4K-Displays: HDMI 2.0 und HDCP 2.2 - Was wir jetzt darüber wissen müssen!

4K-Displays: HDMI 2.0 und HDCP 2.2 -
Was wir jetzt darüber wissen müssen!

Im September 2013 hat HDMI seine neue Schnittstellen-Version 2.0 vorgestellt. Die Version HDMI 2.0 ist der Nachfolger von HDMI 1.4! Wie üblich ist auch HDMI 2.0 abwärtskompatibel. Es können die alten HDMI-Kabel weiterhin genutzt werden, weil die Anschlüsse (Stecker und Ports) baugleich sind.

Sinn dieser neuen HDMI-Version ist es, dass 4K-Kontent über diese Schnittstelle übertragen werden können, die von der ITU für das "Home Entertainment" spezifiziert worden sind.

Momentan geben die Hersteller Sony und JVC an, dass ihre neuen Projektoren 4K-fähig sind. Laut der publizierten Datenblätter können die Projektoren:
- HDMI 2.0
- 4K-Wiedergabefähigkeit bis 3960 x 2160 Pixel/60 Hz.
- 4:2:0
- 8 Bit

Die 8 Bit entsprechen jedenfalls nicht dem 4K-Standard, den die ITU für das „Home Entertainment“ (ITU-R BT.2020) spezifiziert hat.
Das Signalformat wird von der ITU mit 10 Bit und 12 Bit angegeben und nicht mit 8 Bit.
Die Farbunterabtastung 4:2:0 ist hingegen von der ITU so festgeschrieben - genau so wie 4:2:2 und 4:4:4!
RGB sind ebenso möglich wie YCbCr und YCCBCCRC.

Somit erfüllen die Sony VPL-VW500/1100 und JVC DLA-X500/700/900 die ITU-Spezifikation für das "4K-Home Entertainment", abgesehen vom limitierten "Coding Format" 8 Bit.
Nun stellt sich unweigerlich die Frage, warum nutzen die Hersteller nicht die normierten 10 Bit?
Die Bandbreite von HDMI 2.0 wäre immerhin groß genug.

Ab hier verschleiert ein Nebel die tatsächlichen Geräteeigenschaften, der sich erst einmal lichten muss, damit die implantierten Komponenten vollumfänglich erkannt werden können.

Bleiben wir bei den Fakten.

Thomas Wrede, Vice President Reception Systems bei SES, sagte während einer Podiumsdiskussion auf der IFA 2013, dass HDMI 2.0-Chips für die Ultra-HD-Empfangsgeräte (also auch Projektoren) ab 2014 zur Verfügung stehen könnten.
Danach gibt es also noch gar keine HDMI 2.0-Chips!

Was wird dann aber 2013 in die Projektoren eingebaut? Immerhin werben Sony und JVC vollmundig mit HDMI 2.0! Es wird von Sony sogar ein kostenpflichtiges Hardware-Upgrade für den VPL-VW1000 auf HDMI 2.0 in Aussicht gestellt.

Im Grunde gibt es 2 Möglichkeiten:
1. Sony hat vorzeitig den exklusiven Zugriff auf HDMI 2.0-Chips!
Dafür spricht, dass Sony einer der Entwickler von HDMI ist. Ebenso Panasonic. Nicht aber JVC! – Und JVC wirbt ebenfalls mit HDMI 2.0!
2. Es wurden nur HDMI 1.4-Chips in die Projektoren eingebaut
Dafür spricht, dass 8 Bit genutzt werden müssen, um 4K/60 Hz-Quellmaterial darzustellen zu können. Mit 10 Bit wäre das nicht mehr möglich, weil die Bandbreite zu groß wäre für die HDMI 1.4-Schnittstelle.

