HDMI-Schnittstelle und Spezifikationen
Die beteiligten Konzepte sind:
TMDS: (Time Minimized Differential Signal) Minimiertes Differenzsignalübertragungsverfahren, ist ein Differenzsignalübertragungsverfahren, das beim HDMI-Signalübertragungskanal angewendet wird.
HDCP: (High-bandwidth Digital Content Protection) Schutz digitaler Inhalte mit hoher Bandbreite.
DDC: Displaydatenkanal
CEC: Consumer Electronics Control
EDID: Erweiterte Display-Identifikationsdaten
E-EDIO: Erweiterte Identifikationsdaten für das Display
Ihre Darstellung im Übertragungsprozess von HDMI sieht in etwa wie folgt aus:
HDMI-Versionsentwicklung
HDMI 1.0
Die HDMI 1.0-Version wurde im Dezember 2002 eingeführt. Ihr größtes Merkmal ist die Integration einer digitalen Audiostream-Schnittstelle. Im Vergleich zur damals gängigen DVI-Schnittstelle ist sie fortschrittlicher und komfortabler.
HDMI Version 1.0 unterstützt Videostreaming vom DVD- zum Blu-ray-Format und verfügt über die CEC-Funktion (Consumer Electronics Control). Das bedeutet, dass in der Anwendung eine gemeinsame Verbindung zwischen allen angeschlossenen Geräten hergestellt werden kann, wodurch die Gerätegruppe bequemer zu steuern ist.
HDMI 1.1
Interview zur HDMI-Version 1.1 im Mai 2004. Unterstützung für DVD-Audio hinzugefügt.
HDMI 1.2
HDMI 1.2 wurde im August 2005 eingeführt, um die geringe Auflösung und die Kompatibilitätsprobleme von HDMI 1.1 mit Computern weitgehend zu beheben. Die Pixeltaktfrequenz von HDMI 1.2 liegt bei 165 MHz, und die Datenübertragungsrate erreicht 4,95 Gbit/s, was 1080p ermöglicht. Man kann sagen, dass HDMI 1.2 sowohl das 1080p-Problem von Fernsehern als auch das Problem der Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen Fernseher und Computer löst.
HDMI 1.3
Im Juni 2006 brachte das HDMI-1.3-Update die größte Änderung: Die Bandbreite der einzelnen Verbindungen wurde auf 340 MHz erhöht. Dadurch erreichen LCD-Fernseher Datenübertragungsraten von 10,2 Gbit/s. Die Version 1.3 besteht aus vier Kanalpaaren, wobei ein Paar als Taktkanal dient und die anderen drei Paare TMDS-Kanäle sind (zur Minimierung der Übertragung differenzieller Signale). Ihre Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 3,4 Gbit/s. Die drei Kanalpaare ergeben somit 3 * 3,4 = 10,2 Gbit/s. HDMI 1.3 erweitert die von HDMI 1.1 und 1.2 unterstützte 24-Bit-Farbtiefe erheblich auf 30, 36 und 48 Bit (RGB oder YCbCr). HDMI 1.3 unterstützt 1080p; einige weniger anspruchsvolle 3D-Formate werden ebenfalls unterstützt (theoretisch nicht, aber in der Praxis teilweise möglich).
HDMI 1.4
Die HDMI 1.4-Version unterstützt bereits 4K, ist jedoch auf eine Bandbreite von 10,2 Gbit/s beschränkt, wodurch maximal eine Auflösung von 3840 × 2160 und eine Bildrate von 30 FPS erreicht werden können.
