HDTVHDREADY Ein wenig von allem Standard Schnittstellen YUVAusgnge

HDTV&HDREADY Ein wenig von allem

Standard Schnittstellen • • YUV-Ausgänge Hier wird die Bildinformation in ein Helligkeitssignal und zwei Farbdifferenzsignale zerlegt. Die Anschlüsse hierfür sind drei Cinch- oder BNC-Buchsen, welche man an einigen DVDGeräten findet. Da das Signal in diesem Format auf der DVD gespeichert ist, kann es über diesen Ausgang sehr verlustarm weiterverarbeitet werden. Scart-Buchse Als Scart- oder Euro A/V-Buchse bezeichnet man eine 21 polige, längliche Buchse, die sich zumeist an der Rückseite von Fernseh-, Video- oder DVD-Geräten befindet. Der Scart. Anschluss wird zur Übertragung von Audio- und Videosignalen benutzt und ist die komfortabelste und häufigste Verbindung zwischen den Geräten. RGB-Ausgänge Hier werden die Bildinformationen für den roten, den grünen und den blauen Farbanteil (Grundfarben) separat übertragen. Dieses Format stellt die qualitativ beste analoge Bildübertragung dar und wird hauptsächlich im professionellen Bereich eingesetzt. Die Anschlüsse sind fünf BNC-Buchsen (drei Farbsignale und zwei Synchronsignale), eine Scartbuchse oder eine VGA-Buchse. Hosiden-Buchse Als Hosiden-Buchse bezeichnet man den S-Video Anschluss an A/V-Komponenten. Über den 4 -poligen Hosiden- oder Mini DINStecker werden die S-Video-Signale übertragen.

Weitere Schnittstellen • • • Digitale Schnittstelle IEEE 1394 -Fire. Wire- (DVEingang) Fire. Wire beschreibt eine Schnittstelle für einen seriellen Highspeed-Datenbus, ähnlich USB (Universal Serial Bus). Die offizielle Bezeichnung für diesen Bus ist IEEE 1394, welcher auch unter dem Namen i. Link von Sony vermarktet wird. Mit einer Datenrate von 400 Mbit/s eignet sich dieser Standard sehr gut für Multimedia-Anwendungen, wie der Videosignalübertragung in Echtzeit. Deshalb weisen DVCamcorder in der Regel eine solche 4 -polige Schnittstelle auf. Toslink-Buchse Die viereckige Toslink-Buchse entspricht dem Anschluss für einen Lichtwellenleiter, welcher optische Digitalsignale überträgt. Diesen Anschluss findet man an digitalen Aufnahme- und/oder Wiedergabegeräten, wie zum Beispiel DVD-Playern, zur Übertragung des digitalen Audiosignals. XLR-Buchsen Einige Hi. Fi-Geräte im High End-Bereich verfügen über symmetrische Ausgänge (Balanced Out) mit 3 -poligen XLR-Buchsen. Durch die Übertragung symmetrischer Audiosignale lassen sich eventuelle Störungen auf dem Übertragungsweg minimieren.

High Definition Multimedia Interface (HDMI) Zitat: „ „HD ready“besitzt (mindestens) einen HDCP-verschlüsselungsfähigen digitalen Eingang (DVI-D/-I oder HDMI)“ Zwei HDMI-Kabel mit vier Anschlusse auf dem Bild ersetzen 6 Videokabel und mindestens 4 Audiokabel mit 20 Stecker. Der IEEE 1394 -Bus bzw. DTVLink stehen zu HDMI in keiner Beziehung. DVI überträgt nur Videosignal. Beim Fernsehen braucht man noch den Ton und nicht irgendwelche, sondern Dolby Digital 5. 1. Deswegen ist eine Idee bei DVI Entwickler angekommen, ein Multimediainterface zu bauen mit Audio-, Video- und Steuersignalen.

