HDMI 2.2 - Mehr Bandbreite und neue Features

HDMI 2.2 - Mehr Bandbreite und neue Features

Mehr Bandbreite: bis zu 96 Gbit/s

Nicht nur fürs Gaming sind stabile Bildwiederholraten und hohe Auflösungen wichtig. Eine kleine Einführung in aktuelle und nicht mehr so aktuelle Übertragungstechnik vom Rechner zum Monitor.

HDMI 2.2 verdoppelt die Bandbreite von HDMI 2.1 von 48 Gbit/s auf dann 96 Gbit/s. Damit werden höhere Auflösungen und Bildwiederholraten möglich. Es gibt aber einen Wermutstropfen: Wenn man diese Verbesserungen gegenüber der Vorgängerversion nutzen möchte, sind neue Kabel erforderlich.

Der Standard HDMI 2.2 wurde für die immer höheren Anforderungen moderner Displays und Inhalte geschaffen. Durch seine höhere Bandbreite können Auflösungen wie 8K mit 240 Hz und sogar 12K mit 120 Hz übertragen werden. Es wird wohl noch Jahrzehnte dauern, bis diese Spezifikationen ausgenutzt werden. Das momentan aktuelle HDMI 2.1 überträgt 4K mit 120 Hz. Das reicht selbst für High-End-Gaming. Traditionell ist HDMI stark im Endverbraucher-Markt vertreten, doch durch die höhere Bandbreite ist HDMI 2.2 für professionelle Anwendungen interessant. Digital Signage, Kino oder ähnliche Anwendungen bieten sich hier an.

Neue Features

Die neue HDMI-Spezifikation bringt einige Verbesserungen. Dank höherer Bandbreite werden höhere Auflösungen und Bildwiederholraten möglich. Das wird durch ein neues Kabel ermöglicht, das speziell für HDMI 2.2 entwickelt wurde. Die Technologie bringt speziell Content-Creator aus TV, Film und Gaming Vorteile. Sie bietet Anwendungsmöglichkeiten auf verschiedenen Plattformen.

HDMI 2.2 ist eine Weiterentwicklung und räumt die Schwächen des Vorgängers aus dem Weg. HDMI 2.1 hatte maximal 48 Gbit/s Bandbreite. Das ist für normale Anwendungen mehr als ausreichend, doch 4K-Auflösung bei 240 Hz ohne Kompression benötigt rechnerisch 55 bis 69 Gbit/s. Im Vergleich dazu ermöglicht die aktuelle DisplayPort Version 2.1 bis zu 80 Gbit/s. Da der Standard DisplayPort aber fast nur bei PC-Endkunden eingesetzt wird, sind diese deutlich höheren Übertragungsraten aber hauptsächlich auf PC-Monitore beschränkt.

Verbesserte Synchronisation von Bild und Ton

Ein weiteres Highlight von HDMI 2.2 neben der erhöhten Bandbreite ist das "Latency Indication Protocol" (LIP), das die Audio- und Videosynchronisation optimiert. Dieses Protokoll ist für komplexe Systemkonfigurationen wie AV-Receiver oder Soundbars nützlich, um eine präzise Abstimmung zu gewährleisten und Lippensynchronisationsprobleme zu minimieren. Die größten Latenzprobleme wurden allerdings bereits mit HDMI 2.1 und eARC gelöst.

Um die volle Bandbreite des neuen Standards HDMI 2.2 zu nutzen, sind neue Kabel erforderlich. Diese werden im Laufe des Jahres 2025 erhältlich sein. Um die volle Funktionsvielfalt nutzen zu können, müssen sowohl die Quelle als auch das Anzeigegerät den neuen Standard unterstützen. Momentan gibt es noch keine Geräte, die HDMI 2.2 nutzen.

Für Verbraucher bedeutet dies, dass aktuelle HDMI 2.1-Geräte momentan weiterhin ausreichend sind, da die meisten Inhalte und Displays die Möglichkeiten von HDMI 2.1 noch nicht vollständig ausschöpfen.

