High Definition Multimedia Interface

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HDMI-Stecker

High Definition Multimedia Interface (englisch gesprochen [haɪ ˌdefɪˈnɪʃən ˌmʌltiˈmiːdiə ˈɪntəfeɪs], kurz HDMI) ist eine seit Mitte 2002 entwickelte Schnittstelle für die digitale Bild- und Ton-Übertragung in der Unterhaltungselektronik. Sie vereinheitlicht existierende Verfahren, kann eine höhere Qualität erzeugen und hat außerdem ein zusammenhängendes Kopierschutz­konzept (DRM). Die aktuelle HDMI-Version ist 2.0a, jedoch dürfen HDMI-Produkte seit dem 1. Januar 2012 nicht mehr mit Versionsnummern gekennzeichnet werden.[1]

Der HDMI-Standard unterscheidet in Formate, die ein HDMI-fähiges Gerät zwingend entgegennehmen/ausgeben können muss, und optionale Formate. Die meisten fortgeschrittenen Fähigkeiten (hohe Auflösung, viele Audiokanäle u. ä.) sind optional und müssen von einem Gerät nicht angeboten werden, um als HDMI-konform zu gelten.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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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[2] 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.[3]

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.[4] 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 neuen 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 und nativer 4K- (60p-) Auflösung präsentieren. Dadurch wird zum ersten Mal die Übertragung von Daten für 4k-Auflösung zu einem Ultra-High-Definition-Television-Fernseher oder -Monitor mit der HDMI-2.0-Schnittstelle realisiert.

Formate[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In den optionalen Bestandteilen des HDMI-Standards können fortgeschrittene Formate übertragen werden:

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 | Quelltext bearbeiten]

HDMI 1.2 bzw. DVI bietet (ggf. optional) 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), ab HDMI 2.0 sind 14,4 Gbit/s möglich.

Spezifikationen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Spezifikations-Versionen, die in der nachfolgenden Tabelle aufgelistet sind, beschreiben die von der HDMI-Organisation vorgegebenen Spezifikationen für die höchstmöglichen, optionalen Formate, die ein HDMI-verifiziertes Geräte der entsprechenden Version maximal bietet. Die Mindest-Anforderungen liegen deutlich niedriger. 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 ohne 8b/10b overhead (10,2 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)[5]
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)[6],
Bei 1080p bis zu 120Hz möglich[7]
HDMI
1.4a
 Mär. 2010 3D-Übertragungsstandards (Side-by-Side Horizontal und Top-and-Bottom)[8],
3D-Standards (Frame Packing) für Filme 1080p/24 Hz und Spiele 720p/50 Hz bzw. 60 Hz[9]
HDMI
1.4b[10]
 Okt. 2011 340 MHz
8,16 Gbit/s ohne 8b/10b overhead (10,2 GBit/s) (3,4G/channel)
4096 x 2160p @ 24 Hz
3840 x 2160p @ 30 Hz
2560 x 1600p @ 60 Hz
High-bitrate audio (HBR) sampling up to 768 kHz,
One bit Audio.
RGB 4:4:4, YCbCr 4:4:4 (8-16 bits per component); YCbCr 4:2:2 (12 bits per component) Typ A,
Typ C (Mini-HDMI),
Typ D (Micro-HDMI)
3D 1080p video mit 120 Hz - 1080p60 pro Auge (120 Hz total)
HDMI
2.0
 Sep. 2013 Typ A / C / D:
14,4 GBit/s (18 Gbit/s mit 8b/10b overhead)
(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
BT.2020 wide color gamut [11] Typ A,
Typ C (Mini-HDMI),
Typ D (Micro-HDMI)
HDMI
2.0a
 Apr. 2015 Mit HDMI 2.0a wird HDR (High Dynamic Range) nun offiziell unterstützt CEA 863.1 [12]