Daher macht die „Aufweichung“ des 4K-Standards (entgegen der ITU-Spezifikation) Sinn, weil die Bandbreite durch die Farbunterabtastung 4:2:0 und 8 Bit drastisch reduziert wird, so dass 4K-Kontent mit 60 Hz problemlos sogar über die HDMI 1.4-Schnittstelle übertragen werden kann. Erforderlich ist dafür ein "Aufbohren" der HDMI 1.4-Schnittstelle auf HDMI 2.0 per "Software-Update". Das ist in den HDMI-Spezifikationen sogar vorgesehen. In der Vergangenheit wurde das von wenigen Herstellern (z. B. Sony) mit HDMI 1.3 (in der PS3) praktiziert, um 3D-Kontent wiedergeben zu können.

Dadurch wären die Aussagen der Sony-Mitarbeiter erklärt, die sie auf der IFA 2013 machten. Lt. dieser Aussagen reicht beim Sony VPL-VW1000 sogar ein "Software-Update" aus, um den Projektor für 3840 x 2160/60 Hz-fähig zu machen.
Hier wird die 4K-Fähigkeit im Grunde nur "nachgereicht", so dass 4K-Kontent dann mit bis zu 60 Hz wiedergegeben werden kann - allerdings mit einer Farbunterabtastung 4:2:0 und 8 Bit. Das könnte dann auch die "modifizierte" HDMI 1.4-Schnittstelle übertragen, weil die Bandbreite von 10,2 GBit/Sekunde ausreichend dimensioniert wäre.
Das beworbene Hardware-Upgrade (für den VPL-VW1000) soll ab Januar 2014 erhältlich sein, der Preis wird 2975,- Euro inkl. Mehrwertsteuer betragen (Stand 20.12.13).

Was bedeutet das nun für den Nutzer?
Wie die mit 4K beworbenen Projektoren in der Lage sind, 4K-Kontent mit 60 Hz wiedergeben zu können, ist momentan nebensächlich, weil es kein 4K-Filmkontent mit mehr als 24 Hz gibt! Sogar Kinofilme (DCI) mit 4K-Bildauflösung besitzen aktuell "nur" eine Bildfrequenz von 24 Hz.
Laut HDMI 1.4-Spezifikation kann 4K-Filmkontent mit 3840 x 2160 Pixel/24 Hz mit 4:2:2 oder 4:4:4 dargestellt werden.
In sofern reicht sogar die HDMI 1.4-Schnittstelle aus, um alle aktuellen Kinofilme mit 4K-Bildauflösung wiederzugeben.

Ein größeres Problem stellt der neue Kopierschutz dar.

HDCP 2.2
Der Kopierschutz "High-bandwidth Digital Content Protection" (HDCP 2.2) wird von der HDMI-Schnittstelle grundsätzlich unterstützt.
Für HDCP 2.2 wird ein entsprechender HDCP-Chip benötigt. Dieser läuft dann praktisch parallel zu HDMI 2.0.
Da die HDCP 2.2-Version vor geraumer Zeit herauskam, weil der alte HDCP-Kopierschutz geknackt worden ist, konnten die Hersteller bereits die entsprechenden HDCP-Chips einbauen - haben sie scheinbar aber nicht!

Sony wirbt aktuell mit der HDMI-Version 2.0 und bestätigt schriftlich, dass HDMI 2.0 an Bord ist.
Unklar ist momentan, ob der neue Kopierschutz (HDCP 2.2) unterstützt wird, weil noch kein Hersteller offiziell bestätigen wollte (Stand 15.10.2013), dass HDCP 2.2-Chips in die Geräte eingebaut sind.

Das bedeutet für den Nutzer:
Ist ein Film mit HDCP 2.2 verschlüsselt, wird er abgespielt werden können, wenn alle Geräte innerhalb der Wiedergabekette (also Player, Receiver und Projektor) die HDMI 2.0-Spezifikationen erfüllen und den neuen Kopierschutz (HDCP 2.2) unterstützen.

