Wie funktioniert ein HDMI Switch (technische Frage und Empfehlung)

offtopic:

- es gab vor Jahren ! (zu Anbeginn des HDMI Zeitalters ) passiv 2 oder 4 Switche,
denen ist das eigentliche Signal " egal "


- sobald etwas " aktiv " schaltbar wird per z.B. Fernbedinung oder " Signal Erkennung "
muss Elektronik verbaut werden
und diese unterliegt :
wahrscheinlich irgend welchen Vorgaben an die sich die Anbieter halten müssen um solch Geräte anzubieten
wie z.B. der HDCP Version

---

Am besten mit auto-switch.

- liegt eventuell je nach Geräte (auch im StandBy) am HDMI ein Signal an und kann blockeren,
Stromstecker ziehen ist da Abhilfe
(oder eventuell ... sogenannt "CEC" Blocker)

- Ob dies im Individual Falle funktioniert ist eher Spekulativ
und somit sind Geräteempfehlungen eventuell schwierig

- es gibt Geräte die sind HDMI powered ( selbst im StandBy liegt da eventuell "Strom" an )
(Welche dies aber genau mir unbekannt und es gibt soweit mir bekannt auch kaum Anbieterseitige Info dazu)
- wenn möglich eine direkte Stromversorgung des Switches


Anmerkung:

HDMI Kabel Stecken oder Trennen nur im Stromlos Modus
Stromstecker ziehen an Allen beteiligten Geräten

Simer (Beitrag #1) schrieb:

...

Auch ein HDMI-Kabel reicht die Pins 1:1 durch, trotzdem kommen nicht alle Signale durch jedes Kabel.

Meist sind solche Umschalter aktiv, d.h. sie beinhalten wirklich Bauteile innerhalb der Schnittstellen, die die Signale verarbeiten.

Aber selbst einfache Umschalter ohne jegliche Elektronik (gibt es im Einstiegsbereich immer noch zuhauf) sind eben mit den sehr anspruchsvollen Signalen überfordert. Wie gesagt, schau Dir einfache Kabel an.

Du kannst ja auch als Antennenkabel nicht einfach Klingeldraht nehmen, und das ist elektrisch auch 1:1 durchgebrückt. Da macht es eben die gesamte Konfiguration des Kabels aus, genauso ist es beim HDMI-Kabel (Schirmungen, welche Einzeladern wie genau verdrillt sind, etc.). Und gelten auch im Umschalter die gleichen Grundlagen.

Um wieder zu einem Vergleich zum TV-Signal zu kommen: Auch da kannst Du nicht einfach einen Lichtschalter zum Umschalten zwischen zwei Empfängergeräten nutzen, zumindest nicht ohne massive Signalverluste, auch wenn es rein elektrisch funktioniert. Und ein HDMI-Signal mit max. 48Gbit/s ist wirklich noch exponentiell anspruchsvoller, als ein popeliges TV-Signal.

fplgoe (Beitrag #4) schrieb:

Und ein HDMI-Signal mit max. 48Gbit/s ist wirklich noch exponentiell anspruchsvoller, als ein popeliges TV-Signal.

Nicht dein Ernst! Oder habe ich da was falsch verstanden?
Wir alle dürfen raten für welche Signalart ein HDMI-Kabel gemacht wurde? Richtig, für "popelige TV-Signale".

Warum sind dann UHD Player etc. nicht mit einem einfachen Koax Antennenkabel mit dem Tv verbunden, gerne auch über 10-20m, sondern mit diesen blöden teuren HDMI kabeln? Ist doch nur ein popliges Tv Signal?

Simer (Beitrag #1) schrieb:

Wenn ein HDMI Switch das Signal doch einfach nur 1:1 Pin für Pin weitergibt, sind doch automatisch alle Funktionen von heute und in Zukunft verfügbar. So als ob sich kein Gerät (HDMI Switch) zwischen Sender und Empfänger befindet.

Prinzipiell ist ein HDMI-Switch vergleichbar mit einem Ethernet-Switch. Im ersten Ansatz gibt auch dieser die Nutzsignale
1:1 wieder. Er ist aber darauf beschränkt mit welcher Datenrate er arbeiten Daten richtig zu verteilen. Eines dieser
Protokolle ist die CEC-Funktion. Diese wird nicht einfach durchgereicht, sondern "verarbeitet". Verarbeitet heißt hier,
das die gerätespezifischen Befehle zwar 1:1 durchgereicht werden, sogenannte Broadcast Befehle (an alle), eben
auch an alle anderen an den Switch angeschlossenen Geräte verteilt werden müssen. Beispiel: Stand-by Befehl.

Aber offensichtlich sind HDMI Switches tatsächlich beschränkt. Zum Beispiel auf nur 4k@30Hz (30fps). Aber warum?

Signale hoher Bandbreite über Kupfer zu verteilen ist nicht ganz einfach. Hier machen sich Einflüsse der Hochfrequenzcharakteristik der Kabel bemerkbar. Auf diese muss der Sender und der Empfänger Rücksicht nehmen.

