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HDMI und DVI, die neuen Standarts

Hier einige Infos und Kommentare zu dem was uns erwartet...

 

1. EDID Steuerung

Mit Einführung des DVI Standards in der IT Welt hat man entschieden
die Vorteile der Digitaltechnik auch zur Grafikkartentreibersteuerung zu nutzen.
Jedes Display mit DVI oder HDMI Buchse überträgt auf dem DDC Kanal des
DVI oder HDMI Kabels einen 128 oder 256 (enhanced EDID) Byte grossen Datensatz zur Quelle,
der die vom Display darstellbaren Auflösungen und Bildwiederholfrequenzen enthält.
Der Grafikkartentreiber bietet dann dem Anwender nur diesen Satz von Auflösungen im
Einstellmenu an. Dieses Verhalten verhindert, dass ein unbedarfter Nutzer eine andere Auflösung
einstellen kann als das Display unterstützt. Die Folge wäre ein Bildausfall und eine sehr schwierige
Rekonfiguration der Grafikeinstellungen.
Will man allerdings tatsächlich eine andere Auflösung einstellen als der Displaytreiber anbietet, bleibt
nur der Griff zu Tricks, wie z.b. Powerstrip (Software) oder dem DVIMAX oder DVIWIZARD.
Der DVIMAX enthält ein Set von üblichen VESA Auflösungen bis zu 1080p und UXGA, der DVIWIZARD
erlaubt sogar eine Wunschauflösung dem Grafiktreiber aufzuzwingen.
Ein weiteres sehr grosses Problem ist die Abfrage eines gültigen EDIDs beim Booten des PCs. Sieht
die Grafikkarte kein EDID dann bootet der Rechner auf dem VGA Ausgang. Das gleiche Problem
kann mit Matrix Schaltern oder Umschaltern entstehen. Beim Umschalten verliert die Grafikkarte das EDID
und aktiviert automatisch den VGA Ausgang.
Eine Vielzahl von schlecht implementierten Grafikkartentreiber quittieren daraufhin den Dienst und sind
nur durch einen Reboot wieder zum Leben zu erwecken.

2. EDID bei HDMI

Die EDID Steuerung von HDMI wurde noch um den Audioteil erweitert und führt zu neuen Kuriositäten
und geplagten Anwendern.
Das Display übermittelt z.b. einem DVD-Player die Information, dass es sich um ein HDMI Gerät mit
Audio Eigenschaften handelt. Erst dann aktiviert die Quelle den Audioausgang.
Die Folge daraus ist z.b. dass beim HS-42a von Purelink die zusätzliche SPDIF Buchse nur ein Audiosignal
ausgibt wenn ein HDMI Gerät mit Audio EDID erkannt wurde. Sollte am Ausgang des Switchers ein
HDCP fähiges DVI Display angeschlossen sein, dann bleibt der Ton stumm. Das kopiergeschützte Bild wird
durchgeleitet, der ungeschützte Dolby Digital Ton wird deaktivert. Da die SPDIF Buchse die neuen unkomprimierten
Audio Formate technisch nicht unterstüzten kann, fragt man sich wirklich nach dem Sinn dieser Vorschrift.
Die neuesten BluRay und HDDVD Player werten ebenfalls die EDID Information des angeschlossenen Scalers
oder Displays aus. Sollte das EDID des Displays z.b. 1080p nicht enthalten, lässt sich diese Auflösung auch
nicht am Player einstellen.

