HDMI und eARC: die Anschlussleiste eines Fernsehers richtig lesen

Die Rückseite eines Fernsehers sieht sich im Laden niemand an. Sie entscheidet trotzdem darüber, ob die Konsole in ihrem besten Modus läuft, ob die Soundbar mehr als komprimiertes 5.1 zu hören bekommt und ob in drei Jahren noch ein weiteres Gerät Platz findet. Anschlüsse sind der Teil der Ausstattung, den man nach dem Kauf nicht nachrüsten kann.

Gleichzeitig werden Datenblätter nirgends so unehrlich wie hier. „HDMI 2.1“ steht heute auf fast jedem Karton. Was ein Gerät damit beherrscht, steht woanders, kleiner, in einer Fußnote unter der Ausstattungstabelle.

Eine Versionsnummer ist zuerst eine Bandbreitenangabe

HDMI überträgt Bild klassisch unkomprimiert, als seriellen Datenstrom. Wie viel dabei anfällt, lässt sich ausrechnen: Pixel pro Bild, mal Bilder pro Sekunde, mal Bits pro Pixel. Ein 4K-Bild hat rund 8,3 Millionen Pixel. Bei 60 Hz und 8 Bit je Farbkanal ergibt das knapp 12 Gbit/s an Nutzdaten. Verdoppelt man die Bildrate auf 120 Hz und geht für HDR auf 10 Bit, sind es rund 30 Gbit/s, und Leitungskodierung wie Austastlücken kommen obendrauf.

Genau daran scheitert HDMI 2.0. Der Standard schafft 18 Gbit/s brutto, wovon nach Abzug der Kodierung etwa 14,4 Gbit/s an Nutzdaten übrig bleiben. HDMI 2.1 wechselt das Übertragungsverfahren, FRL statt TMDS, und kommt in der obersten Stufe auf 48 Gbit/s brutto und knapp 43 Gbit/s netto. Erst dort passt 4K bei 120 Hz mit voller Farbabtastung und 10 Bit durch ein einziges Kabel.

Reicht die Bandbreite nicht, gibt es zwei Auswege, und beide arbeiten unsichtbar. Der erste heißt Chroma-Subsampling: Farbinformation wird gröber übertragen als Helligkeit (4:2:2 oder 4:2:0), weil das Auge Farbkanten schlechter auflöst. Bei Film fällt das kaum auf. Bei farbigem Text auf einem Desktop sofort. Der zweite Weg ist DSC, eine Kompression direkt auf der Leitung, die als visuell verlustfrei gilt. Beide erklären, warum ein Gerät ein Signal annimmt, ohne es in der erwarteten Qualität zu zeigen. Zu den Formaten selbst steht mehr unter Auflösung.

HDMI 2.1 ist ein Baukasten, kein Versprechen

Der wichtigste Satz zu dieser Version: Fast alles daran ist optional. Die Spezifikation beschreibt einen Vorrat an Funktionen, aus dem sich jeder Hersteller nach Belieben bedient. Seit HDMI 2.0 lizenzrechtlich in 2.1 aufgegangen ist, darf sogar ein Anschluss mit klassischen 18 Gbit/s als „HDMI 2.1“ vermarktet werden. Die Nummer allein sagt nichts.

Was man stattdessen sucht, ist die Funktionsliste pro Buchse:

• Bandbreite: FRL kennt mehrere Stufen; an Fernsehern verbreitet sind 40 und 48 Gbit/s. Nur die obere trägt 4K mit 120 Hz bei 10 Bit und 4:4:4 ohne Zugeständnis, darunter muss Farbabtastung oder Farbtiefe nachgeben.
• VRR: variable Bildwiederholrate, der Fernseher richtet seinen Bildaufbau nach der Quelle statt nach der eigenen Uhr. Das beseitigt Tearing und Ruckeln, ausführlich unter Bildwiederholrate und VRR.
• ALLM: die Quelle meldet, dass gerade gespielt wird, und das Gerät schaltet von selbst in den Modus mit geringer Latenz.
• QFT: das Einzelbild wird schneller übertragen, als die Anzeigedauer verlangt, was Eingabeverzögerung senkt.
• QMS: Bildratenwechsel ohne das schwarze Bild, das sonst jeder Formatwechsel mit sich bringt.
• eARC: der Tonrückkanal, dazu gleich mehr.

Dass diese Merkmale pro Buchse gelten, wird regelmäßig unterschätzt. Viele Fernseher führen vier HDMI-Eingänge, aber nur zwei davon mit voller Bandbreite. Und einer dieser beiden ist häufig zugleich der eARC-Anschluss. Wer dort den Receiver ansteckt, verliert einen Spieleport. Wer den Receiver anderswo ansteckt, bekommt keinen hochwertigen Ton zurück. Diese Kollision plant man besser vor dem Kauf ein als hinterher, mit dem Kabelbinder in der Hand.

Die nächste Stufe: HDMI 2.2 und Ultra96

Die nachfolgende Ausgabe der Spezifikation hebt das Dach auf 96 Gbit/s und führt eine eigene Kabelklasse namens Ultra96 ein. Verabschiedet ist sie bereits, in Wohnzimmergeräten angekommen ist sie kaum: Fernseher im Laden tragen weiterhin 48-Gbit/s-Eingänge. Nutzbar wäre der Zuwachs ohnehin nur in Randfällen, etwa bei sehr hohen Bildraten am Rechner.