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 2.0a
sRGB Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja
YCbCr Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja
8-Kanal-LPCM, 192 kHz, 24-bit Audiofähigkeit Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja
Blu-ray Disc und HD DVD Video und Audio in voller Auflösung Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja
Consumer Electronics Control (CEC) Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja
DVD-Audio-Unterstützung Nein Ja Ja Ja Ja Ja Ja
Super Audio CD-Unterstützung (DSD) Nein Nein Ja Ja Ja Ja Ja
Deep Color (30-bit-Farbtiefe) Nein Nein Nein Ja Ja Ja Ja
xvYCC Nein Nein Nein Ja Ja Ja Ja
Auto Audio to video synchronization lip-sync Nein Nein Nein Ja Ja Ja Ja
Dolby TrueHD Bitstream-Fähigkeit Nein Nein Nein Ja Ja Ja Ja
DTS-HD Master Audio Bitstream-Fähigkeit Nein Nein Nein Ja Ja Ja Ja
Updated list of CEC commands Nein Nein Nein Ja Ja Ja Ja
3D mit HDMI Nein Nein Nein Ja Ja Ja Ja
1920×1080 Auflösung @ 120Hz [13] Nein Nein Nein Nein Ja Ja Ja
Ethernet channel Nein Nein Nein Nein Ja Ja Ja
Audio return channel (ARC) Nein Nein Nein Nein Ja Ja Ja
4K resolution support Nein Nein Nein Nein Ja Ja Ja
4K 50/60p support Nein Nein Nein Nein Nein Ja Ja
4K 3D support Nein Nein Nein Nein Nein Ja Ja
32 Kanal Audio support Nein Nein Nein Nein Nein Ja Ja
1536 kHz Audio support Nein Nein Nein Nein Nein Ja Ja
1080p 3D HFR support Nein Nein Nein Nein Nein Ja Ja
21:9 Cinemascope support Nein Nein Nein Nein Nein Ja Ja
Multi Stream Audio und Video support Nein Nein Nein Nein Nein Ja Ja
4K 3D 50/60p support Nein Nein Nein Nein Nein Nein Nein
High Dynamic Range Nein Nein Nein Nein Nein Nein Ja
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 2.0a

HDMI und Auflösungen oberhalb von Full HD und HDMI 2.0[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ab Version 1.3 spezifiziert HDMI Auflösungen mit 1440p. Monitore mit Auflösungen von 2560×1440 können von entsprechenden Grafikkarten oder On-Board-Grafik-Chipsätzen mit der nativen Auflösung gesteuert werden.

Ein Problem besteht, wenn höherauflösende Monitore fälschlicherweise als maximale Auflösung nur 1920×1080 melden und die Grafikkartentreiber daher auch keine höheren Auflösungen anbieten. Werden modifizierte Windows-Treiber[14] 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 bei 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- oder Firmware-Problem ist.

Die größte Neuerung der HDMI Version 2.0 ist die Aufstockung der möglichen Übertragungsrate 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[15] HDMI 2.0 kann vollständigen 4K-Support haben. Blu-rays für 4K-Filme sollen ab Ende März 2016 [veraltet] erhältlich sein. Im April 2015 verabschiedete das HDMI-Forum die Revision HDMI 2.0a, dadurch wird HDR (High Dynamic Range) nun offiziell unterstützt.[16] Die Unterstützung für Ultra-HD bei 50/60 Hz Bildwiederholfrequenz kann jedoch eingeschränkt sein auf die Übertragung eines 4:2:0-unterabgetasteten YCbCr-Signals, um mit 10,2 GBit/s Übertragungsbandbreite auszukommen.[17] Das führt zu einer sinkenden Farbauflösung und dem Verwischen farbiger Konturen. Ähnliche Einschränkungen bestehen für UHD-3D-Inhalte.[18]

HDMI-Kabel-Typen- und Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Seit etwa November 2010 werden HDMI-Kabel verbindlich in fünf neue Klassifikationen eingeteilt:

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
Nein Nein Nein Typ A
HDMI-Standard mit Ethernet Nein Ja Nein
HDMI-Standard Automotive Nein Nein Nein Typ E
HDMI-High Speed Typ A+C: min. 8,16 GBit/s
(340 MHz × 8 bit × 3)
2160p/24Hz Ja Nein Ja Typ A, C (Mini),
D (Micro)
HDMI-High Speed mit Ethernet Ja Ja Ja

[19][20] 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.[21] Das geschah im Zuge der Umstellung auf die neuen Kabelbezeichnungen, um eine bessere Orientierungshilfe bei der Kabelwahl zu gewährleisten.[22] 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.[23] 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 | Quelltext bearbeiten]

