがデジタルビデオストリームを解読する。実際にはもう少し単純で、2つの機器がアクセスキーを交換し、接続が確立されます。

スキームワーク InstaPort

Instaport（HDMIクイックスイッチSamsung）のしくみ

HDCP送信機とHDCP受信機の間では、HDCP受信機がコンテンツの受信を許可された機器であることを確認するために、認証プロトコルが使用されます。認証は、秘密鍵のセットを知ることで行われます。各HDCP機器は、DCP LLCから入手したDPK（Device Private Keys）と呼ばれる40個の56ビット秘密鍵を独自に装備しています。この秘密鍵は、認証された機器に提供されるHDCPコンテンツを復号化するための共通鍵として使用されます。

ユーザーがテレビのHDMI入力を選択したとき。送信側の機器は、HDMI受信側（テレビ）と鍵を交換して、接続を認証します。鍵の交換が完了した機器のみ、映像を表示することができます。この手順には10秒程度かかります。このため、動画再生は遅れて開始されます。

テレビのHDMI端子に使われているHDCP機能を実現するために、専用のプログラムを使ってHDMIで接続を確立していました。最初のテレビは、HDCPに対応したHDMI端子を1つしか持っていませんでした。そのため、コピープロテクトされた映画はその端子からしか見ることができませんでした。その後、HDCPはすべてのHDMI端子に実装されるようになりました。

HDCP接続を設定できる特殊なチップを開発し、ポートの素早い切り替えにかかる時間を短縮しました。各HDMIポートにはHDCPチップが搭載されており、任意の機器がHDMIポートに接続すると、ポート内のチップとの接続が確立され、映像はテレビに表示できる状態になりますが、ソフトウェア的に表示が可能になるわけではありません。

テレビ側のソフトウェアでHDMI入力を機能的に切り替えています。テレビに物理的に接続された各機器との接続がすでに確立されているため。HDMI入力を切り替えると、すでにHDCP接続が確立されているので、該当するポートに切り替えてからテレビ画面に映像が表示されるまでの待ち時間はわずかです。対応するポートを切り替えてから最短で1秒後に映像が表示されます。

Instaportの意味説明

テレビにInstaport搭載と書かれている場合、HDMIの映像受信の切り替え時間は1秒で、これはHDMI端子から映像が流れ始めるまでの時間であることを知っておいてください。HDCP接続はすでに確立されており、映像はHDMI入力から画面へ送られます。Quick SwitchチップはすでにHDMI機器間のHDCP接続を実現しているので、テレビの設定でポートを有効にするだけでよいのです。