High Definition Multimedia Interface

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HDMI-Stecker

High Definition Multimedia Interface (englisch gesprochen [haɪ ˌdefɪˈnɪʃən ˌmʌltiˈmiːdiə ˈɪntəfeɪs], kurz HDMI) ist eine Mitte 2003 entwickelte Schnittstelle für die volldigitale Bild- und Ton-Übertragung in der Unterhaltungselektronik. Sie vereinheitlicht existierende Verfahren, erhöht gegenüber diesen die Qualitätsmerkmale und besitzt außerdem ein zusammenhängendes Kopierschutz­konzept (DRM). Die aktuelle HDMI-Version ist 2.0, die ursprüngliche Idee, die HDMI-Produkte nicht mehr mit Versionsnummern zu kennzeichnen,[1] wurde mittlerweile vom HDMI-Forum – einem aus 88 verschiedenen Unternehmen aus der Elektronikbranche bestehenden Planungsausschuss – auf Grund der speziellen Ultra High Definition Television-Spezifikationen verworfen, da bei UHD keine Abwärtskompatibilität innerhalb der verschiedenen HDMI-Versionen gegeben ist.[2]

Geschichte[Bearbeiten]

HDMI wurde von der Industrie für den Bereich der privat genutzten Unterhaltungselektronik (englisch home entertainment) entwickelt.

Die HDMI-Gründer Hitachi, Matsushita Electric Industrial (Panasonic, National, Quasar), Philips, Silicon Image, Sony, Thomson und Toshiba[3] begannen am 16. April 2002 gemeinsam, den neuen AV-Verbindungsstandard HDMI zu entwickeln. HDMI ist eine Weiterentwicklung von DVI und dazu abwärtskompatibel. Beide benutzen dieselbe Signalcodierung TMDS.[4] HDMI 1.0 wurde so entworfen, dass es einen kleineren Stecker als DVI hat. Außerdem sollte es die Funktionen von DVI um Audioübertragung, erweiterte Unterstützung für YCbCr und um eine benutzergesteuerte Kontrollfunktion (engl. Consumer Electronics Control) erweitern.[5] Der Kopierschutz HDCP 1.1 (High-bandwidth Digital Content Protection), der in der HDMI-Spezifikation vorgesehen ist, wurde von Intel entwickelt. Er soll das Abgreifen des Video- und Audiomaterials innerhalb der Verbindung zwischen Sender und Empfänger verhindern.

Der erste Hersteller, der Ende 2003 HDMI-fähige Komponenten auf den Markt brachte, war Pioneer mit den DVD-Playern Pioneer DV-668AV und Pioneer DV-868AVi, dem DVD-Rekorder Pioneer DVR-920 H-S sowie den Plasma-Fernsehern Pioneer PDP-434HDE und Pioneer PDP-504HDE. Als neuer Meilenstein in der Entwicklung von HDMI konnte der japanische Elektronikkonzern Panasonic im April 2014 mit dem DMP-BDT700 den weltweit ersten Blu Ray Player mit HDMI 2.0, DisplayPort und nativer 4K (60p) Auflösung präsentieren. Dadurch wird die Datenübertragung von Daten in 4k-Auflösung zu einem Ultra High Definition Television-Fernseher oder -Monitor welcher auch mit der HDMI 2.0 Schnittstelle ausgerüstet ist, zum ersten Mal realisiert.[6]

Formate[Bearbeiten]

