Jetzt treibt es das Fernsehen noch bunter!

HDMI 1.3 bringt höhere Datenrate, mehr und tiefere Farben - und kleinere Anschlüsse

HDMI ist in Deutschland eher durch die Kopierschutzschikane HDCP bekannt geworden, die dafür sorgt, dass ältere HDTV-Displays schwarz bleiben – und mitunter auch neuere. Prinzipiell ist das System jedoch nur eine Weiterentwicklung von DVI.

Dass HDMI beim Käufer unbeliebt ist, ist nicht völlig unberechtigt: das System wurde schließlich von der Filmindustrie mit entworfen. Die technischen Grundlagen der eigentlichen Datenübertragung interessieren diese allerdings nicht, nur das sogenannte Kopierschutzverfahren HDCP. Diese verschlüsselt das hochauflösende Ausgangssignal von HDTV-Satellitenempfängern oder Blu-Ray/HD-DVD-Spielern und gestattet nur Displays, das Signal wieder zu entschlüsseln – Aufnahmegeräte bleiben dagegen außen vor.

Absurd ist dies insofern, als die Datenmengen enorm sind – es handelt sich um ein digitales Breitbandsignal ohne jegliche Kompression, wie sie typischerweise als MPEG2 oder MPEG4 auf DVDs oder über DVB vorliegt. Eine direkte Aufnahme dieses unkomprimierten Signals auf einen Datenspeicher ist undenkbar und eine Echtzeit-Kompression ohne Profi-Equipment wäre mit so starken Qualitätseinbußen verbunden, dass von der HDTV-Qualität nichts mehr übrig wäre. Zudem ist HDMI überhaupt nicht als "digitaler Scart-Stecker" gedacht, sondern wirklich nur zum Anschluss von Displays: im Gegensatz zu Scart kann ohnehin nur in eine Richtung übertragen werden – von einer Quelle beispielsweise an einen AV-Receiver und von diesem wieder weiter zum Display.

Ein Rückkanal ist zwar vorgesehen, doch nur mit minimaler Datenrate, beispielsweise zum Übertragen von Fernsteuersignalen. Damit sollen die heutigen programmierbaren Fernbedienungen für mehrere Geräte überflüssig werden, weil der Fernseher über die HDMI-Verbindung die empfangenen Infrarot-Steuersignale auch an AV-Receiver oder DVD-Spieler weiterleiten würde. Es wäre also ohnehin nicht möglich, mit demselben Kabel auch vom AV-Receiver zurück zu einem DVD-Rekorder zu übertragen.

Leslie Chard, Präsident von HDMI Licensing in Kalifornien, empfiehlt für solche Zwecke SATA-Verbindungen oder auch Firewire (IEEE 1394). Allerdings dürfte klar sein, dass Hollywood etwas Derartiges nicht zulassen wird. Das Zeitalter des Überspielens und Archivierens von Fernsehsendungen ist also mit hochauflösenden Quellen vorbei – dafür verspricht die Filmindustrie, zukünftig auch jene Filme auf DVD herauszugeben, bei denen sie bislang davon abgesehen hat. Ob dem Konsumenten dies allerdings die ganzen Probleme und die durch die Kopierschutzmaßnahmen verteuerten Geräte wert ist, wird sich noch zeigen müssen.

