Art | Digitaler Audio- / Video- / Datenanschluss |
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Autor |
HDMI-Gründer (7 Mitglieder) HDMI-Forum (87 Mitglieder) |
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Erstellungsdatum | Dezember 2002 |
Produktionsdatum | 2003 bis heute |
Breite | Typ A (13,9 mm ), Typ C (10,42 mm ), Typ D (6,4 mm ) |
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Höhe | Typ A (4,45 mm ), Typ C (2,42 mm ), Typ D (2,8 mm ) |
Hot Plugging | Ja |
Extern | Ja |
Broschen |
19 (Typ A, C & D) 29 (Typ B) |
Nummer | |
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Pin 1 | TMDS Data2 + |
Pin 2 | TMDS Data2 Shield |
Pin 3 | TMDS Data2− |
Pin 4 | TMDS-Daten1 + |
Pin 5 | TMDS Data1 Shield |
Pin 6 | TMDS-Daten1− |
Pin 7 | TMDS Data0 + |
Pin 8 | TMDS Data0 Shield |
Pin 9 | TMDS Data0− |
Pin 10 | TMDS Clock + |
Pin 11 | TMDS Clock Shield |
Pin 12 | TMDS Clock− |
Pin 13 | KEK |
Pin 14 | HEC (HDMI 1.4) |
Pin 15 | SCL |
Pin 16 | SDA |
Pin 17 | DDC / CEC / HEC Masse (Masse) |
Pin 18 | +5 V. |
Pin 19 | Hot-Plug-Erkennung (alle Versionen) HEC Data + (optional, HDMI 1.4 mit Ethernet) |
Das High-Definition-Multimedia-Interface ( HDMI ) (auf Französisch „ High-Definition- Multimedia-Interface “) ist ein vollständig digitaler Audio- / Videostandard und eine Schnittstelle zur Übertragung verschlüsselter Streams aus unkomprimierten Videodaten und komprimierbaren Audiodaten. Es ist für den allgemeinen öffentlichen Markt bestimmt.
Mit HDMI kann eine DRM- Audio- / Videoquelle über ein Kupfer- oder Glasfaserkabel (z. B. einen Blu-ray-Player , einen Computer oder eine Spielekonsole) mit einem kompatiblen Gerät wie einem HD-Fernseher , einem Videoprojektor oder einem Virtual-Reality-Headset verbunden werden (Rückgabe von Informationen) über USB).
Der HDMI-Standard ermöglicht die Verwendung verschiedener digitaler Videoformate, einschließlich Standard Definition (SD), Enhanced Definition (ED) und High Definition (HD) sowie Mehrkanalton, indem die vollständigen Daten mithilfe eines einzigen Kabels übertragen werden. Bestimmte zusätzliche Daten werden ebenfalls von dieser Norm übermittelt (Umschalten, Synchronisieren, stereoskopische Informationen usw.). Mehrere Ebenen unterscheiden den HDMI-Standard. Sie werden durch eine Zahl und möglicherweise einen Buchstaben symbolisiert, die mit dem Akronym verbunden sind. Zum Beispiel: HDMI 1.0, HDMI 1.3, HDMI 1.4a usw.
HDMI ist mit verschiedenen Sendestandards oder digitalen Übertragungen wie digitalem terrestrischem Fernsehen , IPTV , digitalem Satelliten- oder Kabelfernsehen kompatibel .
Das HDMI-Format verwendet einen Prozess, der den Fluss von Videodaten durch TMDS für die Übertragung konditioniert und koordiniert (kapselt) . Bei der Erstellung des HDMI-Standards wurde die maximale Bitrate oder Übertragungsrate auf 165 Megapixel / Sekunde festgelegt . Diese Rate wurde als ausreichend geschätzt, um eine Videoauflösung von bis zu 1080 Pixel bei 60 Hz oder UXGA- Standard ( 1600 × 1200 ) sicherzustellen . Die Verbesserung des Standards (HDMI 1.3 und höher) ermöglichte es jedoch, eine Übertragung mit bis zu 340 Megapixeln / Sekunde kompatibel zu machen .
Geräte, die über HDMI angeschlossen sind, müssen den sRGB- Farbraum mit 8 Bit pro Komponente implementieren . Die Möglichkeit, den YCbCr- Farbraum sowie größere Farbtiefen zu verwenden, ist optional.