Die HDMI-Standards CEC, ARC und eARC

• CEC: Der Consumer Electronics Control-Standard stellt komponentenübergreifende Steuerungsfunktionen für Unterhaltungselektronik zur Verfügung. Damit können mit einer Fernbedienung mehrere Geräte bedient werden. Alle Geräte können gemeinsam in den Standby-Modus gehen. Wenn man einen Film im DVD-Player abspielt, schaltet sich automatisch der Fernseher an und vieles mehr.
• ARC: Der Audio Return Channel überträgt Tonsignale zurück zum Fernseher oder Monitor. Man kann damit einen Receiver, eine Soundbar oder andere Wiedergabegeräte anschließen.
• eARC: Der enhanced Audio Return Channel ist die Weiterentwicklung von ARC mit mehr Bandbreite und Geschwindigkeit.

Die konkurrierenden Standards DP 2.1 und HDMI 2.1

Was bieten die beiden verbreiteten Standards DisplayPort und HDMI in ihrer Version 2.1?

DisplayPort

DisplayPort 2.1 ist die neueste Version des DisplayPort-Standards, der von der Video Electronics Standards Association (VESA) entwickelt wurde. Dieser Standard bietet eine Reihe von Verbesserungen gegenüber vorherigen Versionen. Für Gamer bietet DisplayPort den Vorteil, dass der Standard keine Lizenzgebühren kostet. Deswegen haben viele Grafikkarten einen teuren HDMI-Anschluss und drei Displayport-Anschlüsse.

• Mehr Bandbreite: DisplayPort 2.1 bietet eine hohe Bandbreite von bis zu 80 Gbit/s, was eine höhere Datenübertragungsrate ermöglicht.
• Höhere Auflösungen und Bildwiederholraten: Dank der erhöhten Bandbreite unterstützt DisplayPort 2.1 höhere Auflösungen und Bildwiederholraten, einschließlich 8K bei 60 Hz und 4K bei 240 Hz.
• HDR: Der Standard unterstützt High Dynamic Range (HDR) für eine verbesserte Bildqualität.
• Abwärtskompatibilität: DisplayPort 2.1 ist abwärtskompatibel mit den vorherigen Versionen, so dass ältere Geräte weiterhin verwendet werden können.
• Verbesserte Unterstützung für VR und AR: DisplayPort 2.1 bietet eine bessere Unterstützung für Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) Displays, was zu einer verbesserten Benutzererfahrung führt.

Insgesamt bietet DisplayPort 2.1 im Vergleich zum Vorgänger erhebliche Verbesserungen in Bezug auf Bildqualität, Datenübertragung und Kompatibilität. Das macht es zu einer idealen Wahl für moderne Monitore und Grafikkarten.

HDMI

HDMI 2.1 ist eine bedeutende Weiterentwicklung des HDMI-Standards und bietet zahlreiche Verbesserungen gegenüber älteren Versionen:

• Erhöhte Bandbreite: HDMI 2.1 unterstützt eine maximale Bandbreite von 48 Gbit/s. Das ermöglicht höhere Auflösungen und Bildwiederholraten.
• Unterstützung für 8K und 10K: Der Standard unterstützt Auflösungen bis zu 8K bei 60 Hz und sogar 10K bei niedrigeren Bildwiederholraten.
• Dynamic HDR: HDMI 2.1 unterstützt dynamisches HDR. Das bedeutet, dass Helligkeit, Kontrast und Farben für jede Szene oder sogar für jedes Bild optimiert werden können.
• eARC (Enhanced Audio Return Channel): eARC bietet eine verbesserte Audioqualität und unterstützt fortschrittliche Audioformate wie Dolby Atmos und DTS:X.
• Variable Refresh Rate (VRR): VRR reduziert Verzögerungen und Ruckeln. Das ist besonders für Spiele von Vorteil.
• Quick Media Switching (QMS): QMS eliminiert Verzögerungen, die beim Wechseln zwischen verschiedenen Medienquellen auftreten können.
• Auto Low Latency Mode (ALLM): ALLM ermöglicht es dem Display, automatisch in den Modus mit der geringsten Latenz zu wechseln. Das ist besonders für Spiele nützlich. Gamer freuen sich über diesen Modus.

Daneben gibt es noch ältere Standards, welche die Möglichkeiten aktueller Displays nicht ausschöpfen und deswegen für diese nicht empfehlenswert sind. Dazu gehören DVI und VGA.

Der DVI-Standard oder besser gesagt: Die DVI-Standards

DVI steht für Digital Visual Interface und ist eine Schnittstellenspezifikation, die für die Übertragung von Video-Daten von einem Computer zu einem Display, wie einem Monitor oder einem Projektor, entwickelt wurde. Der DVI-Standard wurde 1999 von der Digital Display Working Group (DDWG) eingeführt. Nach und nach wurden aus dem einen Standard drei.