Mit seiner hohen Datenübertragungsrate verarbeitet HDMI alle heute bekannten digitalen Video- und Audioformate der Unterhaltungselektronik. HDMI 1.2 überträgt Audiodaten bis zu Frequenzen von 192 kHz mit Wortbreiten von bis zu 24 Bit auf bis zu acht Kanälen. Für HDMI 1.3 wurden als neue Audioformate Dolby Digital Plus und Dolby TrueHD mit aufgenommen. Die maximale Pixelfrequenz für Videodaten mit single-link liegt für HDMI 1.2 bei 165 MPixel/s (Typ A) und für HDMI 1.3 bei 340 MPixel/s (Typ A/C). Damit lassen sich Bildauflösungen bis 2560×1600p75 ohne Qualitätsverlust übertragen. Dies umfasst die in der Unterhaltungselektronik eingeführten Bild- und Tonformate einschließlich HDTV. Mit HDMI 1.3 kam auch die Unterstützung für höhere Farbtiefen von 30 Bit, 36 Bit und 48 Bit mit 10/12/16 Bit pro Farbkomponente (RGB 4:4:4, YCbCr 4:4:4) hinzu. Bisher waren nur 24 Bit (RGB 4:4:4, YCbCr 4:4:4, YCbCr 4:2:2), 30 Bit und 36 Bit (YCbCr 4:2:2) möglich. HDMI 1.3 unterstützt zusätzlich zu den bisherigen Formaten SMPTE 170M/ITU-R BT.601 und ITU-R BT.709-5 das neue Farbraummodell xvYCC, das im Standard IEC 61966-2-4 definiert ist, und ermöglicht somit einen sehr großen Farbraum zur Verbesserung der Farbdarstellung. Dazu werden spezielle Farbraum-Metadaten übertragen.

Datenübertragungsraten[Bearbeiten]

HDMI 1.2 bzw. DVI bietet hohe Datenübertragungsraten von bis zu 3,96 Gbit/s (Typ A, 19-polig) bzw. 7,92 Gbit/s (Typ B, 29-polig, bei Unterhaltungselektronik nicht üblich). Bei HDMI 1.3 und 1.4 sind bis zu 8,16 Gbit/s (Typ A und C, 19-polig) möglich.

Spezifikationen[Bearbeiten]

Die Spezifikations-Versionen, die in der nachfolgenden Tabelle aufgelistet sind, beschreiben die von der HDMI-Organisation vorgegebenen Spezifikationen, die an HDMI-verifizierte Geräte gestellt werden. Neue Spezifikationen werden in unregelmäßigen Abständen veröffentlicht. Darin enthalten sind Vorgaben an Eigenschaften der Endgeräte, Kabeleigenschaften und übermittelte Signale und deren Funktion.

Die Kabel wurden früher nach dem gleichen Schema wie die Spezifikations-Versionen nummeriert (Bsp. Spezifikation 1.2 führte zu neuen Kabeln mit der Versionsnummer 1.2), da eine neuere Nummer ein leistungsfähigeres Kabel bedeutete. Als in den neueren Spezifikationen (ab 1.4) keine besseren Kabel definiert wurden, die Kabel im Handel aber mit den neueren Nummern ausgestattet wurden und diese eine höhere Leistungsfähigkeit suggerierten, entschied sich die HDMI-Organisation dafür, neue Bezeichnungen für die Kabel zu definieren (siehe Abschnitt HDMI-Kabel-Typen und -Eigenschaften).

Version Einführung max. Datenrate max.
Video-
Format
Tonformate neben
8-Kanal PCM, Dolby Digital,
DTS und MPEG
Farbformate neben
24 bit RGB und YCbCr
Steckertyp sonstiges
HDMI
1.0
 Dez. 2002 Typ A: 3,96 GBit/s
  (165 MHz × 8 bit × 3)
1080p
60 Hz
Typ A
HDMI
1.1
 Mai  2004 Typ A: 3,96 GBit/s
  (165 MHz × 8 bit × 3)
Typ B: 7,92 GBit/s
  (165 MHz × 8 bit × 6)
DVD-Audio Typ A,
Typ B
HDMI
1.2
 Aug. 2005 DVD-Audio, SACD
HDMI
1.2a
 Dez. 2005 CEC-Unterstützung, Prüfung für Kabellängen
HDMI
1.3
 Juni 2006 Typ A/C: 8,16 GBit/s
  (340 MHz × 8 bit × 3)
1440p
60 Hz
DVD-Audio, SACD,
Dolby Digital Plus,
TrueHD und dts-HD
Deep Color RGB und YCbCr (30, 36 und 48 bit),
xvYCC-Farbraum (IEC 61966-2-4)
Typ A,
Typ C (Mini-HDMI)
CEC-Unterstützung, Prüfung für Kabellängen, Lip Sync
HDMI
1.3a/b/c
 Nov. 2006 Fehlerbereinigungen der Spezifikation 1.3, 3D (bis 1080i, nur Abspielgeräte)[7]
HDMI
1.4
 Mai  2009 2160p
24 Hz