Die Situation ist derzeit völlig verfahren: erste LCD-Fernseher ("Mach die Glotze endlich platt") oder Projektoren, die noch ziemlich teuer waren, haben nur analoge Eingänge, die Hollywood niemals mit hochauflösenden Signalen versorgen will (Analog, Digital - sch...egal, Hauptsache TV-Gucken wird illegal!). Diese Geräte bieten jedoch aufwendige Menüs zur Farbkorrektur und – wie jeder Notebook oder Computer-LC-Schirm – eine Einstellung der Hintergrundbeleuchtung („Backlight“), um das Bild vom Fernsehen im verdunkelten Zimmer bis zum Fernsehen bei strahlenden Sonnenschein anpassen zu können Die heutigen LCD-Fernseher, die es bereits ab 1000 Euro gibt, haben dagegen zwar HDMI und HDCP, doch dafür ist die Hintergrundbeleuchtung sehr oft nicht mehr regelbar. Das führt dann entweder zu blendend hellen Displays, wie es schon bei Röhrenfernsehern üblich war, bei denen die Käufer oft nicht wussten, wie sie die überdrehte Vorführeinstellung des Geräts ab Werk zwecks gutem Verkauf im Laden in eine augenschonende Gebrauchtseinstellung überführen konnten, oder aber zu dunkelgrauer Schwarzdarstellung und damit einem kontrastarmen Bild, weil die starke Hintergrundbeleuchtung durchscheint.

Für weitere Verwirrung sorgen die zahlreichen inzwischen gebräuchlichen Bildoptimierungschips in den HDTV-Fernsehern, die PAL-Signale auf HDTV hochrechnen, schärfen und von Artefakten befreien, doch dummerweise auch die echten HDTV-Signale erst einmal auf Standard-PAL-Auflösung herunter rechnen, um sie dann zu "verbessern" und wieder hochrechnen zu können, sodass das Display am Ende zwar genügend Bildpunkte für HDTV hat, aber überhaupt kein echtes HDTV anzeigen kann, sondern nur ein kaputtgerechnetes, künstlich erzeugtes Signal. Fernseher, die mit Full-HD-Signalen anständig umgehen, sind leider erst in der nächsten Generation zu erwarten.

Das Resultat dieser digitalen Schwindeleien: in praktischen Sehtests unserer Schwesterzeitschrift c't schnitt meistens das Display am besten ab, das von vornherein nur Standardauflösung bot und für HDTV gar nicht genügend Pixel hatte („Sharp PAL optimal“), aber einen kopiergeschützten Eingang. Leider durchaus sinnvoll, denn schließlich gibt es mittlerweile Receiver am Markt, die kopiergeschützte Inhalte nicht etwa wie vorgeschrieben auf PAL herunter rechnen, sondern das Analog-Signal gleich komplett sperren und sogar die Menüs abschalten (IMAX-Kino für zuhause) und beim Schalten auf den kopiergeschützten Kanal "HD Film" von Premiere Probleme machen . Andere Geräte wiederum geraten durcheinander, wenn man zwischen kopiergeschützten und nicht kopiergeschützten Sendern wechselt, weil sie eine einmal aktivierte Verschlüsselung nicht wieder abschalten, weswegen die ersten Leute inzwischen sogar forsch fordern, prinzipiell alle Programme mit Kopierschutz auszustrahlen, um so den Schwächen dieses Gerätes entgegenzukommen – und jede, die noch ein Display ohne digitalen Eingang haben, gleich komplett auszusperren, selbst für die Programme in Standardauflösung.

All dies sind natürlich Softwarefehler der jeweiligen Geräte, die in späteren Updates durchaus behebbar sein werden, was mittlerweile auch bereits teilweise gelungen ist – beispielsweise skaliert der Pace-HDTV-Receiver mit der aktuellen Firmware nun kopiergeschütze Kanäle am Komponentenausgang wie vorgesehen nur auf Standard-DVD-Auflösung herunter statt abzuschalten, allerdings dauert das Update über 45 Minuten. Doch dem Ruf von HDTV und HDMI haben diese Probleme schwer geschadet, zumal der Käufer ja erstmal ratlos ist und nicht weiß, welches seiner Geräte das Problem verursacht. Hinzu kommt, dass ein Firmwareupdate auch schon einmal dazu führen kann, dass ein bis dato mit dem Fernseher einwandfrei zusammenspielender HDTV-Receiver plötzlich bei HDMI und HDCP streikt – ein "Downgrade" ist dann nicht möglich. "HDMI macht insgesamt in der Praxis weniger Probleme als DVI oder Firewire", so betont Leslie Chard dennoch in einer Pressekonferenz. Weniger gut auf HDMI zu sprechen ist allerdings Klaus Petri von Philips: Dass dieser Hersteller seinen Premiere-zertifizierten HDTV-Empfänger DSR-9005 nicht wie geplant vor Humax und Pace auf den Markt bringen konnte, ja dass das Gerät bis heute nicht lieferbar ist und das ganze WM-Geschäft mit Premiere-HDTV deshalb an Philips vorbei ging und das Unternehmen lediglich als Sponsor in Erscheinung treten konnte, daran ist HDMI und dessen mangelhafte Implementation bei vielen Herstellern schuld:

HDMI und HDCP sind so ungenau spezifiziert, dass unser Empfänger zwar mit HDTV-Displays beispielsweise von Philips, Sony und Samsung zusammenspielte, mit etwa 50% der heutigen HDTV-Fernseher gab es jedoch massive Probleme. Wir hätten mit unserem Gerät Kompatibilitätslisten ausliefern müssen, die die Kunden dann dennoch erst nach dem Kauf gelesen hätten. Die Unzufriedenheit der Käufer und die Rücklaufquote wären untragbar gewesen, das konnten wir nicht machen

Klaus Petri, Philips

Immerhin: Ganz aufgegeben hat Philips nicht, nach Korrektur des Timings, mit gegenüber der ursprünglichen Version noch leistungsfähigeren, in weniger Millisekunden auf die Kopierschutzsignale reagierenden Chips mit mehr Rechenleistung soll das Gerät nun ab August in Satelliten- und Kabelversion endlich in den Handel kommen.

Eine weitere Tendenz, die mit Notebooks begann, deren Bildschirme mittlerweile zur brillianteren Videodarstellung nicht mehr entspiegelt werden (sogenannte "Glare-Displays") und dann nur noch bei zugezogenen Vorhängen benutzt werden können, außer als Schminkspiegel für Damen und Fernsehschaffende, hat sich nun übrigens auch auf Fernsehbildschirme fortgepflanzt. Begonnen von Samsung, haben LCD-Fernseher die neue Trendfarbe "Schwarz klavierlackglänzend", doch während Samsung dies nur auf das Gehäuse bezog, ist bei Edelmarken wie Loewe nun auch die "Mattscheibe" Geschichte und der Bildschirm ebenfalls hochglänzend poliert. "Der Wunsch nach spiegelnden Displays ist von den Kunden gekommen", so der Hersteller bei einer Produktpräsentation des High-Tech-Presseclubs, manche würden sogar im Badezimmerspiegel ein Fernsehdisplay wünschen. Wieso sie es allerdings im Wohnzimmer wünschen, bliebt rätselhaft – etwa, damit es nicht mehr unbemerkt bleibt und peinlich wird, wenn beim Pornoschauen die Ehefrau ins Zimmer kommt? Bei Tageslicht sind solche Fernseher jedenfalls nur ausgeschaltet eine Augenweide – aber damit tut Loewe unserer Kultur ja vielleicht sogar etwas Gutes...

Bei Computern mit HD-Grafik und Blu-Ray und HD-DVD ist man momentan auf Displayseite noch weniger rigide, die Probleme liegen hier anderswo (Wenn ein Virus den DVD-Spieler lahm legt): Auf PC-Seite soll der Kopierschutz erst in den nächsten Jahren verpflichtend werden – irgendwann werden dann allerdings die alleine schon wegen der hohen Einfuhrsteuern auf digitale Eingänge (Der EU-Röhrenmonitorgroschen kommt) nach wie vor die Mehrheit stellenden Monitore mit ausschließlich analogen Eingängen zum Sondermüll. Wo Industrieinteressen regieren, muss der Umweltschutz hinten anstehen.