DVI (Digital Visual Interface) Hintergrundinformationen DVI-D (nur digital) 01 = TDMS-Daten 202 = TDMS-Daten 2+ 03 = Abschirmung TDMS-Daten 2, 4 04 = TDMS-Daten 405 = TDMS-Daten 4+ 06 = DDC Takt 07 = DDC Daten 08 = Analog: V-Sync 09 = TDMS-Daten 110 = TDMS-Daten 1+ 11 = Abschirmung TDMS-Daten 1, 3 12 = TDMS-Daten 313 = TDMS-Daten 3+ 14 = +5 Volt 15 = Masse für +5 Volt 16 = Hotplug-Detect DVD-I (integegrated, analog und digital) 17 = TDMS-Daten 018 = TDMS-Daten 0+ 19 = Abschirmung TDMS-Daten 0, 5 20 = TDMS-Daten 521 = TDMS-Daten 5+ 22 = Abschirmung TDMS-Takt 23 = TDMS-Takt + 24 = TDMS-Takt ___________________ C 1 = Analog: Rot C 2 = Analog: Grün C 3 = Analog: Blau C 4 = Analog: H-Sync C 5 = Analog: Masse

HDMI - High Definition Multimedia Interface

Vergleichende Übersicht der Schnittstellen: DVI • Übertragung von digitalen und analogen Daten: DVI-D für digitale Signale DVI-I für digitale und analoge Signale DVI-A für analoge Signale überträgt nur Bildsignale • HDTV-tauglich • HDCP ist nicht standardmäßig implementiert • maximale Kabellänge ohne Qualitätsverluste: 5 m • Übertragungsbandbreite: bis 4, 9 Gbit/s im Single-Link-Betrieb bis 9, 9 Gbit/s im Dual-Link-Betrieb HDMI • Übertragung von digitalen Daten • überträgt Bild- und Tonsignale • HDTV-tauglich • HDCP ist standardmäßig implementiert • ist abwärtskompatibel zu DVI (wenn dort HDCP vorhanden) • verbindet immer nur zwei Geräte miteinander • maximale Kabellänge ohne Qualitätsverluste: 20 m • Übertragungsbandbreite: 5 Gbit/s (im Single-Link-Betrieb)

Vergleichende Übersicht der Schnittstellen: • • • Vorteile von HDMI: Breite Unterstützung von den Geräteherstellern und der Filmindustrie Bild- und Tondaten werden über einziges Kabel übertragen - endlich kein Kabelsalat mehr. HDMI arbeitet ohne Datenkompression und weist daher keinen systembedingten Qualitätsverlust auf. Keine Analog-Digital- oder Digital-Analog-Wandlung erforderlich (bis auf die Lautsprecherendstufe), damit entfallen alle dadurch verursachten Qualitätsverluste. HDMI überträgt mit einer hohen Bandbreite (Audiodaten bis zu Frequenzen von 192 k. Hz mit Wortbreiten von bis zu 24 bit auf bis zu 8 Kanälen). Die Bandbreite für Videodaten liegt bei bis zu 165 MHz. Damit lassen sich alle heute gängigen Bild- und Tonformate einschließlich HDTV ohne Qualitätsverlust darstellen. Durch die extrem hohe Übertragungs-Bandbreite von insgesamt bis zu 5 GB / Sekunde gibt es auch bei komplexen Bildinhalten und extrem schellen Bewegungsabläufen keine übertragungsbedingten Artefakte. Abwärtskompatibel zu DVI: DVI-Signale können mittels Adapterkabel über die HDMISchnittstelle übertragen werden. HDMI nutzt ebenso wie DVI das Kopierschutzverfahren HDCP. Unterstützung von universellen Fernbedienungen; es unterstützt die Protokolle CEC (Consumer Electronics Control) und AV-Link. HDMI eignet sich auch für längere Übertragungsstecken (bis zu 20 m). Zukunftssicher: In den Spezifikationen von HDMI sind Reserven eingearbeitet, die bereits höhere Übertragungsraten zukünftiger Bild- und Tonformate berücksichtigen. So nutzt HDMI selbst für die derzeit am höchsten auflösende HDTV-Variante nur etwa die Hälfte seiner potentiellen Bandbreite von 5 GB/sec. Nachteile: Aufnahmegeräte mit HDMI-Eingang sind nicht vorgesehen Durch getrennte Ver- und Entschlüsselung müssen alle Hardwarekomponenten HDMI-tauglich sein.

