stringtranslate.com

Мобильная ссылка высокой четкости

Mobile High-Definition Link ( MHL ) — это отраслевой стандарт для мобильного аудио/видеоинтерфейса, который позволяет подключать смартфоны , планшеты и другие портативные потребительские электронные устройства к телевизорам высокой четкости (HDTV), аудиоприемникам и проекторам. Стандарт был разработан для совместного использования существующих разъемов мобильных устройств, таких как Micro-USB , и избегания необходимости добавления видеоразъемов на устройствах с ограниченным пространством для них. [3]

MHL подключается к устройствам отображения либо напрямую через специальные входы HDMI с поддержкой MHL, либо косвенно через стандартные входы HDMI с использованием адаптеров MHL-HDMI. MHL был разработан консорциумом из пяти компаний: Nokia , Samsung , Silicon Image , Sony и Toshiba .

История

Silicon Image, одна из компаний-основателей стандарта HDMI , первоначально продемонстрировала мобильное соединение на выставке бытовой электроники (CES) в январе 2008 года, основанное на технологии дифференциальной сигнализации с минимизацией переходов (TMDS). [4] [5] Этот интерфейс был назван «Mobile High Definition Link» во время демонстрации и является прямым предшественником реализации, объявленной консорциумом MHL. Компания цитируется, заявляя, что не поставляла эту оригинальную технологию в каком-либо объеме, но использовала ее как способ начать работу рабочей группы . [6]

Рабочая группа была объявлена ​​в сентябре 2009 года, [7] а MHL Consortium был основан в апреле 2010 года Nokia , Samsung , Silicon Image , Sony и Toshiba . Спецификация MHL версии 1.0 была выпущена в июне 2010 года, [8] а Compliance Test Specification (CTS) была выпущена в декабре 2010 года. [9] Май 2011 года ознаменовался первой розничной доступностью продуктов с поддержкой MHL. [10]

Первым мобильным устройством, поддерживающим стандарт MHL, стал Samsung Galaxy S II , анонсированный на Всемирном мобильном конгрессе 2011 года . [11] [12] В 2014 году MHL объявила, что с момента создания стандарта было отгружено более полумиллиарда продуктов с поддержкой MHL. [13]

Обзор

Назначение контактов для Micro-USB в HDMI с поддержкой MHL. Линия данных MHL TMDS (фиолетовый и зеленый) использует дифференциальную пару, присутствующую как в USB 2.0 (Data− и Data+), так и в HDMI (TMDS Data0− и Data0+). Шина управления MHL повторно использует USB On-The-Go ID (контакт 4) и HDMI Hot Plug Detect (контакт 19), в то время как контакты для питания и заземления соответствуют их первоначальному назначению для обоих.

MHL — это адаптация HDMI, предназначенная для мобильных устройств, таких как смартфоны и планшеты. [14] В отличие от DVI , который совместим с HDMI с использованием только пассивных кабелей и адаптеров, MHL требует, чтобы разъем HDMI был с поддержкой MHL. (Чтобы доставить сигнал MHL на разъем HDMI без поддержки MHL, можно использовать адаптерное устройство, которое получает сигнал на разъеме с поддержкой MHL, преобразует его в HDMI и передает сигнал HDMI на разъем без поддержки MHL). Он имеет несколько общих аспектов с HDMI, таких как возможность передавать несжатое зашифрованное HDCP видео высокой четкости , восьмиканальный объемный звук и управлять удаленными устройствами с помощью Consumer Electronics Control (CEC).

