HDMI-Kabelreparatur Hilfe: Das kannst du selbst reparieren! Wir zeigen dir, wie.

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Autor:in: Jacob Mehnert

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Das High-Definition Multimedia Interface (HDMI) ist ein proprietärer Audio-/Video-Schnittstellenstandard, der 2002 eingeführt wurde, um unkomprimiertes digitales Video sowie komprimiertes oder unkomprimiertes digitales Audio über ein einziges Kabel zu übertragen.

Es wurde gemeinsam von mehreren großen Elektronikfirmen (Philips, Sony, Panasonic, Toshiba usw.) entwickelt, um analoge Anschlüsse zu ersetzen und die Kompatibilität zwischen Geräten sicherzustellen. HDMI ist in der Unterhaltungselektronik allgegenwärtig – bei Fernsehgeräten, Monitoren, Projektoren, Blu-ray-/DVD-Playern, Spielkonsolen, Streaming-Boxen, Soundbars, Laptops und es findet sogar Verwendung in Automobil- und kommerziellen Systemen.

Im Gegensatz zu älteren analogen Anschlüssen ist HDMI vollständig digital (und abwärtskompatibel zu Single-Link-DVI). Obwohl neuere HDMI-Versionen entwickelt wurden, die zusätzliche Funktionalität bieten, behält HDMI weiterhin die gleiche 19-polige Schnittstelle und die grundlegende Verkabelung bei. Stand 2021 wurden weltweit etwa 10 Milliarden HDMI-kompatible Geräte ausgeliefert.

HDMI 1.0 wurde am 9. Dezember 2002 veröffentlicht und ist eine digitale Audio-/Video-Anschlussschnittstelle mit einem einzigen Kabel. Sie nutzt die DVI-Link-Architektur, überträgt Video im gleichen Format, fügt jedoch während der Austastlücken Audio- und andere Hilfsdaten hinzu.

HDMI 1.0 unterstützt einen maximalen TMDS-Takt von 165 MHz und bietet eine Bandbreite von 4,95 Gbit/s pro Link, ähnlich wie DVI. Es definiert zwei Anschlüsse: Typ A und Typ B, deren Pinbelegungen auf Single-Link-DVI-D- bzw. Dual-Link-DVI-D-Anschlüssen basieren; der Typ-B-Anschluss wurde jedoch nie in kommerziellen Produkten verwendet.

HDMI 1.0 verwendet TMDS-Codierung für die Videoübertragung und bietet 3,96 Gbit/s Videobandbreite (fähig zur Darstellung von 1920 × 1080 oder 1920 × 1200 bei 60 Bildern pro Sekunde) sowie 8-Kanal-LPCM-Audio mit einer Auflösung von 192 kHz/24 Bit. HDMI 1.0 erfordert Unterstützung für RGB-Video, mit optionaler Unterstützung für Y′CBCR 4:4:4 und 4:2:2 (obligatorisch, wenn das Gerät Y′CBCR an anderen Schnittstellen unterstützt). Bei Verwendung von 4:2:2-Subsampling ist eine Farbtiefe von 10 bpc (30 Bit pro Pixel) oder 12 bpc (36 Bit pro Pixel) zulässig, bei RGB oder Y′CBCR 4:4:4 ist jedoch nur eine Farbtiefe von 8 bpc (24 Bit pro Pixel) erlaubt.

HDMI 1.0 unterstützt nur bestimmte vordefinierte Videoformate, einschließlich aller in EIA/CEA-861-B definierten Formate sowie einiger zusätzlicher Formate, die in der HDMI-Spezifikation selbst aufgeführt sind. Zudem müssen alle HDMI-Quellen/Senken in der Lage sein, natives Single-Link-DVI-Video zu senden/empfangen und die DVI-Spezifikation vollständig erfüllen.

HDMI 1.1 wurde am 20. Mai 2004 veröffentlicht und fügt Unterstützung für DVD-Audio hinzu. Es wurden keine weiteren wesentlichen Upgrades implementiert.