DVI-Kabel: Technische Merkmale: • • • Übertragung von Videodaten über zwei TDMS-Links mit jeweils 3 Kanälen Maximaler Pixeltakt pro Kanal: 330 MHz Datenübertragungsrate bis zu 1, 65 Gbit/s Auflösung bei Verwendung von DVI-Monitoren: 2048 x 1536 Bildpunkte Single Link bis 1600 x 1200 Pixel Dual Link bis 2048 x 1536 Pixel DVI-Kabel: Das Problem größerer Längen Im Heimkino-Bereich gilt es häufig größere Längen zu überwinden, wenn es zum Beispiel darum geht, die digitalen Videodaten vom DVD-Player im Technik-Rack zum Projektor an der Decke zu leiten. Für solche Längen war DVI bei seiner ursprünglichen Konzeption (Verbindung von Computer zu Monitor) nicht vorgesehen. Bis 5 Meter ist die Verbindung bei qualitativ hochwertigen Kabeln unkritisch. Ab 5 Meter muss das Kabel sehr aufwändig (hochreines Kupfer und hervorragende Isolierung) aufgebaut sein, um weder einen Spannungsabfall noch Verluste beim Signaltransfer zu verursachen. Oehlbach hat zur IFA 2003 ein 10 Meter langes DVI-Kabel (Oehlbach DVI 1000) ins Programm aufgenommen. Die Ingenieure von Audio. Quest haben ein 20 Meter langes DVI-Kabel entwickelt: Audio. Quest DV-1, das zwar einen relativ hohen Preis hat, doch eben laut Audio. Quest das Problem der großen Entfernungen "perfekt" löst. Auch bei Oehlbach befindet sich ein 20 Meter DVI-Kabel in den letzten Tests.

MAX 3815 TMDS Digital Video Equalizer for DVI/HDMI Cables The MAX 3815 cable equalizer automatically provides compensation for DVI, HDMI, DFP, Panel. Link®, and ADC cables. It extends the usable cable distance up to 36 meters. The MAX 3815 is designed to equalize signals encoded in the transition-minimized differential signaling (TMDS®) format. Key Features Extends TMDS Cable Reach to Projectors or Monitors Using DVI, DFP, Panel. Link, ADC, or HDMI Interfaces Extends TMDS Interface Length as Follows: 0 to 50 Meters Over DVI-Cable, 24 AWG STP (Shielded-Twisted Pair) 0 to 36 Meters Over DVI-Cable, 28 AWG STP 0 to 30 Meters Over DVI-Cable, 30 AWG STP Compatible with DTV Resolutions 480 i, 480 p, 720 p, 1080 i, and 1080 p Compatible with Computer Resolutions VGA, SVGA, XGA, SXGA, UXGA Fully Automatic Equalization Up to 40 d. B at 825 MHz (1. 65 Gbps), No System Control Required 3. 3 V Power Supply Power Dissipation of 0. 6 W (typ) 7 mm x 7 mm 48 -Pin TQFP Lead-Free Package Applications Cable Assemblies DVI-D/HDMI Cable-Extender Modules and Active Front-Projector DVI/HDMI Inputs High-Definition Televisions and Displays LCD Computer Monitors

HD Ready Anforderungen Ein Hersteller darf ein Anzeigegerät mit dem „HD ready“-Logo versehen, wenn es - eine native 16: 9 -Auflösung von wenigstens 720 Zeilen hat, - über (mindestens) einen analogen YUV-Komponenteneingang verfügt, - (mindestens) einen HDCP-verschlüsselungsfähigen digitalen Eingang (DVI-D/-I oder HDMI) besitzt und - über beide Eingänge (jeweils bei 50 und 60 Hertz, beim digitalen unverschlüsselt und verschlüsselt) • Vollbilder von 1280 × 720 Pixeln (720 p) und • Halbbilder von 1920 × 1080 Pixeln (1080 i) annehmen kann. Das Empfangsteil bleibt dabei unberücksichtigt. Das HDTV-Signal kommt also von einer externen Set-Top-Box (HD-STB) über die erwähnten Eingänge, die als Anschlussbuchsen ausgeführt sind, zum Anzeigeteil. Auf (bisher in Europa nicht erhältliche) Geräte, die in sich (wie beim analogen Antennen- und Kabelfernsehen) Bildschirm und HDTV-Empfänger vereinen („HD IRD“), trifft das Siegel nur bedingt zu. Für diese kombinierten und reine Empfangsgeräte gibt es ebenfalls von der EICTA definiert das ähnlich aussehende Logo „HD TV“