1080p
24 Hz(3D)
Deep Color RGB und YCbCr (30, 36 und 48 bit),
xvYCC-Farbraum (IEC 61966-2-4),
sYCC601, Adobe RGB, AdobeYCC601
Typ A,
Typ C (Mini-HDMI),
Typ D (Micro-HDMI)
4K2K-Auflösung, HDMI Ethernet Channel, Audio Return Channel,
3D (kein einheitlicher Standard)[8]
HDMI
1.4a
 Mär. 2010 3D-Übertragungsstandards (Side-by-Side Horizontal und Top-and-Bottom)[9],
3D-Standards (Frame Packing) für Filme 1080p/24 Hz und Spiele 720p/50 Hz bzw. 60 Hz[10]
HDMI
2.0
 Sep. 2013 Typ A/C/D: 14,4 GBit/s
  (600 MHz × 8 bit × 3)
2160p
60 Hz

1080p
48 Hz(3D)
DVD-Audio, SACD,
Dolby Digital Plus,
TrueHD und dts-HD,
32 Kanal-Audio, 1536 kHz Abtastrate
Typ A,
Typ C (Mini-HDMI),
Typ D (Micro-HDMI)

Datenrate:

  • 1 GBit/s = 109 Bit/s
  • Es ist die Datenrate, nicht die Symbolrate angegeben. Die Symbolrate ist bei HDMI wegen des verwendeten 8B10B-Code um exakt 25 Prozent höher (zum Vergleich andere Symbolraten: S-ATA: 1,5/3/6 GHz, 10-MBit/s-Ethernet: 20 MHz, 100-MBit/s-Ethernet: 125 MHz, 1-GBit/s-Ethernet: 312,5 MHz)
HDMI version 1.0 1.1 1.2
1.2a
1.3
1.3a
1.3b
1.3b1
1.3c
1.4
1.4a
1.4b
2.0
sRGB ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja
YCbCr ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja
8 channel LPCM, 192 kHz, 24-bit audio capability ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja
Blu-ray Disc and HD DVD video and audio at full resolution ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja
Consumer Electronics Control (CEC) ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja
DVD-Audio support ✘ Nein ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja
Super Audio CD (DSD) support ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja
Deep color ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja
xvYCC ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja
Auto Audio to video synchronization lip-sync ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja
Dolby TrueHD bitstream capable ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja
DTS-HD Master Audio bitstream capable ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja
Updated list of CEC commands ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja
3D over HDMI ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja
Ethernet channel ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja ✔ Ja
Audio return channel (ARC) ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja ✔ Ja
4K resolution support ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja ✔ Ja
4K 50/60p support ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja
4K 3D support ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja
32 Kanal Audio support ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja
1536 kHz Audio support ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja
1080p 3D HFR support ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja
21:9 Cinemascope support ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja
Multi Stream Audio und Video support ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✘ Nein ✔ Ja

HDMI und Auflösungen oberhalb von Full HD[Bearbeiten]

Ab Version 1.3 ist HDMI in der Lage, Auflösungen oberhalb von 1920×1080 (HDTV 1080p60, bzw. Full HD) und 1920×1200 anzusteuern. Mit dem Aufkommen von Monitoren, die bei einer Bildschirmdiagonale von 27 Zoll (598 mm × 336 mm) Auflösungen von 2560×1440 anbieten, ist das Ansteuern dieser Monitore mit der nativen Auflösung über HDMI möglich. Sowohl neuere Grafikkarten und On-Board-Grafik-Chipsätze wie auch die Empfangsschaltkreise in den Monitoren sind dazu in der Lage.

