HDMI-Versionen_2

HDMI-Versionen_2

HDMI (High-Definition Multimedia Interface) ist eine kompakte Audio-/Videoschnittstelle zum Übertragen unkomprimierter Videodaten und komprimierter oder unkomprimierter digitaler Audiodaten von einem HDMI-kompatiblen Quellgerät an einen kompatiblen Computermonitor, Videoprojektor, digitalen Fernseher oder ein digitales Audiogerät. HDMI ist ein digitaler Ersatz für bestehende analoge Videostandards.

HDMI implementiert die EIA/CEA-861-Standards, die Videoformate und Wellenformen, den Transport von komprimiertem, unkomprimiertem und LPCM-Audio, Hilfsdaten und Implementierungen des VESA EDID definieren. Die von HDMI übertragenen CEA-861-Signale sind elektrisch mit dem CEA kompatibel -861-Signale, die von der digitalen visuellen Schnittstelle (DVI) verwendet werden. Bei Verwendung eines DVI-zu-HDMI-Adapters ist weder eine Signalkonvertierung erforderlich, noch kommt es zu einem Verlust der Videoqualität. Die CEC-Funktion (Consumer Electronics Control) ermöglicht es HDMI-Geräten, sich bei Bedarf gegenseitig zu steuern, und ermöglicht dem Benutzer die Bedienung mehrerer Geräte mit einer Fernbedienung.

Seit der ersten Veröffentlichung der Technologie wurden mehrere Versionen von HDMI entwickelt und eingesetzt, alle verwenden jedoch dasselbe Kabel und denselben Anschluss. Neuere Versionen unterstützen optional erweiterte Funktionen wie 3D, eine Ethernet-Datenverbindung sowie verbesserte Audio- und Videokapazität, Leistung und Auflösung.

Die Produktion von HDMI-Produkten für Endverbraucher begann Ende 2003. In Europa ist entweder DVI-HDCP oder HDMI in der HD-Ready-In-Store-Kennzeichnungsspezifikation für Fernsehgeräte für HDTV enthalten, die 2005 von EICTA mit SES Astra formuliert wurde. HDMI tauchte erstmals bei Endverbrauchern auf HDTV-Camcorder und digitale Fotokameras im Jahr 2006. Bis zum 8. Januar 2013 (zehn Jahre nach der Veröffentlichung der ersten HDMI-Spezifikation) wurden über 3 Milliarden HDMI-Geräte verkauft.


HDMI (High-Definition-Multimedia-Schnittstelle)


Offizielles HDMI-Logo und Standardanschluss

Typ: Digitaler Audio-/Video-/Datenanschluss

Produktionsgeschichte
Designer: HDMI-Gründer (7 Unternehmen)
HDMI-Forum (87 Unternehmen)
Entworfen: Dezember 2002
Hersteller: HDMI Adopters (über 1.300 Unternehmen)
Produziert: 2003–heute

Allgemeine Spezifikation
Breite: Typ A (13,9 mm), Typ C (10,42 mm), Typ D (6,4 mm)
Höhe: Typ A (4,45 mm), Typ C (2,42 mm), Typ D (2,8 mm)
Hot-Plug-fähig: Ja
Extern: Ja
Audiosignal: LPCM, Dolby Digital, DTS, DVD-Audio, Super Audio CD, Dolby Digital Plus, Dolby TrueHD, DTS-HD High Resolution Audio, DTS-HD Master Audio, MPCM, DSD, DST
Videosignal Maximale Auflösung begrenzt durch die verfügbare Bandbreite
Stifte: Typen A, C und D (19), Typ B (29)

Daten
Datensignal: Ja
Bitrate: bis zu 18 Gbit/s in HDMI 2.0
Protokoll: TMDS

Pin heraus



HDMI-Buchse Typ A
Pin 1: TMDS Data2+
Pin 2: TMDS Data2 Shield
Pin 3: TMDS Data2−
Pin 4: TMDS Data1+
Pin 5: TMDS Data1 Shield
Pin 6: TMDS Data1−
Pin 7: TMDS Data0+
Pin 8: TMDS Data0 Shield
Pin 9: TMDS Data0−
Pin 10: TMDS Clock+
Pin 11: TMDS-Taktschild
Pin 12: TMDS Clock−
Pin 13: CEC
Pin 14: Reserviert (HDMI 1.0–1.3c), Utility/HEAC+ (optional, HDMI 1.4+ mit HDMI-Ethernet und Audio Return Channel (HEAC))
Pin 15: SCL (I²C Serial Clock für DDC)
Pin 16: SDA (Serielle I²C-Datenleitung für DDC)
Pin 17: DDC/CEC/HEAC-Masse
Pin 18: +5 V (max. 0,05 Ampere)
Pin 19: Hot-Plug-Erkennung (alle Versionen) und HEAC− (optional, HDMI 1.4+ mit HDMI Ethernet und Audio Return Channel (HEAC))


auf Consumer-HDTV-Camcordern und digitalen Fotokameras im Jahr 2006. Bis zum 8. Januar 2013 (zehn Jahre nach der Veröffentlichung der ersten HDMI-Spezifikation) wurden über 3 Milliarden HDMI-Geräte verkauft.

Geschichte


Die HDMI-Gründer sind Hitachi, Matsushita Electric Industrial (Panasonic/National/Quasar), Philips, Silicon Image, Sony, Thomson, RCA und Toshiba. Digital Content Protection, LLC bietet HDCP (das von Intel entwickelt wurde) für HDMI. HDMI hat das Unterstützung der Filmproduzenten Fox, Universal, Warner Bros. und Disney sowie der Systembetreiber DirecTV, EchoStar (Dish Network) und CableLabs.

Die HDMI-Gründer begannen am 16. April 2002 mit der Entwicklung von HDMI 1.0 mit dem Ziel, einen AV-Anschluss zu schaffen, der abwärtskompatibel mit DVI ist. Damals wurden DVI-HDCP (DVI mit HDCP) und DVI-HDTV (DVI-HDCP mit dem Videostandard CEA-861-B) auf HDTVs verwendet. HDMI 1.0 wurde entwickelt, um DVI-HDTV durch die Verwendung eines kleineren zu verbessern Anschluss und zusätzliche Unterstützung für Audio sowie erweiterte Unterstützung für YCbCr und Steuerungsfunktionen für Unterhaltungselektronik.

Das erste Authorized Testing Center (ATC), das HDMI-Produkte testet, wurde am 23. Juni 2003 von Silicon Image in Kalifornien, USA, eröffnet. Das erste ATC in Japan wurde am 1. Mai 2004 von Panasonic in Osaka eröffnet. Das erste ATC in Europa wurde von Philips am 25. Mai 2005 in Caen, Frankreich, eröffnet. Das erste ATC in China wurde von Silicon Image am 21. November 2005 in Shenzhen eröffnet. Das erste ATC in Indien wurde am 12. Juni 2008 von Philips in Bangalore eröffnet. Die HDMI-Website enthält eine Liste aller ATCs.

Laut In-Stat belief sich die Zahl der verkauften HDMI-Geräte im Jahr 2004 auf 5 Millionen, im Jahr 2005 auf 17,4 Millionen, im Jahr 2006 auf 63 Millionen und im Jahr 2007 auf 143 Millionen. HDMI ist laut In-Stat zum De-facto-Standard für HDTVs geworden Im Jahr 2007 verfügten etwa 90 % der digitalen Fernsehgeräte über HDMI. In-Stat schätzt, dass im Jahr 2008 229 Millionen HDMI-Geräte verkauft wurden. Am 8. April 2008 gab es über 850 Unterhaltungselektronik- und PC-Unternehmen, die die HDMI-Spezifikation übernommen hatten (HDMI Adopters). Am 7. Januar 2009 wurde HDMI Licensing, LLC gab bekannt, dass HDMI eine installierte Basis von über 600 Millionen HDMI-Geräten erreicht hat. In-Stat schätzt, dass 2009 394 Millionen HDMI-Geräte verkauft werden und dass alle digitalen Fernseher bis Ende 2009 über mindestens einen HDMI-Eingang verfügen werden.

Am 28. Januar 2008 berichtete In-Stat, dass die Auslieferungen von HDMI im Jahr 2008 voraussichtlich die von DVI übersteigen werden, was vor allem auf den Markt für Unterhaltungselektronik zurückzuführen ist.

Im Jahr 2008 verlieh das PC Magazine dem CEC-Teil der HDMI-Spezifikation einen Technical Excellence Award in der Kategorie „Heimkino“ für eine „Innovation, die die Welt verändert hat“. Zehn Unternehmen wurden für ihre HDMI-Entwicklung mit einem Technology and Engineering Emmy Award ausgezeichnet der National Academy of Television Arts and Sciences am 7. Januar 2009.

Am 25. Oktober 2011 wurde das HDMI-Forum von den HDMI-Gründern gegründet, um eine offene Organisation zu schaffen, damit interessierte Unternehmen an der Entwicklung der HDMI-Spezifikation teilnehmen können. Alle Mitglieder des HDMI-Forums haben das gleiche Stimmrecht und können an der technischen Diskussion teilnehmen Arbeitsgruppe und kann bei Wahl im Vorstand vertreten sein. Es gibt keine Begrenzung für die Anzahl der im HDMI-Forum zugelassenen Unternehmen, allerdings müssen Unternehmen eine jährliche Gebühr von 15.000 US-Dollar zahlen, zuzüglich einer jährlichen Gebühr von 5.000 US-Dollar für diejenigen Unternehmen, die dort tätig sind der Vorstand. Der Vorstand wird aus 11 Unternehmen bestehen, die alle zwei Jahre durch eine allgemeine Abstimmung der Mitglieder des HDMI-Forums gewählt werden. Die gesamte zukünftige Entwicklung der HDMI-Spezifikation wird im HDMI-Forum stattfinden und darauf aufbauen die HDMI 1.4b-Spezifikation. Ebenfalls am selben Tag gab HDMI Licensing, LLC bekannt, dass es über 1.100 HDMI-Anwender gab und dass seit der Einführung des HDMI-Standards über 2 Milliarden HDMI-fähige Produkte ausgeliefert wurden. Ab dem 25. Oktober 2011 fiel die gesamte Entwicklung der HDMI-Spezifikation in die Verantwortung des neu gegründeten HDMI-Forums.

Am 8. Januar 2013 gab HDMI Licensing, LLC bekannt, dass es über 1.300 HDMI-Anwender gab und dass seit der Einführung des HDMI-Standards über 3 Milliarden HDMI-Geräte ausgeliefert wurden. Der Tag markierte auch den 10. Jahrestag der Veröffentlichung der ersten HDMI-Spezifikation.

Spezifikationen


Siehe auch: HDMI 1.3a-Spezifikationen
Die HDMI-Spezifikation definiert die Protokolle, Signale, elektrischen Schnittstellen und mechanischen Anforderungen des Standards. Die maximale Pixeltaktrate für HDMI 1.0 betrug 165 MHz, was ausreichte, um 1080p und WUXGA (1920×1200) bei 60 Hz zu unterstützen. HDMI 1.3 erhöhte diese auf 340 MHz, was eine höhere Auflösung (z. B. WQXGA, 2560×1600) über eine einzige digitale Verbindung ermöglicht. Eine HDMI-Verbindung kann entweder Single-Link (Typ A/C) oder Dual-Link (Typ B) sein und eine Videopixelrate von 25 MHz bis 340 MHz (für eine Single-Link-Verbindung) oder 25 MHz bis 680 MHz haben (für eine Dual-Link-Verbindung). Videoformate mit Raten unter 25 MHz (z. B. 13,5 MHz für 480i/NTSC) werden mit einem Pixelwiederholungsschema übertragen.

Audio/Video
HDMI verwendet die Standards Consumer Electronics Association/Electronic Industries Alliance 861. HDMI 1.0 bis HDMI 1.2a verwendet den EIA/CEA-861-B-Videostandard, HDMI 1.3 verwendet den CEA-861-D-Videostandard und HDMI 1.4 verwendet den CEA-861-E-Videostandard. Das CEA-861-E-Dokument definiert „Videoformate und Wellenformen; Kolorimetrie und Quantisierung; Transport von komprimiertem und unkomprimiertem sowie linearer Pulscodemodulation (LPCM), Audio; Transport von Hilfsdaten; und Implementierungen der Enhanced Extended Display Identification der Video Electronics Standards Association (VESA). Datenstandard (E-EDID)“. Am 15. Juli 2013 gab die CEA die Veröffentlichung von CEA-861-F bekannt, einem Standard, der von Schnittstellen wie DVI, HDMI und LVDS verwendet werden kann. CEA-861-F bietet Unterstützung für mehrere Ultra HD-Videoformate und zusätzliche Farbräume.

Um eine grundlegende Kompatibilität zwischen verschiedenen HDMI-Quellen und Displays (sowie Abwärtskompatibilität mit dem elektrisch kompatiblen DVI-Standard) sicherzustellen, müssen alle HDMI-Geräte den sRGB-Farbraum mit 8 Bit pro Komponente unterstützen. Die Unterstützung des YCbCr-Farbraums und höherer Farbtiefen („Deep Color“) ist optional. HDMI ermöglicht sRGB 4:4:4 Chroma-Unterabtastung (8–16 Bit pro Komponente), xvYCC 4:4:4 Chroma-Unterabtastung (8–16 Bit pro Komponente) und YCbCr 4:4:4 Chroma-Unterabtastung (8–16 Bit pro Komponente). ) oder YCbCr 4:2:2 Chroma-Unterabtastung (8–12 Bit pro Komponente). Die von HDMI nutzbaren Farbräume sind ITU-R BT.601, ITU-R BT.709-5 und IEC 61966-2-4.

Wenn ein HDMI-Gerät für digitales Audio Audio unterstützt, muss es das Basisformat unterstützen: Stereo (unkomprimiert) PCM. Andere Formate sind optional, wobei HDMI bis zu 8 Kanäle unkomprimierten Audios mit Abtastgrößen von 16 Bit, 20 Bit und 24 Bit und Abtastraten von 32 kHz, 44,1 kHz, 48 kHz, 88,2 kHz, 96 kHz ermöglicht. 176,4 kHz und 192 kHz.[HDMI unterstützt außerdem jeden IEC 61937-konformen komprimierten Audiostream, wie Dolby Digital und DTS, und bis zu 8 Kanäle von Ein-Bit-DSD-Audio (verwendet auf Super-Audio-CDs) mit bis zu vierfachen Raten das von Super Audio CD. Mit Version 1.3 unterstützt HDMI verlustfrei komprimierte Audioströme Dolby TrueHD und DTS-HD Master Audio. Wie beim YCbCr-Video ist die Geräteunterstützung für Audio optional. Audio Return Channel (ARC) ist eine Funktion, die im HDMI 1.4-Standard eingeführt wurde. „Return“ bezieht sich auf den Fall, dass der Ton vom Fernseher kommt und über das an den AV-Receiver angeschlossene HDMI-Kabel „upstream“ an den AV-Receiver gesendet werden kann. Ein Beispiel auf der HDMI-Website ist, dass ein Fernseher, der eine terrestrische/Satellitenübertragung direkt empfängt oder über eine integrierte Videoquelle verfügt, den Ton „upstream“ an den AV-Receiver sendet.

Der HDMI-Standard ist nicht darauf ausgelegt, Untertiteldaten (z. B. Untertitel) zur Dekodierung an den Fernseher zu übertragen. Daher muss jeder Untertitelstream vor der Übertragung über ein HDMI-Kabel dekodiert und als Bild in den/die Videostream(s) eingefügt werden, um auf dem DTV angezeigt zu werden. Dadurch wird der Untertitelstil (auch bei digitalen Untertiteln) auf den Stil beschränkt, der vor der HDMI-Übertragung an der Quelle dekodiert wurde. Dies verhindert auch Untertitel, wenn für die Aufwärtskonvertierung eine Übertragung über HDMI erforderlich ist. Beispielsweise hat ein DVD-Player, der ein hochskaliertes 720p/1080i-Format über HDMI an einen HDTV sendet, keine Möglichkeit, Untertiteldaten weiterzugeben, damit der HDTV sie dekodieren kann, da es in diesem Format kein Line-21-VBI gibt.

Unkomprimiertes Video
Hauptartikel: Unkomprimiertes Video
Die HDMI-Spezifikation spezifiziert mehrere Modi für unkomprimiertes digitales Video. Obwohl HD-Video-fähige Kameras oft über eine HDMI-Schnittstelle für die Wiedergabe oder sogar Live-Vorschau verfügen, müssen der Bildprozessor und der Videoprozessor von Kameras, die für unkomprimiertes Video geeignet sind, in der Lage sein, die volle Bildauflösung bei der angegebenen Bildrate in Echtzeit zu liefern, ohne dass es zu fehlenden Bildern kommt Ruckeln. Daher wird brauchbares unkomprimiertes Video aus HDMI oft als „Clean HDMI“ bezeichnet.

Kommunikationskanalprotokolle
HDMI verfügt über drei physikalisch getrennte Kommunikationskanäle: DDC, TMDS und optional CEC. HDMI 1.4 fügte ARC und HEC hinzu.

DDC
Hauptartikel: Datenkanal anzeigen
Der Display Data Channel (DDC) ist ein Kommunikationskanal, der auf der I²C-Bus-Spezifikation basiert. HDMI erfordert insbesondere die Unterstützung des Enhanced Display Data Channel (E-DDC), der vom HDMI-Quellgerät verwendet wird, um die E-EDID-Daten vom HDMI-Senkengerät zu lesen und zu erfahren, welche Audio-/Videoformate es unterstützt. HDMI erfordert, dass das E-DDC unterstützt die I²C-Standardmodusgeschwindigkeit (100 kbit/s) und ermöglicht optional die Unterstützung der Schnellmodusgeschwindigkeit (400 kbit/s).

Der DDC-Kanal wird aktiv für den Schutz digitaler Inhalte mit hoher Bandbreite genutzt.

TMDS
Transition Minimized Differential Signaling (TMDS) auf HDMI verschachtelt Video-, Audio- und Hilfsdaten mithilfe von drei verschiedenen Pakettypen, die als Videodatenperiode, Dateninselperiode und Steuerperiode bezeichnet werden. Während der Videodatenperiode werden die Pixel einer aktiven Videoleitung angezeigt werden übermittelt. Während der Dateninselperiode (die während der horizontalen und vertikalen Austastintervalle auftritt) werden Audio- und Hilfsdaten in einer Reihe von Paketen übertragen. Die Steuerperiode liegt zwischen Video- und Dateninselperioden.

Sowohl HDMI als auch DVI verwenden TMDS zum Senden von 10-Bit-Zeichen, die mit einer 8b/10b-Kodierung kodiert sind, die sich von der ursprünglichen IBM-Form für den Videodatenzeitraum und einer 2b/10b-Kodierung für den Kontrollzeitraum unterscheidet. HDMI bietet zusätzlich die Möglichkeit, Audio- und Zusatzdaten mit 4b/10b-Kodierung für den Dateninselzeitraum zu senden. Jede Dateninselperiode ist 32 Pixel groß und enthält einen 32-Bit-Paketheader, der 8 Bit BCH-ECC-Paritätsdaten zur Fehlerkorrektur enthält und den Inhalt des Pakets beschreibt. Jedes Paket enthält vier Unterpakete und jedes Unterpaket ist 64 Bit groß, einschließlich 8 Bit BCH-ECC-Paritätsdaten, sodass jedes Paket bis zu 224 Bit Audiodaten übertragen kann. Jeder Dateninselzeitraum kann bis zu 18 Pakete enthalten. Sieben der 15 in den HDMI 1.3a-Spezifikationen beschriebenen Pakettypen befassen sich mit Audiodaten, während sich die anderen acht Typen mit Hilfsdaten befassen. Dazu gehören das General Control Packet und das Gamut Metadata Packet. Das General Control Packet enthält Informationen zu AVMUTE (das den Ton bei Änderungen stummschaltet, die zu Audiorauschen führen können) und Color Depth (das die Bittiefe des aktuellen Videostreams sendet und für tiefe Farben erforderlich ist). Das Gamut-Metadatenpaket enthält Informationen über den Farbraum, der für den aktuellen Videostream verwendet wird, und ist für xvYCC erforderlich.

CEC
Consumer Electronics Control (CEC) ist eine HDMI-Funktion, die es dem Benutzer ermöglicht, bis zu 15 CEC-fähige Geräte, die über HDMI verbunden sind, mit nur einer ihrer Fernbedienungen zu steuern und zu steuern (z. B. durch Steuerung eines Fernsehgeräts). , Set-Top-Box und DVD-Player nur mit der Fernbedienung des Fernsehers). CEC ermöglicht es auch, dass einzelne CEC-fähige Geräte sich gegenseitig steuern und steuern, ohne dass der Benutzer eingreifen muss.

Es handelt sich um einen bidirektionalen seriellen Eindrahtbus, der auf dem CENELEC-Standard-AV.link-Protokoll basiert, um Fernbedienungsfunktionen auszuführen. Die CEC-Verkabelung ist obligatorisch, die Implementierung von CEC in einem Produkt ist jedoch optional. Sie wurde in der HDMI-Spezifikation 1.0 definiert und in HDMI 1.2, HDMI 1.2a und HDMI 1.3a aktualisiert (wodurch Timer- und Audiobefehle zum Bus hinzugefügt wurden). USB zu CEC Es gibt Adapter, die es einem Computer ermöglichen, CEC-fähige Geräte zu steuern.

Handelsnamen für CEC sind Anynet+ (Samsung), Aquos Link (Sharp), BRAVIA Link und BRAVIA Sync (Sony), HDMI-CEC (Hitachi), E-Link (AOC), Kuro Link (Pioneer), CE-Link und Regza Link (Toshiba), RIHD (Remote Interactive over HDMI) (Onkyo), RuncoLink (Runco International), SimpLink (LG), T-Link (ITT), HDAVI Control, EZ-Sync, VIERA Link (Panasonic), EasyLink (Philips). ) und NetCommand für HDMI (Mitsubishi).

Im Folgenden finden Sie eine Liste der am häufigsten verwendeten HDMI-CEC-Befehle:

• One Touch Play ermöglicht es Geräten, den Fernseher so umzuschalten, dass er ihn als aktive Quelle verwendet, wenn die Wiedergabe beginnt
• Mit System Standby können Benutzer mehrere Geräte mit nur einem Tastendruck in den Standby-Modus schalten
• Preset Transfer überträgt die Tuner-Kanaleinstellungen auf ein anderes Fernsehgerät
• Mit One Touch Record können Benutzer alles, was gerade auf dem HDTV-Bildschirm angezeigt wird, auf einem ausgewählten Aufnahmegerät aufzeichnen
• Mit der Timer-Programmierung können Benutzer die in vielen HDTVs und Set-Top-Boxen integrierten elektronischen Programmführer (EPGs) verwenden, um den Timer in Aufnahmegeräten wie PVRs und DVRs zu programmieren
Systeminformationen überprüfen alle Komponenten auf Busadressen und Konfiguration
• Mit der Decksteuerung kann eine Komponente den Betrieb (Wiedergabe, Pause, Rücklauf usw.) einer Wiedergabekomponente (Blu-ray- oder HD-DVD-Player oder Camcorder usw.) abfragen und steuern.
• Mit der Tuner-Steuerung kann eine Komponente den Tuner einer anderen Komponente steuern
• OSD-Anzeige verwendet das OSD des Fernsehgeräts zur Anzeige von Text
• Mit der Gerätemenüsteuerung kann eine Komponente das Menüsystem einer anderen Komponente steuern, indem sie die Befehle der Benutzeroberfläche (UI) durchläuft
• Routing Control steuert die Umschaltung von Signalquellen
• Remote Control Pass Through ermöglicht die Weiterleitung von Fernbedienungsbefehlen an andere Geräte im System
• Device OSD Name Transfer überträgt die bevorzugten Gerätenamen an das TV-Gerät
• System Audio Control ermöglicht die Steuerung der Lautstärke eines AV-Receivers, integrierten Verstärkers oder Vorverstärkers mit einer beliebigen Fernbedienung von einem oder mehreren entsprechend ausgestatteten Geräten im System

ARC und HEC
HDMI 1.4 führt zwei Funktionen ein: ARC (Audio Return Channel) und HEC (HDMI Ethernet Channel). Diese Funktionen nutzen zwei Pins des Steckers: einen zuvor ungenutzten Pin und den Hot-Plug-Erkennungspin.

ARC ist eine Audioverbindung, die andere Kabel zwischen dem Fernseher und dem A/V-Receiver oder Lautsprechersystem ersetzen soll. Diese Richtung wird verwendet, wenn der Fernseher anstelle der anderen Geräte den Videostream erzeugt oder empfängt. Ein typischer Fall ist das Ausführen einer App auf einem Smart-TV wie Netflix, die Audiowiedergabe wird jedoch von den anderen Geräten übernommen. Ohne ARC muss der Audioausgang des Fernsehers über ein anderes Kabel, typischerweise TOS-Link oder Koax, in das Lautsprechersystem geleitet werden.

HEC bietet eine bidirektionale Ethernet-Kommunikation mit 100 Mbit/s. Es wird auch HEAC (HDMI Ethernet Audio Control) genannt. Die physikalische Schicht der Ethernet-Implementierung verwendet gedämpfte Signale vom Typ 100BASE-TX auf einem einzigen verdrillten Paar zum Senden und Empfangen .

Ein Adapter mit HDMI-Anschlüssen (männlich) und DVI (weiblich).

Ein Adapter mit HDMI-Anschlüssen (männlich) und DVI (weiblich).


Kompatibilität mit DVI
HDMI ist abwärtskompatibel mit Single-Link-Digital-Visual-Interface-Digitalvideo (DVI-D oder DVI-I, aber nicht DVI-A). Bei Verwendung eines Adapters oder eines asymmetrischen Kabels ist keine Signalkonvertierung erforderlich, sodass keine Einbußen bei der Videoqualität entstehen.

Aus Benutzersicht kann ein HDMI-Display von einer Single-Link-DVI-D-Quelle gesteuert werden, da HDMI und DVI-D einen überlappenden Mindestsatz unterstützter Auflösungen und Framebuffer-Formate definieren, um ein grundlegendes Maß an Interoperabilität sicherzustellen. Im umgekehrten Fall hätte ein DVI-D-Monitor das gleiche Maß an grundlegender Interoperabilität, es sei denn, es bestehen Probleme beim Inhaltsschutz mit High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP) oder die HDMI-Farbkodierung erfolgt im Komponentenfarbraum YCbCr, der von DVI nicht unterstützt wird , anstelle von RGB. Eine HDMI-Quelle wie ein Blu-ray-Player verlangt möglicherweise die HDCP-Konformität des Displays und weigert sich, HDCP-geschützte Inhalte auf einem nicht kompatiblen Display auszugeben einige High-End-Heimkinoprojektoren, die mit HDMI-Eingängen ausgestattet sind, aber nicht HDCP-kompatibel sind.

Jeder DVI-zu-HDMI-Adapter kann als HDMI-zu-DVI-Adapter fungieren (und umgekehrt). Normalerweise ist die einzige Einschränkung das Geschlecht der Anschlüsse des Adapters und das Geschlecht der Kabel und Buchsen, mit denen er verwendet wird.

HDMI-spezifische Funktionen wie Fernbedienung und Audioübertragung sind in Geräten, die ältere DVI-D-Signalisierung verwenden, nicht verfügbar. Allerdings geben viele Geräte HDMI über einen DVI-Anschluss aus (z. B. Grafikkarten der ATI 3000-Serie und NVIDIA GTX 200-Serie)[4] und einige Multimedia-Displays akzeptieren möglicherweise HDMI (einschließlich Audio) über einen DVI-Eingang. Die genauen Funktionen, die über die grundlegende Kompatibilität hinausgehen, variieren von Produkt zu Produkt. Adapter sind im Allgemeinen bidirektional.

Audiounterstützung
Da die DVI-Spezifikation keine Audioübertragung unterstützt, entsteht ein Interoperabilitätsproblem, wenn eine HDMI-Quelle ein älteres DVI-Display (z. B. einen PC-Monitor) ansteuert oder umgekehrt, wenn eine DVI-Quelle ein HDMI-Display ansteuert. Während HDMI- und DVI-Konformitätsregeln sicherstellen, dass eine DVI-Videoverbindung erfolgreich ausgehandelt und hergestellt werden kann (über einen gegenseitig unterstützten Anzeigemodus), muss das Audiosignal dennoch über Mittel außerhalb der DVI-Verbindung transportiert werden. Typischerweise bietet eine mit HDMI ausgestattete Quelle zusätzliche Ausgänge für Audio, z. B. Line-Level-Analog und S/PDIF, die ein Basis-Audioprogramm (z. B. Stereo-PCM) bereitstellen. Ebenso kann bei der Anzeige von Video über eine HDMI-Buchse ein mit HDMI ausgestattetes Display alternative Audioquellen über ein separates Paar analoger Audioeingänge unterstützen. Die Bereitstellung dieser Kompatibilitätsmechanismen obliegt dem Hersteller; Sie werden von HDMI nicht spezifiziert. Bis 2010 verfügten fast alle mit HDMI ausgestatteten Quellen (Set-Top-Boxen und Media-Extender-Boxen, Blu-ray- und DVD-Player sowie PCs) über separate analoge Audioausgänge, und viele mit HDMI ausgestattete Fernseher unterstützten alternative Audioeingänge bei der Videoquelle einen HDMI-Eingang.

Inhaltsschutz (HDCP)
Hauptartikel: Schutz digitaler Inhalte mit hoher Bandbreite
High-Bandwidth Digital Content Protection (HDCP) ist eine neuere Form des Digital Rights Management. Intel hat die ursprüngliche Technologie entwickelt, um sicherzustellen, dass digitale Inhalte den Richtlinien der Digital Content Protection Group entsprechen.

HDMI kann HDCP verwenden, um das Signal zu verschlüsseln, wenn das Quellgerät dies erfordert. CSS, CPRM und AACS erfordern die Verwendung von HDCP auf HDMI bei der Wiedergabe verschlüsselter DVD-Videos, DVD-Audios, HD-DVDs und Blu-ray-Discs. Das HDCP-Repeater-Bit steuert die Authentifizierung und Vermittlung/Verteilung eines HDMI-Signals. Gemäß der HDCP-Spezifikation 1.2 (beginnend mit HDMI CTS 1.3a) muss jedes System, das HDCP implementiert, dies vollständig konform tun. HDCP-Tests, die bisher nur für optionale Tests wie das „Simplay HD“-Testprogramm erforderlich waren, gehören nun zu den Anforderungen für die HDMI-Konformität. Mit HDCP können bis zu 127 Geräte mit bis zu 7 Ebenen in Kombination verbunden werden von Quellen, Senken und Repeatern. Ein einfaches Beispiel hierfür sind mehrere HDMI-Geräte, die an einen HDMI-AV-Receiver angeschlossen sind, der wiederum an ein HDMI-Display angeschlossen ist.

Geräte, die als HDCP-Stripper bezeichnet werden, können die HDCP-Informationen aus dem Videosignal entfernen, sodass das Video auf nicht HDCP-kompatiblen Displays abgespielt werden kann. Allerdings muss vor der Verwendung normalerweise ein Formular zur fairen Nutzung und Geheimhaltung bei einer Registrierungsstelle unterzeichnet werden.

Anschlüsse

Es gibt fünf HDMI-Anschlusstypen. Typ A/B sind in der HDMI 1.0-Spezifikation definiert, Typ C ist in der HDMI 1.3-Spezifikation definiert und Typ D/E sind in der HDMI 1.4-Spezifikation definiert.

Tippe A
Die Außenabmessungen des Steckers (Stecker) betragen 13,9 mm × 4,45 mm und die Innenabmessungen der Buchse (Buchse) betragen 14 mm × 4,55 mm. Es gibt 19 Pins mit einer Bandbreite zur Unterstützung aller SDTV-, EDTV- und HDTV-Modi. Es ist elektrisch kompatibel mit Single-Link-DVI-D.

Typ B
Dieser Stecker ist 21,2 mm × 4,45 mm groß und verfügt über 29 Pins, die sechs Differentialpaare statt drei tragen und für die Verwendung mit zukünftigen Displays mit sehr hoher Auflösung wie WQUXGA (3.840 × 2.400) geeignet sind. Es ist elektrisch mit Dual-Link-DVI-D kompatibel, wurde jedoch bisher in keinem Produkt verwendet. Die Verwendung der zusätzlichen drei Differentialpaare ist jedoch ab der Spezifikation 1.3 vorbehalten.

Typ C
Dieser Mini-Stecker ist mit 10,42 mm × 2,42 mm kleiner als der Typ-A-Stecker, hat aber die gleiche 19-Pin-Konfiguration. Es ist für tragbare Geräte gedacht. Die Unterschiede bestehen darin, dass alle positiven Signale der Differentialpaare mit ihrer entsprechenden Abschirmung vertauscht sind, die DDC/CEC-Masse Pin 13 statt Pin 17 zugeordnet ist, die CEC Pin 14 statt Pin zugeordnet ist 13 und der reservierte Pin ist 17 anstelle von Pin 14. Der Typ-C-Mini-Stecker kann über ein Typ-A-zu-Typ-C-Kabel mit einem Typ-A-Stecker verbunden werden.

Typ D
Dieser Micro-Stecker verkleinert die Steckergröße auf etwas, das einem Micro-USB-Stecker ähnelt. Er misst nur 6,4 mm × 2,8 mm. Zum Vergleich: Ein Micro-USB-Stecker ist 6,85 mm × 1,8 mm groß und ein USB-Typ-A-Stecker ist 11,5 mm × 4,5 mm groß . Es behält die standardmäßigen 19 Pins der Typen A und C bei, die Pinbelegung unterscheidet sich jedoch von beiden.

Typ E
Das Automotive Connection System verfügt über eine Verriegelungslasche, die verhindert, dass sich das Kabel durch Vibration löst, und eine Hülle, die verhindert, dass Feuchtigkeit und Schmutz die Signale stören. Für den Anschluss von Standard-Verbraucherkabeln an den Kfz-Typ ist ein Relaisstecker erhältlich.

Anschlusstypen für HDMI

HDMI-Typ-A-Stecker (männlich).

HDMI-Buchse Typ A (Buchse).