Qualität HD Ready Die meisten zurzeit verkauften Geräte mit „HD ready“-Siegel sind WXGAFlüssigkristallbildschirme (LCD) mit Auflösungen von 1280 × 720 oder 1368± 8 × 768 Pixeln bei 60 Vollbildern pro Sekunde, die Signale im Zeilensprungverfahren (576 i, 1080 i) erst umrechnen müssen Die Qualität von den dafür nötigen Deinterlacern wird von „HD ready“ nicht festgelegt und zwar weder für 1080 i noch für die SDTV-Auflösungen 576 i 50 und 480 i 60. Allerdings würde dies aufwendige und subjektive Testverfahren erfordern, die nicht wie alle anderen Kriterien leicht nachprüfbar entweder erfüllt werden oder nicht. Manchmal wird auch bemängelt, dass konforme Geräte 1080 -Zeilen-Auflösungen auf bis zu 720 Zeilen herunterskalieren dürfen. Diese Kritiker wünschten sich eine native 16: 9 Mindestauflösung von 1080 Zeilen, allerdings gab es zur Zeit der Spezifizierung und Vorstellung der Logoanforderungen mit Ausnahme von Röhrenfernsehern (CRT) noch keine Endverbrauchergeräte, die 1080 Zeilen tatsächlich darstellen konnten. Die Unterstützung von Vollbildsignalen mit 1080 Zeilen (1080 p) und kinotypischen 24 Hz bzw. 25 Hz wird nicht explizit verlangt. Es existiert mit progressive with segmented frames (ps. F) zwar ein zu 1080 i kompatibles Verfahren, um ein Vollbild als zwei Halbbilder mit identischem Zeitindex zu übertragen, aber für die Verleihung des Logos ist eine Erkennung dieses Verfahren, das auf progressiven Anzeigegeräten nur die einfachste Form des Deinterlacings (Weaving) benötigt, ebenfalls keine Voraussetzung, so dass einige konforme Geräte unnötig aufwendige Interpolationen durchführen könnten, die Qualität mindern statt zu verbessern.

“Broadcast Flag” Wie sieht es mit der Abspeicherung aus? Die traditionellen Telesendung und Kabelfernsehen können Sie mit Hilfe des Videorecorders VHS oder des Digitalvideorecorders abspeichern (Ti. Vo, All-in-Wonder). Diese Dateien kann man danach abspielen soviel Sie wollen. Aber mit der Einführung HDTV ändert sich die Situation. FCC hat beschlossen, dass die Besitzer des Digitalinhalts (das Filmstudio, der Telegesellschaft usw. ) das Signal „Broadcast Flag” während des Äthers aufstellen können. Dieses Signal wird den HDTV-Geräten mitteilen, dass man die vorliegende Sendung nicht abspeichern darf oder die Wiedergabe der schon abspeicherten Sendung wird mit diesem Signal verhindert. „Broadcast Flag“ wird bei der Aufnahme des HDTV Signals mit Hilfe der Antenne verwendet. Die Situation ändert sich bei der Nutzung des Kabels oder des Satelliten, da dort der Kopierschutz in Receiver eingebaut ist. Es sieht so aus, als hätte Hollywood mit FCC nicht wenig gearbeitet, um diesen Kopierschutz einzuführen.

