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HDMI-Fehler aufspüren

HDMI ist in einem Heimkino nicht mehr wegzudenken. Der flache Stecker ist der Universal-Anschluss für fast alle Heimkino-Geräte, egal ob Beamer, Blu-Ray-Player oder AV-Receiver.

Doch gerade weil viele Hersteller mit HDMI-Produkten auf dem Markt sind, kommt es in den eigenen vier Wänden zu Problemen. Ein plötzlich fehlendes Signal oder ein gestörtes Bild zählen zu den häufigsten Fällen. Dazu kommt, dass der HDMI-Standard immer weiterentwickelt wird, abwärtskompatibel zu DVI bleiben soll und zudem noch mit einem Kopierschutz belastet wird. Dieser Bericht soll Ihnen deshalb helfen, diese Probleme zu erkennen und zu beheben!
 


Der "Handshake"

HDMI-HandshakeDer Handshake bezeichnet den Begrüßungsprozess zwischen den via HDMI verbundenen Geräten. Dieser ist recht kompliziert und daher auch die kritischte Situation beim Verbinden beider Geräte; ist dieser Vorgang erstmal abgeschlossen, sollte nicht mehr viel schiefgehen.


Der Begrüßungsprozess besteht aus

  • der Synchronisierung der zu übertragenden Frequenz

  • dem Austausch der HDCP-Zertifizierung und der übertragung eines in diesem Moment erstellten Schlüssel zur Decodierung

  • der Abfrage der EDID-Informationen des angeschlossenen Bildschirms (Auflösung & Bildwechselfrequenz)

  • der Abfrage der Audio-Fähigkeiten des Zielgerätes in Sachen PCM-Kanäle, Bitstream-Decodierung etc

  • dem Check des CEC-Kanals zur gegenseitigen Steuerung.

Bei erfolgreichem Abschluss des Begrüßungsprozesses nimmt die Quelle den Sendebetrieb der Daten auf - vorher sind die Leitungen auf "Mute" gestellt.


Der Kopierschutz "HDCP"

HDCPVoraussetzung für die übertragung von hochauflösendem Material ist der Kopierschutz HDCP (High-Bandwidth-Digital-Content-Protection). Dieser ist allerdings kein integrierter Bestandteil von HDMI, sondern wird sozusagen obendrauf gesetzt.

HDCP besteht in einer Verschlüsselung des Videosignals, welche vom Sender erzeugt wird. Decodiert wird der Kopierschutz über einen Code, der beim Begrüßungsprozess zwischen beiden Geräten erstellt wurde. Stellt die Quelle bei der regelmäßigen Prüfung der Verfügbarkeit des Senders fest, das dieser nicht mehr angeschlossen ist, wird die übertragung unterbrochen.

HDCP muss dann angeschaltet sein, wenn der zu übertragende Inhalt es verlangt. Nach dem Empfehlungen der HDMI-Lizenzgeber ist es sinnvoll, HDCP ununterbrochen angeschaltet zu lassen, denn sonst muss beispielsweise ein Satelliten-Receiver bei jedem Wechsel eines Programms einen neuen Begrüßungsprozess vornehmen und u. a. auch einen neuen Code erstellen.

Aber wie erkennen Sie nun Probleme mit HDCP? Sollten Sie kein Bild oder nur den berühmten "Schnee" sehen, liegt ein Problem mit HDCP vor. Sind Sie sicher, dass beide Seiten HDCP-konform sind, lässt sich ein störungsfreier Betrieb nur durch einen neuen Begrüßungsprozess erreichen. Für Sie heißt das: Geräte abschalten oder Kabel ziehen.


Das Kabel

HDMI-KabelAnders als bei analogen übertragung bietet das digitale HDMI einige große Vorteile, denn selbst bei großen Kabellängen bleibt das Signal stabil; erst bei zu großen Kabellängen geht es in den Bereich der Bildfehler, bis das Signal schließlich ganz abbricht. Dieser Vorgang wird signaltechnisch als "Klippe" bezeichnet. Sollten Sie also irgendwo lesen, dass mit Kabel X oder Kabel Y Farben und Bildschärfe besser seien, ist dies purer Unsinn oder reine Einbildung, denn, wie bereits erwähnt, verschlechtert sich nur kurz vor der "Klippe" die Qualität.

