stringtranslate.com

Мобильная ссылка высокой четкости

Mobile High-Definition Link ( MHL ) — это отраслевой стандарт мобильного аудио/видеоинтерфейса, который позволяет подключать смартфоны , планшеты и другие портативные устройства бытовой электроники к телевизорам высокой четкости (HDTV), аудиоприемникам и проекторам. Стандарт был разработан для совместного использования существующих разъемов мобильных устройств, таких как Micro-USB , и исключения необходимости добавления видеоразъемов на устройства 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 помощью адаптеров MHL-HDMI. MHL был разработан консорциумом пяти компаний: Nokia , Samsung , Silicon Image , Sony и Toshiba .

История

Silicon Image, одна из компаний-основателей стандарта HDMI , первоначально продемонстрировала мобильное соединение на выставке Consumer Electronics Show (CES) в январе 2008 года, основанное на своей технологии дифференциальной сигнализации с минимизацией переходов (TMDS). [4] [5] На момент демонстрации этот интерфейс назывался «Mobile High Definition Link» и является прямым предшественником реализации, объявленной Консорциумом MHL. Цитируется, что компания заявила, что не поставляла эту оригинальную технологию в каком-либо объеме, а использовала ее как способ начать работу рабочей группы . [6]

О рабочей группе было объявлено в сентябре 2009 года [7] , а Консорциум MHL был основан в апреле 2010 года компаниями Nokia , Samsung , Silicon Image , Sony и Toshiba . Версия 1.0 спецификации MHL была выпущена в июне 2010 года [8] , а спецификация испытаний на соответствие (CTS) была выпущена в декабре 2010 года. [9] Май 2011 года ознаменовал первую розничную продажу 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 поставлено более полумиллиарда продуктов с поддержкой MHL. [13]

Обзор

Назначение контактов для подключения Micro-USB к HDMI с поддержкой MHL. Линия данных MHL TMDS (фиолетовая и зеленая) использует дифференциальную пару, присутствующую как в USB 2.0 (Data- и Data+), так и в HDMI (TMDS Data0- и Data0+). Шина управления MHL переназначает идентификатор USB On-The-Go (контакт 4) и обнаружение горячего подключения HDMI (контакт 19), в то время как контакты питания и заземления для обоих соответствуют исходному назначению.

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

Всего в MHL используется пять контактов, а не 19 в HDMI, а именно: дифференциальная пара для данных, двунаправленный канал управления (CBUS), источник питания для зарядки и земля. 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 в стандартной 5-контактной розетке Micro-USB . [1] (Хотя порты MHL могут быть выделены только для MHL, стандарт разработан таким образом, чтобы разрешить совместное использование портов с наиболее часто используемыми портами.) Порт USB переключается с USB на MHL, когда он распознает приемник, соответствующий MHL (например, ТВ) обнаружен на проводе управления. Типичный приемник MHL будет использоваться совместно с HDMI в стандартной 19-контактной розетке HDMI.

Поскольку для зарядки устройства обычно используется тот же пятиконтактный порт Micro-USB, приемник должен обеспечивать питание для поддержания состояния заряда (или даже перезарядки) во время его использования (хотя это зависит от мощности доступных, если их достаточно, например, MHL 2 и 3 обеспечивают минимум 4,5 Вт/900 мА, тогда как superMHL может обеспечивать до 40 Вт). Использование линии электропередачи таким образом отличается от использования HDMI, который предполагает, что источник обеспечит ток 55 мА для считывания EDID дисплея . [15]

Из-за меньшего количества контактов MHL по сравнению с HDMI, функции, которые выполняются на отдельных выделенных контактах HDMI, а именно: канал данных дисплея (DDC) (контакты 15 и 16) и CEC (контакт 13), вместо этого передаются на двунаправленная шина управления (CBUS). CBUS эмулирует функцию шины DDC, а также содержит канал боковой полосы MHL (MSC), который имитирует функцию шины CEC, и позволяет пульту телевизора управлять медиаплеером на телефоне с помощью протокола удаленного управления (RCP).

Пропускная способность

MHL использует ту же дифференциальную сигнализацию с минимизацией переходов (TMDS), что и HDMI, для передачи видео, аудио и вспомогательных данных. Однако MHL отличается от HDMI тем, что для передачи данных TMDS используется только одна дифференциальная пара , а в HDMI их четыре (три линии данных плюс тактовый сигнал). Поэтому эти три логических канала данных вместо этого мультиплексируются с временным разделением в одну физическую полосу данных MHL (т. е. с логическими каналами, передаваемыми последовательно), а тактовый сигнал передается как синфазный сигнал этой пары. [16] Начиная с версии MHL 3, метод передачи тактового сигнала изменился и стал передаваться отдельно по выводу MHL CBUS. [16]