HDMI 1.2 wurde am 8. August 2005 veröffentlicht und führte die „One Bit Audio“-Option ein, ähnlich wie bei Super Audio CDs, die bis zu 8 Kanäle unterstützen konnten. Um die Kompatibilität mit PC-Geräten zu verbessern, lockerte Version 1.2 die Anforderungen für explizit unterstützte Formate. Es ermöglichte Herstellern, herstellerspezifische Formate zu erstellen, was beliebige Auflösungen und Bildwiederholraten erlaubte, anstatt auf eine vordefinierte Liste unterstützter Formate beschränkt zu sein.

HDMI 1.2 fügte zudem explizite Unterstützung für mehrere neue Formate hinzu, einschließlich 720p bei 100 Hz und 120 Hz. Außerdem wurden die Anforderungen an die Pixelformatunterstützung gelockert, wodurch Quellen, die nur über einen nativen RGB-Ausgang verfügen (PC-Quellen), nicht mehr zwingend Y′CBCR-Ausgabe unterstützen müssen.

HDMI 1.2a, veröffentlicht am 14. Dezember 2005, spezifiziert vollständig die Consumer Electronic Control (CEC)-Funktionen, Befehlssätze und CEC-Konformitätstests.

HDMI 1.3 wurde am 22. Juni 2006 veröffentlicht und erhöhte den maximalen TMDS-Takt auf 340 MHz, was eine Videobandbreite von 8,16 Gbit/s ermöglichte. Diese Bandbreite reicht für 1920 × 1080 Auflösung bei 144 Hz oder 2560 × 1440 bei 75 Hz. Wie frühere Versionen verwendet HDMI 1.3 TMDS-Codierung. Es führte Unterstützung für 10 bpc, 12 bpc und 16 bpc Farbtiefe ein, bekannt als Deep Color, mit 30, 36 und 48 Bit pro Pixel. Zudem wurden die unterstützten Farbräume um den xvYCC-Farbraum erweitert, zusätzlich zu den von früheren Versionen unterstützten ITU-R BT.601- und BT.709-Farbräumen.

HDMI 1.3 führte auch die Fähigkeit ein, Metadaten zu übertragen, die Farbraumgrenzen definieren. Des Weiteren ermöglicht es optional die Ausgabe von Dolby TrueHD- und DTS-HD Master Audio-Streams zur externen Decodierung durch AV-Receiver. Zudem enthält HDMI 1.3 eine automatische Audio-Synchronisationsfunktion (Audio-Video-Sync). Es definierte Kabel der Kategorien 1 und 2, wobei Kabel der Kategorie 1 bis 74,25 MHz und Kabel der Kategorie 2 bis 340 MHz getestet wurden. HDMI 1.3 führte außerdem den neuen HDMI-Typ C-„Mini“-Stecker für tragbare Geräte ein.

HDMI 1.3a, veröffentlicht am 10. November 2006, führte Kabel- und Senkenmodifikationen für HDMI Typ C ein, Quellterminierungsempfehlungen und eliminierte Grenzwerte für Unterschwingen sowie maximale Anstiegs-/Abfallzeiten. Zudem wurden CEC-Kapazitätsgrenzen angepasst und CEC-Befehle für Timer-Steuerung sowie Audio-Steuerungsbefehle wiedereingeführt. HDMI 1.3a führte die optionale Fähigkeit ein, SACD im Bitstream-DST-Format anstatt als unkomprimiertes rohes DSD zu streamen. Zur kostenlosen Registrierung für den Download von HDMI 1.3a ist eine Registrierung erforderlich.

HDMI 1.4 wurde am 5. Juni 2009 veröffentlicht und kam erstmals nach dem zweiten Quartal 2009 auf den Markt. Es behielt die Bandbreite der Vorgängerversion bei und führte standardisierte Timings für 4096 × 2160 bei 24 Hz, 3840 × 2160 bei 24, 25 und 30 Hz ein sowie explizite Unterstützung für 1920 × 1080 bei 120 Hz mit CTA-861-Timings. HDMI 1.4 führte zudem einen HDMI Ethernet Channel (HEC) ein, der eine 100 Mbit/s Ethernet-Verbindung zwischen zwei HDMI-verbundenen Geräten ermöglicht, sodass diese eine Internetverbindung teilen können.