Das bestehende Problem ist, dass die Monitore als maximale Auflösung 1920×1080 melden und die Grafikkartentreiber daher auch keine höheren Auflösungen anbieten. Werden modifizierte Windows-Treiber[11] eingesetzt oder Grafiktreiber verwendet, die frei programmierbare Videotimings (ModeLine "2560x1440@60" 241.500 2560 2608 2640 2720 1440 1443 1448 1481 +hsync -vsync) erlauben, funktioniert die Nutzung der nativen Auflösung problemlos.

Dieses Problem tritt insbesondere im Bereich der Notebooks auf (mit D-Sub- und HDMI-Ausgang, aber ohne DVI-DualLink- und DisplayPort-Ausgang), da es oft die einzige Möglichkeit ist, diese Monitore ordentlich anzusteuern und es ein reines Software- bzw. Firmware-Problem ist. Gleiches gilt daher auch für die wesentlich selteneren 30-Zoll-Monitore mit einer Auflösung von 2560×1600 Pixeln.

Ultra HDTV wird von HDMI ab der Version 2.0 unterstützt. Die größte Neuerung der HDMI Version 2.0 ist die Aufstockung des möglichen Datenvolumens von 10,2 (ab HDMI 1.3) auf 18 Gigabit pro Sekunde. Dies reicht aus um Ultra High Definition Television und gleichzeitig bis zu 32 Audiokanäle wiederzugeben.[12]

HDMI-Kabel-Typen und -Eigenschaften[Bearbeiten]

Seit etwa November 2010 werden HDMI-Kabel verbindlich in fünf neue Klassifikationen eingeteilt:[13][14] Gleichzeitig wurde ein Verbot für den Verkauf von HDMI-Kabeln mit den alten HDMI-Versionsnummern mit einjähriger Frist bis November 2011 erlassen. Seit 1. Januar 2012 ist auch auf Geräten die Angabe einer HDMI-Versionsnummer verboten und alle Funktionen, die die Schnittstelle unterstützt, müssen aufgezählt werden, da man von der Versionsnummer keine Rückschlüsse auf die unterstützten Funktionen ziehen kann, weil eine Schnittstelle der Version 1.4 nicht mehr Funktionen als eine Schnittstelle der Version 1.0 unterstützen muss.[15] Das geschah im Zuge der Umstellung auf die neuen Kabelbezeichnungen, um eine bessere Orientierungshilfe bei der Kabelwahl zu gewährleisten.[16] Grund für das Verbot sind die irritierenden Nummern, die häufig den Marketing-Abteilungen der Kabel-Hersteller entsprungen sind und den Eindruck vermittelt haben, dass nur die neueste Kabelversion allen Anforderungen genüge.[17] Da aber z. B. HDMI-1.3-Kabel die gleichen Leistungseigenschaften aufweisen wie 1.4-Kabel, nur ohne zusätzliche HEC-Leitung, reichen auch diese oft aus. Daher ist ein direkter Vergleich der neuen Bezeichnungen mit den alten Nummern nicht möglich.

Auch ein Vergleich der neuen Kabelbezeichnungen mit den verschiedenen HDMI-Spezifikationsversionen ist nicht möglich, da die Spezifikationen auch Anforderungen an Geräte festlegen, die nicht unbedingt von den Kabeln abhängig sind.

HDMI-Standard Automotive[Bearbeiten]

Standard-HDMI-Kabel mit Stecker-Typ E, die nur im Fahrzeugbereich eingesetzt werden. Diese Kabel wurden extra für die Anforderungen im Fahrzeugbereich entwickelt, um z. B. Temperaturschwankungen und Vibrationen zu widerstehen. Die Auflösung ist auf 720p/1080i beschränkt.[18]

HDMI-High Speed[Bearbeiten]

Diese Kabel übertragen Full HD 3D und Deep Color bis 1080p mit einer Frequenz von mindestens 340 MHz. Die maximal übertragbare Brutto-Datenrate beträgt 10,2 GBit/s (3 TMDS-Verbindungen x 340 MHz x 10 Bit pro Datenwort). Nach Abzug des Overheads der verwendeten 8b10b-Kodierung ergibt sich eine Netto-Datenrate von maximal 8,16 GBit/s. Außerdem ist 4K2K möglich. Mit High-Speed-HDMI-Kabeln ist eine Distanz von bis zu 7,50 Meter Kabellänge möglich.