В MHL используется всего пять контактов, а не 19, как в HDMI, а именно: дифференциальная пара для данных, двунаправленный канал управления (CBUS), источник питания для зарядки и заземление. Это позволяет использовать гораздо более легкий кабель и гораздо меньший разъем на мобильном устройстве, поскольку типичный источник MHL будет использоваться совместно с USB 2.0 на стандартном 5-контактном разъеме Micro-USB . [1] (Хотя порты MHL могут быть выделены только для MHL, стандарт разработан так, чтобы разрешить совместное использование портов с наиболее часто используемыми портами.) Порт USB переключается с USB на MHL, когда он распознает приемник, соответствующий требованиям MHL (например, телевизор), обнаруженный на проводе управления. Типичный приемник MHL будет использоваться совместно с HDMI на стандартном 19-контактном разъеме HDMI.

Поскольку тот же пятиконтактный порт Micro-USB обычно используется для зарядки устройства, сток должен обеспечивать питание для поддержания состояния заряда (или даже подзарядки) во время его использования (хотя это зависит от достаточности доступной мощности, например, MHL 2 и 3 обеспечивают минимум 4,5 Вт / 900 мА, в то время как superMHL может обеспечивать до 40 Вт). Использование линии питания таким образом отличается от HDMI, который ожидает, что источник обеспечит 55 мА для считывания EDID дисплея . [15]

Из-за малого количества контактов MHL по сравнению с HDMI, функции, которые передаются на отдельные выделенные контакты HDMI, а именно: Display Data Channel (DDC) (контакты 15 и 16) и CEC (контакт 13), передаются на двунаправленную шину управления (CBUS). CBUS эмулирует функцию шины DDC, а также переносит канал боковой полосы MHL (MSC), который эмулирует функцию шины CEC и позволяет пульту дистанционного управления телевизора управлять медиаплеером на телефоне с помощью протокола дистанционного управления (RCP).

Пропускная способность

MHL использует ту же самую дифференциальную сигнализацию с минимальными переходами (TMDS), что и HDMI, для передачи видео, аудио и вспомогательных данных. Однако MHL отличается от HDMI тем, что для передачи полосы данных TMDS используется только одна дифференциальная пара , по сравнению с четырьмя в HDMI (три полосы данных плюс тактовый сигнал). Поэтому эти три логических канала данных вместо этого мультиплексируются с временным разделением в одну физическую полосу данных MHL (т. е. логические каналы отправляются последовательно), а тактовый сигнал передается как синфазный сигнал этой пары. [16] Начиная с MHL 3, метод передачи тактового сигнала изменился на передачу отдельно на выводе MHL CBUS. [16]

Нормальный (24-битный) режим работает на скорости 2,25 Гбит/с и мультиплексирует тот же трехканальный 24-битный цветовой сигнал, что и HDMI, с тактовой частотой пикселей до 75 МГц, достаточной для 1080i и 720p при 60 Гц. Один период тактовой частоты MHL равен одному периоду тактовой частоты пикселей, и каждый период тактовой частоты MHL передает три 10-битных символа TMDS (т. е. 24-битный пиксель, где каждый 10-битный символ TMDS представляет собой закодированный байт – 8 бит). [14] [17]

MHL также может работать в режиме PackedPixel на скорости 3 Гбит/с, обеспечивая разрешение 1080p , в этом случае мультиплексируются только два канала, поскольку цветовой сигнал изменяется на цветную субдискретизированную (YCbCr 4:2:2) пару соседних 16-битных пикселей (т. е. когда два соседних пикселя разделяют значения цветности и представлены только 36 битами), а пиксельная тактовая частота удваивается до 150 МГц. В этом режиме один тактовый период MHL теперь равен двум периодам пиксельной тактовой частоты, поэтому каждый период MHL-тактовой частоты передает в два раза больше каналов, т. е. четыре 10-битных символа TMDS (пара 16-битных пикселей). [16] [14] [17]

Версия MHL 3 перешла от кадровой к пакетной технологии [18] и работает со скоростью 6 Гбит/с. superMHL расширяет эту возможность, передавая сигнал данных по более чем одной дифференциальной паре (до четырех с USB Type-C или в общей сложности по шести при использовании кабеля superMHL), обеспечивая скорость до 36 Гбит/с.

