Fragen zu HDMI Kabel

[Silizium185]

Moin Leute,

Ich hab übermorgen mündliche Prüfung und hatte heute quasi eine Generalprobe. Dabei sind Lücken aufgetaucht.

Ich hatte eine Frage zu HDMI. Es geht um das darstellen von Audio und Videosignalen im Bereich HD.

Ich weiß, dass für Audioübertragung bei HDMI 192kHz und für Videoübertragung 165Mhz zu Verfügung gestellt wird. Das sind aber doch nur Freuquenzangaben oder? Was will ich mit Freuquenzen? Ich würde gerne wissen, wie groß die Datenmenge, die bei einem Full HD mit einer Auflösung von 1920x1080, ist. Ich lese immer, dass HDMI Kabel genug Bandbreite haben soll, aber ich verstehe nicht, wie man dies berechnet.

Wäre schön, wenn mir jemand helfen könnte.

Schonmal danke

[bubu44]

HDMI 1.3 verdoppelt die Bandbreite der Datenrate von bisher 4,95 Gb/s (165 Mhz) auf 10,2 Gb/s (340 Mhz). Vorteile:

Damit wird ein deutlich größer Farbraum möglich, was z.B. Hautfarben und dunkle Szenen natürlicher erscheinen lässt.

Die Möglichkeiten der Auflösung werden um mehr als 400%.gegenüber 720p HDTV gesteigert. Ergebnis: Mehr Detailreichtum in komplexen Szenen.

Höhere Bildwiederholraten (Frame Rates) werden möglich: bis zu 120 Hz. Dadurch werden Bewegungen noch besser abgebildet und Bewegungs-Artefakte vermindert.

HDMI - Hintergrundinfos zur DVI- und HDMI-Schnittstelle

[Silizium185]

Genau den Artikel hab ich auch schon gelesen, aber in diesem Bericht steht drin, dass 340 Mhz = 10,2 Gb/s entsprechen. Wie die Umrechnung funktioniert, würde ich gern verstehen. Wie kann man über eine Freuquenz die Übertragungsgeschwindigkeit messen

[bubu44]

Frequenzen => Geschwindigkeit herausfinden | aus Forum Physik | wer-weiss-was

vielleicht so? Sonst keine Ahnung

[pp1]

Allgemein gilt: Datenmenge = 2 * Bandbreite * übertragene Bits/Sample (2*Bandbreite ergibt sich aus dem Nyquist-Shannonsche Abtasttheorem)

Soweit ich weiß gilt bei HDMI: Datenmenge = 2*165MHz*5 Bits/Sample*3 Datenleitungen je HDMI-Kabel = 4,95 Gbit/s

Es werden aber nur 8 Datenbits je 10 Bits übertragen, da 8b10b-kodiert. D.h. es können bis zu 4,96 Gbit/s * 8 / 10 = 3,96 Gbit/s an Daten übertragen werden.

Es gibt auch HDMI Kabel mit 6 Datenleitungen (also entprechend doppelter Datenmenge)

Bei einer Bandbreite von 340MHz kann man entsprechend auch mehr übertragen.

[pp1]

Noch ein Nachtrag:

Datenmenge bei 1920x1080 und 24bit Farbtiefe je Pixel und 60 Bildern pro Sekunde entspricht

1920*1080*24bit*60Hz = ungefähr 2,8 Gbit/s, die benötigt werden um 60 Vollbilder pro Sekunde zu übertragen.

Viel Erfolg morgen bei der Prüfung!

[Silizium185]

hey pp1,

erstmal danke für deine Erklärung. Die hat mir sehr geholfen. Nur hab ich noch eine Frage.

In deiner Formel hast du folgendes geschrieben:

Datenmenge = 2*165MHz*5 Bits/Sample*3 Datenleitungen

Wo kommen die 5Bits/Sample her? Kannst du mir vlt auch noch sagen, was die Einheit Bits/Sample bedeutet?

[FfFCMAD]

Moin Leute,

Ich hab übermorgen mündliche Prüfung und hatte heute quasi eine Generalprobe. Dabei sind Lücken aufgetaucht.

Ich hatte eine Frage zu HDMI. Es geht um das darstellen von Audio und Videosignalen im Bereich HD.

Ich weiß, dass für Audioübertragung bei HDMI 192kHz und für Videoübertragung 165Mhz zu Verfügung gestellt wird. Das sind aber doch nur Freuquenzangaben oder? Was will ich mit Freuquenzen? Ich würde gerne wissen, wie groß die Datenmenge, die bei einem Full HD mit einer Auflösung von 1920x1080, ist. Ich lese immer, dass HDMI Kabel genug Bandbreite haben soll, aber ich verstehe nicht, wie man dies berechnet.

Wäre schön, wenn mir jemand helfen könnte.