HDMI kann auch Tonsignale mit bis zu 8 unkomprimierten digitalen Kanälen mit einer Abtastrate von 192 kHz für 24 Bit / Sample übertragen und ermöglicht die Verwendung komprimierter Audiostreams wie DTS und Dolby Digital . Diese Signale werden auch gemäß dem TMDS-Übertragungsstandard kombiniert und verarbeitet (gekapselt).
Diese Funktionen ermöglichen die Kompatibilität mit dem Super Audio CD (SACD) -Format und bieten eine Bitrate, die bis zum 64-fachen der Leistung einer Audio-CD beträgt.
Der HDMI 1.3-Standard bietet einen sehr leistungsstarken Audiostream - ohne Qualitätsverlust (auf Englisch verlustfrei ) -, der die Dolby TrueHD- oder DTS-HD Master Audio- Formate verwenden kann .
Die Version 1.4 des HDMI-Standards stellt eine wichtige Weiterentwicklung dar, die die Übertragung von Full HD 3D (1080p) , DTS: X sowie Dolby Atmos ermöglicht.
Der Typ B- Anschluss verfügt über 29 Pins, die Kompatibilität mit sehr hohen Auflösungen (mit einiger Skalierbarkeit) bieten. Es ist für Auflösungen höher als WQSXGA ( 3200 × 2048 ) geeignet .
Der Typ A ist abwärtskompatibel mit DVI Single-Link (DVI-D, DVI-I, aber nicht DVI-A), das häufig für Computermonitore und Grafikkarten von Computern verwendet wird. Mit einem einfachen Adapter ist daher jedes Quellgerät, das den DVI-D-Standard verwendet, nahezu kompatibel mit einem Bildschirm dieses Standards und umgekehrt. Audiodaten werden jedoch nicht immer übertragen (TMDS-Standard, Audio während des Austastens ), aber die Verbindung ermöglicht dies und bestimmte Produkte (High-End-Grafikkarten, Satellitenempfänger usw.) verwenden sie.
Andererseits können die für HDMI spezifischen Fernbedienungsdaten (CEC-Pin) nicht verwendet werden, da sie für die DVI- Verbindung nicht vorhanden sind .
Nach dem gleichen Prinzip ist HDMI Typ B abwärtskompatibel mit DVI Dual-Link-Konnektivität .
Die proprietäre HDCP- Technologie ( Digital Content Protection ) mit hoher Bandbreite, die von Digital Content Protection LLC, einer Tochtergesellschaft von Intel, entwickelt wurde, versucht, das Kopieren von HD-Streams zu verhindern. Dieses digitale Schloss ist eng mit dem HDMI-Standard verbunden und kann nicht beseitigt werden. Ohne HDCP- Kompatibilität eines der Geräte (Quelle oder Anzeige) können einige HD-Videosignale nicht in ihrer ursprünglichen Definition wiederhergestellt werden, sondern in niedriger Auflösung oder gar nicht angezeigt werden.
Der Schlüssel zu HDCP (der Hauptschlüssel ) wurde jedoch im Internet in veröffentlichtSeptember 2010Dies ermöglicht die Entwicklung von Entschlüsselungswerkzeugen, sodass Benutzer auf HD-Videostreams zugreifen können, die von Geräten mit HDCP-Technologie stammen.
Die Gründer von HDMI sind die folgenden Elektronikhersteller: Hitachi , Matsushita Electric Industrial ( Panasonic / National / Quasar), Philips , Sony , Thomson (RCA) , Toshiba und Silicon Image .
Die Digital Content Protection , LLC (eine Tochtergesellschaft von Intel ) definiert die Spezifikation HDCP für HDMI.
HDMI wird von großen Produktionsstudios wie Fox , Universal , Warner und Disney unterstützt .
SDTV ( Standard Definition TV ):
EDTV (von English Enhanced Definition TV Enhanced Resolution ):
HDTV ( High Definition Television High Definition ):
AnmerkungenDer HDMI-Standard ist mit allen drei Ebenen der digitalen Definition (SD zu HDTV) kompatibel und ermöglicht die Skalierbarkeit des Systems für zukünftige Standards.