Zusammenfassung (Stand: 2. Oktober 2013):
Sollten zukünftig 4K-Kinofilme (3840 x 2160 Pixel/24 Hz) mit deutschem Ton erscheinen, werden diese grundsätzlich vom 4K-Projektor dargestellt werden können, auch wenn dieser nur eine HDMI 1.4-Schnittstelle besitzt.
Wenn 4K-Filme allerdings den neuen Kopierschutz (HDCP 2.2) nutzen, bleibt die Leinwand schwarz, wenn auch nur eines der Geräte innerhalb der Wiedergabekette nicht die HDMI 2.0-Spezifikation erfüllt. Die Wiedergabe von 4K-Filmen ist mit 4K-Bildauflösung nicht möglich – und kann nur in SD-Auflösung dargestellt werden.
Es müssen also alle Geräte innerhalb der Wiedergabekette die HDMI 2.0-Spezifikation erfüllen und den neuen Kopierschutz (HDCP 2.2) unterstützen, wenn sie Filmmaterial abspielen sollen, das den neuen Kopierschutz (HDCP2.2) nutzt.

Edit, 03.10.13:
Es tauchten gestern Berichte von zwei Händlern auf (Grobi, Xodiac), dass die Sony VPL-VW500 und VPL-VW1100 den neuen Kopierschutz (HDCP 2.2) unterstützen und voll HDMI 2.0-fähig sind. Laut eigener Aussage beziehen sie sich auf eine E-Mail von Sony.

Edit, 04.10.13:
Sony bestätigte mir per E-Mail, dass die neuen Projektoren (VPL-VW500 und VPL-VW1100) HDMI 2.0 an Bord haben.

Edit, 14.10.13:
Offiziell bestätigt Sony die Händleraussagen nicht, dass ein HDCP 2.2-Chip in die neuen Projektoren eingebaut ist.

Edit, 21.10.13:
Offiziell sagt Sony zum Thema Kopierschutz (HDCP 2.2) in den bereits erhältlichen 4K-TV-Geräten: "Kein Kommentar!"

Edit, 30.10.13:
Nach mir nun vorliegenden Informationen unterstützen die JVC Projektoren DLA-X500, DLA-X700, DLA-X900 den neuen Kopierschutz (HDCP 2.2) nicht! Ein HDCP 2.2-Chip ist bei den aktuellen Vorserienmodellen NICHT an Bord!
Momentan besitzen die Projektoren den alten HDCP-Chip. Ob der "alte" HDCP-Chip bis zur Markteinführung der Projektoren gegen einen HDCP 2.2-Chip ersetzt wird, ist momentan unklar.

Edit, 12.11.13:
Lt. eines heute erschienenden Berichtes der Home Electronics Online sollen die bereits erhältlichen Panasonic UHD-TV zwar über HDMI2.0-Chips verfügen aber kein HDCP2.2 implementiert haben. Die bereits erhältlichen Sony-TV-Geräte mit 4K-Bildauflösung werden zwar auf 4K per Softwareupdate modifiziert, aber HDCP 2.2 werden NICHT nachgereicht und nicht unterstützt!

Edit, 25.11.13:
Sämtliche erhältliche 4K-TV-Geräte verfügen nur über eine HDMI 1.4-Schnittstelle, das berichtet die C´t. Den Kopierschutz HDCP 2.2 unterstützt danach kein aktuelles TV-Gerät! Während Sony und Panasonic Software-Updates oder (kostenpflichte) Hardware-Upgrades in Aussicht stellen, wollen andere Hersteller keine Updates/Upgrades für ihre TV-Geräte herausbringen. Erst neue (später erscheinende) TV-Geräte sollen HDMI 2.0 und HDCP 2.2 an Bord haben.

Edit: 20.12.13:
Laut Cine4Home unterstützen die Serienmodelle JVC DLA-X500/700/900, die mit 4K beworben werden, den neuen Kopieschutz (HDCP 2.2) nicht.

Edit: 29.12.13:
Die Firma Grobi schreibt hier im Forum, dass der JVC DLA-X500 Filme mit 3840 x 2160 Pixel (UHD) nur mit max. 30 Hz ausgibt. UHD-Material mit 50/60 Hz ließ sich nicht wiedergeben.