Einige wichtige Merkmale des DVI-Standards sind:

• Signalübertragung: DVI kann sowohl analoge als auch digitale Signale übertragen. Das macht ihn vielseitig.
• Verschiedene Anschlussarten: Es gibt drei Haupttypen von DVI-Anschlüssen:
• DVI-A (analog)
• DVI-D (digital)
• DVI-I (integriert, unterstützt sowohl analoge als auch digitale Signale)
• Auflösungen und Bildwiederholraten: DVI unterstützt verschiedene Auflösungen und Bildwiederholraten. DVI-D und DVI-I können in ihrer Dual-Link-Variante relativ hohe Auflösungen wie 2560x1600 bei 60 Hz erreichen.
• Steckertypen: DVI-Stecker gibt es in unterschiedlichen Varianten, je nachdem, ob sie Single-Link oder Dual-Link unterstützen. Dual-Link-DVI-Stecker haben mehr Pins und können dadurch höhere Datenmengen übertragen.

Obwohl DVI heute weniger gebräuchlich ist und oft durch neuere Standards wie HDMI und DisplayPort ersetzt wurde, ist es in älteren Geräten und bestimmten professionellen Anwendungen immer noch weit verbreitet. Seine Vielseitigkeit und Fähigkeit zur Übertragung hochwertiger Videosignale machen ihn weiterhin relevant.

Der VGA-Standard

VGA, oder Video Graphics Array, ist ein Standard für die Videoübertragung, der 1987 von IBM eingeführt wurde. VGA war viele Jahre der dominierende Standard für die Verbindung von Computern mit Monitoren und Projektoren und hat eine große Bedeutung in der Computergeschichte. PC-Gaming und der VGA-Standard haben gemeinsame Anfänge, die damals schon die Grenzen des machbaren ausgelotet haben.

Einige wichtige Merkmale des VGA-Standards sind:

• Signalübertragung: VGA überträgt analoge Videosignale über ein 15-poliges D-Sub-Kabel.
• Auflösung: Die ursprüngliche VGA-Spezifikation unterstützte eine Auflösung von 640x480 Pixeln bei 60 Hz. Heutige VGA-Anschlüsse können auch höhere Auflösungen unterstützen, je nach Qualität des Kabels und des Geräts.
• Farbtiefe: VGA unterstützt 16 Farben bei einer Auflösung von 640x480, oder 256 Farben bei einer niedrigeren Auflösung von 320x200.
• Steckertyp: VGA verwendet einen 15-poligen D-Sub-Stecker, auch DE-15 genannt. Dieser Stecker ist charakteristisch für seine trapezförmige Form und die drei Reihen von Pins.
• Kompatibilität: VGA ist weit verbreitet und wird von vielen älteren und auch einigen neueren Geräten unterstützt. Auch wenn neuere Standards wie HDMI und DisplayPort VGA weitgehend abgelöst haben, ist VGA immer noch in vielen Bereichen im Einsatz, insbesondere in älteren Geräten und in bestimmten industriellen Anwendungen.

VGA hat sich als robuster und zuverlässiger Standard erwiesen und spielt über Jahrzehnte hinweg eine zentrale Rolle in der Computergrafik.

Der USB-C Standard

Im Unterschied zu anderen Standards kann USB-C ab Version 3.1 nicht nur Bild- und Tonsignale, sondern auch Daten und elektrischen Strom übertragen. Mit Version 3.2 Gen 2 können bis zu 10 Gbit / s übertragen werden.

USB-C Anschlüsse, die nach USB 2.0 oder USB 3.0 spezifiziert sind, können keine Bild- und Tonsignale übertragen. Das ist erst ab Version 3.1 möglich.

Im sogenannten Alternate Mode können neben Daten für USB 2.0 und USB 3.1 auch DisplayPort-, HDMI-, MHL- und Audio-Signale übertragen werden. DisplayPort- und HDMI-Signale dienen der Bild- und Tonübertragung, MHL-Signale sind für die Verbindung zwischen Mobiltelefonen und Computern gedacht.

Voraussetzung für diese Funktion ist, dass BEIDE USB-C Anschlüsse den Alternate Mode unterstützen.