Technisch gesehen ist HDMI – unabhängig vom Kopierschutz HDCP, den es ja auch für DVI bereits gibt –, nichts als eine Weiterentwicklung des normalen DVI, dem heutigen digitalen Computer-Monitoranschluss. DVI hat das Problem, für zu wenig Pixel ausgelegt zu sein: ein HDTV-Bildschirm wäre hier nicht anschließbar, man bräuchte Dual-Link, also die Koppelung zweier digitaler Ausgänge. Bei der Normung von DVI hat man schlichtweg die heute anfallenden Datenraten unterschätzt.

Außerdem wollte die Unterhaltungselektronikindustrie keinerlei Verschraubungen, wie sie an VGA- und DVI-Anschluss üblich sind: dies wurde für den Fernsehkonsumenten als zu kompliziert empfunden. Die HDMI-Verbindung wurde deshalb besonders einfach steckbar ausgelegt – zu leicht steckbar: sie fällt leicht aus der Buchse, sobald man auch nur leicht am Kabel zieht. Liegt dann das Verbindungskabel zwischen Satellitenreceiver und Fernseher mitten im WM-Endspiel plötzlich hinter der Schrankwand, ist der Ärger groß. Deshalb soll es zukünftig doch noch eine verriegelbare Ausführung des HDMI-Steckers geben und außerdem will die HDMI-Lizenzorganisation den Kabelherstellern mehr auf die Finger klopfen und Kabel zukünftig explizit als für HDMI geeignet zertifizieren, da das Problem herausrutschender oder klemmender Verbindungen auch durch Billigware verursacht wurde, wie übrigens auch das Problem von Bildstörungen bei längeren Kabeln. Gerade beim neuen HDMI 1.3, das nun 10,2 GBit/s mit 340 MHz übertragen soll, ist es keinesfalls mehr trivial, dies weiterhin wie geplant mit bis zu 15 Meter langen passiven Kabeln zu schaffen. Zukünftige HDMI-Normen sollen sogar noch höhere Frequenz erlauben.

Die neueste Variante HDMI 1.3 verdoppelt die mögliche Datenrate, womit vier Ziele verbunden werden: höhere Bildauflösung, höhere Bildwechselfrequenz, höhere Farbauflösung und mehr Farben. Die höhere Bildschirmauflösung von nun 1440 Pixeln in vertikaler Richtung ist allerdings nicht für HDTV-Fernsehsender bestimmt, die bei Full HD maximal 1080 Pixel benötigen, sondern für Computerbildschirme. Ebenso verhält es sich mit der Bildwechselfrequenz: Mehr als 50 beziehungsweise 60 Hertz sind zum Fernsehen nicht notwendig, jedoch für manche Computerspiele. Das erste Gerät, das die neue Norm unterstützen soll, ist dann auch prompt die Sony Playstation 3 (Barbarians at the Gates?), die im November dieses Jahres auf den Markt kommen soll. Dazu passende Displays, AV-Receiver, Blu-Ray- oder HD-DVD-Abspielgeräte sowie HDTV-Empfänger werden ab Anfang 2007 erwartet. Der neue Standard soll kompatibel zu den bisherigen HDMI-Normen sein; die Geräte schalten also entsprechend zurück, sobald auch nur eins der angeschlossenen Geräte nicht HDMI 1.3 kann.

