Digitale Bildübertragung hat wesentliche Vorteile. Heutzutage wird das Bild komplett digital erzeugt und auch fast bis zuletzt digital ausgegeben. Da wäre eine analoge Bildübertragung die einzige Unterbrechnung in der digitalen Kette. Da es bei einer Wandlung von digital in analog und zurück viel Verlust gibt, ist es sinnvoll, das zu vermeiden. So ist es dann auch möglich ein Pixel auf einem Display exakt anzusteuern.
Bisher gibt es (zum Glück) noch nicht viele verschiedene Wege. Gebräuchlich sind derzeit nur DVI, HDMI und inzwischen auch DP. DVI und HDMI verwenden zur Übertragung das Protokoll TMDS.
Abkürzung für: Transition-Minimized Differential Signaling
Das Protokoll ist darauf ausgelegt, die Daten unkomprimiert und möglichst fehlerfrei über längere Strecken zu übertragen.
Als ersten Schritt dafür hat man sich entschieden ein Signal nicht nur über ein, sondern über zwei Kabel zu übertragen. Das erste Kabel überträgt das eigentliche Signal, das zweite das gleiche Signal, nur invertiert. Auf diese Weise lassen sich Störungen von außen leichter rausfiltern. So ergibt sich für jedes Signal eine + und eine - Leitung, die zusammen einen Kanal übertragen.
Benötigt wird neben den Kanälen für Daten ein Clock Kanal.
Drei Datenkanäle bilden einen "Datenstrang" (nenn ich jetzt mal so).
Vor der Übertragung werden die Daten von 8bit auf 10bit codiert, womit vermieden werden soll, dass lange hintereinander nur Nullen oder Einsen übertragen werden.
Die ersten 8 bit enthalten die eigentlichen Daten. Das 9. bit sorgt dafür, dass innerhalb der 8 bit nicht so viele Bitwechsel erfolgen. Das 10. bit gibt an, ob das Signal invertiert ist. Es ist problematisch lange Zeit nur Nullen oder Einsen zu übertragen. Deshalb wird dann ein Byte (8 bit) invertiert, so dass abwechselnd 8 Einsen und 8 Nullen übertragen werden.
Maximal können pro Kanal 1,65Gb/s übertragen werden, alle drei Kanäle zusammen also 4,95Gb/s. Dabei handelt es sich aber um die kompletten Daten der 10bit-Codierung. Nutzdaten bleiben dadurch also noch 3,96Gb/s übrig. Wenn ein Pixel mit 24bit (8bit für jede Farbe) codiert ist, ergeben sich daraus 165 Mpx/s (Megapixel). Bei 60Hz bleiben pro Bild 2,75Mpx übrig, was in
- 4:3 maximal 1912x1434
- 16:9 maximal 2208x1242
- 16:10 maximal 2096x1310
erlaubt.
Für höhere Auflösungen werden schlicht zwei Datenstränge eingesetzt, womit sich die maximale Auflösung um √2 erhöht. Wer sich fragt wieso √2:
Die Anzahl der Pixel ergibt sich aus Breite mal Höhe. erhöht man nun beide Seiten um √2, erhöht sich folglich die Anzahl der Pixel um √2 x √2, was 2 ergibt.