Schonmal danke

Zum Verstaendniss:

165MHz ist der Pixeltakt. Also lassen sich theoretisch 165 Millionen Pixel die Sekunde darstellen. Das ist fuer diesen Port einfach nur das maximal Moegliche, muss nicht genutzt werden. Der RAMDAC aktueller Grafikkarten deckt bis zu 400MHz Pixeltakt ab. Das reicht z.B. locker fuer 2580x1536@60Hz...

Bei 1920x1080 hast du wieviele Pixel? Wie viele Bits hat ein Pixel? (1 - 24Bit (Bei 32Bit Einstellung RGB + Alphachannel 24Bit + 8Bit), es gibt auch Monitore/ Grafikkarten mit 32Bit Farbraeumen)

Wie oft wird das Bild in der Sekunde aufgefrischt? Normalerweise 60 Mal bei einem TFT.

Ich hoffe, das du jetzt eigentlich merken solltest, worum es geht.

Die Audiouebertragung verlaeuft getrennt:

192KHz ist nur die verwendete Abtastrate des PCM Signals. Wieviel Bit pro Takt versendet werden, muesstest du noch heraussuchen. Es sollten durchaus 24Bit moeglich sein, aber ich kenne bei HDMI-Digital-PCM- Uebertragungen die Moeglichkeiten nicht. Ohne Codierung in Dolby Digital/ DTS Formate ist eigentlich nur Stereo uebrig. Aber auch hier solltest du nun auf den Nenner kommen. Die Bandbreite bleibt auch bei COdierungen die Selbe.

[Silizium185]

so langsam wirds bei mir, aber etwas muss ich nochmal nachfragen.

ich beantworte mal einfach deine Fragen, die du im Text geschrieben hast ;-)

Wieviel Pixel bei Full HD?

1920x1080= 2073600 Pixel

Wieviel bit hat ein Pixel= kommt auf die Farbtiefe an. Ich nehm jetzt mal HDMI 1.1 und hab eine Farbtiefe von 24 Bit

2073600 Pixelx24Bit= 49766400Pixel/Bit

Jetzt kommt die Wiederholungsrate 60Hz

49766400Pixel/Bit*60Hz= 2985984000

Und hier ist bei mir nochmal ein logischer Fehler den ich nicht finden. Der letzte Wert müsste doch kleiner als die vorhanden 165Mhz sein, oder?

übrigens. Bei der Audioübertragung werden 24 Bit übertragen. Hab das ebengrad in meinem Buch gefunden

Das bedeutet dann also, dass ich 192khz*24 Bit rechnen muss um die Bandbreite des Audiosignals zu erhalten, oder mache ich wieder einen blöden Fehler? (so ca.562,5kb)

Bearbeitet 13. Januar 2010 von Silizium185

[FfFCMAD]

so langsam wirds bei mir, aber etwas muss ich nochmal nachfragen.

ich beantworte mal einfach deine Fragen, die du im Text geschrieben hast ;-)

Wieviel Pixel bei Full HD?

1920x1080= 2073600 Pixel

Wieviel bit hat ein Pixel= kommt auf die Farbtiefe an. Ich nehm jetzt mal HDMI 1.1 und hab eine Farbtiefe von 24 Bit

2073600 Pixelx24Bit= 49766400Pixel/Bit

Hier, das ist fast richtig. Du brauchst 49766400 Bit, um die Informationen zu Speichern. Das kannst jetzt in Bytes/ Kilobytes/ Megabytes umrechnen.

Jetzt kommt die Wiederholungsrate 60Hz

49766400Pixel/Bit*60Hz= 2985984000

Und hier ist bei mir nochmal ein logischer Fehler den ich nicht finden. Der letzte Wert müsste doch kleiner als die vorhanden 165Mhz sein, oder?

Bei der RGB-Codierung werden 3 * x Bit pro Pixel uebertragen. Ein Pixel = 1 Takt. Der Pixeltakt sagt also nur aus, wie viele Pixel pro Sekunde maximal uebertragen werden koennen.

Du musst also 2073600 * 60 nehmen. Dann hast du die Anzahl der Pixel pro Sekunde, die mindestens fuer die Darstellung benoetigt werden. Genau genommen wird das Signal codiert, zudem muessen auch noch Zeilenspruenge etc. mit einezogen werden. Somit liegen wir bei etwa 124,5MHz Pixeltakt. In der Praxis ist er, wie gesagt etwas hoeher. Ob das in der Pruefung wichtig ist: eher nicht.

übrigens. Bei der Audioübertragung werden 24 Bit übertragen. Hab das ebengrad in meinem Buch gefunden

Das bedeutet dann also, dass ich 192khz*24 Bit rechnen muss um die Bandbreite des Audiosignals zu erhalten, oder mache ich wieder einen blöden Fehler? (so ca.562,5kb)

192KHz * 2 (Stereo) * 24(Bit)

Pruefe trotzdem alles nach. Mit Mathe war ich nie so gut, und oftmals vergesse ich immer was. Bin ziemlich zerstreut ^^

[FfFCMAD]

Edit!