Standard-HDMI-Kabel mit Stecker-Typ E, die für Fahrzeuge vorgesehen sind. Diese Kabel wurden gezielt für die Anforderungen im Fahrzeugbereich entwickelt, sie können zum Beispiel Temperaturschwankungen und Vibrationen besser widerstehen. Die Auflösung ist auf 720p/1080i beschränkt.[24]

HDMI-High Speed[Bearbeiten | Quelltext 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 (24Hz) möglich. Mit High-Speed-HDMI-Kabeln ist eine Distanz von bis zu 7,50 Meter Kabellänge möglich.

HDMI-High Speed mit Ethernet[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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

Kabellänge und Kabelqualität[Bearbeiten | Quelltext 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.[25] Lange Kabel müssen im Allgemeinen bessere Hochfrequenzeigenschaften aufweisen, um eine fehlerfreie Datenrückgewinnung im HDMI-Empfänger zu gewährleisten.[26] 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 über ein Koaxialkabel mit BNC-Steckverbindern auch größere Strecken überbrücken kann. Der Einsatz von SDI-Verbindungen hat sich vor allem bei professionellen Anwendern, zum Beispiel am Filmset bewährt.

Stecker[Bearbeiten | Quelltext 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.[27]

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 | Quelltext bearbeiten]

Belegung der Kontakte einer HDMI-Gerätebuchse

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 Masse für DDC / CEC / HEC
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 | Quelltext 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 DVI-Single-Link so ähnlich, dass beider Kompatibilität häufig nur Kontakte verbindende Adapter ohne Wandler erfordert.[28] 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 haben, kann mit einem Adapter von HDMI auf DVI das kopiergeschützte Bildsignal ausgegeben werden. 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 enthalten, 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 können derart ausgestattete Computer auch direkt mit Flachbildfernseher oder HD-Beamer verbunden werden. Das macht die Möglichkeiten des Heimkinos mit einem HomeTheater-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 aufgenommen, wie er beispielsweise bei der SACD Anwendung findet. Zudem wurden einige neue sekundäre Videoformate 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.[29] 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 | Quelltext bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Major Updates to Trademark and Logo Guidelines—January 2012. HDMI Licensing, LLC, abgerufen am 15. Dezember 2014 (englisch).
  2. HDMI Adopters & Founders. HDMI Licensing, LLC, abgerufen am 27. Juli 2011 (englisch).
  3. Understanding Digital Interconnects. Audioholics, LLC, abgerufen am 27. Juli 2011 (englisch).
  4. Bob O’Donnell: White Paper. HDMI: The Digital Display Link. IDC, Dezember 2006, abgerufen am 27. Juli 2011 (PDF 420 KB, englisch).
  5. HDMI 1.3 unterstützt auch 3D
  6. HDMI 1.4 3D-Spezifikationen HDMI Licensing Organization LLC
  7. HDMI 1.4 120Hz Unterstützung (abgerufen am 13. September 2016 10:02 Uhr)
  8. HDMI 1.4a 3D-Übertragungsstandards HDMI Licensing Organization LLC
  9. HDMI 1.4a 3D-Standards für Filme und Spiele HDMI Licensing Organization LLC
  10. [1] Major features in HDMI 1.4b
  11. HDMI.org - FAQ for HDMI 2.0a
  12. HDMI 2.0a unterstützt HDR für realistischere Bilder
  13. HDMI 1.4 120Hz Unterstützung (abgerufen am 14. September 2016 09:34 Uhr)
  14. http://en.community.dell.com/support-forums/laptop/f/3519/t/19371159.aspx (via Nvidia Systemsteuerung oder PowerStripe)
  15. HDMI 2.0 mit erweiterter 4K-Unterstützung (abgerufen am 9. September 2015)
  16. HDMI 2.0a unterstützt HDR für realistischere Bilder
  17. "Mehr Bandbreite für 4K - Das bringt HDMI 2.0", Ulrike Kuhlmann, c't 21/2013, S. 40
  18. "Tempo verdoppelt - Die neuen Funktionen der digitalen Audio/Video-Schnittstelle HDMI 2.0", Nico Jurran, c't 25/2013, S. 192ff
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