Wird das Signal im Switch verarbeitet und wieder ausgegeben? Warum nicht einfach komplett unverändern inkl. HDCP (DRM) weitergeben?

Würden wir nur über eine Verbindung von Sender zu Empfänger sprechen, so wie dies z.B. für Audio-Signale über
Cinch (oder RCA) Kabel gilt, wäre die Sache einfach. Die eigentlichen Nutzdaten, also Video und Audio, werden auch unverändert weitergegeben. Wie der Name schon sagt, ein HDMI Switch ist ein Switch. Das will sagen, er muss über eine gewisse Intelligenz verfügen wie mit dem ankommenden Datenstrom umzugehen ist. Es findet also eine Protokollauswertung statt.

Ich sehe bei einigen Switches sogar Lüfter oder zumindest Kühlbleche und Öffnung für die Abwärme. Das Frage ich mich, was da drinnen alles passiert. Oder sind diese Angaben einfach nur ein Werbemittel wo schlicht die derzeit aktuellen Standards von HDMI angegeben werden.

HDMI Sender und Empfänger ICs sind recht komplex und rechenintensiv. Dies kostet Energie die am Ende als Abwärme abgeleitet werden muss.

Vielleicht funktionieren HDMI Switches auch unterschiedlich. Gibt es ein Switch der einfach alle Pins 1:1 durchreicht?

Soll es einmal gegeben haben. Am Ende waren diese Geräte aber alle nicht HDMI konform da ihnen einige Funktionalitäten fehlten.

Am liebsten wäre noch eine Empfehlung. Wenn ich auf Amazon nach einem Switch mit hohen Specs suche finde ich sowas wie "AVIDGRAM HDMI 2.1 Switch". Also 8k@60Hz / 4k@120Hz support. Es gibt sogar Switches die keine externe Spannungsversorgung benötigen. Aber Strom vom HDMI zu beziehen, macht das Output Signal wahrscheinlich auch nicht besser. Auf jeden Fall will ich einfach das beste. Keine Verluste oder Limitierungen. HDCP für DRM Content dass z.B. Netflix auch in HD sendet, etc.

Die Geschichte mit der HDMI Versionsnummer kann man eigentlich vergessen. Ab Version 1.4 wurden viele Funktionen nur noch als optional deklariert, d.h. die Geräte mussten sie nicht unterstützen. Für einen HDMI Switch gilt das ähnlich.
Er hat weder mit HDCP noch mit irgendeinen der anderen Videofeatures etwas zu tun. Entscheidend ist aber die Bandbreite die er unterstützt, ähnlich 10/100 Mbit IT-Switches. So sollte ein aktuelles Gerät bis zu 48 Gbit/s unterstützten können. Um es dem Consumer einfacher zu machen, sprechen dann manche Hersteller von einem HDMI 2.1 Switch, obwohl sie das eigentlich gar nicht dürfen

Übrigens möchte ich mind. 4 Ports für PS5, XBOX Series X, Nintendo Switch und PC. Min. 4k@60Hz, HDR, HDCP, und den ganzen Quatsch. Am besten mit auto-switch. Also automatisch wechseln auf den aktiven HDMI Input.

Momentan sieht es am Markt recht mau mit Geräten aus die diese Anforderung erfüllen. Deshalb empfehle ich, Stand heute,
eher auf einen AVR auszuweichen der diese Funktionalität von Hause aus mitbringt. Aber Vorsicht: nicht alle der HDMI Eingänge der heutigen AVRs unterstützen auch alle Ports mit bis zu 48 Gbps. Manche Yamaha AVRs tun dies, aber eben nicht alle. Ähnlich sieht es bei anderen Herstellern aus.

Wobei für 4K@60HDR 18 Gbit/s vollkommen ausreichen.

n5pdimi (Beitrag #6) schrieb:

Warum sind dann UHD Player etc. nicht mit einem einfachen Koax Antennenkabel mit dem Tv verbunden, gerne auch über 10-20m, sondern mit diesen blöden teuren HDMI kabeln? Ist doch nur ein popliges Tv Signal?

Technisch gesehen wäre das möglich. Dann würden wir uns über ein serielles Kabel unterhalten das Daten nur in eine Richtung transportieren kann. Ebenso wären viele Features von HDMI dann nicht mehr möglich. HDMI ist ein Busssystem, keine einfache straight forward Verbindung. Auch wenn für HDMI spezielle ICs benötigt werden sind diese aber immer noch preisgünstiger als ein HF Modulator/Demodulator. Die Daten im Basisband zu übertragen ist ebenso recht tückisch. In der Profiwelt wird das gerne mit bis zu 12 Gbit/s, Fachname SDI, auch umgesetzt. Mit 12G SDI lassen sich "Coax"-Leitungen bis zu 50~70m realisieren. Dann ist aber auch Schluss. Will man 8k übertragen geht es dann auf 12G Parallelverbindungen oder gleich auf optische Faser.

A propos Parallelverbindung: Aus Kostengründen wählte man HDMI auf Basis TMDS und damit I²C Busstruktur aus.
Diese liegt sowieso schon in den Geräten vor.