Die unterstützten Audioformate sind:
Von Silicon Image entwickeltes Multiplexing- und digitales Übertragungsverfahren, mit dem sehr große Datenmengen über ein abgeschirmtes Kabel übertragen werden können. Das HDMI-Kabel enthält drei separate TMDS-Kanäle. Jeder von ihnen kann einen Stream von bis zu 3,4 Gbit / s übertragen - für eine maximale Summe von 10,2 Gbit / s pro HDMI-Verbindung.
Der HDMI 1.3-Pegel verwendet eine doppelte digitale Bandbreite von 165 MHz bis 340 MHz . Die verwendete Gesamtgeschwindigkeit wurde von 4,95 Gbit / s auf 10,2 Gbit / s erhöht .
Ein TMDS-Synchronisationskanal ermöglicht das Multiplexen des Datenstroms durch Redundanz und stellt somit die Integrität der Nachricht auch bei Kabellängen von mehr als 3 Metern sicher.
Um die Funktionalität eines Audio- / Videopakets zu erweitern, müssen die Komponenten mit dem optionalen CEC-Standard kompatibel sein. Kompatible Geräte können in beide Richtungen kommunizieren (Bildschirm zu Leser und Leser zu Bildschirm) und Steuerbefehle übertragen. Mit der „Universal Play-Taste“ ( One Touch Play ) können alle Geräte, die zum Abspielen einer Quelle erforderlich sind, gleichzeitig mit einer einzigen Taste auf der Fernbedienung oder auf der Vorderseite eines der Geräte eingeschaltet werden. Ebenso kann ein an einen Fernsehbildschirm angeschlossener Camcorder über die Fernsehfernbedienung bedient werden.
Zusätzliche optionale Funktionen:
Es gibt verschiedene Arten von HDMI-Anschlüssen. Die drei häufigsten sind A, C und D:
Typ A-Stecker (Buchse):
Brosche | Signaltyp | Brosche | Signaltyp | |
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1 | TMDS Data2 + | |||
2 | TMDS Data2 Shield | |||
3 | TMDS-Daten2– | |||
4 | TMDS-Daten1 + | |||
5 | TMDS Data1 Shield | |||
6 | TMDS-Daten1– | |||
7 | TMDS Data0 + | |||
8 | TMDS Data0 Shield | |||
9 | TMDS Data0– | |||
10 | TMDS Clock + | |||
11 | TMDS Clock Shield | |||
12 | TMDS Clock– | |||
13 | KEK | |||
14 | HEC (HDMI 1.4) | |||
fünfzehn | SCL | |||
16 | SDA | |||
17 | DDC / CEC / HEC Ground | |||
18 | +5 V Stromversorgung | |||
19 | Hot Plug Detect oder HEC (HDMI 1.4) | |||
Der HDMI-Standard Typ A definiert keine Sicherheit gegen mechanische Verbindungsprobleme. Es gibt Befestigungslösungen mit einer Schraube, die mit vielen HDMI-Geräten funktionieren. Es wird die Tatsache genutzt, dass viele Geräte eine Schraube unter / über der HDMI-Buchse haben, um die mechanische Stabilität der Verbindung zu gewährleisten. Es gibt zwei verschiedene Abstände zwischen der Schraube und der HDMI-Buchse. eine kurze (5,6 mm ) und eine lange (7 mm ). Diese Art von System wird in der Berufswelt verwendet, um die Verbindung zu gewährleisten.
Es gibt auch Versionen, die mit dem nicht standardisierten Typ A kompatibel sind. Dadurch werden Kabelschuhe hinzugefügt, die an der HDMI-Buchse hervorstechen, um die Verbindung zu sichern. Es gibt verschiedene patentierte Systeme wie das Secure-Lock-System oder den V-Grip . Unter seinen Systemen können wir das ULS ( Ultra-Lock-System ) feststellen, das durch Bewegen eines Teils von einer verriegelten Position in eine entriegelte Position übergeht, die der abschließbaren Version des DisplayPort ähnelt .
Die Geräte werden so hergestellt, dass sie verschiedenen Versionen der Spezifikation entsprechen, wobei jeder Version eine Nummer zugewiesen wird. Jede Version der Spezifikation verwendet denselben Kabeltyp, erhöht jedoch die Bandbreite und / oder die Kapazität dessen, was im Kabel übertragen werden kann. Ein Produkt mit einer solchen Version bedeutet nicht unbedingt, dass es alle Funktionen enthält, die für diese Version aufgeführt sind, da einige Funktionen optional sind, z. B. Deep Color und xvYCC .
