HDMI Type A (Steckverbinder)

Was ist der HDMI-Steckverbinder Type A — und was liegt eigentlich auf seinen neunzehn Kontakten?

Type A ist die große HDMI-Bauform mit neunzehn Kontakten — die, die an Fernseher, Projektor, Receiver und Zuspieler sitzt. Ihre Belegung ist seit der ersten Fassung unverändert, die Verfahren darauf sind es nicht: Dieselben Kontakte führten erst drei Bilddatenpaare und einen Takt, dann vier gleichberechtigte Datenspuren, und zwei Kontakte am Rand haben unterwegs die Aufgabe gewechselt.

Das ist der breite, flache Stecker, über den Bild und Ton zwischen Deinen Geräten laufen. Er sieht seit zwanzig Jahren gleich aus, und das ist auch so gewollt: Ein neuer Fernseher passt an ein altes Kabel. Was sich geändert hat, ist die Menge an Daten, die durch dieselben Drähte muss — und daran scheitern manchmal Kabel, die vorher jahrelang gute Dienste getan haben. Zwei Dinge lohnen sich zu wissen. Erstens gibt der Zuspieler über den Stecker ein wenig Strom ab; lange Kabel mit Elektronik darin leben davon und haben deshalb ein richtiges und ein falsches Ende. Zweitens meldet sich das Anzeigegerät über eine eigene Ader an. Deshalb hilft es oft, die Geräte in einer bestimmten Reihenfolge einzuschalten.

Ausführliche Erklärung

HDMI kam 2003 als gemeinsame Entwicklung mehrerer Geräte- und Studiohäuser auf den Markt und hatte von Anfang an ein Kompatibilitätsversprechen: eine Buchse, die man nicht austauscht. Genau das erklärt die Bauform. Der Steckverbinder ist über alle Fassungen hinweg mechanisch und in seiner Kontaktzuordnung gleich geblieben, und neue Fähigkeiten wurden auf die vorhandenen Kontakte gelegt, statt neue hinzuzufügen. Der Preis dafür ist die Mehrdeutigkeit, um die es auf dieser Seite geht: Man sieht der Buchse nicht an, welche Fassung das Gerät dahinter beherrscht, und man sieht dem Kabel nicht an, welche Datenrate es schafft.

Die genormte Belegung

Pin	Funktion	Was daraus folgt
1 bis 9	drei Datenpaare, je Paar zwei Signaladern und ein eigener Schirm	Ein gequetschtes oder zu eng gezogenes Kabel verliert zuerst ein einzelnes Paar. Das Bild fällt dann nicht aus, sondern zeigt vereinzelte farbige Bildpunkte, und der Fehler wächst mit der Datenrate — dieselbe Strecke, die heute noch reicht, kann am nächsten Format scheitern.
10 bis 12	viertes Adernpaar: bis HDMI 2.0 der Takt, ab HDMI 2.1 im FRL-Betrieb eine vierte Datenspur	Die Kabelanforderung steigt hier sprunghaft, ohne dass sich am Stecker etwas ändert. Eine Strecke, die 4K bei 60 Bildern jahrelang fehlerfrei geliefert hat, kann an der ersten 4K-120-Quelle aussteigen — die vierte Ader macht dann Arbeit, die sie vorher nicht hatte.
13	CEC, die geräteübergreifende Steuerleitung	Alle Geräte der Kette teilen sich diese eine langsame Ader. „Der Fernseher schaltet den Receiver mit, obwohl er nicht soll" ist deshalb ein Problem der Kette und keines des Kabels; gelöst wird es durch Abschalten der Funktion an einem der beteiligten Geräte.
14	Utility; ab HDMI 1.4 zusammen mit Pin 19 der Tonrückkanal, davor reserviert	In Kabeln aus der Zeit davor ist diese Ader oft gar nicht durchverbunden. Ein Bestandskabel kann volles Bild liefern und den Tonrückkanal trotzdem nicht — was aussieht, als könne das Anzeigegerät es nicht.
15 bis 17	DDC-Takt, DDC-Daten und die gemeinsame Masse für DDC und CEC	Über diesen langsamen Zweidrahtbus laufen EDID und der HDCP-Handshake, nicht über die Datenpaare. Ein schwarzes Bild beim Quellenwechsel ist deshalb fast nie ein Bandbreitenproblem, sondern eine Aushandlung, die nicht zustande kommt.
18	+5 V, ausschließlich von der Quelle gespeist	Aktive Kabel, Extender und Repeater beziehen ihre Versorgung von hier. Genau daher kommt ihre Richtungsbindung: Sie haben ein Quell- und ein Senkenende und liefern verkehrt herum gesteckt gar nichts.
19	Hot Plug Detect; ab HDMI 1.4 zugleich die zweite Ader des Tonrückkanals	Erst wenn die Senke diesen Kontakt auf Spannung legt, beginnt die Quelle mit dem Auslesen des EDID. Ein Projektor, der nach dem Zuspieler hochfährt, löst deshalb eine neue Aushandlung aus — die Einschaltreihenfolge einer Anlage ist ein Planungsdetail und keine Marotte.

