HDMI 2.0 - die Anschlussnorm für Ultra HD

© Hersteller/Archiv

Endlich ist die Zeit der Unsicherheit vorbei und die Anschlussnorm für Ultra HD steht fest. Schon zur CES im Januar 2013 hieß es, HDMI 2.0 und damit die Verbindungsnorm, die alle Anforderungen des Ultra-HD-Standards erfüllt, solle vorgestellt werden. Doch die Pressekonferenz wurde spontan abgesagt. Details wurden nicht genannt; nur hinter vorgehaltener Hand war zu erfahren, dass die Spezifikation nicht mehr von den sieben Gründungsmitgliedern von 2002 definiert würde, sondern vom neuen HDMI-Forum. Diesem gehören 88 Hersteller an, deren Interessen nur schwer unter einen Hut zu bekommen seien. Betrachtet man die vielen Erweiterungen, die zur bisherigen Norm HDMI 1.4 vorgenommen wurden, erkennt man den Input - den größten Evolutionsschritt, den die Norm bislang gemacht hatte.

Entscheidend für Ultra HD

Zwar konnte die letzte HDMI-Variante auch schon Videofilme in 4K Ultra HD, also mit 3.840 x 2.160 Bildpunkten (bei bis zu 30 Hz) übertragen, doch unterstützte sie längst nicht alle Parameter der Bildcodierung, die in der dazugehörigen Fernsehnorm ITU-R.2020 definiert wurden. Diese schreibt beispielsweise eine Quantisierung von mindestens 10 Bit vor und lässt Bildwiederholfrequenzen von bis zu 120 Hz zu. Nebenbei legt sie einen neuen Farbraum fest, der um Längen buntere Bilder zulässt, als es bisher möglich war.

Ultra HD - Die neue Generation des Fernsehens

Es war also klar, dass die bis heute verkauften Fernseher mit Ultra-HD-Auflösung gar keine Ultra-HD-Filme in normgerechter Qualität wiedergeben können - allein schon, weil keine Schnittstelle dafür vorhanden war. Nur Samsung zog sich mit dem Trick aus der Affäre, eine externe Box für alle Anschlüsse zu nutzen, die bei Neuerungen ausgetauscht werden kann. Ob das jetzt sofort nötig ist, wird sich zeigen, wenn die ersten Zuspieler, die die neuen 4K-Optionen von HDMI 2.0 nutzen, und die ersten Ultra-HD-Filme mit erweitertem Farbraum oder HFR (High Frame Rate, höhere Bildwiederholfrequenz als 24 Hz) auf den Markt kommen.

Das kann HDMI 2.0

• 18 GBit/s maximale Bandbreite statt bisher 10,2 - bei der Nutzung aktueller Highspeed-Kabel
• Ultra HD: 4K@50/60Hz (2160p) bis zu 12 Bit / 4:2:2
• 3D mit neuen Funktionen, etwa in Ultra HD oder 25 Hz
• Farbsampling 4:2:0 (Originalformat von Blu-ray, DVD und TV)
• Bildformat 21:9
• Farbraum der Ultra-HD-Norm ITU-R.2020
• bis zu 32 Tonkanäle in verlustfreiem PCM
• bis zu 1.536 kHz Abtastrate für unkomprimiertes Stereo-PCM
• zwei Videokanäle gleichzeitig, um einen Bildschirm für zwei Zuschauer zu nutzen
• vier Audiokanäle gleichzeitig
• Lippensynchronität (Bild-/Tonverzögerung) kann sich dynamisch anpassen
• neue CEC-Steuerbefehle (CEC 2.0, zum Beispiel 3D-Steuersignale; deutlich mehr Funktionen sind jetzt Pflicht).

Update durch Firmware?

So gut wie gleichzeitig mit der Ankündigung von HDMI 2.0 wurden bereits die ersten Implementierungen der Schnittstelle propagiert . Panasonics Ultra-HD-Fernseher, der jetzt auf den Markt kommt, soll HDMI 2.0 genauso beherrschen wie andere neue 4K-TVs. Sony legt noch eins drauf und behauptet, die X9-Modelle, die seit Spätsommer im Handel waren, ließen sich einfach per Firmware-Update aufrüsten. Sogar der seit fast einem Jahr verfügbare 84-Zöller würde durch ein kleines Hardware-Board auf den neuesten Stand gebracht.

Dass Sony so etwas zuzutrauen ist, belegt die Geschichte der PlayStation 3, die in der Ära von HDMI 1.1 startete, aber dann mit den Jahren bis zur 3D-Fähigkeit (HDMI 1.4) aufgerüstet wurde - inklusive Verdopplung der Bruttobandbreite, was eigentlich nur mit neuen Chips möglich ist. Selbst wenn jetzt bei TV-Geräten ein Update auf 4K@60Hz klappt, gibt es keine offiziellen Aussagen, wie zukunftssicher die aktuellen Chips wirklich sind. Momentan sind PCs mit guten Grafikkarten die einzigen 4K-Zuspieler. Wo wäre eine Software-Aufrüstung leichter als hier?