Erste Spezifikation , veröffentlicht am9. Dezember 2002
Veröffentlicht auf 20. Mai 2004
Veröffentlicht auf 22. August 2005
Veröffentlicht auf 14. Dezember 2005
Veröffentlicht auf 22. Juni 2006
Veröffentlicht auf 10. November 2006
Veröffentlicht auf 26. März 2007
Veröffentlicht auf 9. November 2007
Veröffentlicht auf 24. August 2008
Veröffentlicht auf 28. Mai 2009
Veröffentlicht auf 4. März 2010
Der HDMI 1.4a-Standard verlangt, dass 3D-Anzeigegeräte mit dem 3D-Konfigurationsformat bei Auflösungen von 720p50 und 1080p24 oder 720p60 und 1080p30 kompatibel sind, und dies gemäß dem horizontalen Side-by-Side-Prozess (SBS), entweder bei 1080i50 oder 1080i60 und im " Top-and-Bottom " -Modus oder bei 720p50 und 1080p24 oder 720p60 und 1080p30.
Das 8. Januar 2013, HDMI Licensing, LLC gab bekannt, dass die Entwicklung von 83 Mitgliedern des HDMI-Forums produziert wird und voraussichtlich im ersten Halbjahr 2013 abgeschlossen sein wird.
Basierend auf dem HDMI-Forumstreffen ist geplant, den maximalen TMDS- Durchsatz pro Kanal von 3,4 Gbit / s auf 6 Gbit / s zu erhöhen , was eine maximale Bandbreite von 18 Gbit / s ermöglichen würde . Dies ermöglicht 4K mit 60 FPS . Weitere erwartete Funktionen sind: Unterstützung für 4: 2: 0- Chroma-Subsampling , Unterstützung für 24 IPS für 3D-Formate, verbesserte 3D-Kompatibilität, Unterstützung für mehr als 8 Audiokanäle, Unterstützung für die HE- Audio-Standards AAC und DRA , dynamische Lippensynchronisation und zusätzliche CEC-Funktionalität .
Das HDMI-Forum kündigt den HDMI 2.0-Standard an 4. September 2013Es unterstützt 4K mit 60 Bildern pro Sekunde.
Das 8. April 2015Der HDMI 2.0a- Standard wird vom HDMI-Forum mit der erweiterten Unterstützung für statisches HDR ( High Dynamic Range ) formalisiert , eine Reihe digitaler Techniken zum Erzielen eines großen Dynamikbereichs in einem Bild.
HDMI 2.0b unterstützt Hybrid Log-Gamma (HLG) HDR. HLG verwendet 10-Bit-Codierung und statisches HDR (wie HDR10) und wird in der Rundfunkwelt verwendet (BBC in Großbritannien und NHK in Japan). Einige Fernsehgeräte von Sony und LG unterstützen HLG.
Das 28. November 2017Der HDMI 2.1- Standard wird vom HDMI-Forum formalisiert . Es unterstützt Dynamic HDR (wie Dolby Vision und HDR10 +) und Dolby Atmos (e-ARC).
Der Schwerpunkt wurde auf die Erhöhung der Bandbreite gelegt, die jetzt 48 Gbit / s erreicht. Genug, um 4K bei 120 Hz oder 8K bei 60 Hz zu machen und 10K anzuzeigen. Beachten Sie, dass einige Auflösungen automatisch einen DSC-Komprimierungsmodus verwenden, um innerhalb der Bandbreite von 48 Gbit / s zu bleiben.