Kopierschutz • • • HDCP: Abkürzung für High-bandwidth Digital Content Protection; von Intel entwickelter Kopierschutz für breitbandige digitale Informationen - also z. B. Audio/Video-Daten. Die HDCP-Verschlüsselung der Audio-/Videodaten erfolgt über einen HDMITransmitter im Abspielgerät (z. B. DVD-Player). Die Entschlüsselung finden im HDMIReceiver des Ausgabegerätes (z. B. Fernseher) statt. HDCP arbeitet nach folgendem Prinzip: Beim Abspielen verschlüsselt der DVDPlayer die Videodaten, welche über eine gesicherte Verbindung zum Ausgabegerät übertragen werden. Dieses muß das empfangene Videomaterial erst wieder entschlüsseln, bevor die Wiedergabe erfolgen kann. Das bedeutet: Sowohl beim Bildlieferant wie auch beim Ausgabegerät muß HDCP impementiert sein, sonst kann keine Bildausgabe erfolgen. Um sicherzugehen, dass zwischen Bildlieferant und Ausgabegerät kein Recorder zwischengeschaltet wird, überprüft das Ausgabegerät alle paar Sekunden die Identität des Adressaten; damit sind verlustfreie Kopien von Film-DVDs ausgeschlossen. Kopierschutzkritiker werfen der EICTA vor, mit der Voraussetzung von HDCP die Grundlage für dessen breite Einführung schaffen zu wollen, was wiederum die Basis für Digital Rights Management (DRM) schafft. Künftige Empfangs- und Abspielgeräte werden über andere Ausgänge (analog oder ungeschützt digital) je nach DRM-Vorgaben keine oder nur qualitativ verminderte Bilder (und Töne) ausgeben. Damit bekämen bestehende Geräte ohne HDCP, die damit nicht zu „HD ready“ konform sind, u. U. schlechtere Signale als sie eigentlich darstellen können oder im Extremfall gar keine. Inwieweit dies tatsächlich umgesetzt wird, ist zurzeit noch nicht bekannt. Die Fernsehsender fügen sich voraussichtlich den Vorgaben der Rechteinhaber, wobei gerade von den Hollywood-Filmstudios eine eher restriktive Politik erwartet wird.

HDCP Realisation Die Realisierung von HDCP wurde schon früher in einigen Modellen graphischer Prozessoren von ATI und n. Vidia verkündeten. Doch, wie Firing. Squad mitteilt, keine der heutzutage ausgegebenen Videokarten unterstützt HDCP vollständig. Ist es mit der Abwesenheit auf den Zahlungen der speziellen Mikrochips, die Schlüssel für Enkodierung den Videostrom bewahren verbunden. Die französische Ressource Clubic teilt mit, dass die Gesellschaft MSI ihre erste Videokarten mit der Unterstützung des Protokolls HDCP produziert hat, die für die Ausgabe eines geschütztes Digitalsignal mit hohen Auflösung (zum Beispiel, mit Blue-ray Disk) auf den Bildschirm des Monitors vorbestimmt ist : die vorliegende Karte ist eine fast vollständige Kopie der schon bekannten VT 2 D 256 E-Z (außer der Unterstützung eigentlich HDCP) Spezieller HDMI Ausgang auf dieser Videokarte (im Unterschied zu Sapphire RADEON X 1600 Pro), wie wir sehen, existiert nicht, deshalb soll das Bild durch gewöhnlich DVI-Schnittstelle herausgeführt werden. Sapphire RADEON X 1600 Pro MSI VT 2 D 256 E-HD

Censorship in action: why I don't publish my HDCP results „…. Computer security and cryptography are hard. It is easy to make mistakes, and one mistake is all it takes to create a weakness. You learn from your mistakes, but there are too many mistakes to make them all yourself. That's why we publish. We share our knowledge with others, so that they don't have to repeat the same mistake. Take a look at my publications. You will see a mixture of new designs, analyses, and attacks. This is how we learn and how we improve the state of the art in computer security. HDCP Recently I found the documentation of the High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP) system on the internet. HDCP is a cryptographic system developed by Intel that encrypts video on the DVI bus. The DVI bus is used to connect digital video cameras and DVD players with digital TVs, etc. The aim of HDCP is to prevent illegal copying of video contents by encrypting the signal. HDCP is fatally flawed. My results show that an experienced IT person can recover the HDCP master key in about 2 weeks using four computers and 50 HDCP displays. Once you know the master key, you can decrypt any movie, impersonate any HDCP device, and even create new HDCP devices that will work with the 'official' ones. This is really, really bad news for a security system. If this master key is ever published, HDCP will provide no protection whatsoever. The flaws in HDCP are not hard to find. As I like to say: "I was just reading it and it broke. " What do you do when you find a result like this? First, you have to write it down and explain it. Then you publish your paper so that the mistakes can be fixed, and others can learn from it. That is how all science works. I wrote a paper on HDCP, but I cannot publish it. “ (Niels Ferguson, August 15, 2001)