Aber wann ist ein Kabel nun zu lang? Vorab wichtig zu wissen ist, dass sich die "Klippe" je nach zu übertragendem Signal verschiebt. Ein hochwertiges Kabel liefert nach neutralen Messungen bei einem Meter Länge eine maximale Bandbreite von 30 GBit/s, also das Dreifache von dem, was bei HDMI 1.3 höchstens vorgesehen ist. Bei sechs Metern Länge sind es immerhin noch 13 GBit/s, während die kritische Grenze für 1080p etc bei zwölf Metern erreicht wird - hier beträgt die Bandbreite nur noch 7 GBit/s. Bei 20 Metern sind es unter optimalen Umständen noch 4 GBit/s.

Sollten Sie trotz akzeptabler Kabellänge beispielsweise nur 576p, anstatt 1080i sehen können, liegt das Problem bei der Bit Error Rate (BER), welche die Bitfehler innerhalb einer bestimmten Zeit bezeichnet. Oft ist die Signalqualität jedoch solange akzeptabel, bis Sie einen AV-Receiver zuschalten. Der Fehler ist in den meisten Fällen, dass der im Kabel integrierte Verstärker nicht mit dem AV-Receiver harmoniert, sondern nur mit dem Blu-Ray-Player. Im normalen Bereich arbeitet ein Kabel mit einer Rate von einem Fehler pro Tag. Selbst Werte von einem Fehler in der Sekunde sind unproblematisch, aber hier fängt die ganze Problematik erst an: Wäre das Kabel nur einen Meter länger, käme man auf eine Rate von 5000 Fehlern, bei einem weiteren Meter mehr würde das Signal aussetzen.

Kabel lassen sich in zwei Kategorien unterteilen: Standard und High-Speed. Bei den Standard-Kabel lassen sich 1080i, 24p oder 720p (ca. 2,3 GBit/s) auf 15 Metern sicher übertragen. Das heißt im Umkehrschluss das bei kürzeren Kabeln auch höhere Bandbreiten erreicht werden und folglich auch 1080p mit 60 Hertz ermöglicht wird. High-Speed-Kabel hingegen garantieren selbst über 7,5 Meter die maximale Rate von 10,2 GBit/s.


Kritische übergangspunkte

AV-ReceiverEine weitere kritische Stelle in einem Heimkino ist die Weiterleitung, Umschaltung oder Verstärkung von Signalen. Das passiert vor allem in AV-Receivern nicht selten, da diese Geräte eine ganze Menge an komplizierten Aufgaben zu bewältigen haben. Einerseits sind die Ziel der Tonformate, d. h. hier müssen die Receiver der Quelle mitteilen, welche Formate sie verarbeiten können. Gleichzeitig leiten sie das Bild weiter an den TV oder den Projektor, müssen aber von dort die Information abrufen, welche Standards hier benötigt werden.

Um das Signal aufzuteilen und das Bild zu bearbeiten, muss es natürlich zuerst decodiert sein, also vom Kopierschutz HDCP befreit sein. Bevor das Signal dann aber wieder rausgeschickt werden kann, muss es neu verschlüsselt werden. In dieser Menge der Austauschprozesse und Protokolle kommt es gelegentlich doch mal zu kleineren Missverständnissen zwischen den beteiligten Geräten. Denn für all diese Prozesse sind bestimmte Zeitintervalle vorgesehen, in denen die Verfahren ablaufen müssen. Reagiert also eine Komponenten zu schnell, zu langsam oder gar nicht, versteht das andere Gerät die zu übermittelnde Botschaft nicht und schaltet sicherheitshalber mal ab.

Nicht ganz so kompliziert, aber nicht von Problemen befreit, sind Repeater. Bei diesen Signal-verstärkenden Geräten kommt allerdings die Problematik dazu, dass nicht alle Geräte Repeater unterstützen. Der Fehler liegt hier vor allem an der benötigten Spannung, die an einem Pin der Buchse bereitgestellt werden muss. Daher sollten Repeater und Switche immer aktive Geräte sein, also eine eigene Stromversorgung besitzen. Ein weiterer Vorteil aktiver Repeater ist, dass sich die Kabellängen nicht mehr addieren, da der Originalpegel wiederhergestellt ist.

Wie verfahren Sie nun am besten, wenn die genannten Probleme auf Ihre Geräte zutreffen? Haben Sie jeden Rat befolgt und überprüft, ob die Software auf dem neuesten Stand ist, tauschen Sie am besten die Geräte solange aus, bis Sie eine perfekt zusammenarbeitende Kombination besitzen. Denn für Sie ist es so gut wie unmöglich herauszufinden, wo der Fehler liegt. Dies können nur Spezialisten, die in der Lage sind, die Signale auszulesen.