3. DVI PC an HDMI Displays

Der neueste Streich der Industrie ist die Deaktivierung der PC Funktionalität bei preisgünstigen LCD TVs mit
voll tauglicher physikalischer Computerauflösung.
Wir haben einen 26 Zoll SHARP LCD TV der über einen HDMI Eingang verfügt und eine physikalische Auflösung von
1280 x 768 Pixel hat. Dies wird allgemein als WIDE XGA bezeichnet. Trotzdem weigert sich das Display
ausser bei 480p ein Bild auszugeben. Der Grund ist einfach, das Gerät hat nur EDID Informationen im DVI
Modus für 480p.
Auch unter Umgehung der EDID Übermittlung mittels DVIWIZARD lässt sich das Gerät nicht austricksen.
Mit dem VGADVI oder HDPCHDMI kann man den SHARP überlisten.
Da diese Geräte gar kein EDID auswerten können, geben Sie immer ein Bild aus und offensichtlich ist der SHARP
so programmiert, dass bei fehlendem EDID der Eingang freigeschaltet wird.
Allerdings zeigt sich dass das Display ca. 3% vom Bild beschneidet (Overscan) und diese Funktion im Menu
auch nicht deaktvierbar ist. Für HTPC und Notebook Anwender ein Ausweg, soll der Fernseher auch als
PC Display genutzt werden. Es empfiehlt sich auf jeden Fall ein Gerät vor dem Kauf darauf zu testen, da
vermutlich immer mehr solcher Geräte im Markt auftauchen werden.
Das ist marktpolitisch gewollt, da SHARP auch professionelle Geräte anbietet die deutlich mehr kosten.
Damit soll verhindert werden, dass z.B. für Digital Signage Anwendungen Low Cost Fernseher eingesetzt werden.
Sollte das Display PC kompatibel sein, wird lediglich ein Adapter von DVI auf HDMI benötigt.

4. Audio über HDMI

Fluch oder Segen, das wird sich noch zeigen. Auf jeden Fall eine weitere Quelle von Problemen.
Da die Audio Ausgabe der Player ebenfalls durch das EDID der angeschlossenen SENKE gesteuert wird,
ergeben sich einige Schwierigkeiten. Bei Displays mit HDCP fähigem DVI Eingang bleibt der Audioausgang
über HDMI stumm, und wenn man Pech hat, ist der AV Receiver falsch implementiert und leitet das EDID
des Displays an die Quelle und verhindert damit die Aktivierung des Audio Signals.
Da die neuen unkomprimierten Audio Standards ebenfalls als schützenwert eingestuft wurden ist die EDID Steuerung
im Grunde überflüssig. Das Audiosignal befindet sich ja auf der gleichen physikalischen Leitung wie das
Bildsignal und ist damit ebenfalls mit HDCP verschlüsselt.
Daher übrigens auch die Möglichkeit DVI Kabel zur HDMI Übertragung zu verwenden.

5. Übertragungsdistanzen bei HDMI und DVI

Willkommen beim interessantesten Aspekt der HDMI oder DVI Übertragung. Die maximale
Länge einer DVI Leitung definiert sich leider durch viele Parameter. Nicht nur die Qualität des Kabels
sondern auch der Sender und Empfängerchip spielen eine Rolle. Wir haben nicht selten die Erfahrung
gemacht, dass auch mit hochwertigem Kabel bei 20m eine Kombination ohne Störung
tadellos funktioniert, während andere Gerätekonfigurationen mit dem gleichen Kabel überhaupt kein
Bild zeigten. Meist kann so ein Problem mit dem HDMIMAX korrigiert werden.
Da das Gerät immer am Ende der Leitung zum Einsatz kommt, kann es sehr leicht nachgerüstet werden.
Tatsächlich können wir mit dem HDMIMAX und 2 hintereinandergeschalteten 30m HDMI oder DVI Kabel
eine Distanz von 60m bei 1080p oder UXGA überbrücken.
Das macht Glasfaser in den meisten Fällen überflüssig.

