HDMI (High Definition Multimedia Interface)

Was ist HDMI?

HDMI ist die Kurzform für High-Definition Multimedia Interface. Es handelt sich um eine proprietäre Spezifikation, die die Kompatibilität zwischen Video- und Audiogeräten über eine einzige digitale Schnittstelle gewährleisten soll. Die Spezifikation wird für Unterhaltungselektronik verwendet, einschließlich HD- und Ultra-HD-Fernsehern, DVD- und Blu-ray-Playern, Spielekonsolen, Streaming-Geräten (zum Beispiel Soundbars, Notebooks und PCs) sowie für Geräte in der Automobilindustrie und im gewerblichen Bereich. HDMI-Kabel verbinden diese Geräte und übertragen sowohl unkomprimierte digitale Audio- als auch Videosignale über ein einziges Kabel.

Die HDMI-Spezifikationen umfassen physische Merkmale (die mechanische Schnittstelle zwischen Kabeln und Geräten), elektrische Merkmale (Stromstärke des Kabels), und Kommunikationsprotokolle, damit zwei Geräte miteinander kommunizieren können.

Die erste HDMI-Spezifikation erschien im Dezember 2002. Sie wurde von Philips, Lattice Semiconductor Corp, Maxell Ltd, Panasonic Group, Sony Group Corp, Toshiba Corp und Vantiva entwickelt. Die Spezifikation wird von der HDMI Licensing Administrator Inc (HDMI LA) lizenziert, einer vom HDMI Forum ernannten Agentur.

Die sieben Gründer entwickelten und veröffentlichten zwischen 2002 und 2009 fünf größere Aktualisierungen der Spezifikation. Die Spezifikation 1.x umfasste die folgenden Grundfunktionen:

• Audio Return Channel (ARC), der Audio von einem Fernseher zu einem Verstärker, Audio/Video-Receiver oder einer Soundbar sendet
• Mehrkanalige digitale Audioformate
• Dreidimensionales (3D) Video
• Automatische Lippensynchronisation, die Audio und Video synchronisiert Steuerbefehle für Unterhaltungselektronik, die es ermöglichen, mehrere Geräte mit einer einzigen Fernbedienung zu steuern
• Deep Color

Die Versionen der HDMI-Spezifikation:

• 2002: HDMI 1.0, die 4,95 GBit pro Sekunde (GBit/s) oder 1K@60 unterstützte, was einer Auflösung von 1K pro Bild oder 1920 x 1080 Pixeln bei 60 Bildern pro Sekunde entspricht.
• 2004: HDMI 1.1 mit zusätzlicher Unterstützung für DVD-Audio.
• 2005: HDMI 1.2 mit zusätzlicher Unterstützung von 1-Bit-Audio für Super-Audio-CDs.
• 2006: HDMI 1.3 unterstützt 10,2 GBit/s oder 4K@30, was einer Auflösung von 4K pro Bild oder 3840 x 2160 bei 30 Bildern pro Sekunde entspricht.
• 2009: HDMI 1.4 mit HDMI-Ethernet-Kanal, ARC, 3D über HDMI, neuem Micro-HDMI-Anschluss, erweitertem Farbraum und Automotive Connection System (ACS).
• 2012: HDMI 1.4a, Verbesserungen bei 3D-Video und Unterstützung neuer 3D-Formate.
• 2013: HDMI 2.0, Unterstützung für 18 GBit/s, 4K@60, 32 Audiokanäle und Dual-Video-Streams für mehrere Ansichten.
• 2015: HDMI 2.0a, Einführung von HDR (High Dynamic Range) für verbesserte Bildqualität.
• 2016: HDMI 2.0b, zusätzliche Unterstützung für HDR-10 und Hybrid Log Gamma (HLG).
• 2017: HDMI 2.1, Unterstützung für bis zu 48 Gbit/s, 8K@60, 4K@120, dynamisches HDR, eARC (enhanced Audio Return Channel) und Variable Refresh Rate (VRR).
• 2022: HDMI 2.1a, diese Version bringt zusätzliche Funktionen wie Source-Based Tone Mapping (SBTM) zur Verbesserung der HDR-Darstellung und weitere Optimierungen für die Unterstützung von 4K- und 8K-Inhalten.

Welche HDMI-Anschlusstypen gibt es?

HDMI umfasst fünf Anschlusstypen, die alle in den 1.x-Spezifikationen definiert sind. Die Typen A und B wurden in der HDMI 1.0-Spezifikation definiert, Typ C in der HDMI 1.3-Spezifikation und die Typen D und E in der HDMI 1.4-Spezifikation:

• Typ A: Der Standardanschluss ist der am häufigsten verwendete der fünf HDMI-Anschlusstypen. Er besteht aus 19 Pins.
• Typ B: Der Dual-Link-Anschluss wurde für hochauflösende Displays entwickelt und hat 21 Pins. Er ist elektronisch mit dem Single-Link Digital Visual Interface Digital (DVI-D) kompatibel, wurde aber nie von gängigen Verbraucherprodukten verwendet. Die HDMI 1.3 Spezifikation übertrifft die Bandbreite von Dual-Link DVI-D, wodurch Typ B praktisch überflüssig wurde.
• Typ C: Der Ministecker hat die gleiche 19-polige Konfiguration und unterstützt die gleichen Funktionen wie der Typ-A-Stecker, jedoch in einem kleineren, kompakteren Formfaktor für den Einsatz in tragbaren Geräten wie zum Beispiel Kameras und Tablets. Einige der Signale haben sich im Vergleich zum Typ-A-Stecker geändert, so dass ein spezielles Konverterkabel erforderlich ist, um den Typ-A-Stecker mit dem Typ-C-Stecker zu verbinden.
• Typ D: Der Mikroanschluss hat die gleiche Funktionalität wie die Typen A und C, ist aber nur halb so breit wie der Typ-C-Anschluss und wird in kleinen, tragbaren Geräten verwendet, zum Beispiel in Telefonen. Dieser Steckverbinder hat 19 Pins, aber die Pinbelegung unterscheidet sich von den Typen A und C. Typ-D-Steckverbinder ähneln Micro-USB-Steckverbindern.
• Typ E: Der ACS für den Einsatz in Fahrzeugen hat eine Verriegelungslasche, die das Kabel trotz Vibrationen in Position hält, und ein Gehäuse, das verhindert, dass Feuchtigkeit und Schmutz die Signale stören.

HDMI LA führt eine Liste geprüfter Steckverbinder.

Welche Arten von HDMI-Kabeln gibt es?

HDMI-Kabel bestehen aus vier abgeschirmten verdrillten Paaren und sieben separaten Leitern. Bei Kabeln, die Ethernet unterstützen, ist ein zusätzliches abgeschirmtes verdrilltes Paar aus drei der separaten Leiter enthalten.

Es wurden mehrere HDMI-Kabeltypen spezifiziert, die unterschiedliche Leistungsstandards erfüllen, sowie Kabelzertifizierungsbezeichnungen. Die aktuellen Kabeltypen und ihre Leistung sind in der folgenden Liste aufgeführt, von den neuesten bis zu den ältesten. Die Zertifizierungsbezeichnungen gelten für Kabelspezifikationen, die nach 2015 entwickelt wurden, dem Jahr, in dem das erste Kabelzertifizierungsprogramm eingeführt wurde:

• Ultra High-Speed HDMI unterstützt bis zu 48 GBit/s mit außergewöhnlich geringer elektromagnetischer Interferenz. Es ist das einzige Kabel, das alle HDMI 2.1a-Funktionen unterstützt, einschließlich unkomprimierter digitaler Videos mit 8K@60 und 4K@120. Die Kabelverpackung muss das Ultra High-Speed HDMI-Kabel-Zertifizierungsetikett aufweisen.
• Premium High-Speed HDMI und Premium High-Speed HDMI mit Ethernet unterstützen bis zu 18 GBit/s bei geringer elektromagnetischer Interferenz. Diese Kabel bieten erweiterte Funktionen, darunter 4K@60, HDR und erweiterte Farbräume. Die Kabelverpackung ist erforderlich, um das Premium-HDMI-Kabel-Zertifizierungsetikett von HDMI LA anzuzeigen.
• High-Speed HDMI mit Ethernet unterstützt bis zu 10,2 GBit/s. Dieses Kabel entspricht High-Speed HDMI, verfügt jedoch über einen zusätzlichen Datenkanal, den sogenannten HDMI Ethernet Channel, der für Ethernet-Netzwerke vorgesehen ist.
• High-Speed HDMI unterstützt bis zu 10,2 GBit/s und ist für die Verwendung mit fortschrittlichen Anzeigetechnologien wie 4K@30, 3D und Deep Color ausgelegt. Dieses Kabel wird für den Anschluss eines 1080p-HD-Displays an eine 1080p-HD-Inhaltsquelle, zum Beispiel einen Blu-ray-Disc-Player, empfohlen.
• High Speed Automotive HDMI ist für den Anschluss an ein Fahrzeugsystem vorgesehen und muss ein stärkeres Signal senden als andere Kabeltypen. Es kann auch einen speziellen staub- und vibrationsfesten HDMI-Typ-E-Stecker mit Verriegelungslasche verwenden.
• Standard HDMI mit Ethernet ist dasselbe wie Standard-HDMI, bietet jedoch einen zusätzlichen Kanal, den HDMI-Ethernet-Kanal, der für Ethernet-Netzwerke vorgesehen ist.
• Standard HDMI wurde zur Unterstützung älterer Verbraucheranwendungen entwickelt und größtenteils durch High-Speed-HDMI-Kabel ersetzt. Diese Kabel funktionieren zwar bei einigen Anwendungen gut, unterstützen jedoch nicht die höheren Auflösungen, Bildwiederholraten und Bandbreitenanforderungen der meisten anderen Anwendungen auf dem Markt.
• Standard Automotive HDMI ist eine ältere Version des High-Speed Automotive HDMI-Kabels mit speziellen staub- und vibrationsfesten HDMI-Steckern vom Typ E und einer Verriegelungslasche sowie einem stärkeren Signal zur Unterstützung der Automobilumgebung. Diese Kabel funktionieren mit einigen Anwendungen, bieten jedoch nicht die fortschrittliche Leistung, die für die meisten modernen Anwendungen erforderlich ist.

Dieser Artikel wurde von der ComputerWeekly-Redaktion aktualisiert, um Branchenveränderungen widerzuspiegeln und das Leseerlebnis zu verbessern.