Версии

Все спецификации MHL обратно совместимы с предыдущими версиями стандарта. MHL не зависит от подключения (т. е. не привязан к определенному типу аппаратного разъема). Первые реализации использовали 5-контактный разъем MHL-USB, описанный ниже, и все они поддерживаются через USB Type-C MHL Alternate Mode. Также разрешены другие фирменные и пользовательские соединения.

МХЛ 1

Версия 1.0 была представлена ​​в июне 2010 года, поддерживая несжатое HD-видео до 720p/1080i 60 Гц (с кодировкой пикселей RGB и YCbCr 4:2:2/4:4:4). Поддержка 1080p 60 Гц (YCbCr 4:2:2) была представлена ​​в версии 1.3. [1] Спецификация поддерживает стандартные цветовые пространства SD ( Rec. 601 ) и HD ( Rec. 709 ), а также те, которые были представлены в HDMI 1.3 и 1.4 ( xvYCC , sYCC601, Adobe RGB и AdobeYCC601). [19] Другие функции включают 192 кГц 24-бит LPCM 8-канальный объемный звук , защиту контента HDCP 1.4 и минимум 2,5 Вт (500 мА) мощности между приемником (например, телевизором) и источником (например, мобильным телефоном) для зарядки. Канал боковой полосы MHL (MSC) включает встроенную функцию протокола дистанционного управления (RCP), позволяющую дистанционному управлению телевизором управлять мобильным устройством MHL через функцию управления бытовой электроникой (CEC) телевизора или позволяющую мобильному устройству управлять воспроизведением своего контента на телевизоре. [19]

МХЛ 2

Версия 2.0 была представлена ​​в апреле 2012 года и увеличила минимальный зарядный источник до 4,5 Вт (900 мА) с опциональным максимальным значением 7,5 Вт (1,5 А). Также была введена поддержка 3D-видео, разрешающая режимы 720p/1080i 60 Гц и 1080p 24 Гц 3D-видео. Спецификация также включала дополнительные команды MHL sideband channel (MSC). [20]

МХЛ 3

Версия 3.0 была представлена ​​в августе 2013 года и добавила поддержку видео 4K Ultra HD (3840 × 2160) 30 Гц, увеличив максимальную пропускную способность с 3 Гбит/с до 6 Гбит/с. Также было введено дополнительное кодирование пикселей YCbCr 4:2:0 для разрешения 4K, а максимальный зарядный ток был увеличен до 10 Вт (2 А). [19] Поддержка сжатых аудиоформатов без потерь была добавлена ​​с поддержкой Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio .

Спецификация увеличила скорость двунаправленного канала передачи данных с 1 Мбит/с до 75 Мбит/с, чтобы обеспечить одновременную поддержку видео 4K и устройств интерфейса пользователя (HID), таких как мыши, клавиатуры, сенсорные экраны и игровые контроллеры. [21] Другие функции включают поддержку одновременного использования нескольких дисплеев, улучшенный протокол дистанционного управления (RCP) с новыми командами и защиту контента HDCP 2.2.

суперМХЛ

superMHL 1.0 был представлен в январе 2015 года, поддерживая видео 8K Ultra HD (7680 × 4320) 120 Гц High Dynamic Range (HDR) с широкой цветовой гаммой ( Rec. 2020 ) и 48-битной глубиной цвета. [2] [22] [23] Была добавлена ​​поддержка объектно-ориентированных аудиоформатов, таких как Dolby Atmos и DTS:X , с также доступным режимом «только аудио». Протокол дистанционного управления (RCP) также был расширен для объединения нескольких устройств MHL (например, телевизора, AVR, проигрывателя Blu-ray Disc) и управления ими с помощью одного пульта дистанционного управления.