HDMI-High Speed mit Ethernet[Bearbeiten]

Wie High Speed HDMI-Kabel, nur mit einem zusätzlichen HDMI-Ethernet-Channel (HEC) für eine Netzwerkverbindung.

Kabeltyp Datenrate max. Video-
Bildformat
Full HD 3D Netzwerk-
Kanal
Deep Color Steckertyp
HDMI-Standard Typ A: min. 1,782 GBit/s
(74,25 MHz × 8 bit × 3)
720p/60 Hz
1080i/60 Hz
Typ A
HDMI-Standard mit Ethernet ✔ Ja
HDMI-Standard Automotive Typ E
HDMI-High Speed Typ A+C: min. 8,16 GBit/s
(340 MHz × 8 bit × 3)
2160p/24Hz ✔ Ja ✔ Ja Typ A, C (Mini),
D (Micro)
HDMI-High Speed mit Ethernet ✔ Ja ✔ Ja ✔ Ja

Kabellänge und Kabelqualität[Bearbeiten]

Von der HDMI-Organisation sind bisher maximal 15 Meter lange Kabel vorgesehen. Vereinzelt sind auch Längen bis zu 20 Metern erhältlich, die aber nicht in allen Fällen problemlos funktionieren. Außerdem gibt es spezielle Kabel mit Lichtwellenleitern, die eine Länge bis zu 100 Metern erlauben.[19] Lange Kabel müssen im Allgemeinen bessere Hochfrequenzeigenschaften aufweisen, um eine fehlerfreie Datenrückgewinnung im HDMI-Empfänger zu gewährleisten.[20] Für eine fehlerfreie Übertragung sind die Kabelqualität wie auch die Empfangseigenschaften des HDMI-Empfängers ausschlaggebend. Bei Kabellängen bis zu fünf Metern sind aufgrund der digitalen Übertragung auch minderqualitative Kabel ausreichend.

Ab einer Kabellänge von ca. 10 Metern ist mit Übertragungsfehlern zu rechnen, die man durch qualitativ hochwertige Kabel reduzieren kann. Ob Fehler auftreten, lässt sich aufgrund der bei HDMI verwendeten TMDS-Kodierung sehr einfach an der resultierenden Bildqualität beurteilen. Das kann man durch farbiges „Aufblitzen“ von Bildpunkten (Pixel) oder ganzer Pixelreihen erkennen. Bildrauschen im herkömmlichen Sinn oder Artefakte wie bei der analogen Datenübertragung lassen sich bei HDMI daher generell ausschließen, sofern der HDMI-Transmitter beziehungsweise der HDMI-Receiver die Videodatenauflösung nicht begrenzt (zum Beispiel 8-Bit anstatt 12-Bit Farbkomponentenauflösung im YCbCr 4:2:2-Format).

Um die Datenrate für HDMI 1.3 weiter zu steigern, wurden zwei Kabelkategorien mit unterschiedlichen Hochfrequenzeigenschaften definiert. Ein Kategorie-1-Kabel kann Pixelraten bis 74,25 MHz übertragen, ein Kategorie-2-Kabel bis zu 340 MHz. In HDMI 1.3 sind, um eine fehlerfreie Übertragung auch über längere Kabel sicherzustellen, erstmals die Kabeleigenschaften wie Dämpfung, Signallaufzeitdifferenzen, Übersprechen festgelegt. Um der unvermeidbaren Kabeldämpfung entgegenzuwirken, ist bei HDMI 1.3 für Pixelraten über 165 MHz empfängerseits ein Kabelequalizer zur Anhebung der höherfrequenten Signalanteile vorgesehen.

