High Definition Multimedia Interface (HDMI) - Eine Einführung

Update: 29.03.2005 
Autoren: Detlev Schnick und Carsten Rampacher

High Definition Multimedia Interface (HDMI) - Eine Einführung

Es gehört in der Heimkinowelt schon seit einigen Jahren zum "guten Ton", die Vielzahl der Audio-Daten auf digitalem Wege zu transportieren. Die komprimierten Tonsignale von Dolby Digital und DTS werden mittels optischem oder koaxialen Digitalausgang aus dem DVD-Player herausgeleitet und kommen via optischem oder digitalem Eingang in den AV-Verstärker oder -Receiver. Nur bei den High Quality Musik-Formaten DVD Audio und SACD war aus verschiedenen Gründen bis vor kurzem die analoge Datenübertragung generell Standard. Erst in jüngster Vergangenheit kamen z.B. mit i.link oder DenonLink Schnittstellen ins Spiel, die den Ton von DVD Audio und SACD digital übertragen können, d.h. sie kommen zum einen mit den hohen Datenmengen zurecht, zum anderen ist die Kopierschutzproblematik gelöst, und die Softwareindustrie muss keine großen Verluste in Folge von digital erstellten 1:1 Kopien mehr fürchten.
Schöne neue Welt also bei der Tonübertragung - die Videodaten jedoch kamen noch immer (außer in sehr wenigen Fällen) auf dem "guten alten" Analogweg vom Zuspieler zum Bildwiedergabegerät. Damit ist nun Schluss - mit Digital Visual Interface (DVI) erhielt die digitale Datenübertragung vor einiger Zeit auch auf visueller Seite Einzug. So benötigt der "Heimcineast von Heute" noch zwei digitale Verbindungen, eine fürs Bild und eine für den Ton - oder? Zwei digitale Verbindungen sind noch immer eine zuviel, sagten sich die Initiatoren von HDMI (High Definition Multimedia Interface) und schufen ein neues Interface, welches neben digitalen Bilddaten in höchster Qualität auch digitale Tondaten übertragen kann - ein Kabel für alles, weitere Verbindungen überflüssig. 

Nun möchten wir Ihnen die Vorteile und die Technik von HDMI in diesem Special etwas näher bringen.

HDMI - alle Vorteile und Merkmale in der Übersicht

Klein, aber talentiert: Der HDMI-Stecker

Bild- und Tondaten lassen sich digital übertragen


• HDMI ist die erste volldigitale Schnittstelle, die gemeinsam von der Filmindustrie und von vielen Herstellern der Unterhaltungselektronik entwickelt wurde und von Anfang an bis heute konsequent unterstützt wird. Bleibt nur zu hoffen, dass das Angebot an HDMI-tauglichen Zuspielern und Wiedergabegeräten, vor allem auch in bezahlbaren Preisregionen, rasch steigt.
• 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.
• Bei einem HDMI-Zuspieler und einem Wiedergabegerät mit HDMI-Eingang ist keine Wandlung der digitalen Daten in analoge mehr nötig (wenn es sich um ein Plasma mit volldigitaler Bildverarbeitung oder einen DLP-Projektor handelt). Daher können auch keine Verluste, die bei solchen Wandlungen auftreten, den Seh- und Hörspaß mindern. Aus kopierschutzrechtlichen Gründen gab es bislang keine rein digitale Übertragung von Videodaten, sowohl bei HDMI als auch bei DVI ist dieses Problem aber gelöst.
• 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. Dies garantiert flexible Einsatzmöglichkeiten und Zukunftssicherheit, denn in den Spezifikationen von HDMI sind Reserven eingearbeitet, die bereits die höheren 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.
• 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 - die üblichen "Laster" digitaler Bilddarstellung hängen HDMI somit nicht an.
• Wer nun z.B. einen DLP-Videoprojekor mit DVI-Interface sein eigen nennt, der ins Auge gefasste Zuspieler aber bringt einen HDMI-Ausgang mit, muss sich nicht grämen: HDMI und DVI sind zueinander kompatibel, denn HDMI basiert auf DVI und ist zu 100% abwärtskompatibel 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 (aufgrund der erweiterten Übertragungsmöglichkeiten von HDMI, die DVI nicht mitbringt). Möglich ist die Kompatibilität 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 vorherrschend 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 verwendet 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 bi-direktionale Datenübertragung. HDMI lässt auch bi-direktionalen Datentransfer zu. Für den Anwender ergeben sich dadurch viele Vorzüge. 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.