Zudem führte es einen Audio Return Channel (ARC), 3D Over HDMI, einen neuen Micro-HDMI-Stecker, eine erweiterte Palette von Farbräumen einschließlich sYCC601, Adobe RGB und Adobe YCC601 sowie ein Automobil-Verbindungssystem ein. HDMI 1.4 definierte auch mehrere stereoskopische 3D-Formate, einschließlich Field Alternative (interlaced), Frame Packing (ein Top-Bottom-Format in voller Auflösung), Line Alternative Full, Side-by-Side Half, Side-by-Side Full, 2D + Tiefe und 2D + Tiefe + Grafik + Grafiktiefe (WOWvx).

HDMI 1.4 schreibt vor, dass 3D-Displays das Frame-Packing-3D-Format entweder bei 720p50 und 1080p24 oder 720p60 und 1080p24 implementieren müssen. High Speed HDMI-Kabel, wie in HDMI 1.3 definiert, funktionieren mit allen HDMI 1.4-Funktionen außer dem HDMI Ethernet Channel, für den das neue High Speed HDMI Cable with Ethernet gemäß HDMI 1.4 erforderlich ist.

HDMI 1.4a, veröffentlicht am 4. März 2010, führte zwei obligatorische 3D-Formate für Rundfunkinhalte ein. Die Implementierung dieser Formate wurde jedoch verschoben, bis der 3D-Rundfunkmarkt eine Richtung vorgab. HDMI 1.4a hat verbindliche 3D-Formate für Rundfunk-, Spiel- und Filminhalte definiert. Es verlangt von 3D-Displays die Implementierung des Frame-Packing-3D-Formats bei 720p50 und 1080p24 oder 720p60 und 1080p24, Side-by-Side Horizontal bei 1080i50 oder 1080i60 sowie Top-and-Bottom bei 720p50 und 1080p24 oder 720p60 und 1080p24.

HDMI 1.4b, veröffentlicht am 11. Oktober 2011, enthielt nur geringfügige Klarstellungen zum Dokument 1.4a. Es war die letzte Version des Standards, für die HDMI LA verantwortlich war. Alle nachfolgenden Versionen der HDMI-Spezifikation wurden vom HDMI Forum produziert, das am 25. Oktober 2011 gegründet wurde.

HDMI 2.0, von einigen Herstellern auch als HDMI UHD bezeichnet, wurde am 4. September 2013 veröffentlicht.

HDMI 2.0 erhöht die maximale Bandbreite auf 18,0 Gbit/s. Während die für die Videoübertragung in früheren Versionen verwendete TMDS-Codierung beibehalten wird, die eine maximale Videobandbreite von 14,4 Gbit/s ermöglicht, erlaubt HDMI 2.0 die Übertragung von 4K-Video mit 60 Bildern pro Sekunde bei einer Farbtiefe von 24 Bit pro Pixel.

Darüber hinaus unterstützt HDMI 2.0 den Rec. 2020-Farbraum, bis zu 32 Audiokanäle, eine Audio-Abtastfrequenz von bis zu 1536 kHz, duale Videostreams für mehrere Nutzer auf demselben Bildschirm, bis zu vier Audiostreams, 4:2:0 Chroma-Subsampling, 3D-Formate mit 25 Bildern pro Sekunde, Unterstützung für das 21:9-Seitenverhältnis, dynamische Synchronisation von Video- und Audiostreams, die Audio-Standards HE-AAC und DRA, verbesserte 3D-Fähigkeiten und zusätzliche CEC-Funktionen.

HDMI 2.0a, veröffentlicht am 8. April 2015, führte Unterstützung für High Dynamic Range (HDR)-Video mit statischen Metadaten ein.

HDMI 2.0b, veröffentlicht im März 2016, unterstützte zunächst denselben HDR10-Standard wie HDMI 2.0a, wie in der Spezifikation CTA-861.3 festgelegt. Im Dezember 2016 wurde jedoch durch die Spezifikation CTA-861-G zusätzliche Unterstützung für den Transport von HDR-Video zu HDMI 2.0b hinzugefügt, die die Signalisierung statischer Metadaten um Hybrid Log-Gamma (HLG) erweiterte.