Обычный (24-битный) режим работает со скоростью 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 тактового сигнала MHL равен одному периоду тактового сигнала пикселя, и каждый период тактового сигнала MHL передает три 10-битных символа TMDS (т. е. 24-битный пиксель, где каждый 10-битный символ TMDS представляет собой закодированный байт – 8). -биты). [14] [17]

MHL также может работать в режиме PackedPixel со скоростью 3 Гбит/с, обеспечивая разрешение 1080p , в этом случае мультиплексируются только два канала, поскольку цветовой сигнал изменяется на пару соседних 16-битных цветов с субдискретизацией (YCbCr 4:2:2). пикселей (т. е. когда два соседних пикселя имеют общие значения цветности и представлены только 36 битами), а тактовая частота пикселя удваивается до 150 МГц. В этом режиме один период тактового сигнала MHL теперь равен двум периодам тактового сигнала пикселя, поэтому каждый период тактового сигнала MHL передает удвоенное количество каналов, т. е. четыре 10-битных символа TMDS (пара 16-битных пикселей). . [16] [14] [17]

Версия 3 MHL изменилась с технологии на основе кадров на технологию на основе пакетов [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 всего до шести с использованием кабеля SuperMHL), обеспечивая скорость до 36 Гбит/с.

Версии

Все спецификации MHL обратно совместимы с предыдущими версиями стандарта. MHL не зависит от соединения (т. е. не привязан к определенному типу аппаратного разъема). В первых реализациях использовался 5-контактный разъем MHL-USB, описанный ниже, и все они поддерживаются в альтернативном режиме USB Type-C MHL. Также разрешены другие проприетарные и пользовательские соединения.

МХЛ 1

Версия 1.0 была представлена ​​в июне 2010 года и поддерживает несжатое видео высокой четкости с разрешением до 720p/1080i, 60 Гц (с кодированием пикселей RGB и YCbCr 4:2:2/4:4:4). Поддержка 1080p 60 Гц (YCbCr 4:2:2) появилась в версии 1.3. [1] Спецификация поддерживает стандартные цветовые пространства SD ( Rec. 601 ) и HD ( Rec. 709 ), а также те, которые представлены в HDMI 1.3 и 1.4 ( xvYCC , sYCC601, Adobe RGB и AdobeYCC601). [19] Другие функции включают 8-канальный объемный звук LPCM 192 кГц , 24 бита, защиту контента HDCP 1.4 и мощность минимум 2,5 Вт (500 мА) между приемником (например, телевизором) и источником (например, мобильным телефоном). для зарядки. Боковой канал MHL (MSC) включает встроенную функцию протокола дистанционного управления (RCP), позволяющую дистанционно управлять телевизором с помощью мобильного устройства MHL с помощью функции управления бытовой электроникой телевизора (CEC) или позволяя мобильному устройству управлять воспроизведение его содержимого на телевизоре. [19]

МХЛ 2

Версия 2.0 была представлена ​​в апреле 2012 года и увеличила минимальную мощность зарядки до 4,5 Вт (900 мА), при этом допускается дополнительный максимум 7,5 Вт (1,5 А). Также была представлена ​​поддержка 3D-видео, обеспечивающая режимы 3D-видео 720p/1080i 60 Гц и 1080p 24 Гц. Спецификация также включала дополнительные команды MHL Sideband Channel (MSC). [20]

МХЛ 3

Версия 3.0 была представлена ​​в августе 2013 года и в нее добавлена ​​поддержка видео 4K Ultra HD (3840 × 2160) с частотой 30 Гц, что увеличило максимальную пропускную способность с 3 Гбит/с до 6 Гбит/с. Также была введена дополнительная кодировка пикселей YCbCr 4:2:0 для разрешения 4K, а максимальная мощность зарядки была увеличена до 10 Вт (2 А). [19] Добавлена ​​поддержка сжатых аудиоформатов без потерь вместе 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 пользовательского интерфейса (HID), таких как мыши, клавиатуры, сенсорные экраны и игровые контроллеры. [21] Другие функции включают поддержку одновременного использования нескольких дисплеев, улучшенный протокол удаленного управления (RCP) с новыми командами и защиту контента HDCP 2.2.

суперМХЛ

SuperMHL 1.0 был представлен в январе 2015 года и поддерживает видео 8K Ultra HD (7680 × 4320) с расширенным динамическим диапазоном (HDR) 120 Гц , широкой цветовой гаммой ( Rec. 2020 ) и глубиной цвета 48 бит. [2] [22] [23] Была добавлена ​​поддержка объектно-ориентированных аудиоформатов, таких как Dolby Atmos и DTS:X , а также доступен режим только звука. Протокол удаленного управления (RCP) также был расширен для объединения нескольких устройств MHL (например, телевизора, AVR, проигрывателя дисков Blu-ray) и управления ими с помощью одного пульта дистанционного управления.