Edit: 07.01.14:
In einer Pressekonferenz auf der CES 2014 sagt Sony, dass ihre Projektoren VPL-VW500 und VPL-VW1100 auch den neuen Kopierschutz HDCP 2.2 unterstützen. Der Projektor Sony VPL-VW1000 erhält HDMI 2.0 und HDCP 2.2 durch ein kostenpflichtiges Hardware-Upgrade für knapp 3.000 Euro.
Auch Lösungen für die TV-Geräte wurden in Aussicht gestellt.

Edit: 14.05.14:
Die Audiovision berichtet in ihrer aktuellen Ausgabe, dass der JVC DLA-X700 Filme mit UHD-Auflösung und 50 Hz wiedergeben. Auch 4K wird wiedergegeben, allerdings werden die "überschüssigen" Bildinhalte links und rechts gleichermaßen "abgeschnitten", die über die UHD-Auflösung hinaus gehen.
Demnach besitzt der Projektor eine HDMI 2.0-Schnittstelle.

Edit: 17.07.2015:
Die Blu-ray-Association hat inzwischen die Spezifikation für 4K-Blu-ray herausgegeben. Die Filme mit UHD-Auflösung darauf unterstützen HDCP 2.2. Sollte ein Gerät innerhalb der Wiedergabekette HDCP 2.2 nicht unterstützen, werden die 4K-Filme zwar abgespielt werden können - allerdings nicht mit UHD-Auflösung sondern maximal mit Full-HD-Auflösung.


Gesamt-Fazit (Stand 17.07.2015):
Wer jetzt schon die höhere Bildauflösung nutzen möchte, sollte sich darüber im klaren sein, dass nicht alle erhältlichen 4K-Displays kopiergeschützte Original 4K-Filme in voller Auflösung wiedergeben werden, sondern nur 4K-Fotoaufnahmen (JPG) und 4K-Filme (mkv) aus dem Internet abspielen werden. Inzwischen unterstützen die meisten aktuellen Displays HDMI 2.0- und zunehmend die HDCP 2.2-Spezifikationen, für andere Geräte müssen (teilweise kostenpflichtige) Hardware-Upgrades durchgeführt werden, wenn diese denn überhaupt vom Hersteller kommen.
Wer bei seiner Anschaffung auf Nummer sicher gehen will, um legale und kopiergeschützte Original-4K-Filme abspielen zu können, sollte beim Kauf darauf achten, dass alle Geräte innerhalb der Wiedergabekette (also Player, Receiver, Projektor, TV-Gerät) die erforderlichen Spezifikationen (HDMI 2.0/HDCP 2.2) erfüllen oder die Hersteller diese explizit zusichern.
Sollte ein Gerät innerhalb der Wiedergabekette HDCP 2.2 nicht unterstützen, werden 4K-Filme (mit HDCP 2.2) zwar abgespielt werden können - allerdings nicht mit UHD-Auflösung sondern maximal mit Full-HD-Auflösung.

Nudgiator (Beitrag #47) schrieb:

Ich zitiere mal 1:1 aus der aktuellen c't: "Einen HDMI-Chip gemäß Version 2.0 kann bislang noch kein Gerätehersteller eingebaut haben. Dazu müßte er nämlich einen Vertrag mit der HDMI-Licensing-Organisation geschlossen haben - das war mangels offizieller Spezifikation vor dem 4. September nicht möglich."

da steht aber "offizielle Spezifikation", für die Entwicklung von Projektoren oder anderen Geräten gab es die mit Sicherheit schon vorher und zum Zeitpunkt der IFA gab es vielleicht weltweit eine Handvoll Geräte (in Europa z.Zt. 2), die aber nicht für den Verkauf bestimmt waren. Die Massenproduktion der VW500 war da doch noch gar nicht angelaufen. Insofern widerspricht der Artikel nicht den Tatsachen, heute gibt es die Geräte noch nicht zu kaufen. Ende Oktober/Anfang November ist aber nicht heute.