Mit HDMI wurde erstmalig eine Art "Idealkonzept" realisiert - eines, von dem Heimkino-Enthusiasten schon lange träumen. Im Folgenden sehen wir, warum das so ist ...
Großen Industrie Akzeptanz
HDMI ist die erste volldigitale Schnittstelle, die gemeinsam von der Filmindustrie und praktisch allen weltweit agierenden Herstellern der Unterhaltungselektronik entwickelt wurde und von Anfang an bis heute konsequent unterstützt wird. HDMI ist die erste volldigitale Schnittstelle, die gemeinsam von der Filmindustrie und praktisch allen weltweit agierenden Herstellern der Unterhaltungselektronik entwickelt wurde und von Anfang an bis heute konsequent unterstützt wird.
Alle Bild- und Tondaten in einem Kabel HDMI überträgt sowohl digitale Videodaten (Bilddaten) als auch digitale Audiodaten. Und das alles in einem integrierten Kabel mit 19-poligem Miniatur-Stecker.
Keine Kompression - keine Qualitätsverluste HDMI arbeitet ohne Datenkompression und weist daher keinen systembedingten Qualitätsverlust auf - wie dies z.B. bei FireWire / i.Link der Fall ist. Keine Analog-Digital- oder Digital-Analog-Wandlung erforderlich HDMI hat mit DVI gemeinsam einen Riesenvorteil gegenüber allen analogen Verbindungen: Videoseitig gab es bis dato keine digitale Lösung für die Datenübertragung. Aus Kopierschutzgründen mussten die digitalen Bilddaten einer DVD vom DVD-Player vor der Ausgabe stets mittels eines Video Digital-/Analog-Konverters in analoge Daten umgewandelt werden. Die A/D Wandler wurden zwar mit der Zeit gerade in hochklassigen DVD-Spielern immer besser, aber eine Wandlung des Signals musste immer stattfinden. Beim Bildwiedergabegerät dann das Gleiche umgekehrt: Je nach Art des Bildwiedergabegeräts war eine erneute Wandlung von analogen in digitale Signale erforderlich (ein DLP-Projektor z.B. benötigt ein digitales Signal). Solche Wandlungen sind stets verlustbehaftet! Erstmalig per DVI bzw. HDMI gestattet die Software-Industrie eine direkte Übertragung digitaler Signale von Komponente zu Komponente - d.h. also, dass eine Wandlung Digital-Analog-Digital nicht mehr erforderlich ist.
Hohe Bandbreite - verarbeitet alle digitalen Formate HDMI überträgt Audiodaten bis zu Frequenzen von 192 kHz mit Wortbreiten von bis zu 24 bit auf bis zu 8 Kanälen.
Die Bandbreite für Videodaten liegt bei bis zu 165 MHz. Damit lassen sich alle heute in der Home-Cinema-Welt eingeführten Bild- und Tonformate einschließlich HDTV (bis zur derzeit höchsten Auflösung von 1080p) ohne Qualitätsverlust darstellen. Extrem hohe Datenübertragungsraten - keine Artefakte HDMI ist sehr schnell: Die Daten werden mit einer Bandbreite von insgesamt bis zu 5 GB / Sekunde übertragen. Daher sind übertragungsbedingte Artefakte auch bei komplexen Bildinhalten und extrem schellen Bewegungsabläufen nicht zu befürchten.
Kompatibel zu DVI HDMI basiert auf DVI und ist zu 100% abwärtkompatibel zu DVI. Das bedeutet, dass sich DVI-Signale (via DVI-HDMI-Adapter-Kabel) über die HDMI-Schnittstelle übertragen lassen. In der anderen Richtung wird allerdings nur eine Untermenge der HDMI-Signale an die DVI-Schnittstelle übertragen. Möglich ist dies auch deshalb, weil HDMI das gleiche Kopierschutzverfahren wie DVI nutzt: HDCP (High Bandwidth Digital Content Protection). HDMI unterstützt integrierte Fernbedienungen
HDMI unterstützt die Protokolle CEC (Consumer Electronics Control) und AV.link, beides Protokolle, die sich für universelle Fernbedienungen durchgesetzt haben, wobei AV.link der in Europa vorherrschende Standard ist. Damit ist es möglich, mehrere über HDMI verbundene Komponenten über eine Fernbedienung und eine Infrarot-Strecke zu steuern.
