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HDMI 2.1: Was ist neu und müssen Sie aktualisieren?


Neger Elkha/Shutterstock

Mit Konsolen der nächsten Generation, die Ende 2020 auf den Markt kommen und NVIDIAs RTX 30-Grafikkartenserie den Horizont erklimmen, sieht HDMI 2.1 wichtiger denn je aus. Bedeutet dies, dass Sie Ihren Fernseher aufrüsten müssen, um die neuen Funktionen nutzen zu können?

Höhere Bandbreite, mehr Pixel

Ein HDMI 1.4-, 2.0- und 2.1-Bandbreitenvergleichsdiagramm.
HDMI-Lizenzierungsbehörde

Die meisten Displays auf dem Markt unterstützen derzeit den HDMI 2.0-Standard, der eine Bandbreitenbegrenzung von 18 Gbit pro Sekunde hat. Das reicht aus, um ein unkomprimiertes 4K-Signal mit 60 Bildern pro Sekunde bei bis zu 8-Bit-Farbe zu übertragen. Dies ist für die allermeisten Anwendungen ausreichend, einschließlich des Ansehens von UHD-Blu-rays oder des Spielens von Spielen auf einer Xbox One X.

HDMI 2.1 ist der nächste Schritt nach vorne für den Standard und unterstützt ein unkomprimiertes 8K-Signal mit 60 Bildern pro Sekunde in 12-Bit-Farbe. Dies erreicht er mit einem Bandbreitendurchsatz von 48 Gbit/s. Mit der Display-Stream-Komprimierung (DSC) kann HDMI 2.1 ein 10K-Signal mit 120 Bildern pro Sekunde in 12 Bit übertragen.

Einige Implementierungen von HDMI 2.1 verwenden Ports, die nur etwa 40 Gbit pro Sekunde erreichen. Dies reicht aus, um ein 4K-Signal mit 120 Bildern pro Sekunde in 10-Bit-Farbe zu verarbeiten, was auch ausreicht, um die 10-Bit-Panels von Consumer-Fernsehern voll auszunutzen.

High-End-PC-Spieler, die von NVIDIAs neuen Karten der 30er-Serie in Versuchung geraten, werden erfreut sein zu erfahren, dass das Unternehmen bestätigte 10-Bit-Unterstützung vorwärts bewegen. Dies bedeutet, dass es egal ist, ob Ihrem Fernseher die vollen 48 Gbits pro Sekunde fehlen.

Ein HDMI Ultra High Speed.
HDMI-Lizenzierungsadministrator

Derzeit richtet sich HDMI 2.1 hauptsächlich an Gamer, die auf den Konsolen- oder Grafikkartenzug der nächsten Generation springen. Sowohl die Xbox Series X als auch die PlayStation 5 unterstützen eine 4K-Auflösung mit 120 Bildern pro Sekunde. Dies erfordert, dass der HDMI 2.1-Standard implementiert wird.

Wenn Ihr Fernseher HDMI 2.1 nicht unterstützt, müssen Sie sich mit einem 4K-Signal mit nur(!) 60 Bildern pro Sekunde begnügen. Die meisten Titel der letzten Konsolengeneration liefen mit 30 Bildern pro Sekunde, es bleibt also abzuwarten, wie stark dies sein wird.

HDMI 2.1 ist so neu, dass NVIDIA nur drei neue Karten der 30er-Serie in der Pipeline hat, die den Standard unterstützen. Ihre bisherigen Karten der RTX 2000- und GTX 1000-Serie sind nicht HDMI 2.1-kompatibel. Viele TV-Hersteller, darunter auch Sony, haben HDMI 2.1 noch nicht in ihre Top-Tier-Displays integriert.

Wir erwarten, dass der HDMI-2.1-Standard im Jahr 2021 wirklich durchstarten wird. Es wird jedoch noch einige Jahre dauern, bis wir eine breite Akzeptanz bei Budget-Displays sehen.

Unterstützung für dynamisches HDR

Bei so viel verfügbarer Bandbreite ist auch mehr Platz in den Rohren für Rohdaten. HDR steht für High Dynamic Range und ermöglicht eine breitere Farbpalette in Inhalten wie Filmen und Spielen. Ältere HDR-Standards wie HDR10 unterstützen nur statische Metadaten. Die neueren Formate HDR10+ und Dolby Vision ermöglichen jedoch dynamische Metadaten pro Szene oder Frame.

Dynamisches HDR liefert einem Fernseher mehr Informationen darüber, was mit dem empfangenen Signal zu tun ist. Anstatt eine einzelne Anleitung für einen ganzen Film zu lesen, informieren dynamische Metadaten den Fernseher ständig darüber, wie das Bild auf dem Bildschirm optimiert werden kann, damit es optimal aussieht.