Die heute möglichen über 16 Millionen Farben auf Computerbildschirmen und beim digitalen Fernsehen erscheinen auf den ersten Blick auch mehr als ausreichend; doch bedeuten diese 24 Bit Auflösung gerade acht Bit pro Grundfarbe (rot, grün, blau), also 256 Abstufungen, von denen auf DVDs und bei HDTV nicht einmal alle genutzt werden – die Bereiche nahe 0 und 255 bleiben unbelegt. Bei ineinander übergehenden Pastelltönen einer Farbe – typischer Fall: Sonnenuntergang – werden deshalb heute mitunter Stufen in den Farbübergängen sichtbar. In der professionellen Bildverarbeitung, beispielsweise in Photoshop, wird deswegen auch teilweise bereits mit 16 Bit pro Farbe, also 48 Bit insgesamt, gearbeitet. Die so verfügbare Anzahl von 2,8 Trillionen Farben liefert allerdings keine der heutige Kameras, doch 10 oder 12 Bit pro Farbe sind durchaus bereits üblich. Deswegen will HDMI 1.3 auch diese beiden Abstufungen (30 Bit insgesamt, gleich einer Milliarde Farben, oder 36 Bit insgesamt, gleich 69 Milliarden Farben) anbieten, die von zukünftigen Grafikkarten und HDTV-Empfängern tatsächlich ausgenutzt werden könnten.

Ebenfalls erweitert werden soll der Farbraum. Das heutige sRGB beruht auf den typischen Fähigkeiten von Röhrenfarbbildschirmen, die natürlich weit unter dem vom Auge wahrnehmbaren Farbraum liegen. Beim jetzigen HDTV ("Die Zukunft des Fernsehens ist flach") hat man diesen Farbraum bereits geringfügig erweitert, in Richtung der ursprünglichen NTSC-Norm von 1953, bei der man die damaligen Fähigkeiten von Kameras und Bildschirmen zunächst überschätzt hatte, weshalb später für PAL/SECAM und Computerbildschirme der Farbraum reduziert und den tatsächlichen Fähigkeiten bezahlbarer Röhrenbildschirme angepasst worden war.

Der mit HDMI 1.3 eingeführte neue Farbraum xvYCC soll dagegen 1,8-mal so viele Farbtöne wiedergeben können. Entwickelt wurde dieser neue Farbraum von Sony, deren auf der CES vorgestellter 82-Inch-Bravia-LCD-Prototyp deshalb auch das erste Gerät sein soll, das mithilfe von LED-Hintergrundbeleuchtung zumindest theoretisch (praktisch natürlich erst mit dem Einbau von HDMI 1.3!) imstande ist, die neuen Farbtöne wiederzugeben – ähnlich wie einige besonders hochwertige Monitore es schaffen, den kompletten Adobe-RGB-Farbraum anstelle des heute üblichen sRGB wiederzugeben. Bislang lässt sich allerdings nicht in Erfahrung bringen, wie der neue Sony-Farbraum nun konkret aussieht und auch der Begriff xvYCC könnte sich wegen akuter Unaussprechlichkeit noch einmal ändern.

Auch bei den Tonformaten soll das neue System mehr Auflösung bringen, was die Tonsysteme Dolby True HD und DTS-HD Master Audio benötigen. Zudem soll das Problem der Desynchronisation zwischen Ton und Bild bei HDTV-Bildschirmen, die für ihre Bildoptimierung Algorithmen entsprechender Laufzeit benutzen, weshalb das angezeigte Bild dann dem Ton deutlich hinterherhinkt, zukünftig automatisch gelöst werden, wobei die Geräte sich gegenseitig ihre Verzögerungszeiten mitteilen. Hier bleibt allerdings zu hoffen, dass die Hersteller nicht unrealistisch kurze Verzögerungsseiten angeben, so wie es heute bei Soundkarten mit der Latenzzeit oft genug der Fall ist.

Für Camcorder, zukünftige Digital-Fotokameras und sogar Fotohandys bringt HDMI 1.3 noch einen zusätzlichen Miniaturstecker. Normale Büromonitore, bei denen weder Ton noch extrem hochauflösende Bilder notwendig sind, sollen zukünftig mit UDI (Unified Display Interface) angeschlossen werden, während für alle höherwertigen Media-PCs die Umstellung auf HDMI angestrebt wird. VGA und DVI werden dagegen auslaufen.