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HDMI 2.1 - Der neueste HDMI-Standard

Die finale Spezifikation der HDMI-Norm 2.1 wurde bereits im November 2017 veröffentlicht. Erste Geräte, die diesen Standard unterstützen, kamen allerdings erst mit einiger Zeitverzögerung auf den Markt. Geräte, die zusätzlich zu HDMI 2.1 auch den zur Norm gehörenden Kopierschutz HDCP (High-Bandwith Digital Content Protection) 2.3 unterstützen, gibt es allerdings erst seit Ende 2019 auf dem deutschen Markt. Seitdem verfügen z.B. verschiedene TV-Modelle mit Ultra HD- und 8K-Auflösung über HDMI 2.1 Terminals UND HDCP 2.3 (wichtig, um auch kopiergeschützte Inhalte darstellen zu können).

Dass HDMI 2.1 alles kann und noch übertrifft, was HDMI 2.0 schon konnte, versteht sich ja fast von selbst. So ist die Übertragung dynamischer Meta-Daten beispielsweise ist in Verbindung mit Dolby Vision möglich, auch mit HDR10+ , dem zweiten dynamischen HDR-Format, arbeitet HDMI 2.1 zusammen. 

Features wie eARC, die Signalisierung für objektbasierte Audioformate wie Dolby Atmos und dts:X inklusive automatischer Erkennung gehören schon seit HDMI 2.0 zum Standard dazu.

Aber HDMI 2.1 kann noch mehr: Gerade für extrem hohe Auflösungen wie 8K (7.680 x 4.320 Pixel) und höher (10K) sowie die Übertragung von hohen und variablen Bildwiederholraten (HFR, High Frame Rate, 120 Hz) stellt HDMI 2.1 eine deutlich höhere Bandbreite zur Verfügung – die maximale Bandbreite von HDMI 2.0 ist für diese Datenmengen schlichtweg nicht ausreichend.

Was ist jetzt beim Fernseher-Kauf zu beachten?

Eine vollständige Durchdringung des Marktes mit TV-Geräten, die über eine HDMI 2.1-kompatible Schnittstelle verfügen, gibt es derzeit zwar noch immer nicht, aber Markenhersteller wie z.B. LG, Panasonic, Samsung, Sony etc. verfügen seit dem Modelljahr 2019 eigentlich durchgängig über HDMI 2.1 Schnittstellen.

Wer also für die Zukunft gerüstet sein möchte, sollte auf HDMI 2.1 und HDCP 2.3 achten, ganz gleich, ob es ein neuer Ultra HD- oder ein 8K-TV sein soll.

Wer einen AV-Receiver, AV-Verstärker oder eine AV-Vorstufe nutzt, kann bei Produkten z.B. von Denon, Marantz, Onkyo und Pioneer ab den 2019er Modellreihen davon ausgehen, dass sie HDCP 2.3 unterstützen. Explizit wird zwar nicht gesagt, dass es sich bei den Slots um auch um HDMI 2.1 handelt, aber wir gehen davon aus.

Die neuen Leistungsmerkmale von HDMI 2.1 im Überblick

Hier wird es leider etwas weniger erfreulich, denn nicht jedes Device mit HDMI 2.1 Terminals unterstützt zwingend alle Features, die HDMI 2.1 bietet. Wenn man auf bestimmte Leistungsmerkmale besonderen Wert legt, muss man im Zweifel umfangreiche Erkundigungen einziehen, ob z.B. VRR, ALLM oder HFR 120 Hz unterstützt werden. Hier möchten wir aber einmal auflisten, was zum Standard gehört:

  • 8k (7.680 x 4.320 Pixel) und sogar 10k (10.328 x 7.760 Pixel) mit 60 Hz und 4K mit 120 Hz (HFR, High Frame Rate) werden unterstützt.
  • Unterstützung von VR (Virtual Reality)
  • Bei 10k werden Video-Daten nicht im ursprünglichen Zustand, sondern komprimiert übertragen (Display Stream Compression 1.2)
  • Dynamisches HDR mit Metadaten (auf Frame-by-Frame-Basis). Mit älteren Standards wurde eine HDR-Einstellung (bei HDR10) immer für den gesamten Film festgelegt.
  • Unterstützung aller HDR-Formate (inkl. Dolby Vision und Samsung Tone Mastering)
  • Unterstützung von HDR mit bis zu 12 Bit Farbtiefe
  • Folgenden Features sorgen für weiche und zugleich übergangslose Bewegungsabläufe und Bildübergänge bei Videos, Filmen und Spielen (verbesserte Bildwiederholraten):
    1. Variable Refresh Rate (VRR) mit variablen Bildwiederholraten für bessere 3D-Grafiken beim Betrieb zusammen mit Spielekonsolen und PCs.
    2. Quick Media Switching (QMS) speziell für Filme und Videos verhindert Verzögerungen in der Darstellung, die sich üblicherweise in einem leeren Bildschirm zu Beginn der Übertragung auswirken.
    3. Quick Frame Transport (QFT) vermindern Latenz-Zeiten und sorgen so für mehr Laufruhe bei Spielen und und inteaktives Virtual Reality in Echtzeit.
    4. eARC: Signalisierung für objektbasierte Audioformate (Dolby Atmos, dts:X) mit Auto-Erkennung
    5. Auto Low Latency Mode (ALLM) ermöglicht das automatische Einstellen der idealen Latenz-Zeit, die eine weiche, übergangslose und unterbrechungsfreie Bilddarstellung ermöglicht.

 

Die HDMI-Versionen im Vergleich

 
HDMI 1.4b
HDMI 2.0b
HDMi 2.1
Einführung
2011
2016
2017
Max. Datenrate
8,16 Gb/s
14,4 Gb/s
38,4 Gb/s
Auflösung
4096×2160p / 24 Hz
3840×2160p / 30 Hz
2560×1600p / 60 Hz
3840×2160p / 60 Hz
1920×1080p / 48 Hz
            (3D)
7680×4320p / 60 Hz
3840×2160p /120 Hz
            (3D)
Neue Audio-
Formate
High Bitrate Audio (HBR),
Abtastrate 384/768 kHz,
1-Bit-Audio
32-Kanal-Audio,
Abtastrate 1536 kHz
32-Kanal-Audio,
Abtastrate 1536 kHz
Neue Farb-
formate
Farbunterabtastung YCbCr 4:2:2
Farbraum ITU-R BT.2020
RGB mit je 14 Bit,
Farbunterabtastung YCbCr 4:2:0,
Video-Kompression DSC 1.2
14 Bit / 16 Bit
Farbtiefe
Nein
Nein
Ja
4K 3D 50/60p
Nein
Nein
Ja
32-Kanal-Audio-
Unterstützung
Nein
Ja
Ja
HDR (High
Dynamic Range)
Nein
Ja
Dynamic HDR

 

Muss ich für HDMI 2.1 neue Kabel kaufen?

Um HDMI 2.1 mit allen seinen Möglichkeiten verwenden möchte, werden leider definitiv neue „bessere“ Kabel benötigt, denn bedingt durch die enorm gewachsene maximale Bandbreite von 48 Gbit/s reichen die bislang verwendeten Kabel nicht mehr aus. Die dann neu angeschafften, für HDMI 2.1 geeigneten Kabel, sollten eine "48G" Kennzeichnung haben.

Wer allerdings nicht mit der maximal möglichen Bandbreite arbeitet, wird keine neuen Kabel benötigen.

Und hier noch einige kleine Hinweise: HDMI 2.1 ist problemlos abwärtskompatibel zu früheren HDMI-Versionen. Unterschiedliche Steckertypen gibt es mit dem neuen Verbindungsstandard nicht.

Unklar ist bisher noch, ob und wenn in welchen bereits vorhandenen Devices die neuen HDMI 2.1 Funktionen per Firmware-Update "nachgerüstet" werden können. Aufgrund der stark gewachsenen Anforderungen auch an die Hardware, ist davon allerdings nicht unbedingt auszugehen. Moderne UHD TVs, seien es OLED- oder LCD-Geräte, die mit HDMI 2.0 Chips bestückt sind, werden also voraussichtlich nicht per Software auf HDMI 2.1 aktualisiert werden können.