Geeignet auch für lange Strecken HDMI Kabel können problemlos auch über längere Strecken gefahren werden. Längen über 20 Meter sind bereits getestet und für absolut störungsfrei befunden worden. Das den HDMI-Spezifikationen zugrundeliegende TDMS-Protokoll von Silikon Image ist auch für den Glasfaser-Transfer ausgelegt und erlaubt so den Transport über noch weitaus längere Strecken. Damit ist es technisch durchaus möglich, HDMI-Daten auch über aus der Digital-Tonübertragung am DVD-Player bekannte optische Digitalkabel (TosLink-Kabel) zu übertragen.
Flexible Steuerungsmöglichkeiten durch bidirektionale Datenübertragung HDMI lässt auch bidirektionalen Datentransfer zu. Für den Anwender ergeben sich daraus mannigfaltige Vorteile. Nur ein Beispiel: Ein digitaler Fernseher oder AV-Receiver kann einem digitalen Sat-Receiver übermitteln, welches seine gerade eingestellten Bild- und Tonformate (z.B. 16:9 oder 4:3/Letterbox oder 5.1 oder 2-Kanal-Stereo) sind. Dieser übermittelt dann seine digitalen Informationen automatisch in der entsprechend passenden Einstellung. Reserven für erweiterte digitale Formate - zukunftssicher
HDMI ist zukunftssicher. In den Spezifikationen von HDMI sind Reserven eingearbeitet, die bereits höhere Übertragungsraten zukünftiger Bild- und Tonformate berücksichtigen. So nutzt HDMI selbst für die derzeit am höchsten auflösende HDTV-Variante nur etwa die Hälfte seiner potentiellen Bandbreite von 5 GB/sec.
Neuerungen mit HDMI 1.3
Im Frühjahr 2007 kamen die ersten Geräte mit der neuen HDMI-1.3-Schnittstelle auf den Markt. Welche Neuerungen bringt HDMI 1.3 gegenüber der Vorgänger-Version 1.2a?
HDMI 1.3 verdoppelt die Bandbreite der Datenrate von bisher 4,95 Gb/s (165 Mhz) auf 10,2 Gb/s (340 Mhz). Vorteile:
Damit wird ein deutlich größer Farbraum möglich, was z.B. Hautfarben und dunkle Szenen natürlicher erscheinen lässt.
Die Möglichkeiten der Auflösung werden um mehr als 400%.gegenüber 720p HDTV gesteigert. Ergebnis: Mehr Detailreichtum in komplexen Szenen.
Höhere Bildwiederholraten (Frame Rates) werden möglich: bis zu 120 Hz. Dadurch werden Bewegungen noch besser abgebildet und Bewegungs-Artefakte vermindert..
Neue verlustfreie Audio-Formate: HDMI 1.3 unterstützt die neuen verlustfrei komprimierten digitalen Audioformate Dolby® TrueHD (Infos zu Dolby TrueHD auf der Dolby-website ...) und DTS-HD Master Audio™. (Download Broschüre über DTS-HD ... , englisch, 2,88 MB)
HDMI 1.3 enthält ein Feature, das LipSynch auf Protokollebene ermöglicht. Damit können sendendes und empfangendes Gerät Ton und Bild besser miteinander synchronisieren. Laufzeit-Differenzen werden vermieden und bei Dialogen entsprechen die Lippenbewegungen exakt dem gesprochenen Wort.
Neuer Mini-Stecker: Mit HDMI 1.3 wird ein kleinere Stecker eingeführt, der optional zum heutigen Stecker verwendet werden kann.
DMI 1.3 unterstützt eine höhere Farbtiefe. Von bisher 24-bit wird die übertragbare Farbtiefe auf 30-bit, 36-bit oder sogar 48-bit gesteigert, jeweils für RGB oder YUV (Componente). Verbesserte Farbtiefe hat folgende Vorteile:
Die Fähigkeit von HD-Displays, Milliarden von Farben darzustellen wird nun auch durch das Übertragungsprotokoll von HDMI unterstützt.
Sorgt für sanfte Farbübergänge und feine Farbabstufungen und hilft, störende Farbsäume (Doppelkonturen an Flächenrändern und Säume in Farbverläufen, siehe Abbildung links) zu vermeiden.
Erheblich größere Kontrast-Spannen werden möglich.