Das gleiche Bild eines Lagerfeuers in SDR, Static HDR und Dynamic HDR.
HDMI-Lizenzierungsadministrator

Während jeder HDR-fähige Fernseher HDR10 mit seinen statischen Metadaten unterstützt, ist dynamisches HDR insgesamt ein weiteres Biest. Das am weitesten verbreitete Format ist Dolby Vision. Es wird von Hardwareherstellern wie LG, Sony, Panasonic und Philips bevorzugt. Samsung setzt auf das weniger verbreitete HDR10+, das zufällig auch ein offenes Format ist (Dolby Vision ist, wie der Name schon sagt, proprietär).

Es ist wichtig zu beachten, dass Sie kein HDMI 2.1-Gerät benötigen, um HDR10+ und Dolby Vision anzuzeigen – zumindest nicht bei aktuellen 4K-Auflösungen. Wenn Ihr Fernseher dies unterstützt, werden Dolby Vision-Inhalte von Netflix problemlos gestreamt.

In Zukunft stellt der HDMI-2.1-Standard jedoch sicher, dass sowohl für Metadaten als auch für hochauflösende Signale bei hohen Bildraten viel Bandbreite zur Verfügung steht.

Wir wissen noch nicht, wie die PlayStation 5 oder Xbox Series X HDR implementieren werden, aber sie werden in den nächsten Jahren wahrscheinlich das wichtigste Testgelände für dynamisches HDR über HDMI sein.

Variable Aktualisierungsrate (VRR)

Die Bildwiederholfrequenz eines Fernsehers gibt an, wie oft das Panel pro Sekunde aktualisiert wird. Diese wird in Hertz gemessen und ist eng mit der Framerate verbunden. Wenn die beiden nicht synchron sind, erhalten Sie einen Effekt namens „Screen Tearing“. Dies wird dadurch verursacht, dass das Display versucht, mehr als einen Frame gleichzeitig anzuzeigen, wenn die Konsole oder der PC nicht bereit ist.

Wenn Sie die Bildwiederholfrequenz des Displays an die Bildfrequenz Ihrer Konsole oder Ihres PCs anpassen, können Sie Bildschirmrisse ohne Leistungseinbußen effektiv beseitigen. Unternehmen wie NVIDIA und AMD haben ihre eigenen Methoden, um mit Screen Tearing umzugehen, bekannt als G-Sync bzw. FreeSync.

Der HDMI 2.1-Standard hat jedoch auch eine eigene unabhängige Lösung namens HDMI Variable Refresh Rate (VRR). Microsoft hat bestätigt, dass die Xbox Series X diese Funktion unterstützen wird, und die PlayStation 5 wird dies voraussichtlich auch, da HDMI 2.1 erforderlich ist, um 4K bei 120 Hz zu liefern.

Eine Szene aus einem Spiel mit einer HDMI-VRR-Bildrate im Vergleich zu niedrigen, mittleren und hohen Bildraten.
HDMI-Lizenzierungsadministrator

Für das bestmögliche Konsolenerlebnis der nächsten Generation ist HDMI VRR ein Muss. Wenn Sie ein PC-Spieler sind, ist es unwahrscheinlich, dass NVIDIA und AMD ihre bestehenden Technologien zugunsten von HDMI VRR aufgeben werden. Das bedeutet, dass Sie Ihre Grafikkarte noch mit Ihrem Monitor abgleichen müssen.

Auto-Low-Latency-Modus (ALLM)

Ein weiterer Vorteil für Konsolenspieler der nächsten Generation ist der Auto Low Latency Mode (ALLM). Die meisten Fernseher verfügen jetzt über alle Arten von zusätzlicher Verarbeitung, um Bewegungen zu glätten, die Bildqualität zu verbessern und sogar die Audioklarheit zu verbessern. Während einige davon beim Fernsehen und Filmen geschätzt werden, führt dies für Spieler zu Latenz (Lag).

Dafür gibt es den Spielemodus – Sie können jederzeit in diesen Modus wechseln, wenn Sie die schnellstmöglichen Reaktionszeiten Ihres Fernsehers wünschen. Dies ist besonders praktisch für Spiele, die schnelle und präzise Reflexe erfordern. Das einzige Problem ist, dass viele Fernseher erfordern, dass Sie den Spielemodus manuell ein- und ausschalten.

ALLM macht dies überflüssig. Wenn Ihr HDMI 2.1-kompatibler Fernseher erkennt, dass Sie eine unterstützte Konsole verwenden, deaktiviert ALLM jede zusätzliche Verarbeitung, die zu Verzögerungen führen könnte. Sie müssen überhaupt nichts tun, um es zu aktivieren – es ist in den HDMI-Standard integriert.

Microsoft hat die ALLM-Unterstützung für die Xbox Series X bestätigt, aber noch kein Wort von Sony.

Schneller Rahmentransport (QFT)

Quick Frame Transport ist eine weitere Funktion für Gamer, die in Verbindung mit ALLM ein reaktionsschnelleres Spielerlebnis bietet. Die Funktion priorisiert Videoframes, um die Latenz so gering wie möglich zu halten.