6. HDCP bei HDMI und DVI

Kommen wir zum Ärgernis Nummer 1 bei HDMI und DVI. Der von Intel patentierte HDCP Verschlüsselungsalgorithmus
soll das Kopieren von geschützten Inhalten verhindern. Eine Lachnummer wenn man liest, dass
der Kopierschutz von HDDVD und  BluRay geknackt war bevor nur 100 Geräte im Handel waren. Ein bekannter
Softwarehersteller der aus rechtlichen Gründen besser nicht öffentlich genannt wird, bietet von seinem
Ripping Tool Stand März 2007 schon die HD Alternative offiziell zum Download an.
Das schwer implentierbare HDCP Protokoll und die hohen Lizenzkosten von 25.000 USD im Jahr haben zu
verschiedenen Schieflagen geführt.
Kleinere Unternehmen sind nicht mehr in der Lage Geräte mit HDMI Ein/Ausgängen anzubieten, da die hohen
jährlichen Lizenzkosten bei geringen Stückzahlen zu sehr hohen Endgerätepreisen führen.
Das unglaublich komplizierte HDCP Protokoll bereitet einer Vielzahl von Entwicklern nahezu unlösbare Probleme, die
leider auch bis zum Kunden wirken. Unzählige Gerätekombinationen bei denen der Bildschirm dunkel bleibt sind die Folge oder
Bildaussetzer mit teilweise total verrauschtem Bild strapazieren die Nerven einer gesamten Branche.
Interessanterweise haben diese Probleme in USA dazu geführt, dass Geräte weiterhin über analoge Komponentenausgänge das
HD Signal bis zu 1080p vorerst ungeschützt ausgeben. Der Druck durch den Verbraucher und den grossen Ketten hat dazu
geführt, dass HDMI in USA noch kein Thema ist. Da Geräte in grossen Mengen returniert wurden, und Kabelbetreiber mit
HDMI Settop Boxen tausende von Anrufen über nicht funktionierende Verbindungen erhielten, hat man schnell
die Komponentenausänge für HD wieder freigeschaltet.
In USA wurde HDTV mit analogem Signal eingeführt, und die Kunden wissen eben schon wie unproblematisch diese
Technik ist.
In Europa möchte man gerne dem Verbraucher vorgaukeln, dass man das HD Signal schützen müsste, wie ein
Gemeingut, tatsächlich stehen knallharte Profitinteressen im Vordergrund.
Da gute Analog Digital Wandler relativ teuer sind, ist es oft der Fall, dass der digitale Eingang eine bessere Bildqualität
liefert. Der Vorteil der digitalen Übertragungskette darf trotz aller negativen Aspekte der HDCP Verschlüsselung nicht verschwiegen
werden. Allerdings fragt man sich wirklich, welcher Sinn die wirksame Verschlüsselung bei Geräten macht, wenn man
eine Kopie viel einfacher und mit weniger Aufwand mit einem PC und ein bisschen Software erstellen kann.
Dass  Verbraucher in der Lage sind sich zu wehren, zeigt sich beim Musikmarkt, kopiergeschützte CDs, die sich in manchen
Geräten nicht mehr abspielen lassen, haben dazu geführt dass "OHNE KOPIERSCHUTZ" sich zum neuen Kaufargument mausert.
Es bleibt zu hoffen, dass die Film und Elektronikindustrie zur Einsicht kommt, dass der wirksamste Schutz vor Raubkopierern
in lukrativen Angeboten für den Verbraucher besteht.
Mit Anstieg von Bandbreite und HD Kapazität wird es wohl dem Film ähnlich ergehen wie der Musik, dass am Schulhof
ganze Sammlungen von Blockbustern die Runde machen, und niemand mehr wirklich eine DVD leiht oder kauft. Dann sind
wirklich neue Konzepte gefragt, denn dann hat HDCP nicht nur das Kopieren verhindert sondern auch den Verkauf.
Man könnte von einem Rohrkrepierer sprechen.

 

7. HDMI 1.3 Was bringt das neue Format ?

Tatsächlich sorgt das neue HDMI1.3 Format für eine ganze Menge weiterer Konfusion in den Markt,
bei gleichzeitig sehr geringer Anzahl von Vorteilen.

 

 

Hier ein Statement von Jim Peterson, President Lumagen inc.

We have had a number of questions regarding HDMI 1.3 and if it will be supported in the RadianceXD. 

