Das "High Definition Multimedia Interface", kurz HDMI, war lange Zeit der modernste und leistungsfähige Standard zur Übertragung von Video- und Audiosignalen. Der 2003 eingeführte Anschluss hat sich mittlerweile bei den meisten Grafikkarten und Unterhaltungsmedien durchgesetzt und ist kontinuierlich dabei die alten Standards DVI und VGA abzulösen. Aber was steckt hinter dem kleinen aber leistungsfähigen Übertragungsstecker für Bewegbilder und Klang? Und was machte ihn so besonders? Eine kleine Geschichte des HDMI.
Inhaltsverzeichnis
- 1. Die analogen Anfänge: VGA und die Röhrenbildschirme
- 2. Die digitale Erneuerung: DVI
- 3. Der HDMI Standard und seine Neuerungen
- 1. Höhere Bildqualität
- 2. Audio und Video in einem Kabel
- 3. Kopierschutz und DRM
- 4. Kommunikation verschiedener Geräte über HDMI Anschlüsse
- 4. HDMI – nach schwierigem Start dennoch etabliert
Die analogen Anfänge: VGA und die Röhrenbildschirme
Früher war noch alles analog. Das gilt nicht nur für Großvaters Taschenuhr, die Festnetztelefone, die in einer Kiste im Keller verschwunden sind oder Quecksilberthermometer. Das galt auch für die frühe EDV und Computertechnik. Dabei war der Fortschritt revolutionär, als IBM 1987 den VGA (Video Graphics Array) Anschluss vorstellte. Fünfzehn kleine Pins übertrugen scharfe Bilder auf einen damals standardmäßig verwendeten Röhrenbildschirm bei 640 mal 480 Pixeln. Mit der Zeit stieg aber der Anspruch – sowohl der Geräte als auch der Nutzer. Denn ein analoges Signal ist in der Regel stufenlos und kann theoretisch unendlich viele Informationen aufnehmen und übertragen – eben auch solche, die unerwünscht sind. So kommt es zu Störeffekten, Flackern und Unschärfe. Die digitale Technik trat an, um unter anderem dieses Problem zu lösen.
Die digitale Erneuerung: DVI
Der 1999 herausgebrachte DVI Standard (Digital Visual Interface) war der erste serienmäßige Anschluss, der digital arbeiten konnte. Er wurde von der Digital Display Working Group (DDWG) entwickelt, die unter anderem aus Compaq, Intel, IBM, HP und NEC bestand. Betrachtet man "analog" als den allmählichen Übergang von einem Zustand in den anderen, dann bedeutet "digital" der sprunghafte Übergang: Die Übertragung funktioniert mit Nullen und Einsen beziehungsweise Daten, die in Paketen gesendet werden. Dadurch werden weniger und präzisere Informationen weitergegeben. DVI nutzt aber noch beides, sowohl analoge als auch digitale Bildübertragung. Digital kann der Anschluss dann genutzt werden, wenn die Grafikkarte über die TMDS Technik (Transition-Minimized Differential Signaling) verfügt. Sie verpackt und sendet über drei Kanäle (Lanes) die Farben rot, gelb und blau, die dann von einem Receiver entpackt, angezeigt und wieder zu einem Bild gemischt werden. Der Nachfolger von DVI, der HDMI Standard, verwendet noch immer TMDS.
Der HDMI Standard und seine Neuerungen
Der HDMI Standard wurde bis 2002 entwickelt und kam 2003 auf den Markt. Namhafte Unternehmen wie Hitachi, Philips, Sony, Thomson oder Toshiba gehörten zu den Begründern der Technologie. Sie war die erste rein digitale Schnittstelle und bot nicht mehr die Umwandlung von analogen in digitale Signale und umgekehrt an. Die erste HDMI Version (1.0) hatte vier entscheidende Vorteile gegenüber ihren Vorgängern.
Höhere Bildqualität
Es konnten scharfe Bilder zunächst bei einer Auflösung von 1920 mal 1080 Pixeln auf einer Bildwiederholungsfrequenz von 60 Hz angezeigt werden. Hz (Hertz) bezeichnet die Anzahl der Einzelbilder pro Sekunde, die auf den Monitor durch dessen Elektronenstrahl geschrieben werden. Durch eine häufigere Bildwiederholung wird ungewolltes Flimmern ausgeschlossen, aber auch die Verarbeitungszeit von Impulsen beispielsweise durch eine Maus werden kürzer. Damit wird die Steuerung der Bildoberfläche präziser. Das ist insbesondere im Gaming Bereich von Vorteil, da hier teilweise Reaktionen innerhalb von Millisekunden erfolgen.
Audio und Video in einem Kabel
Der HDMI Anschluss konnte neben Video- zum ersten Mal auch Audiosignale übertragen. Das schloss aber zunächst nur 8-Kanal-PCM, MPEG, Dolby Digital und DTS ein, während DVD-Audio im Raumklang 5.1 erst ab 2004 mit HDMI 1.1 unterstützt wurde. Damit war der Anschluss prädestiniert für moderne Fernseher und Unterhaltungselektronik.
Kopierschutz und DRM
Die hohe Qualität des Anschlusses barg nicht nur Vorteile für die Anzeige von Spielen, Audio- oder Videodateien. Es konnten jetzt auch über DVD-Brenner (Raub)Kopien von Filmen und Musik fast ohne Qualitätsverlust erstellt werden. Das machte vor allem der Film- und Musikindustrie Sorgen. Doch HDMI lernte immer besser mit Digital Rights Management (DRM) und Kopierschutz umzugehen. Zu DRM war zwar bereits der DVI Anschluss im begrenzten Maße fähig, mit HDMI wurde dieser Technologieteil aber noch weiterentwickelt.
Kommunikation verschiedener Geräte über HDMI Anschlüsse
Über ein HDMI Kabel können auch Steuersignale übergeben werden. Geräte, die über HDMI Anschlüsse gemeinsam angeschlossen sind, können miteinander kommunizieren. Es kann beispielsweise eingestellt werden, dass bei Anschalten des Blu-ray-Players automatisch das TV-Gerät in Betrieb geht. Außerdem kann eine Fernbedienung zum Einsatz kommen. Damit ist der Standard ohne Weiteres als eine Komponente in Smarthomes nützlich und integrierbar.
HDMI – nach schwierigem Start dennoch etabliert
Pioneer war der erste Hersteller, der Ende 2003 HDMI-fähige Komponenten auf den Markt brachte. Die Produkte waren zwei DVD-Player (Pioneer DV-668 AV und Pioneer DV-868 AVi) ein DVD-Recorder (Pioneer DVR-920 H-S) sowie zwei Plasma-Fernseher (Pioneer PDP-434 HDE und Pioneer PDP-504 HDE). Aber der Beginn verlief schleppend, schließlich war der Anschluss noch relativ unbekannt und die Geräte zunächst nur miteinander kompatibel. Andere Hersteller zogen nach und insbesondere für LED Plasmafernseher ist HDMI heute bei der Mehrheit der Geräte Standard. Dabei ist die Technik noch nicht komplett ausgereizt und wird stetig weiterentwickelt. Seit 2015 kann 32-Kanal-Audio genutzt werden und HDMI 2.0b ermöglicht die dynamische Synchronisation mehrerer Audio- und Video-Streams. Zwar hat der Standard mit dem Display Port, der neben Video- und Audiosignalen auch zusätzlich physische Impulse von Touch-Bildschirmen übertragen kann, direkte Konkurrenz bekommen. Dennoch wird uns das mittlerweile sechzehn Jahre alte HDMI wohl noch eine Weile begleiten.