Die Anzahl der Graustufen (Farbabstufungen zwischen schwarz und weiß) wird vervielfacht. Schon bei einer 30-bit-Farbtiefe können mindestens 4-mal mehr Graustufen dargestellt werden und die typische Verbesserung wird voraussichtlich bei der 8-fachen Graustufendarstellung liegen - verglichen mit 24-bit-Farbtiefe beim bisherigen HDMI 1.2.
Vergrößerter Farbraum: HDMI 1.3 beseitigt im Prinzip alle bisherigen Begrenzungen in der Farbdarstellung. Das menschliche Auge ist in der Lage, ein wesentlich größeres Farbspektrum zu sehen, als dies bisher in Videobildern darstellbar war. So kann konventionelles RGB nur einen Ausschnitt des tatsächlich sichtbaren Spektrums wiedergeben. HDMI 1.3 unterstützt das Nachfolgeformat xvYCC (Extended YCC Colorimetry for Video Applications), das tatsächlich die die gesamte Skala der vom menschlichen Auge sichtbaren Farben abbilden kann.Vorteile:
Der xvYCC-Farbraum vergrrößert die von HD-Signalen darstellbaren Farben um das 1,8-fache.
Farbübergänge und Farbverläufe werden exakter wiedergegeben.
Die Farben selbst werden natürlicher und lebendiger dargestellt.
Man sieht allein schon an dieser Aufzählung, dass HDMI weit mehr ist, als eine schlichte Signalübertragung, wie wir sie bisher von den analogen Signalen RGB, YUV etc. kennen. HDMI greift mittlerweile tief in die Signalverarbeitung der Geräteebene ein und stellt somit den Flaschenhals für jegliche zukünftige Weiterentwicklungen dar.
HDMI 1.3 ist übrigens voll abwärtskompatibel zu den bisherigen HDMI-Versionen ebenso, wie zu DVI. HDMI 1.3 wird sich von vorneherein als der Standard für Blu-ray Player und HD DVD Player etablieren und sich sicher auch schnell in den Bereichen Plasma-TV und AV-Receiver durchsetzen.
Worauf achten bei HDMI?
Wer sich eine hochwertige Komponente für sein Heimkino anschaffen möchte, der sollte sich vor dem Kauf auf jeden Fall mit HDMI befassen. Dabei ist nicht HDMI als solches die Frage - dies ist ja mittlerweile schon fast Standard -, sondern, welche Version von HDMI in dem ins Auge gefassten Gerät implementiert ist. Wie man an der Darstellung der Innovationen von HDMI 1.3 sieht, sind viele technische Innovationen auf Geräteebene (xvYCC, Dolby TrueHD, DTS-HD) überhaupt erst mit HDMI 1.3 möglich, bzw. können nur mit HDMI 1.3 in Bild oder Ton umgesetzt werden. Achten Sie also zukünftig auf die Versionsangabe zu HDMI. Und noch ein Tipp: In vielen Fällen wird es sich anbieten, ob aus o.g. Qualitätsgründen, oder um Kopierschutz-Restriktionen zu vermeiden, nach wie vor mit den guten alten analogen Schnittstellen zu arbeiten, allen voran YUV (Component) oder auch SCART (RGB). Daher sollten Sie darauf achten, dass Ihr Wunschgerät auch bei diesen Schnittstellen ein hohes Qualitätsnivieau aufweist.
HDMI-Kabel
Wie bei allen Digitalverbindungen gilt auch bei HDMI: Die Bedeutung eines hochwertigen Kabels ist in seiner Wirkung auf eine artefakt-freie Bild- und Ton-Wiedergabe nicht zu unterschätzen. Lassen Sie sich nicht verwirren, wenn jemand behauptet, der digitale Datenstrom betehe ja nur aus Nullen und Einsen und da gäbe es keine Qualitätsabstufungen, wie bei analogen Verbindungen. Mit anderen Worten: Geht oder geht nicht. Dies ist nicht richtig!
Nach dem HDMI-Standard werden mit HDMI nicht nur die reinen Videosignale übertragen, sondern darüber hinaus auch zahlreiche Control-Codes sowie die Audiokanäle. Im Gegensatz zu den TMDS-kodierten Videosignalen werden für diese Codes (z.B. Bildformat, Farbformat, etc.) und die Audiosignale Fehlerschutzmechanismen verwendet, um diese Information in jedem Fall sicher zu übertragen. Einzelne Bitfehler können somit vollständig korrigiert werden, sofern der Empfänger-Chip dies unterstützt.