Спецификация представляет реверсивный 32-контактный разъем superMHL, который (вместе с USB Type-C) поддерживает более высокую мощность зарядки до 40 Вт (20 В / 2 А) и предназначен для будущего расширения полосы пропускания. Увеличение полосы пропускания по сравнению с предыдущими версиями MHL достигается за счет использования нескольких полос A/V, каждая из которых работает на скорости 6 Гбит/с, при этом поддерживается максимум шесть полос A/V в зависимости от устройства и типа разъема. [2] Например, Micro-USB и HDMI Type-A поддерживают одну полосу A/V, USB Type-C поддерживает до четырех полос A/V, а разъем superMHL поддерживает до шести полос A/V (36 Гбит/с).

В дополнение к поддержке переменного количества полос, спецификация поддерживает VESA Display Stream Compression (DSC) 1.1, стандарт сжатия видео «визуально без потерь» (но с математическими потерями). В случаях, когда полоса пропускания доступной полосы (полос) не может соответствовать скорости несжатого видеопотока, экономия полосы пропускания до 3:1 может быть достигнута при скорости сжатия DSC 3,0×. [2] Например, 4K 60 Гц возможно при использовании одной полосы (например, Micro-USB / HDMI Type-A) со скоростью DSC 3,0×. [2]

superMHL может использовать различные разъемы источника и приемника с определенными ограничениями: разъемы micro-USB или фирменные разъемы могут использоваться только для источника, HDMI Type-A — только для приемника, в то время как разъемы USB Type-C [24] и superMHL могут использоваться как для источника, так и для приемника. [2]

Соединители

Micro-USB–to–HDMI (пятиконтактный)

Первые реализации использовали наиболее распространенное в то время соединение для мобильных телефонов не Apple ( Micro-USB ) и наиболее распространенное ТВ-соединение ( HDMI ). Существует два типа соединения в зависимости от того, поддерживает ли устройство отображения напрямую MHL.

Пассивный кабель

Пассивные кабели позволяют устройствам MHL подключаться напрямую к телевизорам с поддержкой MHL (т. е. устройствам отображения или AV-ресиверам с портом HDMI с поддержкой MHL), обеспечивая при этом зарядку мобильного устройства. За исключением физических разъемов, никакие технологии USB или HDMI не используются. Исключительно сигнализация MHL используется через разъемы и по кабелю.

Активный адаптер

С активным адаптером устройства MHL могут подключаться к устройствам отображения HDMI, которые не имеют возможности MHL, активно преобразуя сигнал в HDMI. Эти адаптеры часто имеют дополнительный порт Micro-USB для обеспечения зарядного питания мобильного устройства, поскольку стандартные порты HDMI не обеспечивают достаточного тока.

Адаптер Samsung Micro-USB–HDMI и штекер (11-контактный)

Samsung Galaxy S III , а позже Galaxy Note II и Galaxy S4 , используют 11-контактный разъем и шесть дополнительных контактов разъема для достижения функциональных улучшений по сравнению с 5-контактной конструкцией (например, одновременное использование USB-OTG [25] ). Однако, если у потребителей есть стандартный адаптер MHL-to-HDMI, все, что им нужно купить, — это чаевые. С выпуском Samsung Galaxy S4 Samsung также выпустила интеллектуальный адаптер MHL 2.0 со встроенным 11-контактным разъемом. Первый интеллектуальный адаптер Samsung MHL 1.0, выпущенный с Galaxy S III, требует внешнего питания и может работать с телевизорами HDMI с разрешением 1080p при частоте 24 Гц. [26] Адаптер MHL 2.0, выпущенный с Galaxy S4, может выводить 1080p при частоте 60 Гц и не требует внешнего питания.