Die Bildfehler

BildfehlerWie zuvor erläutert, treten Bildfehler kurz vor der sog. "Klippe" auf. Anzeichen dafür sind kleine helle, meist waagerecht durch das Bild laufende Streifen; diese Streifen können in selterenen Fällen natürlich auch diagonal durch das Bild laufen. Sehen Ihre Bildfehler anders aus, so können Sie davon ausgehen, dass es sich um eine Störung, verursacht durch Funk- oder Magnetimpulse handelt. Diese Fehler treten oft auf, wenn Sie ein zu langes Kabel verwenden. Um den Fehler zu beheben, können Sie es beispielsweise mit einer anderen Kabelführung versuchen.

Um zu überprüfen, ob die Störung von außen kommt, stellen Sie am besten die Geräte direkt nebeneinander und verbinden sie mit einem sehr kurzen HDMI-Kabel.

Gelegentlich kommt es auch zu einem kleinen Phänomen: Die Bildqualität ist selbst bei kurzen HDMI-Kabeln schlechter als bei einer YUV-Verbindung. Die Ursache liegt dann in einer schlechten Umsetzung der HDMI-Vorgaben, was Sie dazu ermächtigt, das Gerät sofort zurückzugeben. Jedoch ist es fast auszuschließen, dass HDMI ein schlechteres Signal liefert, als YUV. Daher können Sie einen Defekt am Gerät erst einmal nicht ausschließen.


HDMI-Versionen

HDMI-VersionenMit der Ankündigung des neuen HDMI 1.3-Standards war zunächst der Eindruck entstanden, dass durch diese Norm der HDMI-Variante bestimmte Geräteeigenschaften definiert seien, wie z. B. DeepColor oder die Fähigkeit zur Bitstream-Wiedergabe. Daher waren viele potenzielle Käufer stark verunsichert und wussten nicht, welche Geräte sie nun beruhigt kaufen können.


Vergessen wird jedoch oft, dass HDMI 1.3 nicht mehr als ein großer Katalog an Definitionen ist, welche neu in den bereits vorhandenen, größeren Katalog an Definitionen aufgenommen wird. HDMI 1.3 sagt also rein gar nichts über das Gerät an sich aus.

Angenommen eine Quelle unterstützt DeepColor, also die Fähigkeit Farben mit zwölf statt acht Bit zu übertragen, wird das Signal zunächst mit zwölf Bit gesendet. Bleibt die positive Antwort des Empfängers aus, da diese DeepColor nicht unterstützt, bleibt es bei einer übertragung von acht Bit. Sprich hier gibt es eine klare Abwärtskompatibilität.


Störeinflüsse bei der CD-Wiedergabe

CD-WiedergabeBei der Wiedergabe einer CD kann der HDMI-Ausgang eines DVD-Players durch das Anschalten eines Fernseher gestört oder gar abgeschaltet werden.

Bei diesem Phänomen handelt es sich offenbar um einen Protokollfehler, das sieht folgendermaßen aus: Der Fernseher meldet sich über HDMI beim DVD-Player an, bekommt aber keinen "Handshake", weil der DVD-Player ja nur reine CDs abspielt, also meldet er die fehlende Freigabe zurück, was den DVD-Player zum Abschalten des Digitalausgangs veranlasst, wie eben bei Bildschirmen ohne entsprechenden Kopierschutz vorgeschrieben.

Die Lösung des Problems kann hier darin bestehen, dass man ein extra Kabel für die Tonverbindung legt (koaxial oder optisch) und im HDMI-Menü den Ton abschaltet.
Diese Prozedur funktioniert allerdings nur, wenn der DVD-Player nicht auch HD-Ton abspielen soll.

Führt dies nicht zur Problembeseitigung kann nur ein separater CD-Player in der Heimkino-Kombo Abhilfe schaffen. Tritt das Problem auch bei ausgeschalteten Fernsehern auf, können Sie schon fast davon ausgehen, dass Sie sich nach einem neuen Bildschirm umgucken müssen.

Die Ursache für Störungen in der CD-Wiedergabe liegen in aller Regel darin, dass hier kein Kopierschutz eingeschaltet werden muss. Und in der Diskussion darüber verheddern sich DVD-Player, AV-Receiver und Fernseher, sodass es letztendlich mit der Abschaltung des Digitalsignals über HDMI endet.



 

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