HDMI-Version | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 2.0 | 2.0a | 2.1 |
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Veröffentlichungsdatum | 9. Dezember 2002 | 20. Mai 2004 | 8. August 2005 | 22. Juni 2006 | 28. Mai 2009 | 4. September 2013 | 8. April 2015 | 28. November 2017 |
Maximale Taktfrequenz ( MHz ) | 165 | 340 | 600 | |||||
Maximaler Durchsatz pro Kanal ( Gbit / s ) einschließlich 8b / 10b Overhead | 1,65 | 3.40 | 6 | |||||
Maximaler Gesamtdurchsatz (Gbit / s) einschließlich 8b / 10b Overhead | 4,95 | 10.2 | 18 | 48 | ||||
Maximaler Gesamtdurchsatz (Gbit / s) bei entferntem 8b / 10b-Overhead | 3,96 | 8.16 | 14.4 | |||||
Maximale Audio-Bitrate ( Mbit / s ) | 36,86 | 49.152 (IEC61937 und DST Audio) | ||||||
Maximale Farbtiefe (Bit / Pixel) | 24 | 48 | 48 HDR | |||||
Maximale Einzelverbindungsauflösung bei 24 Bit / Pixel | 1920 × 1200p60 | 2560 × 1600p75 | 4096 × 2160p60 | 4096 x 2160p120 |
Frequenzunterstützung gemäß den Auflösungen:
Die Hauptbeschränkung bei der Auswahl des HDMI-Kabels ist die Kabellänge, die zwischen der Signalquelle ( Box , DVD-Player , Blu-ray ...) und dem Signalempfänger ( TV , Videoprojektor ...) erforderlich ist.
Grundsätzlich schwächt das Kabel das Signal unterhalb einer Länge von 10 Metern nicht. Über diese Länge hinaus wird empfohlen, in ein Verstärker- / Repeater-Kabel zu investieren, um zu verhindern, dass das Signal zu stark geschwächt wird. Einige Kabel verfügen über einen integrierten Repeater-Prozessor. Es ist auch möglich, Kabel mit breiten Kupferdrähten von AWG20 oder AWG22 anstelle des Standard-AWG30 zu wählen, selbst bei 99,99 % Kupfer , Empfehlung 99,999 % Kupfer bei AWG26.
Der Standard ist ein Maximum, das selten erreicht wird, da er quantifizierte Flüsse unter idealen Bedingungen darstellt. Einige Hersteller ändern den AWG- Abschnitt, wenn die Länge größer ist, Kabelhersteller halten sich bei Bedarf an den AWG-Kupferqualitätsstandard mit einem Repeater, andere Hersteller bieten Optiken an, um 8k vorzubereiten und 4k sicherzustellen. Schließlich ist der Preis für 1 Meter hoch, aber nicht so hoch, als ob Sie einen Repeater wählen würden. Einige Hersteller spielen die Sektion eher mit Handelsnominierungen als mit professioneller Länge.
Als Geschäftsargument werden häufig „überlegene“ Kabel genannt, die eine „optimale Signalübertragung mit hochreinem Mehrkanalbild und -ton“ bieten. Zertifizierungen ( z. B. Standard 1.3, 1.4 oder andere) können ebenfalls als solche verwendet werden.
Es ist zu beachten, dass im Zusammenhang mit der digitalen Übertragung die Übertragungsqualität einen digitalen Datenstrom betrifft, der im Gegensatz zu analogen Übertragungen ungültig ist, wenn er unvollständig ist. Das Signal wird nicht korrekt empfangen, wenn die Dämpfung zu stark ist, da das Signal verrauscht oder sogar unbrauchbar wird.
Ein HDMI-Kabel mit "geringer Qualität" kann genauso gut wie andere High-End-Modelle Audio / Video übertragen, wenn seine Länge relativ kurz ist und die Geräte von guter Qualität sind. Um diese "minderwertigen" Kabel zu bauen, die manchmal als "HDMI-kompatible" Hersteller bezeichnet werden und hauptsächlich in Asien ansässig sind, verwenden Sie verschiedene Techniken: Kupferbeschichtete Stahlleiter anstelle von Kupfer, Bündelung von Abschirmungen, um die Anzahl der Leiter zu verringern. Wenn das Kabel das Signal unterstützt In den meisten Fällen und mit begrenzten Auflösungen (1080P, 4K 30Hz) erfüllt es selten die von der HDMI-Organisation auferlegten Standards und hat aufgrund der Oxidation der Leiter eine begrenzte Lebensdauer.
Es gibt auch Glasfaserkabel, die die Verwendung von Kupferkabeln mit großem Durchmesser für große Entfernungen vermeiden.
Einige Umgebungen erfordern jedoch besondere Vorsichtsmaßnahmen: