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HDMI - High Definition Multimedia Interface

5.1 Einsatzbereiche von HDMI
HDMI (High Definition Multimedia Interface) ist eine Mitte 2003 neu entwickelte Schnittstelle für die volldigitale Übertragung von Audio- und Video-Daten und liegt seit dem 23. August 2005 in der Version 1.2 vor. HDMI wurde von der Industrie zielgerichtet für den Sektor Home-Entertainment eingeführt. Da im Consumer-Bereich immer mehr digitale Komponenten eingesetzt werden und auch die Software mittlerweile vorwiegend in digitalisierter Form vorliegt (z. B. DVD, DVB usw.) wurden die Schwächen der bisher unvermeidlichen Digital-Analog- und Analog-Digital-Wandlungen immer offensichtlicher. Lange Zeit hatte sich die Filmindustrie jedoch jeder Bestrebung, Videodaten digital auszugeben widersetzt. Man fürchtete, dass jeder Kopierschutz über kurz oder lang überwunden werden könnte. Mit dem in HDMI implementierten Kopierschutz HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) scheinen diese Bedenken nun nicht mehr zu bestehen.

5.2 Die Vorteile von HDMI auf einen Blick
Mit HDMI wird erstmalig eine Art „Idealkonzept“ realisiert - eines, von dem Heimkino-Enthusiasten schon lange träumen. Sehen Sie im Folgenden, warum das so ist ...

Breite Unterstützung von Studios und Industrie

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 anhin keine digitale Lösung für die Datenübertragung. Aus Kopier-schutzgründen 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 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 Gerät zu Gerät. Eine Wandlung Digital-Analog-Digital ist nicht mehr erforderlich.

Hohe Bandbreite für alle digitalen Formate
Mit seiner hohen Bandbreite verarbeitet HDMI alle heute bekannten 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.

Datenübertragungsraten
HDMI bietet hohe Datenübertragungsraten von bis zu 5 GBit pro Sekunde (Typ A) bzw 10 Gbit/s (Typ B, in Consumergeräten nicht üblich). Aus diesem Grund ist es nicht nötig Datenkompression einzusetzen. Zudem sind dank der hohen Bandbreite Artefakte auch bei komplexen Bildinhalten und schnellen Bewegungsabläufen nicht zu befürchten.

Kompatibel zu DVI
HDMI ist abwärtskompatibel zu DVI-I (Digital Visual Interface), der bis zur Einführung von HDMI einzigen weit verbreiteten digitalen Schnittstelle für Videodaten. 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 Ausgangs-Leitung codiert bzw. anschlissend im Display decodiert. Ohne HDCP-Chip bleibt sonst das Display dunkel oder zeigt Farbrauschen, ausserdem kann in sogenannten „HD ready“-Geräten noch eine evtl. vorhandene analoge Ausgangs-Schnittstelle (progressive Komponentensignale YUV) beeinflusst werden (z. B. nur Standard-Auflösung), 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 Stand August 2005 lediglich bei einigen wenigen PC-Flachbildschirmen der Fall war). Bei derartigen Geräten, die einen DVI-Eingang mit HDCP-Unterstützung besitzen, ist dann lediglich noch ein kleiner Adapter notwendig, da die DVI-Stecker nicht dasselbe Format wie die HDMI-Stecker besitzen. Allerdings kann dann ein Monitor die HDMI-Audiosignale i. A. nicht entschlüsseln und wiedergeben. Am 23. August 2005 wurde HDMI v1.2 offiziell verabschiedet, das vollständig abwärtskompatibel zu HDMI1.0/1.1 ist. Als Erweiterung wurde ein 1bit AudioStream mit aufgenommen, wie er beispielsweise bei der SACD Anwendung findet. Zudem wurden einige neue sekundäre Videoformate mit aufgenommen, um beispielsweise höhere Bildwiederholfrequenzen bis 240Hz und mehr PC-übliche Videoformate zu unterstützen.

Fernbedienungsfunktion

Wenig Erwähnung finden bisher die Fernbedienungsfunktionen von HDMI. Unterstützt werden die Protokolle CEC (Consumer Electronics Control) und AV.link, beides Protokolle, die sich für universelle Fernbedienungen durchgesetzt haben. Hierbei ist AV.link der in Europa vorherrschende Standard. Damit ist es möglich, mehrere über HDMI-Kabel verbundene Komponenten über nur 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.
Von der HDMI Organisation sind bisher maximal 15 Meter lange Kabel zertifiziert. Vereinzelt sind auch nicht zertifizierte 20m HDMI-Kabel zu finden, die in den meisten Fällen aber problemlos funktionieren. Lange Kabel weisen eine andere Kabelkonstruktion auf als kurze. Auch mit Signalrepeatern kann die 15m Distanz verdoppelt werden. Für grössere Distanzen bis 100m stehen Extender zur Verfügung, die das Signal wandeln und über LWL/Glasfaserkabel übertragen.

Flexible Steuerungsmöglichkeiten durch bi-direktionale Datenübertragung

HDMI lässt auch bi-direktionalen Datentransfer zu. Für den Anwenderer 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

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.