HDMI 2.1, offiziell vom HDMI Forum am 4. Januar 2017 angekündigt, wurde am 28. November 2017 veröffentlicht. Es führt Unterstützung für höhere Auflösungen und Bildwiederholraten ein, einschließlich 4K 120 Hz und 8K 60 Hz. HDMI 2.1 führt zudem eine neue HDMI-Kabelkategorie namens Ultra High Speed ein, die Kabel zertifiziert, die in der Lage sind, Daten mit den neuen höheren Geschwindigkeiten zu übertragen, die für diese Formate erforderlich sind. Ultra High Speed HDMI-Kabel sind abwärtskompatibel mit älteren HDMI-Geräten, während ältere Kabel mit neuen HDMI 2.1-Geräten kompatibel sind. Die volle Bandbreite von 48 Gbit/s wird jedoch nur mit den neuen Kabeln unterstützt.

Einige Systeme können HDMI 2.1 möglicherweise nicht nutzen, da das HDMI Forum dessen Verwendung in Open-Source-Implementierungen, wie z. B. Linux Open-Source-Treibern, einschränkt. Folglich müssen Nutzer dieser Systeme möglicherweise auf DisplayPort ausweichen, um auf hohe Auflösungen und Geschwindigkeiten zuzugreifen.

Videoformate, die mehr Bandbreite als 18,0 Gbit/s erfordern, wie 4K 60 Hz 8 bpc RGB, 4K 60 Hz 10 bpc (HDR), 4K 120 Hz und 8K 60 Hz, können den Einsatz der neuen „Ultra High Speed“- oder „Ultra High Speed with Ethernet“-Kabel erforderlich machen. Bemerkenswert ist, dass die anderen neuartigen Funktionen von HDMI 2.1 mit bestehenden HDMI-Kabeln kompatibel sind.

Die Erhöhung der maximalen Bandbreite wird sowohl durch die Steigerung der Bitrate der Datenkanäle als auch durch die Erweiterung der Kanalanzahl erreicht. Frühere HDMI-Versionen nutzten drei Datenkanäle, die jeweils mit bis zu 6,0 Gbit/s in HDMI 2.0 oder bis zu 3,4 Gbit/s in HDMI 1.4 betrieben werden konnten. Zusätzlich war ein weiterer Kanal für die Übertragung des TMDS-Taktsignals reserviert, das mit einem Bruchteil der Datenkanalgeschwindigkeit arbeitet. Bei Signalraten bis 3,4 Gbit/s arbeitet das TMDS-Taktsignal mit einem Zehntel der Datenkanalgeschwindigkeit (bis zu 340 MHz), während es bei Signalraten zwischen 3,4 und 6,0 Gbit/s mit einem Vierzigstel der Geschwindigkeit (bis zu 150 MHz) arbeitet.

HDMI 2.1 verdoppelt die Signalrate der Datenkanäle auf 12 Gbit/s. Die Datenstruktur wurde dahingehend modifiziert, ein neues paketbasiertes Format mit einem eingebetteten Taktsignal zu übernehmen, wodurch der vormals dedizierte TMDS-Taktkanal als vierter Datenkanal genutzt werden kann. Folglich wird die Signalrate über diesen Kanal ebenfalls auf 12 Gbit/s erhöht. Diese Änderungen führen zu einer signifikanten Verbesserung der Gesamtbandbreite von 18,0 Gbit/s (3 × 6,0 Gbit/s) auf 48,0 Gbit/s (4 × 12,0 Gbit/s), was einer substanziellen Verbesserung der Bandbreite um das 2,66-fache entspricht.