Mit Signalrepeatern (zum Beispiel in einem AV-Receiver) kann die Distanz verdoppelt werden. Für größere Distanzen stehen „Extender“ zur Verfügung, die das Signal wandeln und über Lichtwellenleiter übertragen. Mit entsprechenden Konvertern ist auch eine Wandlung nach HD-SDI und zurück möglich, wobei der Vorteil darin besteht, dass HD-SDI mit nur einem Koaxialkabel, das über BNC-Steckverbinder verfügt, auch größere Strecken überbrücken kann. Der Einsatz von SDI-Verbindungen hat sich vor allem bei professionellen Anwendern, z.B. am Filmset bewährt.

Stecker[Bearbeiten]

Bei HDMI 1.1/1.2 sind zwei Steckertypen (Typ A und Typ B, etwa 4,5 mm × 13/21 mm Querschnitt) definiert. Für HDMI 1.3 wurde zusätzlich ein kleiner Stecker (Typ C bzw. Mini-Stecker, etwa 2,5 mm × 10,5 mm Querschnitt) für kompakte Geräte mit aufgenommen. In HDMI 1.4 wurden ein noch kleinerer Stecker Typ D (Micro-Stecker) definiert. Außerdem ist in den HDMI-1.4-Spezifikationen der Stecker-Typ E definiert, der aber nicht bei 1.4-Kabeln zum Einsatz kommt, sondern nur bei HDMI-Standard-Automotive-Kabeln.[21]

Typ A, C und D basieren auf einer single-link-Verbindung, bei der drei TMDS-Signalleitungspaare zur Verfügung stehen, Typ B erlaubt durch eine dual-link-Verbindung mit sechs TMDS-Signalleitungspaaren die doppelte Datenrate.

Belegung[Bearbeiten]

Belegung der gängigsten (Geräte-)Steckbuchse Typ A (kontaktseitig) beziehungsweise (Kabel-)Stecker Typ A (lötseitig) sowie der bei Tablet-Computern üblichen Micro-HDMI-Typ-D-Anschlüsse
Typ A

Kontakt Typ A Kontakt Typ D Signal Kontakt Typ A Kontakt Typ D Signal
Pin 1 Pin 3 TMDS Data2+ Pin 11 Pin 13 TMDS Clock Schirm
Pin 2 Pin 4 TMDS Data2 Schirm Pin 12 Pin 14 TMDS Clock–
Pin 3 Pin 5 TMDS Data2– Pin 13 Pin 15 CEC
Pin 4 Pin 6 TMDS Data1+ Pin 14 Pin 2 reserviert (HDMI 1.0-1.3), HEC Data- (HDMI 1.4)
Pin 5 Pin 7 TMDS Data1 Schirm Pin 15 Pin 17 SCL (I²C serieller Takt für DDC)
Pin 6 Pin 8 TMDS Data1– Pin 16 Pin 18 SDA (I²C serielle Datenleitung für DDC)
Pin 7 Pin 9 TMDS Data0+ Pin 17 Pin 16 DDC/CEC/HEC-Masse
Pin 8 Pin 10 TMDS Data0 Schirm Pin 18 Pin 19 +5 V Versorgungsspannung (max. 55 mA)
Pin 9 Pin 11 TMDS Data0– Pin 19 Pin 1 Hot-Plug-Erkennung (alle Versionen), HEC Data+ (HDMI 1.4)
Pin 10 Pin 12 TMDS Clock+

Kompatibilität[Bearbeiten]

HDMI-DVI-Adapter (exakt: HDMI-Stecker auf DVI-D-Single-Link-Buchse)
DVI-HDMI-Adapter (exakt: DVI-D-Single-Link-Stecker auf HDMI-Buchse)

