So funktionieren HDMI Kabel: Technologie & Hintergründe

Gepostet von am 19. Oktober 2012

Eingesteckt, eingeschaltet – und schon sind Bild und Ton in bester HD Qualität da. So kennen wir HDMI Kabel und so lieben wir sie. Doch was so einfach aussieht, ist tatsächlich ein relativ komplexer Vorgang.

Heute erklären wir, wie ein HDMI Kabel funktioniert, welche Technologie zugrunde liegt und warum jedes Kabel über einen „heißen Anschluss“ verfügt.

TMDS – Die Basistechnologie

Das Schlüsselwort zur HDMI Technologie lautet: Transition-Minimized Differential Signaling (TMDS). TMDS ist ein digitaler Übertragungsstandard von Silicon Image, der dazu entwickelt wurde, unkomprimierte Multimediadaten zu übertragen.

Im Vergleich zur analogen Signalübertragung hat TMDS den Vorteil, dass elektromagnetische Störungen im Normalfall eliminiert werden. Transition-Minimized Differential Signaling wird bei Übertragungen via DVI und HDMI insbesondere dann verwendet, wenn es darum geht, hochauflösende Bildschirme anzusteuern.

Via TMDS können bei einer Kabellänge von 15 Metern maximal 165 Megapixel pro Sekunde übertragen werden, das entspricht bei einer Bildwiederholsequenz von 60 Hertz einer maximalen Bildschirmauflösung von 1.920 x 1.200 Pixel, vorausgesetzt, Grafikkarte und Monitor unterstützen reduced blanking. Ist das nicht der Fall, unterstützt TMDS eine maximale Bildschirmauflösung von 1.600 x 1.200 Pixel.

Drei TMDS-Leitungen stehen standardmäßig zur Verfügung, jede differenzielle TMSD-Leitung kann jeweils maximal 1,65 Gbit/s übertragen, die Taktfrequenz beträgt dabei ein Zehntel der Datenrate, also maximal 165 MHz.

In der Praxisanwendung bietet TMDS den Vorteil, dass sehr hohe Datenmengen bei Verwendung eines relativ langen Kabels digital und verlustfrei übertragen werden können.

Übrigens: Transition-Minimized Differential Signaling (TMDS) wird bei allen HMDI-Kabeln verwendet – egal ob das Kabel fünf oder 200 Euro kostet.

Aufbau eines HDMI-Kabels im Detail

Quelle: http://www.hdmi.org/installers/insidehdmicable.aspx

Jeder HMDI-Anschluss verfügt über insgesamt 19 Kontakte (Pins), die verschiedene Funktionen übernehmen. Zehn Kontakte befinden sich oben, neun weitere unten an der Schnittstelle. Die Nummerierung beginnt beim ersten Pin in der oberen Reihe (Pin 1), Pin 2 ist der erste Kontakt der unteren Kontaktreihe, Pin 3 der zweite Kontakt der oberen Reihe, und so weiter.

Die Kontakte 1 bis 9 sind für die drei TMDS-Kanäle reserviert, diese ermöglichen die Übertragung von digitalen Multimediasignalen und beinhalten Audio- und Videoinformationen.

Für die Synchronisation der Signale sind die Kontakte 10 bis 12 vorgesehen, diese werden als TMDS clock channel bezeichnet.

Kontakt 13 überträgt den CEC-Kanal (Consumer Electronics Control), dieser sendet Befehle zwischen den verbundenen Geräten und steuert diese an.

Aktuell hat Kontakt 14 keine Funktion, er ist für zukünftige Verwendungsszenarien reserviert und stellt sich, dass der HDMI-Standard erweiterbar bleibt.

Die Kontakte 15 und 16 werden als Bildschirm-Daten-Kanal bezeichnet, auch DDC (Display Data Channel) genannt. Mittels EDID (Extended Display Identification Channel) werden Informationen zwischen den verbundenen Geräten ausgetauscht.

Kontakt 17 ist ein Data Shield für die CEC- und DDC-Kanäle, während Kontakt 18 für die Stromversorgung (+ 5 Volt) zuständig ist.

Als Hot Plug Detect bezeichnet man Kontakt 19, dieser erkennt, ob ein Gerät ein- oder ausgeschaltet wird oder ob das HDMI-Kabel ein- oder ausgesteckt wird. Ein „heißer Anschluss“ eben ;-)

Sonstige Besonderheiten eines HMDI-Kabels

HDMI-Kabel sind immer abwärtskompatibel. In der Praxis bedeutet das, dass beispielsweise ein Fernsehgerät, dass mit HDMI 1.2 oder HDMI 1.3 arbeitet, problemlos auch mit einem HDMI 1.4-Kabel betrieben werden kann.

Gott sei Dank muss sich also heutzutage niemand mehr mit albernen Kabelversionen herumschlagen!

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