Da, wie in der Übersicht zu sehen, einige Features auch mit HDMI 2.0 funktionieren, ist das auch kein großes Problem, denn für die hohen Auflösungen und Bildwiederholraten ist ohnehin eine größere Bandbreite von 48 Gbit notwendig, die von der Hardware unterstützt werden muss.

Wann wird HDMI 2.1. interessant?

HDMI 2.1 ist für alle, die zukunftssicher Filme schauen und/oder mittels einer Konsole auf hohem Niveau spielen möchten, bereits jetzt wichtig. Beispielsweise, weil man ALLM nutzen möchte: Der "Auto Low Latency Mode" (ALLM) ist eine HDMI 2.1 Funktion, die es für z. B. eine Spielekonsole wie Xbox oder Playstation möglich macht, alle zum Standard kompatiblen Komponenten in der HDMI-Kette zu steuern (wie z.B. AV-Receiver/AV-Verstärker, TV-Geräte). Damit würde man automatisch in die Betriebsart mit der kleinsten Latenz (Verzögerung) gelangen, ohne selbst durch ein Menü navigieren zu müssen. Dies stellt im Endeffekt sicher, dass das Bild mit der geringstmöglichen Verzögerung angezeigt wird, was insbesondere beim Spielen wichtig ist – gerade in schnellen Games.

Mit dynamischen Metadaten für HDR und eARC können teilweise schon unter HDMI 2.0 und in vollem Umfang unter HDMI 2.1 sehr nützliche und wichtige Funktionen bei Fernsehern, Set-Top-Boxen und Ultra HD Blu-ray Playern genutzt werden.

Inzwischen gibt es schon einiges an 8K-TVs, aber diese liegen doch noch eher in einem hochpreisigeren Segment, weshalb auch bisher noch nicht so sehr auffällt, dass das Angebot an Filmen und Sendungen in dieser Auflösung noch Mangelware sind. Geplant war ja die Ausstrahlung der Olympischen Sommerspiele in Tokio 2020 in 8K, aber die wurden ja bekanntlich verschoben. Und es gibt eine kurze Sequenz in 8K mit Material von der NASA, die das Innenleben der Raumstation ESS und einen faszinierenden Blick auf die Erde zeigt. Ansonsten muss man aber schon lange suchen, um weiteres Material in der Qualität zu finden.

Demnach ist der derzeitige „Hauptjob“ eines 8K-TVs das hochwertige Upscaling von Ultra HD- und auch Full HD-Inhalten auf die Panelauflösung von 7.680 x 4.320 Pixeln, das Vierfache von Ultra HD und das 16-fache (!) von Full-HD-Panels. Um das gut zu schaffen, arbeiten die 8K-TVs mit hochleistungsfähigen Bild-Prozessoren. Das Upscaling der Inhalte mit niedrigeren Auflösungen geschieht sogar mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz. Die Inhalte werden präzise analysiert und dann wird aus einer riesigen Datenbank mit Upscaling-Mustern für jedes Material per KI das passende Muster ausgesucht.

Übrigens: HDMI 2.1 würde theoretisch sogar 10K – also noch eine Stufe weiter in der Zukunft – unterstützen, denn während bei HDMI 2.0 maximal 18 Gbps möglich sind, gehen mit HDMI 2.1 bis zu 48 (!) Gbps. Da ist also noch Luft nach oben!

Fazit

Aktuell ist man gut gerüstet, wenn man über eine moderne AV-Kette mit Ultra HD HDR-TV, Ultra HD Blu-ray-Player und AV-Receiver mit dts:X/Dolby Atmos-Decoder und HDMI 2.0 Terminals mit HDCP 2.2 verfügt.

Wer jedoch auf alles vorbereitet und „up to Date“ sein möchte, greift bei einer Neuanschaffung zu einem TV-Gerät mit HDMI 2.1 und HDCP 2.3. Wer eine AV-Kette mit AV-Receiver verwendet, sollte darauf achten, dass auch der nächste AV-Receiver mit HDCP 2.3 und HDMI 2.1 ausgestattet ist.

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