HDMI ist abwärtskompatibel zu DVI-D (Digital Visual Interface) und DVI-I, der bis zur Einführung von HDMI einzigen weitverbreiteten digitalen Schnittstelle für Videodaten im Heimbereich. Professionelle Anwender bedienen sich dagegen schon seit Ende der 1990er Jahre der SDI-Schnittstelle. Der Kopierschutz HDCP wird gegebenenfalls vom Videomaterial-Hersteller (z. B. in CSS-codierten DVDs) über Steuerbits aktiviert und erfordert dann laut Vorschrift an beiden Schnittstellen einen Hardware-Chip, der das Videosignal auf der digitalen Ausgangsleitung kodiert bzw. anschließend im Display dekodiert. Ohne HDCP-Chip bleibt sonst der Bildschirm dunkel (oder zeigt nur farbiges Rauschen), außerdem kann in sogenannten „HD ready“-Geräten noch eine evtl. vorhandene analoge Ausgangsschnittstelle (progressive Komponentensignale YPbPr) beeinflusst werden (z. B. nur Standardauflösung), um hochwertige Kopien zu verhindern. Die DVI-Schnittstelle an HDCP-fähigen neueren Videogeräten (z. B. DVD-Playern) ist daher nicht kompatibel zu DVI-Schnittstellen im Computerbereich, es sei denn, auf diesen Komponenten ist HDCP implementiert (was mit Stand vom Januar 2009 bei vielen PC-Flachbildschirmen der Fall ist). Bei derartigen Geräten, die einen DVI-Eingang mit HDCP-Unterstützung besitzen, ist es möglich, mit einem Adapter von HDMI auf DVI das kopiergeschützte Bildsignal auszugeben. Auch Audio kann über DVI ausgegeben und empfangen werden, das Audiosignal wird digital mit dem Bildsignal, wie bei HDMI auch, im TMDS-Signal übertragen.

Mittlerweile sind Grafikkarten mit HDMI-Schnittstelle auf dem Markt, die auch einen HD-Audio-Chip beinhalten, um direkt über den HDMI-Ausgang der Grafikkarte auch Audiosignale mit ausgeben zu können. Dieser Audiochip erscheint im Betriebssystem als zweite Soundkarte und kann auch so genutzt werden. Dadurch wird es möglich, derart ausgestattete Computer auch direkt mit Flachbildfernseher oder HD-Beamer zu verbinden. Das macht die Möglichkeiten des Heimkinos mit einem HomeTheatre-PC noch interessanter.

Am 23. August 2005 wurde HDMI 1.2 offiziell verabschiedet, das vollständig abwärtskompatibel zu HDMI 1.0/1.1 ist. Als Erweiterung wurde ein 1-bit-Audiostream mit aufgenommen, wie er beispielsweise bei der SACD Anwendung findet. Zudem wurden einige neue sekundäre Videoformate mit aufgenommen, um beispielsweise höhere Bildwiederholfrequenzen bis 240 Hz und mehr PC-übliche Videoformate zu unterstützen.

  • Ein Problem hat sich beim Verbinden verschiedener Fabrikate von Wiedergabegeräten und Bildschirmen ergeben, weil die Industrie die digitalen Bildpegelformate „DVI-PC“ oder „DVI-Video“ (HDMI enthält das gleiche Videoformat wie Digital Visual Interface-Anschlüsse) oft in ihre Geräte implementiert hat, ohne an eine nachträgliche Umstellmöglichkeit zu denken. Der Unterschied: Während bei Computern (DVI-PC) die Helligkeitswerte von Y = 0 bis Y = 255 reichen, wird bei Heimelektronik (DVI-Video) ein Bereich unter- bzw. oberhalb der Schwarz- und Weißpegel reserviert (die Spezifikation ITU-601R definiert Schwarz mit Y=16 und Weiß mit Y=235). Nur manche Videoprojektoren und Flachbildschirme können per Einstellungsmenü zwischen PC-Level oder RGB („extended“/„erweitert“) und Video-Level oder YCbCr („Standard“/„normal“) umgestellt werden. Schwarz ist entweder zu hell, oder untere Helligkeitsbereiche werden verschluckt (d.h. dunkle Bildbereiche werden ganz schwarz), der Weißpegel ist nicht maximal oder wird übersteuert, alles je nach Gerätekombination. Nur bei zufällig gleicher Auslegung des digitalen Videopegels in beiden Geräten stimmt der Kontrastumfang am HDMI-Eingang, der nicht durch Helligkeits- oder Kontrastregler änderbar ist.
  • Ein weiteres Problem hat sich durch die neuen Tonformate wie DTS-HD oder Dolby TrueHD ergeben: Häufig schleifen Flachbildfernseher das HDMI-Audiosignal einfach über S/PDIF durch und machen es so für Soundreceiver zugänglich. Die Datenrate reicht derzeit nicht aus, um die neuen HD-Soundformate 1:1 zu übertragen. Bei DTS-HD wird hier der DTS Core mit ≈1,5 Mbps ausgegeben.[22] Bei anderen Formaten ist ein Echtzeit-Downmix von etwa 6 MBit/s auf 1,5 MBit/s vorgesehen, so dass auch über S/PDIF ein Signal ausgegeben werden kann. Grundsätzlich geht das jedoch mit entsprechend geringerer Tonqualität einher. Bei LPCM-Mehrkanalton würde nur ein AC3/DTS-Live-Encoder Abhilfe bringen.