USB Type-C (альтернативный режим MHL)

Спецификация MHL Alternate Mode для USB 3.1 позволяет подключать устройства-источники и устройства отображения с поддержкой MHL через порт USB Type-C. Стандарт был выпущен 17 ноября 2014 года и обратно совместим с существующими спецификациями MHL: поддерживает MHL 1, 2, 3 и superMHL. [27] Стандарт поддерживает одновременную передачу данных (как минимум USB 2.0 и в зависимости от разрешения видео: USB 3.1 Gen 1 или 2) и зарядку питания (до 40 Вт через USB Power Delivery ), в дополнение к аудио/видео MHL. [2] Это позволяет использовать соединение с мобильными док-станциями , позволяя устройствам подключаться к другим периферийным устройствам во время зарядки. Использование пассивных кабелей возможно, когда оба устройства поддерживают стандарт, например, при подключении к superMHL, USB Type-C и HDMI с поддержкой MHL, в противном случае для подключения к стандартным устройствам HDMI необходим адаптер активного кабеля. [24]

В зависимости от требований к пропускной способности стандарт использует переменное количество четырех дифференциальных пар SuperSpeed ​​USB Type-C для передачи каждой полосы TMDS : для разрешений до 4K /60 Гц требуется одна полоса, для 4K/120 Гц — две полосы, а для 8K /60 Гц — все четыре полосы. [24] Сигнал MHL eCBUS отправляется через контакт боковой полосы (SBU) на разъеме USB Type-C. При использовании одной или двух полос поддерживается передача данных USB 3.1.

Распиновка альтернативного режима USB Type-C для MHL [24]

В обычных реализациях альтернативного режима MHL видео с графического процессора преобразуется в сигнал MHL с помощью чипа передатчика MHL. Чипы передатчика часто принимают видео в формате MIPI ( DSI / DPI ) или HDMI и преобразуют его в формат MHL. Контроллер порта USB Type-C функционирует как коммутатор и мультиплексор, передавая сигнал MHL на внешние устройства. Док-станция или устройство отображения могут использовать чип моста MHL для преобразования сигнала MHL в формат сигнала HDMI.

суперMHL (32-контактный)

В связи с выпуском спецификации superMHL в январе 2015 года MHL представила реверсивный 32-контактный разъем superMHL. Разъем может переносить шесть аудио- и видеополос по шести дифференциальным парам, обеспечивая полную пропускную способность 36 Гбит/с, доступную из стандарта superMHL. Разъем также обеспечивает 40 Вт зарядной мощности при более высоком напряжении и токе. [2]