HDMI glänzt mit vielen Einsatzmöglichkeiten

Mittels Adapterkabel ist die Kompatibilität zu DVI sichergestellt

Fragen zu HDMI:

  • Lohnt sich der Umstieg auf eine HDMI-fähige Komponente?
    Die Marktchancen werden global gesehen überwiegend als groß eingestuft. Auf dem deutschen Markt herrscht zwar immer eine gewisse Vorsicht in Bezug auf neue Technologien, was nicht zuletzt die Einführung der DVD erneut bestätigte, jedoch steigt, momentan noch eher im höherpreisigen Segment, die Anzahl der HDMI-kompatiblen Komponenten stetig. Wichtig für eine international gute Entwicklung in Bezug auf HDMI ist vor allem eine schnelle Verbreitung des Faktums, dass HDMI abwärtskompatibel zu DVI ist und man als DVI-Nutzer nicht komplett neues Equipment benötigt. Wer sich in nächster Zeit ein neues, digitales Heimkino zulegen möchte, der sollte auch auf HDMI- oder zumindest DVI-Schnittstellen an seinen Komponenten Wert legen, um für die nahe Zukunft gerüstet zu sein. Im Hinblick auf die Vernetzung einer Vielzahl digitaler Home-Entertainment- Komponenten untereinander dürfte HDMI erheblich an Bedeutung gewinnen. Es wird allgemein erwartet, dass HDTV ("High Definitition TV", d.h. hochauflösendes Fernsehen, das die heutigen Begrenzungen von PAL und NTSC überschreitet) und HDMI sich gegenseitig in der Marktdurchdringung fördern, da beide erst im Verbund mit der jeweils anderen Komponente ihre vollen Stärken ausspielen können. Wer also heute auf HDMI setzt, öffnet seine Home-Cinema-Anlage gleichzeitig bereits für den nun wohl auch in Europa endlich kommenden HDTV-Standard.

  • Lassen sich über HDMI digitale Kopien erstellen?
    Nein. Genau dies soll der Kopierschutz HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) verhindern. HDCP wird erst in der empfangenden, i.d.R. der bildwiedergebenden Komponente entschlüsselt. Aufnahmegeräte, wie z.B. Festplattenrecorder werden nicht über einen HDCP-Entschlüsselungsalgorithmus verfügen. Das Modifizieren von Geräten oder der Handel mit solchen Geräten sind nach dem seit 01.10.2003 geltenden neuen Urheberrechtsgesetz unter Strafe gestellt. Das Erstellen digitaler Kopien soll somit aus Sicht der HDMI-Erfinder nicht möglich, oder zumindest wirksam verhindert sein. Dies war von Anfang an die Voraussetzung dafür, dass HDMI von den "Majors" der Hollywood Studios wie z.B. Fox und Universal unterstützt wurde. Erst die Unterstützung der Filmindustrie hat letztlich HDMI maßgeblich zum Durchbruch verholfen. Das HDMI-Konsortium selbst kündigt an, dass es durch HDMI voraussichtlich zu einer Flut von Freigaben neuer, bisher im Home-Entertainment-Sektor nicht erhältlicher Filme kommen wird. Fraglich ist allerdings, ob dies über DVD geschehen wird, oder über neue Medien und Formate, wie z.B. HDTV, denn der Kopierschutz der DVD ist ja bekanntlich geknackt.

  • Wie steht es mit der Kompatibilität von HDMI und DVI?
    Wie oben bereits erwähnt, ist HDMI abwärtskompatibel zu DVI. Allerdings wird man für gemischte Verbindungen ein HDMI-DVI- Adapterkabel benötigen. Laut Mitteilungen der HDMI Licensing, LLC sollen digitale TV-Geräte mit HDMI-Eingang (meist wird es sich dabei um Plasma-Fernseher oder LCD-Fernseher handeln) die Signale verarbeiten können, die Komponenten mit DVI-Ausgang (z.B.: DVD-Player) ausgeben. Umgekehrt sollen Bildwiedergabe-Komponenten (Fernseher) mit DVI-Eingang die Signale verarbeiten können, die von einer HDMI-Komponente ausgegeben werden - wobei es sich dabei nur um eine Untermenge der ausgegebenen HDMI-Signale handeln kann. Grundsätzlich sollen heute verfügbare Komponenten mit DVI-Schnittstelle (sofern sie HDCP-kompatibel sind) zu zukünftigen Komponenten mit HDMI-Schnittstelle kompatibel sein. 

  • Welche HDMI-Standards werden aktuell eingesetzt?
    HDMI 1.0 (max. 2-Kanal-Stereo) und HDMI 1.1 (Stereo plus Dolby Digital/DTS Multichannel)

    "High-Definition Multimedia Interface" und "HDMI" sind eingetragene Warenzeichen der HDMI Licensing, LLC. HDMI Licensing, LLC. Das Bildmaterial entstand auf Grundlage von Veröffentlichungen von Molex.

    Verantwortlich für den Inhalt: Detlev Schnick, Carsten Rampacher, © Copyright 2003-2005 HIFI-REGLER und AREA DVD

  ZURÜCK
Copyright © AREA DVD