 

Almost all of these inquiries are about if we will support the new HDMI 1.3 audio formats with

 

the RadianceXD. Only a few have been wondering about HDMI 1.3 video formats,

 

but it has come up on occasion. We hope the following helps clear up some of the confusion

 

on HDMI 1.3 and what it does and does not bring to the party verses the now

 

common HDMI 1.1 used by the RadianceXD.

 

 

 

HDMI 1.1 can support up to 8 channels of (un-compressed) LPCM audio at up to 96 KHz,

 

along with bitstream DD/DTS. Even though it cannot support bitstream DD+,

 

bitstream DD-THD or the DTS HD sources as bitstream, this is rather a moot point.

 

Realistically bitstream format for these additional modes is a bit of a red herring.

 

If the HD-DVD or BluRay is mastered in "Advanced Content" mode (we think all are)

 

decoding is REQUIRED in the player so they will output the audio as LPCM, which HDMI 1.1, and the

 

RadianceXD, supports.

 

 

 

So, the real question is not "Does the RadianceXD support HDMI 1.3 audio?"

 

but "Does the RadianceXD support the uncompressed audio for HD-DVD and Bluray,

 

and other sources, using DD+, DD-THD and DTS HD?."

 

The answer (as best we can determine at this time) is YES.

 

In other words, there is no practical advantage for supporting HDMI 1.3 when

 

considering audio, as best we can determine.

 

 

 

So, what about HDMI 1.3 video? We believe HDMI 1.3 video is a bit of a red-herring as well.

 

The chips that will become available over the next year or so support only

 

12-bits max (to the best of our knowledge). HDMI 1.1 already supports 12-bit video in the

 

4:2:2 format. This new HDMI 1.3 format is 4:4:4 (i.e. full-resolution Chroma transmission),

 

which might seem better. However, it's not really much different, especially for

 

consumer level sources such as DVD, HD-DVD and bluray as discussed below. And in fact we

 

believe this upsample step should not be done in the DVD/HD-DVD/Bluray player at all,

 

but later in the processing pipeline.

 

 

 

To maximize compression for the minimum loss of quality, consumer video compression schemes use

 

an 8-bit 4:2:0 format video format.This means Chroma is half the resolution of luminance in

 

both the horizontal and vertical direction. Before output from the player this is upsampled vertically

 

(for Chroma only) to 4:2:2 format. So the current 4:2:2 format is what should be used from the source,

 

even if 4:4:4 were available. At 12-bits this is beyond what is needed for 8-bit source transmission,

 

especially when other compression artifacts reduce the actual effective resolution below 8-bits.

 

For video output from the Lumagen using the HDMI 1.1 4:2:2 format provides full-resolution

 

luminance and half resolution Chroma horizontally. However, since the video has already been

 

upsampled to the output resolution, this is not visible at normal viewing distance.

 

In addition the 4:2:2 from the original source needs to be converted to 4:4:4 for display

 

at some point in any case. We believe this should be done late in the pipeline, not

 

early. This final Chroma only upsampling is reasonably done in the projector where,

 

even without Lumagen's non-ringing scaling, the lower visual acuity of the

 

Chroma information makes this all but undetectable.

 

 

 

We believe HDMI 1.3 is has the potential to be an incremental step in the audio/video chain,

 

but it is not a significant factor for the next year or two at least.

 

For audio, the new formats do not appear to have a practical use at this point, and while 4:4:4

 

12-bit format to the projector might provide a very slight improvement

 

for close up viewing (e.g. much too close for normal viewing)from a video processor)

 

IF the DVD player could do it a LOT better than the either the video processor or projector.

 

This is not the case. So for all practical purposes transmission of the video data between the source,

 

the video processor and the projector/display in the current 12-bit 4:2:2 format

 

is indistinguishable from the 12-bit 4:4:4 expected from the HDMI 1.3 chips that will be

 

available for some time.

 

And there is no need to go out and buy the even more expensive HDMI 1.3 rated cables.

 

Quelle: Spatztech

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