Festgelegt sind Kontaktzuordnung und Kontaktnamen in der HDMI-Spezifikation, die Umwidmung des vierten Paares zur Datenspur in HDMI 2.1. Die Tabelle zeigt die Spezifikation und kein Gerät: Welche Fassung ein konkretes Modell beherrscht und welche seiner Buchsen sie beherrschen, steht im jeweiligen Handbuch — an Geräten mit mehreren HDMI-Eingängen können sich die Buchsen darin unterscheiden.

Warum dieselbe Buchse dreimal etwas anderes bedeutet

Die Buchse ist eine Konstante, und alles andere daran ist es nicht. Zwischen HDMI 1.4, 2.0 und 2.1 hat sich die Datenrate vervielfacht, das Übertragungsverfahren einmal grundlegend gewechselt und der Tonrückkanal zweimal seine Form geändert. Dieselben neunzehn Kontakte, drei verschiedene Sachlagen.

Für die Planung folgt daraus eine unbequeme Trennung, die im Alltag regelmäßig zusammenfällt. Die Fassung — HDMI 2.0, 2.1, 2.2 — beschreibt, was Quelle und Senke können. Die Kabelklasse — High Speed, Premium High Speed, Ultra High Speed — beschreibt, welche Datenrate die Strecke sicher überträgt. Und die Buchse beschreibt keines von beiden. Wer eine Anlage nach der Zahl auf dem Karton plant, plant zwei Größen mit einer.

Am deutlichsten wird das an der Grenze zwischen den Verfahren. TMDS und FRL nutzen dieselben Kontakte in unterschiedlicher Rollenverteilung; was das für die Bandbreite bedeutet, führt der Eintrag zu FRL und TMDS aus.

Häufiges Missverständnis

„HDMI ist HDMI — Hauptsache, es passt." Der Satz beschreibt die Mechanik richtig und alles andere falsch, und er hält sich so hartnäckig, weil er zwanzig Jahre lang meistens gestimmt hat. Solange Datenraten wuchsen, ohne die Reserve der Kabel auszuschöpfen, war der Stecker tatsächlich die ganze Geschichte. Mit den hohen Bildraten in 4K ist diese Reserve aufgebraucht: Dieselbe Verbindung, dieselben Geräte, ein anderes Bildformat — und die Strecke fällt aus.

Der zweite Irrtum sitzt beim Fehlerbild. „Digital ist digital, entweder es kommt an oder nicht" trifft auf HDMI nur zur Hälfte zu. Reicht die Qualität der Datenpaare nicht, kippt die Verbindung selten sofort in Schwarz; sie zeigt zuerst vereinzelte falsche Bildpunkte, später kurze Aussetzer beim Formatwechsel und erst zuletzt gar nichts. Wer die frühen Stufen für ein Problem der Bildeinstellung hält, sucht an der falschen Stelle.