Wenn Sie diese Funktion nutzen möchten, vergewissern Sie sich, dass alle Zwischengeräte, wie ein Surround-Sound-Receiver, ebenfalls kompatibel sind. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Ihre Geräte zusammenarbeiten, um ein reibungsloses, reaktionsschnelles Erlebnis zu bieten. Wenn Sie Ihre Konsole über einen Receiver leiten, der nur für HDMI 2.0 ausgelegt ist, können Sie QFT nicht nutzen, selbst wenn Ihr Fernseher und Ihre Konsole dies unterstützen.

Schneller Medienwechsel (QMS)

Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass Ihr Bildschirm kurz vor dem Ansehen eines Videos oder Trailers schwarz wird? Dies liegt daran, dass das Display seine Bildwiederholfrequenz an den Inhalt anpasst, den Sie gerade ansehen möchten. Da verschiedene Inhalte unterschiedliche Bildraten verwenden, muss sich Ihr Display damit synchronisieren, daher der kurze Blackout.

Manchmal kann dies dazu führen, dass Sie die ersten Sekunden eines Videos verpassen. Einige Inhaltsanbieter verzögern jedoch die Wiedergabe, um die Änderung zu berücksichtigen. Unter der Annahme, dass die Auflösung von allem, was Sie ansehen, gleich bleibt, eliminiert Quick Media Switching (QMS) den Blackout, der durch Änderungen der Bildwiederholfrequenz verursacht wird.

Auf diese Weise können Sie Inhalte mit unterschiedlichen Bildraten nacheinander ohne Blackout ansehen. Die Funktion verwendet HDMI VRR für den reibungslosen Übergang von einer Bildwiederholfrequenz zur anderen.

Verbesserter Audio-Rückkanal (eARC)

ARC steht für Audio Return Channel. Damit können Sie ohne zusätzliches optisches Audiokabel Audio über HDMI an Ihre Soundbar oder Ihren Surround-Receiver senden. Egal, ob Sie Netflix schauen, ein Spiel auf einer Konsole spielen oder eine Blu-ray ansehen, ARC stellt sicher, dass der Ton an die richtige Ausgabe geliefert wird.

Ein Diagramm zum Vergleich der Qualität der Funktionen mit TOSLINK, HDMI-ARC und HDMI-eARC.
HDMI-Lizenzierungsadministrator

Enhanced Audio Return Channel (eARC) ist Teil des HDMI 2.1-Standards. Die in HDMI 2.1 verfügbare zusätzliche Bandbreite ermöglicht es eARC, unkomprimiertes 5.1, 7.1 und hochbitratiges oder objektbasiertes Audio mit bis zu 192 kHz in 24-Bit-Auflösung zu übertragen. Dies geschieht mit einer Audiobandbreite von 37 Mbit pro Sekunde, verglichen mit weniger als 1 Mbit pro Sekunde bei regulärem ARC.

Wenn Sie ein Dolby Atmos-Signal über HDMI übertragen möchten, benötigen Sie eARC. Es gibt auch einige andere Verbesserungen, wie die standardmäßige korrekte Lippensynchronisation, eine bessere Geräteerkennung und einen dedizierten eARC-Datenkanal.

Benötigen HDMI 2.1-Geräte spezielle Kabel?

Da HDMI 2.1 einen höheren Bandbreitendurchsatz hat, benötigen Sie HDMI 2.1-kompatible Kabel, um die neuen Funktionen nutzen zu können. Der HDMI-Lizenzierungsadministrator hat ein neues „Ultra High Speed“-Label für diese Kabel genehmigt.

Ein HDMI 2.1-kompatibles Kabel mit dem "Ultrahohe Geschwindigkeit" Etikette.
HDMI-Lizenzierungsadministrator

Jedes Gerät, das HDMI 2.1 verwendet, wie eine Spielekonsole oder ein Blu-ray-Player, sollte ein Kabel im Lieferumfang enthalten. Außerdem können Sie beim Kauf eines HDMI-Kabels die überteuerte „Premium“-Art vermeiden.

HDMI 2.1 ist hauptsächlich für Gamer (vorerst)

Die meisten Leute brauchen HDMI 2.1 zu diesem Zeitpunkt noch nicht. Der verbesserte Standard kommt vor allem Spielern zugute, die Konsolen oder Grafikkarten der nächsten Generation kaufen, die Funktionen wie HDMI VRR und ALLM wünschen. Außerhalb von eARC bietet der neue Standard Heimkino-Enthusiasten nur wenige Vorteile.

Microsoft hat den Multiplayer-Teil von . angekündigt Halo Unendlich wird in nativem 4K mit 120 Bildern pro Sekunde ruinieren, aber das Spiel wurde auf 2021 verschoben. Wir müssen abwarten, ob Konsolentitel dieses hohe Ziel erreichen.



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