Alles über HEVC - High Efficiency Video Coding

Wir fragten die Marktführer AMD und NVIDIA, ob aktuelle Produkte zu HDMI 2.0 aufrüstbar sind.

• AMD: "Wir sind Gründungsmitglied des HDMI-Forums und haben an der technischen Entwicklung des Standards 2.0 mitgearbeitet. Neben der Unterstützung von DisplayPort planen wir selbstverständlich, HDMI 2.0 in zukünftige Produkte zu integrieren."
• NVIDIA: "HDMI 2.0 ist Teil unserer GPU-Roadmap. Heute unterstützen unsere Kepler-GPUs die Ultra-HD-Auflösung in 60 Hz bereits über DisplayPort 1.2a oder doppelte HDMI-1.4-Verbindungen. Kein aktueller Chipsatz kann HDMI 2.0 und sie lassen sich auch nicht upgraden."

Der Fluch der Nummern

In der Vergangenheit gab es großen Ärger bei der Nennung von HDMI-Versionsnummern. Die Norm ist rückwärtskompatibel, denn fast alle Features sind optional. Das bedeutet, der neueste 4K-Zuspieler funktioniert am ältesten HDMI-zertifizierten TV. Die Geräte einigen sich auf minimale Gemeinsamkeiten der Übertragung. Weil dann der Hersteller des alten Fernsehers aber schreiben könnte "kompatibel zu HDMI 2.0" und das zu einer krassen Fehlerwartung seitens der Kunden führen würde, wurde eine solche Aussage streng verboten. Für neue Features wie "Highspeed" und "Deep Color" gab es damals von der HDMI-Organisation Mindestanforderungen und spezielle Logos.

Das große Problem: In dieser Richtung ist bei den neuen 4K-Features von HDMI 2.0 nichts passiert und das soll sich laut offiziellen Aussagen (siehe das Interview unten) auch nicht ändern. Man weiß also nie genau, ob ein künftiger Ultra-HD-Film mit 60 Hz Bildfrequenz und 12 Bit Farbtiefe nicht vielleicht nur in Standard-HD mit 30 Hz in 8 Bit übermittelt wird. Momentan bedeutet die (illegale) Aussage der Hersteller, ihre TVs unterstützen HDMI 2.0, nur, dass 4K@60Hz entgegengenommen wird, nicht aber, dass alle anderen Parameter wie Farbraum und Bittiefe unterstützt werden.

Es bleibt spannend

Die Definition von HDMI 2.0 ist ein entscheidender Schritt zu perfekter Ultra-HD-Qualität. Die Möglichkeiten des Standards sind enorm, aber leider schreibt niemand vor, was wie gut genutzt wird. Um einen Überblick im Datenchaos bemühen sich Toshiba und TechniSat: Ihre Topmodelle verraten per Infotaste, mit exakt welchen Parametern ein Quellsignal hereinkommt - lobenswert! TV-Geräte unterscheiden sich also schon in ihren Übertragungsdetails; da bleiben die Qualitätstests von Auflösung, Farb-Banding und Quantisierung in unserem Labor auch und vor allem in Ultra HD sehr wichtig.

© HDMI LLC

Nachgefragt

video: Herr Venuti, wird es für HDMI 2.0 ein Label ähnlich wie "Highspeed" geben, durch das der Käufer weiß, dass ein Gerät Mindestanforderungen für die Ultra-HD-Wiedergabe besitzt? 

Steve Venuti: Es wird kein neues Logo, keinen neuen Namen und keine neue Bezeichnung für die Features von HDMI 2.0 geben. Wie bisher bleibt es strengstens verboten, die Versionsnummer zu Marketingzwecken zu verwenden; das gilt auch für Eigenschaften der neuen Spezifikation. Wir werden weiterhin Verstöße gegen diese Regel streng ahnden. Hersteller werden konkret bestimmte Eigenschaften ihres Produkts bewerben müssen, beispielsweise "Dual View" oder "4K@60Hz 4:2:2 12 Bits".

video: Ist für Ultra HD die Verwendung der Verschlüsselung HDCP 2.2 vorgeschrieben? 

Steve Venuti: HDMI 2.0 definiert keine neuen HDCP-Anforderungen. Ab HDMI 1.4 galt die Vorschrift, dass, wenn ein Gerät HDCP unterstützt, es das in der Version HDCP 1.4 tun muss. Daran ändert sich nichts. HDCP 2.2 ist eine optionale Erweiterung, sie darf also ab jetzt genutzt werden.