Der dritte betrifft die Länge. Ein passives Kupferkabel ist beidseitig gleich und beliebig herum steckbar; ein aktives ist es nicht, weil seine Elektronik aus der Speisung der Quelle lebt. Das folgt aus Pin 18 und gilt damit für jedes Fabrikat — und deshalb steht die Richtung auf solchen Kabeln aufgedruckt.

Nicht zu verwechseln mit

Type C und Type D: kleinere Bauformen für Kameras und Mobilgeräte, mit derselben Signalstruktur bei abweichender Kontaktzuordnung. Adapter sind deshalb möglich und üblich.
Type E: die verriegelte Ausführung für Fahrzeuganwendungen. Im Wohnraum begegnet sie einem nicht.
DisplayPort: löst dieselbe Aufgabe mit einem anderen Verfahren und einer anderen Bauform. Adapter zwischen beiden Welten enthalten immer Elektronik und haben eine Richtung.
DVI: elektrisch der Vorläufer mit denselben Datenpaaren, aber ohne Ton, ohne CEC und ohne Rückkanal. Ein passiver Adapter überträgt deshalb Bild und sonst nichts.
Fassung gegenüber Kabelklasse: „HDMI 2.1" beschreibt Geräte, „Ultra High Speed" beschreibt Kabel. Ein Kabel hat keine Fassung.

In der Planung

Ein Kinoraum bekommt einen Projektor im Deckenkasten, die Elektronik steht im Technikraum, dazwischen liegen rund fünfzehn Meter durch die Decke. Zu klären ist zuerst, welche Bildformate diese Strecke über die Lebensdauer der Anlage aushalten soll — heute vielleicht 4K bei 60 Bildern, in fünf Jahren möglicherweise mehr. Welches Kabel gekauft wird, ist eine spätere Frage.

Das Verfahren entscheidet sich daran, ob die Strecke später noch einmal erreichbar ist. Ist sie es nicht, wird der Weg für morgen gebaut und nicht die Verbindung für heute: ein Leerrohr mit Zugreserve, sodass sich die Strecke tauschen lässt, ohne die Decke zu öffnen. Fällt die Wahl auf ein aktives Kabel, gehört seine Richtung in die Verlegeplanung — es hat ein Quell- und ein Senkenende, und eine eingezogene Strecke lässt sich nachträglich nicht umdrehen. Geht die Länge über das hinaus, was Kupfer sicher schafft, verschiebt sich die Aufgabe: Dann führt eine andere Strecke durch die Decke, an deren beiden Enden HDMI steht.

Erst danach kommen die Geräte, und sie klären nur noch, welche Fassung Quelle und Senke sprechen — und ob der Prozessor dazwischen dieselbe beherrscht, denn die Kette ist so schnell wie ihr langsamstes Glied.

Verknüpfte Inhalte

Was auf den Datenpaaren tatsächlich passiert und warum HDMI 2.1 die Rollen der Adern neu verteilt, klärt FRL und TMDS; die fünfte Kabelklasse und die Fassung 2.2 behandelt Ultra96. Was über den DDC-Bus ausgehandelt wird, steht bei EDID und HDCP, was auf der Steuerader läuft, bei HDMI CEC. Den Tonrückkanal auf Utility und Hot Plug Detect beschreibt eARC und ARC. Warum aktive Kabel eine Richtung haben und wo ihre Grenze liegt, führt AOC und DAC aus; wie dasselbe Bild über eine Netzwerkleitung geht, HDBaseT.

Quellen

Kontaktzuordnung und Kontaktnamen folgen der HDMI-Spezifikation, die Umwidmung des vierten Adernpaares zur Datenspur der Fassung 2.1. Beide Dokumente sind lizenzpflichtig und wurden für diese Seite nicht im Volltext eingesehen; die Angaben sind sekundär referenziert.