Interessanter fürs Wohnzimmer ist eine Nebenfunktion, das Latency Indication Protocol. Geräte in einer Kette melden damit ihre Verzögerung, sodass Bild und Ton zusammenpassen, obwohl jedes Glied eigene Puffer betreibt. Ein Kaufgrund ist die neue Version für die meisten Haushalte trotzdem nicht.

eARC: der Rückweg für den Ton

Filme und Serien laufen inzwischen überwiegend über Apps im Fernseher. Der Ton entsteht damit im Bildschirm und muss zurück zur Anlage. Dafür gibt es den Audio Return Channel.

Das ursprüngliche ARC nutzt Leitungen im Stecker, die einmal für eine kaum verwendete HDMI-Ethernet-Verbindung vorgesehen waren. Der Rückweg ist entsprechend schmal: Stereo-PCM und komprimierte 5.1-Formate wie Dolby Digital oder DTS, mehr passt nicht hindurch. eARC bekommt auf demselben Stecker einen echten Datenkanal von etwa 37 Mbit/s. Damit kommen unkomprimiertes Mehrkanal-PCM und die verlustfreien Tonspuren durch, Dolby TrueHD samt Atmos ebenso wie DTS-HD Master Audio und DTS:X.

Hörbar wird der Unterschied bei Blu-ray und bei den besseren Streams. Er verschwindet, sobald ein Glied der Kette schwächelt. Beide Geräte müssen eARC beherrschen, das Kabel gehört in die dafür beschriftete Buchse, CEC bleibt bei den meisten Fernsehern eingeschaltet, weil die Erkennung darüber läuft, und im Tonmenü gehört die digitale Ausgabe auf Durchleitung statt auf automatische Wandlung nach PCM. Fehlt eine dieser Bedingungen, fällt die Verbindung still auf den schmalen alten Rückweg zurück. Eine Warnmeldung dazu gibt es nicht.

Damit zur Frage, was wohin gesteckt wird. Wer alle Quellen in den Receiver führt und nur ein Kabel zum Fernseher legt, umgeht dessen Beschränkungen, braucht dann aber einen Receiver, der VRR, hohe Bildraten, HDR-Metadaten und den Kopierschutz HDCP 2.2 oder 2.3 sauber durchreicht. Ältere Modelle werden hier zum Flaschenhals. Der umgekehrte Aufbau, alles in den Fernseher und den Ton per eARC zurück, ist bequemer und für Konsolen meist die bessere Wahl. Der optische Ausgang taugt nur als Notlösung, denn Toslink trägt verlustfreie Formate grundsätzlich nicht.

Kabel: das Prüfsiegel schlägt den Aufdruck

Ein HDMI-Kabel verbessert kein Bild. Die Übertragung ist digital, sie gelingt oder sie bricht, und Zwischenstufen zeigen sich als Störung, nicht als Weichzeichnung. Typische Anzeichen einer überforderten Strecke: kurze schwarze Bilder beim Szenenwechsel, glitzernde weiße Pixel, ein Signal, das plötzlich auf 8 Bit oder 4:2:0 zurückfällt, oder ein HDR-Modus, der sich nicht mehr aktivieren lässt.

Die Zertifizierungsprogramme sind hier ausnahmsweise nützlich. „Premium High Speed“ steht für geprüfte 18 Gbit/s, „Ultra High Speed“ für geprüfte 48 Gbit/s, Ultra96 für die neue Stufe. Geprüfte Ware trägt ein Hologramm-Etikett mit QR-Code, der sich per App verifizieren lässt. Ein Aufdruck wie „8K ready“ ohne Zertifikat bedeutet dagegen nichts.

Länge ist der zweite Faktor. Passives Kupfer wird bei 48 Gbit/s jenseits von etwa drei Metern anspruchsvoll, weil die Dämpfung mit der Frequenz steigt. Für längere Wege gibt es aktive optische Kabel. Die haben eine Richtung: Das mit „Source“ markierte Ende gehört an die Quelle.

Wie viele Buchsen man wirklich braucht

Die ehrliche Rechnung geht so: zählen, was heute angeschlossen ist, und eins draufrechnen. Konsole, Streaming-Stick, Soundbar oder Receiver, dazu vielleicht ein Rechner. Vier Buchsen sind schnell belegt, und eine davon hängt am eARC. Drei HDMI-Eingänge sind an einem Hauptgerät knapp bemessen. Wer den Fernseher auch als Monitor betreibt, prüft zusätzlich, ob der Anschluss 4:4:4 bei voller Bildrate annimmt, sonst franst kleine Schrift aus; dazu mehr unter Computer-Nutzung.

Auf die Bauform achtet vor dem Kauf fast niemand, und dann hängt das Gerät an der Wand und der Stecker passt nicht. Seitlich abgehende Buchsen sind bei Wandmontage im Vorteil, nach hinten zeigende brauchen Abstand oder einen Winkeladapter. Analoges ist so gut wie verschwunden: Scart und Komponenteneingänge fehlen an neuen Geräten, allenfalls bleibt ein Composite-Eingang per Adapterkabel. Geblieben sind Antennenbuchse, CI+-Schacht und USB.

Bleibt CEC, das je nach Hersteller Anynet+, Bravia Sync oder Simplink heißt. Ein Tastendruck, und Fernseher samt Verstärker gehen gemeinsam an. Zwischen Marken ist die Sache launisch. Wenn ein Fernseher grundlos einschaltet oder die Quelle wechselt, ist CEC der erste Verdächtige.

Wer ein neues Gerät erwägt, liest die Portliste vor dem Preisschild; der Rest steht in der Kaufberatung. Ein mittelmäßiges Panel lässt sich mit Bildeinstellungen noch zähmen, eine fehlende Buchse nicht.