HDMI 2.1: Ich bin es leid, auf Sie zu warten…

Seit der HDMI 2.1-Standard 2017 auf der CES angekündigt wurde, haben wir alle mit Spannung auf die Ankunft der Chipsätze gewartet. v2.1 bot eine solche Geschwindigkeitssteigerung gegenüber v2.0 (2013), dass es fast wie Science-Fiction klang und von 18 Gigabit pro Sekunde (Gb/s) auf erstaunliche 48 Gb/s sprang, einfach so!

Und auch die Signalisierungsmethode würde sich ändern und sich an den Rest der Welt anpassen, indem eine digitale Paketstruktur angenommen würde, ähnlich wie DisplayPort (was übrigens ein Großteil von V2.1 nachempfunden war). Anstelle von drei Spuren für Rot, Grün und Blau sowie einer separaten Spur für Taktinformationen verwendet v2.1 jetzt vier separate Datenspuren, die jeweils Geschwindigkeiten von bis zu 12 Gb/s erreichen können. Mit einer paketierten Struktur ist das Mischen und Einbetten von Uhrenpaketen ein Kinderspiel.

Während das alles vor über zwei Jahren sehr beeindruckend klang, muss die Realität das Versprechen noch einholen. Auf der CES 2019 war 8K eine „große“ Sache, und am Stand des HDMI-Forums wurden mehrere Demonstrationen der 8K-Signalisierung gezeigt, darunter ein 8K-Heimkino, das sich um einen 85-Zoll-8K-Fernseher der Serie 900 von Samsung drehte. (Ironischerweise wurden frühere Versionen dieses Fernsehers mit der älteren und langsameren HDMI 2.0-Schnittstelle ausgeliefert.)

Wenn Sie etwas tiefer gegraben und ein paar weitere Fragen gestellt hätten, hätten Sie erfahren, dass der Test- und Zertifizierungsprozess für die v2.1-Schnittstelle noch sehr im Gange ist und voraussichtlich nicht vor Herbst dieses Jahres abgeschlossen sein wird. Darüber hinaus hat nur ein Chiphersteller (Socionext) Ende 2018 v2.1 TX- und RX-Chips in beliebigen Mengen herausgebracht, während andere Fabs gerade erst auf Touren kamen.

Der Hype um HDMI 2.1 erreichte ein wenig Absurdität, als ein prominenter Fernsehhersteller auf seiner CES-Pressekonferenz erklärte, dass alle seine 2019er Ultra-HD-Fernseher einen v2.1-Eingang haben würden. (Keine Angabe, wie viele.) Weitere Befragungen ergaben, dass, obwohl Videosignale über eine physische v2.1-Schnittstelle in einen dieser Ultra-HD-Fernseher gelangen könnten, die Signale danach innerhalb des Geräts als v2.0 verarbeitet würden.

Warum der Push für v2.1? Einfach. Die neuesten TV-Verbesserungen – hoher Dynamikbereich und der damit verbundene breitere Farbumfang – erzeugen viel mehr Bits pro Sekunde. Und v2.0 sieht in diesem Zusammenhang immer mehr wie eine riesige Bremsschwelle aus. Derzeit können Sie ein 4K/60-Signal über HDMI 2.0 übertragen, wenn Sie die Bittiefe auf 8 Bit pro Pixel reduzieren, indem Sie das RGB-Format (4:4:4) verwenden. Möchten Sie ein 10-Bit-Signal mit derselben Bildrate senden? Jetzt müssen Sie die Farbauflösung auf 4:2:2 reduzieren, was mit einer Computervideokarte nicht einfach zu bewerkstelligen ist.

Während 48 Gb/s in naher Zukunft möglicherweise unerreichbar sind, könnte eine Datenrate um 36 Gb/s in Reichweite sein. Das würde den Durchgang von 4K/60-Inhalten mit 12-Bit-RGB-Farbe ermöglichen, eine wirklich spektakuläre Reihe von Bildern, die mit knapp 30 Gb/s gestreamt werden. Oder Sie könnten ein 4K-Signal mit hoher Bildrate (120 Hz) für Spielzwecke mit 12-Bit-4:2:2-Farbe erzeugen und trotzdem mit 33,3 Gb/s unter die Leitung kommen.

Die Herausforderung für HDMI bestand schon immer in höheren Bitraten gegenüber Kupfer. Im Gegensatz zu DisplayPort gibt es in der HDMI 2.1-Spezifikation keine Bestimmung für den Transport über Glasfaser, obwohl dies angesichts der Paketstruktur der Schnittstelle nicht schwierig sein sollte. Oberhalb von 40 Gb/s müssen wir möglicherweise Glasfaser verwenden, einfach weil die Signalverluste über Kupferdrähte zu hoch wären, um ein brauchbares Signal-Rausch-Verhältnis aufrechtzuerhalten.

Drüben im DisplayPort-Lager gab es nicht viel Gegenschlag. Nur wenige Hersteller unterstützen den DisplayPort v1.3/1.4-Standard (v1.4 fügt Unterstützung für HDR-Metadaten sowie andere Farbauflösungen als 4:4:4 / RGB hinzu) und nur die exotischeren Grafikkarten würden diese Art von Geschwindigkeit erfordern. Spiele sind ein gutes Beispiel für eine geschwindigkeitsintensive Anwendung, und diese Menge würde gerne eine 12-Bit-Farbaktualisierung bei 120 Hz haben. Oder vielleicht sogar schneller.

Wo bleibt unsere Branche? Es wird Ihnen schwerfallen, auf der InfoComm im Juni viele Signalmanagementprodukte zu finden, die v2.1 unterstützen – es hat fast vier Jahre gedauert, bis unsere Branche wirklich mit v2.0 an Bord kam, und wir erhalten immer noch Pressemitteilungen von Unternehmen, die damit prahlen endlich HDMI 2.0 zu ihren Mediaplayern und anderen Produkten hinzugefügt. (Nun, es ist fünfeinhalb Jahre her, wissen Sie!)

Aus unserer Sicht rechnen wir erst in einem Jahr mit einer großen Akzeptanz von v2.1, und selbst dann werden sich die Dinge nur langsam bewegen. Die ProAV-Branche ist eher vom Übergang von der unkomprimierten Signalverteilung mit hoher Bandbreite zur komprimierten IT-basierten Verteilung besessen, wobei der Schwerpunkt auf 10-Gb/s-Netzwerk-Switches liegt. (Sorry, ihr 1-Gb/s-Fans, das ist einfach zu langsam für die Zukunftssicherheit.)

Ein guter „Tell“ wird sein, wie viele 4K- und 8K-Fernseher (yep, 8K-Fernseher, so oft wie nötig wiederholen) im vierten Quartal 2019 mit einem oder mehreren v2.1-Eingängen auf den Markt kommen werden. Je mehr TV-Hersteller das Programm nutzen, desto wahrscheinlicher werden Sie sie nächstes Jahr in Las Vegas auf kommerziellen Monitoren und Digital-Signage-Displays sehen. Ein weiteres „Tell“ wird sein, wie schnell unsere Branche kommerzielle 8K-Displays akzeptiert (mehr dazu in unserem nächsten Blogbeitrag). Ohne v2.1 wird 8K nahezu unmöglich sein.

In der Zwischenzeit werden wir an diesen klassischen Song von The Kinks erinnert, der lautet: „ Ich bin so müde, müde vom Warten, müde vom Warten auf dich …“.