HDMI 2.0
Die Bandbreite von HDMI 2.0 wurde auf 18 Gbit/s erweitert, es unterstützt sofort einsatzbereite Geräte und Hot-Plugging, eine Auflösung von 3840 × 2160 Pixeln sowie Bildwiederholraten von 50 und 60 Bildern pro Sekunde. Gleichzeitig werden im Audiobereich bis zu 32 Kanäle und eine maximale Abtastrate von 1536 kHz unterstützt. HDMI 2.0 definiert keine neuen digitalen Leitungen, Anschlüsse oder Schnittstellen und ist daher vollständig abwärtskompatibel zu HDMI 1.x. Die beiden bestehenden digitalen Leitungstypen können direkt weiterverwendet werden. HDMI 2.0 ersetzt HDMI 1.x nicht, sondern baut auf dessen Weiterentwicklung auf. Geräte, die HDMI 2.0 unterstützen sollen, müssen daher zunächst HDMI 1.x unterstützen.
Der Standard bietet eine Bandbreite von bis zu 48 Gbit/s und unterstützt genauer gesagt 7680 × 4320 Pixel bei 60 Hz sowie 4K bei 120 Hz. Die 4K-Auflösung umfasst 4096 × 2160 Pixel und 3840 × 2160 Pixel echtes 4K, während die HDMI 2.0-Spezifikation nur 4K bei 60 Hz unterstützt.
HDMI-Schnittstellentyp:
HDMI Typ A ist der am weitesten verbreitete Typ. HDMI-Kabel Mit 19 Pins, 13,9 mm Breite und 4,45 mm Dicke. Gängige Flachbildfernseher und Videogeräte sind mit dieser Schnittstellengröße ausgestattet. Typ A hat 19 Pins, eine Breite von 13,9 mm und eine Dicke von 4,45 mm. Heutzutage verfügen 99 % der im Alltag verwendeten Audio- und Videogeräte über diese Schnittstellengröße. Beispiele hierfür sind Blu-ray-Player, Media-Receiver, Notebooks, LCD-Fernseher, Projektoren usw.
HDMI B ist im Alltag relativ selten. Der HDMI-B-Anschluss hat 29 Pins und ist 21 mm breit. Die Datenübertragungsgeschwindigkeit von HDMI B ist fast doppelt so hoch wie die von HDMI A und entspricht der von DVI Dual-Link. Da die meisten Audio- und Videogeräte mit einer Frequenz unter 165 MHz arbeiten und HDMI B über 270 MHz benötigt, ist er für Heimanwender ungeeignet und wird heute nur noch in bestimmten professionellen Bereichen, beispielsweise bei der WQXGA-Auflösung (2560 × 1600), eingesetzt.
HDMI Typ C, oft auch Mini-HDMI genannt, ist hauptsächlich für kleine Geräte konzipiert. Er verwendet ebenfalls 19 Pins und ist mit 10,42 × 2,4 mm fast ein Drittel kleiner als Typ A. Sein Anwendungsbereich ist daher sehr begrenzt; er wird hauptsächlich in tragbaren Geräten wie Digitalkameras, tragbaren Abspielgeräten und ähnlichen Geräten eingesetzt.
HDMI Typ D, auch bekannt als Micro-HDMI, ist der neueste Schnittstellentyp und zeichnet sich durch seine nochmals reduzierte Größe aus. Das zweireihige Pin-Design mit 19 Pins misst nur 6,4 mm in der Breite und 2,8 mm in der Dicke – ähnlich wie beim Mini-USB-Anschluss. Er wird hauptsächlich in kleinen Mobilgeräten eingesetzt und eignet sich besonders für tragbare Geräte und Fahrzeuge, beispielsweise Mobiltelefone und Tablets.
HDMI Typ E wird hauptsächlich für die Audio- und Videoübertragung von Fahrzeug-Entertainmentsystemen verwendet. Aufgrund der instabilen Bedingungen im Fahrzeuginnenraum ist HDMI Typ E so konzipiert, dass er Eigenschaften wie Stoßfestigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, hohe Festigkeit und Toleranz gegenüber großen Temperaturschwankungen aufweist. Die mechanische Verriegelung gewährleistet eine zuverlässige Kontaktierung.