Альтернативы

SlimPort — это фирменная альтернатива MHL, основанная на стандарте DisplayPort , интегрированном в обычные порты Micro-USB, и поддерживающая до 1080p60 или 1080p30 с 3D-контентом через HDMI 1.4 (пропускная способность до 5,4 Гбит/с), в дополнение к поддержке DVI, VGA (до 1920 × 1080 при 60 Гц) и DisplayPort. [28]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc "Mobile High-Definition Link (MHL) - Technology White Paper" (PDF) . MHL. Октябрь 2013 г. Архивировано из оригинала (PDF) 8 февраля 2017 г. Получено 7 февраля 2017 г.
  2. ^ abcdefgh "superMHL Specification - White Paper" (PDF) . MHL. Сентябрь 2015 г. Архивировано из оригинала (PDF) 8 февраля 2017 г. Получено 7 февраля 2017 г.
  3. ^ "Mobile High-Definition Link (MHL™) Technology". Silicon Image . Архивировано из оригинала 10 января 2010 года.
  4. ^ "HDMI подключается к камерам и сотовым телефонам". EETimes.com . 8 января 2008 г. Получено 14 апреля 2010 г.
  5. ^ "Silicon Image стремится распространить свой успех HDMI на мобильные телефоны". EETimes.com . 14 июля 2008 г. Получено 14 апреля 2010 г.
  6. ^ "Консорциум поддерживает мобильный интерфейс для видео высокой четкости". EETimes.com . 14 апреля 2010 г. Получено 14 апреля 2010 г.
  7. ^ "Ведущие компании формируют рабочую группу по интерфейсу мобильной связи высокой четкости для разработки отраслевого стандарта для проводной мобильной связи" (пресс-релиз). Silicon Image. 28 сентября 2009 г. Архивировано из оригинала 2011-07-16 . Получено 2009-09-30 .
  8. ^ «Спецификация MHL 1.0 и соглашение об использовании теперь доступны» (пресс-релиз). MHL, LLC. 30 июня 2010 г. Архивировано из оригинала 27 октября 2015 г. Получено 2010-06-30 .
  9. ^ "MHL Consortium выпускает спецификацию теста на соответствие для растущей базы пользователей" (пресс-релиз). MHL, LLC. 21 декабря 2010 г. Получено 22 декабря 2010 г.
  10. ^ «MHL Technology Reachs Major Milestone: первые смартфоны с поддержкой MHL уже в массовом производстве» (пресс-релиз). MHL, LLC. 16 мая 2011 г. Получено 25 апреля 2017 г.
  11. ^ "MHL High-definition Link". YouTube. 15 февраля 2011 г. Получено 15 февраля 2011 г.
  12. ^ "Samsung Galaxy S II — первый с портом MHL для двойного назначения USB или HDMI-выхода (видео)". Engadget . 23 февраля 2011 г. Получено 25 апреля 2017 г.
  13. ^ "MHL Consortium объявляет о поставке более полумиллиарда продукции MHL по всему миру" (пресс-релиз). MHL Consortium. 24 февраля 2014 г. Получено 9 января 2016 г.
  14. ^ abc Manmeet Walia. "MHL: Новый протокол Mobile-to-TV". Synopsys.com . Получено 15 февраля 2017 г. .
  15. ^ "Ресурсы HDMI: База знаний". hdmi.org . Архивировано из оригинала 25 мая 2015 г. Получено 14 апреля 2017 г.
  16. ^ abc "Enable New Generation of Display Interface: Introducing MHL 3.2" (PDF) . Keysight Technologies. стр. 21–33 . Получено 15 февраля 2017 г. .
  17. ^ ab "Технический обзор MHL (Mobile High-Definition Link)" (PDF) . Rohde & Schwarz . Получено 15 февраля 2017 г. .
  18. ^ Манмит Валиа. "HDMI и MHL IP для подключения мобильных устройств и цифрового дома". Synopsys.com . Получено 14 апреля 2017 г.
  19. ^ abc Masud Syed (17 ноября 2014 г.). "MHL: Стандарт мультимедийного подключения". Электронные продукты . Получено 17 марта 2017 г. .
  20. ^ "MHL 2.0 Compliance Testing" (PDF) . Rohde & Schwarz. Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-04 . Получено 2017-03-21 .
  21. ^ "MHL Consortium Announces New Specification with Major Advancements for Mobile and Consumer Electronics Connectivity" (пресс-релиз). MHL, LLC. 20 августа 2013 г. Получено 21 марта 2017 г.
  22. ^ «Консорциум MHL объявляет о SuperMHL – первой спецификации аудио/видео с поддержкой до 8k». mhltech.org . MHL, LLC. 6 января 2016 г.
  23. ^ "MHL на выставке CES 2016". slideshare.net . Консорциум MHL. 6 января 2016 г.
  24. ^ abcd "MHL Alt Mode: Optimizing Consumer Video Transmission" (PDF) . usb.org . MHL, LLC. 18 ноября 2015 г. Архивировано из оригинала 14 сентября 2016 г.{{cite web}}: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  25. ^ "Объяснение Galaxy S3 MHL". Архивировано из оригинала 16 мая 2015 г.
  26. ^ "MHL 2.0 HDTV Smart Adapter".
  27. ^ "MHL выпускает альтернативный режим для нового разъема USB Type-C". mhltech.org (пресс-релиз). 17 ноября 2014 г. Получено 2014-11-20 .
  28. ^ "Поддержка". Slimport . Получено 2017-04-27 .

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Ссылка на мобильную версию в высоком разрешении» .