Die Daten werden effizienter übertragen, indem ein 16b/18b-Codierungsschema verwendet wird, das einen größeren Teil der Bandbreite für die Datenübertragung zuweist im Vergleich zum DC-Ausgleichsschema früherer Versionen (88,8 % im Vergleich zu 80 %). Dies erhöht, zusammen mit der 2,66-fachen Bandbreitensteigerung, die maximale Datenrate von HDMI 2.1 von 14,4 Gbit/s auf 42,6 Gbit/s. Nach Abzug des Overheads für FEC liegt die nutzbare Datenrate bei etwa 42,0 Gbit/s, was etwa der 2,92-fachen Datenrate von HDMI 2.0 entspricht.

HDMI 2.1 bietet eine Bandbreite von 48 Gbit/s, was ausreicht, um 8K-Auflösung bei etwa 50 Bildern pro Sekunde (fps) darzustellen. Diese Auflösung kann mit einem 8-Bit pro Farbe (bpc) RGB- oder Y′CBCR 4:4:4-Farbraum erreicht werden. HDMI 2.1 unterstützt auch Display Stream Compression (DSC), was noch höhere Formate ermöglicht. Mit DSC kann HDMI 2.1 8K-Auflösung (7680 × 4320) bei 120 fps oder 10K-Auflösung (10240 × 4320) bei 100 fps unterstützen, jeweils mit einem 8-bpc RGB/4:4:4-Farbraum. Darüber hinaus kann die Kombination von DSC mit Y′CBCR-Chroma-Subsampling (4:2:2 oder 4:2:0) die unterstützten Formate weiter verbessern.

HDMI 2.1a, veröffentlicht am 15. Februar 2022, führte Unterstützung für Source-Based Tone Mapping (SBTM) ein. HDMI 2.1b wurde später am 10. August 2023 veröffentlicht.

HDMI 2.2, angekündigt am 6. Januar 2025, wird voraussichtlich in der ersten Hälfte des Jahres 2025 veröffentlicht. Es führt eine maximale Bitrate von 96 Gbit/s ein und unterstützt das Latency Indication Protocol (LIP), um die Audio- und Videosynchronisation zu verbessern.

TMDS Data 2+
TMDS Data 2 Schirmung
TMDS Data 2−
TMDS Data 1+
TMDS Data 1 Schirmung
TMDS Data 1−
TMDS Data 0+
TMDS Data 0 Schirmung
TMDS Data 0−
TMDS Takt+
TMDS Takt Schirmung
TMDS Takt−
Consumer Electronics Control (CEC)
Reserviert (HDMI 1.0–1.3a)
- Utility/HEAC+ (HDMI 1.4+
- optional
- HDMI Ethernet Channel (HEC)
- Audio Return Channel (ARC))
SCL (I²C serieller Takt für DDC)
SDA (I²C serielle Daten für DDC)
Masse (für DDC, CEC, ARC und HEC)
+5 V (bis zu 50 mA)
Hot Plug Detect (alle Versionen)
- HEAC− (HDMI 1.4+, optional, HDMI Ethernet Channel und Audio Return Channel)

Stecker	Name	Größe	Pins	Anwendungsbereiche
Type-A	Standard HDMI	13,9 mm x 4,45 mm	19 Pins	Fernsehgeräte, Monitore, Spielkonsolen, PCs
Type-C	Mini-HDMI	10,42 mm x 2,42 mm	19 Pins (alle positiven Signale der Differenzpaare sind jedoch mit ihren entsprechenden Schirmungen vertauscht)	DSLR-Kameras, Camcorder, Tablets
Type-D	Micro-HDMI	5,83 mm x 2,20 mm	19 Pins (mit anderer Pinbelegung als Typ-A)	Smartphones, Kompaktkameras
Type-E	Automobil-HDMI	13,9 mm x 4,45 mm (mit Verriegelungslasche und feuchtigkeitsbeständigem Gehäuse)	19 Pins	In-Car-Unterhaltungssysteme

Hot-Plugging-fähig: Ja
Extern: Ja
Audiosignal:
- LPCM
- Dolby Digital
- DTS
- DVD-Audio
- Dolby Digital Plus
- Dolby TrueHD
- DTS-HD High Resolution Audio
- DTS-HD Master Audio
- MPCM
- DSD
- DST
- Dolby Atmos
- DTS:X
Videosignal: Begrenzt durch verfügbare Bandbreite