Alternative Multimedia-Schnittstellen[Bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten]

 Commons: High Definition Multimedia Interface – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Major Updates to Trademark and Logo Guidelines—January 2012. HDMI Licensing, LLC, abgerufen am 5. Februar 2013 (englisch).
  2. HDMI 2.0: UHD-TV bei 60 Hertz mit 18 Gigabit pro Sekunde
  3. HDMI Adopters & Founders. HDMI Licensing, LLC, abgerufen am 27. Juli 2011 (englisch).
  4. Understanding Digital Interconnects. Audioholics, LLC, abgerufen am 27. Juli 2011 (englisch).
  5. Bob O’Donnell: White Paper. HDMI: The Digital Display Link. IDC, Dezember 2006, abgerufen am 27. Juli 2011 (PDF 420 KB, englisch).
  6. UHD-TV.info: Panasonic Blu Ray Player DMP-BDT700 mit HDMI 2.0 und 4k (60p) Ben Mueller 4/2014 (abgerufen am 16. April 2014)
  7. HDMI 1.3 unterstützt auch 3D
  8. HDMI 1.4 3D-Spezifikationen HDMI Licensing Organization LLC
  9. HDMI 1.4a 3D-Übertragungsstandards HDMI Licensing Organization LLC
  10. HDMI 1.4a 3D-Standards für Filme und Spiele HDMI Licensing Organization LLC
  11. http://en.community.dell.com/support-forums/laptop/f/3519/t/19371159.aspx (via Nvidia Systemsteuerung oder PowerStripe)
  12. HDMI 2.0: UHD-TV bei 60 Hertz mit 18 Gigabit pro Sekunde
  13. hdmi.org Presse Mitteilung Pressemitteilung vom 19.November 2009 der HDMI Licensing Organization LLC
  14. HDMI. reicheltpedia.de, abgerufen am 28. Oktober 2011.
  15. What are the rules for referencing HDMI® version numbers? HDMI Licensing Organization LLC, April 2011, abgerufen am 23. Juni 2011 (PDF, 401 KB, englisch).
  16. Aufräumaktion: HDMI-Konsortium will Versionsnummern beseitigen. golem.de, 2. Juni 2010, abgerufen am 11. September 2011.
  17. Der neue HDMI Standard heißt High-Speed. welches-hdmi-kabel.de, 26. Februar 2012, abgerufen am 9. März 2012.
  18. hdmi.org HDMI Automotive abgerufen am 25. April 2011
  19. Digital.World, 100 m langes HDMI-Kabel
  20. Stiftung Warentest: HDMI-Kabel: Eine Frage der Länge test.de 4/2011 (abgerufen am 1. Februar 2013)
  21. Hifi-Regler 1.4 FAQ
  22. DTS-HD Audio Consumer White Paper for Blu-ray Disc and HD DVD Applications S.8