Kabel
Obwohl keine maximale Länge für ein HDMI-Kabel angegeben ist, schränkt die Signaldämpfung (abhängig von der Konstruktionsqualität des Kabels und den leitenden Materialien) die in der Praxis verwendbaren Längen ein. HDMI 1.3 definiert zwei Kabelkategorien: Kategorie 1-zertifizierte Kabel, die bei 74,5 MHz getestet wurden (einschließlich Auflösungen wie 720p60 und 1080i60), und Kategorie 2-zertifizierte Kabel, die bei 340 MHz getestet wurden (einschließlich). Auflösungen wie 1080p60 und 2160p30). HDMI-Kabel der Kategorie 1 werden als „Standard“ und HDMI-Kabel der Kategorie 2 als „High Speed“ vermarktet. Diese Kennzeichnungsrichtlinie für HDMI-Kabel trat am 17. Oktober 2008 in Kraft. Kabel der Kategorien 1 und 2 können entweder die erforderlichen Parameterspezifikationen für Interpair-Versatz, Fernnebensprechen, Dämpfung und Differenzimpedanz erfüllen oder sie können die erforderlichen nicht-entzerrten/entzerrten Anforderungen erfüllen Anforderungen an das Augendiagramm. Ein Kabel von etwa 5 Metern (16 Fuß) kann einfach und kostengünstig gemäß den Spezifikationen der Kategorie 1 hergestellt werden, indem Leiter mit 28 AWG (0,081 mm²) verwendet werden. Mit hochwertigerer Konstruktion und Materialien, einschließlich Leitern mit 24 AWG (0,205 mm²), Ein HDMI-Kabel kann eine Länge von bis zu 15 Metern (49 Fuß) erreichen. Viele HDMI-Kabel mit einer Länge von weniger als 5 Metern, die vor der HDMI 1.3-Spezifikation hergestellt wurden, können als Kabel der Kategorie 2 funktionieren, aber nur Kabel, die auf Kategorie 2 getestet wurden, funktionieren garantiert für Zwecke der Kategorie 2.
Ab der HDMI 1.4-Spezifikation sind dies die folgenden Kabeltypen, die allgemein für HDMI definiert sind:
• Standard-HDMI-Kabel – bis zu 1080i und 720p
• Standard-HDMI-Kabel mit Ethernet
• Kfz-HDMI-Kabel
• Hochgeschwindigkeits-HDMI-Kabel – 1080p, 4K, 3D und tiefe Farben
• Hochgeschwindigkeits-HDMI-Kabel mit Ethernet
Ein HDMI-Kabel besteht normalerweise aus vier abgeschirmten verdrillten Paaren mit einer Impedanz in der Größenordnung von 100 Ω sowie mehreren separaten Leitern.

Extender
Ein HDMI-Extender ist ein einzelnes Gerät (oder Gerätepaar), das über eine externe Stromquelle oder mit 5 V Gleichstrom von der HDMI-Quelle betrieben wird. Lange Kabel können aufgrund des geschwächten DDC-Signals von HDCP zu Instabilität von HDCP und Blinken auf dem Bildschirm führen erfordert. HDCP-DDC-Signale müssen mit TMDS-Videosignalen gemultiplext werden, um den HDCP-Anforderungen für HDMI-Extender zu entsprechen, die auf einem einzigen Kabel der Kategorie 5/Kategorie 6 basieren. Mehrere Unternehmen bieten Verstärker, Equalizer und Repeater an, mit denen mehrere Standard-HDMI-Kabel aneinandergereiht werden können. Aktive HDMI-Kabel verwenden Elektronik im Kabel, um das Signal zu verstärken und HDMI-Kabel mit einer Länge von bis zu 30 Metern (98 Fuß) zu ermöglichen. Auf HDBaseT basierende Kabel können bis zu 100 Meter lang sein, HDMI-Extender basieren auf zwei Kategorien der Kategorie 5/Kategorie 6 Ein HDMI-Kabel kann HDMI auf 250 Meter (820 Fuß) verlängern, während HDMI-Extender auf Glasfaserbasis HDMI auf 300 Meter (980 Fuß) verlängern können.

Kosten
HDMI-Hersteller zahlen eine jährliche Gebühr von 10.000 US-Dollar zuzüglich einer Lizenzgebühr von 0,15 US-Dollar pro Einheit, die bei Verwendung des HDMI-Logos auf 0,05 US-Dollar und bei zusätzlicher Implementierung von HDCP auf 0,04 US-Dollar reduziert wird. Eine alternative Gebühr für HDMI-Hersteller, die weniger als 10.000 Einheiten herstellen pro Jahr beträgt die jährliche Gebühr 5.000 US-Dollar mit einer Lizenzgebühr von 1 US-Dollar pro Einheit. Die Lizenzgebühr gilt nur für Endprodukte und gilt nicht für Produkte, die in oder mit einem lizenzierten HDMI-Produkt enthalten sind, das bereits der Lizenzgebühr unterliegt. Ein Beispiel ist, dass ein HDMI-Kabel, das direkt an Verbraucher verkauft wird, vom Kabelhersteller bezahlt wird. Wenn der Kabelhersteller das HDMI-Kabel jedoch an einen HDTV-Hersteller verkauft, der es einem HDTV-Gerät beilegt, für das die Lizenzgebühr gilt, zahlt der HDTV-Hersteller nur die Lizenzgebühr der HDTV.