Apple Lightning-Adapter mit 256 MByte RAM und Artefakten

Apples AV-Adapter für die iOS-Geräte mit Lightning-Anschluss ist fast ein Minirechner mit ARM-Prozessor. Offenbar gelingt es nur so, ein HDMI-Signal aus Apples neuen Mobilgeräten zu bekommen. Der Weg hat verglichen mit dem 30-Pin-Anschluss einige Nachteile, wie Panic herausgefunden hat.

Apples Adapter Lightning Digital AV für iPhone, iPad und iPod Touch ist ein vergleichsweise komplexes aktives Adapterkabel, das hat der iOS-Entwickler Panic festgestellt. Der wunderte sich nämlich zunächst über Limitierungen, die nicht da sein sollten. Über den Lightning-Adapter kann maximal eine Auflösung von 1.600 x 900 Pixeln ausgegeben werden. Diese Auflösung liegt zwischen 720p und 1080p.

Das ist aus Entwicklersicht eine deutliche Verschlechterung verglichen mit dem alten Dock-Adapter, der volle 1.920 x 1.080 Pixel als Option für Entwickler zulässt. Offenbar betreibt der Lightning-AV-Adapter Upscaling, um dem Fernseher eine höhere Auflösung für Apps vorzugaukeln. Ob auch 1080p-Videomaterial, beispielsweise aus dem iTunes-Store, betroffen ist, ist derzeit unklar. Es ist naheliegend, dass dieses Signal ohne zeitraubende Umkonvertierung zum Fernseher geschickt wird.

Bildartefakte bei einem Signaladapter

Zudem wunderten sich die Entwickler über Artefakte im Bild, die sonst nur durch eine Kompression entstehen können. Um ein sauberes Schriftbild des Dock-Adapters herum zeigen sich beim Lightning-Adapter typische MPEG-Artefakte, die sonst bei Airplay-Verbindungen entstehen. Es wird also ein komprimiertes Signal durch die Leitungen geschickt, das im Adapter dekomprimiert und dann als HDMI ausgegeben wird. Auch das ist ungewöhnlich. Andere Adapterlösungen konvertieren nur die jeweiligen Rohdaten von einem Standard in einen anderen - und davon gibt es einige. LVDS und eDP sind vor allem in Geräten aktiv und werden zum Teil nach draußen in DP, DVI oder HDMI umgewandelt.

Panic nahm den rund 50 Euro teuren Lightning-HDMI-Adapter auseinander und war überrascht. Im Inneren fanden die Entwickler ein System-on-a-Chip (SoC). Es basiert auf der ARM-Technik. Zudem hat das SoC 256 MByte RAM. Dass sich Technik in Adaptern befindet, ist an sich nichts Ungewöhnliches, der viele Arbeitsspeicher hingegen schon. Wer einmal diverse DP-, HDMI- oder MHL-Adapter ohne Hülle gesehen hat, weiß, dass darin Chips stecken. Die Komplexität des Lightning-Adapters erreichen sie aber nicht.

Wozu braucht Apple das komplexe Design?

Die Konvertierung mit einem HDMI-MHL-Transmitter erledigt beispielsweise Paradetechs PS5101 auf nur 3,5 x 3,5 mm. Silicon Images SiI9292 (MHL-to-HDMI-Chip), der in Adaptern steckt, hat 6 x 6 mm Kantenlänge. Das Package im Lightning-Adapter hat die doppelte Kantenlänge: 12 x 12 mm. Prinzipbedingt sind die MHL-Chips deswegen billiger. Es stellt sich daher die Frage, warum Apple ein Design gewählt hat, das sich so grundlegend von allem anderen unterscheidet.

Was tatsächlich im Lightning-Kabel passiert, darüber können die Panic-Entwickler nur spekulieren. Die Zeitverzögerung beim Aktivieren des Adapters erklären sie sich beispielsweise durch ein Minibetriebssystem auf dem Adapter, das zunächst geladen und anschließend gebootet werden muss. Zudem vermuten die Panic-Entwickler, dass das Decodieren einen Lag verursacht. Die von Panic zitierte Einschätzung, dass HDMI prinzipbedingt nicht über die acht Lightning-Pins geschickt werden kann, ist offensichtlich nicht richtig. MHL arbeitet mit fünf Pins und schafft trotzdem die notwendige HDMI-Bandbreite. Denkbar wäre, dass Apple ein rohes Videosignal in seinen iOS-Geräten nur in Richtung Display ausgibt oder die Bandbreite von Lightning nicht für Rohmaterial ausreicht. Welche Bandbreite Lightning tatsächlich bietet, ist noch immer unklar. Apple nennt im Unterschied zu Thunderbolt hier keine Zahlen.

Ein anonymer Kommentar unter dem Blogeintrag von Panic bestätigt einige Annahmen und nennt realistische Vorteile des Systems. Egal welcher Displaystandard auf den Markt kommt, Apple kann mit einem Adapter diesen einfach umsetzen, da Lightning nichts damit zu tun hat. Zudem soll Lightning wirklich nicht schnell genug sein. Außerdem macht der Kommentator Hoffnungen, dass die schlechte Qualität des HDMI-Ausgangs in Zukunft per Softwareupdate verbessert wird.