Für den bidirektionalen Austausch der Schlüsselauswahl innerhalb der HDCP-Verschlüsselung, die Bildweise ausgehandelt wird, werden zwei zusätzliche, niederfrequente Signalleitungen in HDMI-Kabel (I2C-Standard) verwendet, womit eine hohe Robustheit erreicht werden kann. Die Videosignale haben extrem hochfrequente Signalkomponenten und die einzelnen Bits sind bei höheren Bildauflösungen teilweise kürzer als eine Nanosekunde. Die hohe Taktung führt dazu, dass die übertragenen Signale hardware- und auch softwareseitig Timingprobleme verursachen können. Technisch gesehen führt dies zu Fehlinterpretationen und Lesefehlern im HDMI-Empfänger, was wiederum im sichtbaren Resultat zu den typischen digitalen Bildartefakten unterschiedlichster Art (farbiges "Aufblitzen" einzelner Pixel oder ganzer Pixelreihen etc.) bis hin zum Abbruch der Bildübertragung führen kann. HDMI ist High-Tech vom Feinsten und reizt die Technik bis an die Grenzen des machbaren aus. Hochwertige Kabelverbindungen tragen erheblich dazu bei, die Videoinformationen fehlerfrei zu übertragen.
Ein weiteres Argument, das gerade bei HDMI unbedingt für hochwertige Kabel spricht: Die Toleranzgrenze für die Betriebsspannung von HDMI ist extrem eng gesetzt: Bei nur 3,3 Volt werden maximal 5% Abweichung toleriert - das sind 0,165 Volt maximal zulässiger Verlust. Viele Geräte reizen diesen Spielraum schon aus. Wenn nun aber beim Kabel, z.B. am kritischen Stecker-/Buchse-Kontakt durch Korrosion oder Abrieb weitere Verluste entstehen, so können sich diese zu den nicht genau eingehaltenen Ausgangspegeln der Geräte addieren und zu massiven Problemen führen. Dies ist auch der Grund, warum HDMI-Kabel mit Längen über 5 Meter als kritisch gelten. Mit zunehmender Kabellänge addieren sich die Abweichungen und Verluste der Betriebsspannung. Mit einem gut konzipierten und sorgfältig gefertigtem Kabel sind Sie jedoch von vorneherein auf der sicheren Seite - unabhängig von der Länge des Kabels.
Mit HDMI 1.3 müssen die Kabel Datentransferraten von bis zu 340 MHz bewältigen können.
Laut www.hdmi.org werden nur HDMI-Kabel, die bisher als geeignet für 1080p (entspricht 150 MHz) ausgewiesen sind, in der Lage sein, auch HDMI-1.3-Datenströme bis zu 340 MHz fehlerfrei zu transportieren.
Dies wird möglich durch eine neue Equalizer-Technologie, die mit HDMI 1.3 eingeführt wird. Dadurch soll die Materialbeschaffenheit und Konstruktion dieser Kabel für zu 340 Mhz ausreichen.
Dies trifft jedoch laut www.hdmi.org ausdrücklich nicht für die überwiegende Mehrheit der im Feld befindlichen HDMI-Kabel zu, da diese nur bis 75 MHz bzw. 720p/1080i ausgelegt sind.
Laut www.hdmi.org werden diese "Standard-HDMI-Kabel" nun als Kabel "Category 1" eingestuft. Neue HDMI-1.3-fähige Kabel werden nun als "Category 2" Kabel benannt und auch spezifiziert. Bei allen HDMI Kabeln der neueren Generation verwendet GR-Kabel außschließlich Kabel der Category 2- Wer also mit dem Gedanken spielt, sich in Zukunft einen Blu-ray Player oder HD DVD Player zuzulegen, der sollte beim Kauf eines HDMI-Kabels schon heute auf das Prädikat "geeignet für 1080p" ( Category2 ) achten.
Welche HDMI-Kabel?
Nicht selten endet eine aufwändige und nervtötende Fehlersuche damit, dass das Kabel als Verursacher identifiziert wird. Manchmal ist auch ein hochwertiges Kabel schlicht und einfach beschädigt. Viel öfter jedoch liegt die Schuld bei schlechter Verarbeitungsqualität oder billiger Kontruktion des Kabels. Leider liefern die meissten Hersteller von z.b. HDMI fähigen Flachbildschirmen billigste Kabel als Zubehör im Lieferumfang. Lassen Sie diese Kabel am besten gleich zur Entsorgung bei Ihrem Fachhändler und verlangen Sie eine "anständige" Qualität.