В спецификации представлен реверсивный 32-контактный разъем SuperMHL, который (наряду с USB Type-C) поддерживает более высокую мощность зарядки до 40 Вт (20 В/2 А) и рассчитан на будущее расширение полосы пропускания. Увеличение пропускной способности по сравнению с предыдущими версиями MHL достигается за счет использования нескольких линий A/V, каждая из которых работает со скоростью 6 Гбит/с, при этом поддерживается максимум шесть линий A/V в зависимости от устройства и типа разъема. [2] Например, Micro-USB и HDMI Type-A поддерживают одну линию A/V, USB Type-C поддерживает до четырех линий A/V, а разъем superMHL поддерживает до шести линий A/V (36 Гбит/с). с).

Помимо поддержки переменного количества полос, спецификация поддерживает VESA Display Stream Compression (DSC) 1.1, стандарт сжатия видео «без визуальных потерь» (но с математическими потерями). В случаях, когда полоса пропускания доступной полосы(-й) не может соответствовать скорости несжатого видеопотока, экономия полосы пропускания до 3:1 может быть достигнута при степени сжатия DSC 3,0×. [2] Например, 4K 60 Гц возможно с использованием одной линии (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 собственные разъемы могут использоваться только для источника, HDMI Type-A только для приемника, а разъемы USB Type-C [24] и superMHL может использоваться в качестве источника или приемника. [2]

Разъемы

Micro-USB-to-HDMI (пятиконтактный)

В первых реализациях использовалось наиболее распространенное в то время соединение для мобильных телефонов сторонних производителей ( Micro-USB ) и наиболее распространенное подключение к телевизору ( HDMI ). Существует два типа подключения в зависимости от того, поддерживает ли устройство отображения напрямую MHL.

Пассивный кабель

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

Активный адаптер

С помощью активного адаптера устройства MHL могут подключаться к устройствам отображения HDMI, не имеющим возможности MHL, путем активного преобразования сигнала в HDMI. Эти адаптеры часто оснащены дополнительным портом Micro-USB для обеспечения зарядки мобильного устройства, поскольку стандартные порты HDMI не обеспечивают достаточный ток.

Переходник и наконечник Samsung Micro-USB-HDMI (11-контактный)

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

USB Type-C (альтернативный режим MHL)

Альтернативный режим MHL для спецификации USB 3.1 позволяет подключать 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 , а в зависимости от разрешения видео: USB 3.1 Gen 1 или 2) и зарядку мощности (до 40 Вт через USB Power Delivery ), в дополнение к аудио MHL/ видео. [2] Это позволяет использовать соединение с мобильными док-станциями , позволяя устройствам подключаться к другим периферийным устройствам во время зарядки. Использование пассивных кабелей возможно, если 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 полосе пропускания стандарт использует переменное количество четырех дифференциальных пар SuperSpeed ​​USB Type-C для передачи каждой линии TMDS : одна полоса требуется для разрешений до 4K /60 Гц, две полосы для 4K/120 Гц. и все четыре полосы для 8K /60 Гц. [24] Сигнал MHL eCBUS передается через контакт боковой полосы (SBU) разъема USB Type-C. При использовании одной или двух линий поддерживается передача данных USB 3.1.

Назначение контактов альтернативного режима USB Type-C для MHL [24]

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

суперMHL (32-контактный)

В связи с выпуском спецификации superMHL в январе 2015 года компания MHL представила реверсивный 32-контактный разъем superMHL. Разъем может передавать шесть линий A/V по шести дифференциальным парам, обеспечивая полную полосу пропускания 36 Гбит/с, доступную в стандарте superMHL. Разъем также обеспечивает мощность зарядки 40 Вт при более высоком напряжении и токе. [2]

Альтернативы

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

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc «Мобильная связь высокой четкости (MHL) — Технический документ по технологии» (PDF) . МХЛ. Октябрь 2013 г. Архивировано из оригинала (PDF) 8 февраля 2017 г. . Проверено 7 февраля 2017 г.
  2. ^ abcdefgh «Спецификация superMHL — Технический документ» (PDF) . МХЛ. Сентябрь 2015 г. Архивировано из оригинала (PDF) 8 февраля 2017 г. . Проверено 7 февраля 2017 г.
  3. ^ «Технология мобильной связи высокой четкости (MHL™)» . Кремниевый образ . Архивировано из оригинала 10 января 2010 года.
  4. ^ «HDMI подключается к камерам и мобильным телефонам» . EETimes.com . 8 января 2008 года . Проверено 14 апреля 2010 г.
  5. ^ «Уголы Silicon Image расширяют успех HDMI на мобильные телефоны» . EETimes.com . 14 июля 2008 года . Проверено 14 апреля 2010 г.
  6. ^ «Консорциум поддерживает мобильный интерфейс для видео высокой четкости» . EETimes.com . 14 апреля 2010 года . Проверено 14 апреля 2010 г.
  7. ^ «Ведущие компании формируют рабочую группу по мобильным интерфейсам высокой четкости для разработки отраслевых стандартов для мобильной проводной связи» (пресс-релиз). Кремниевый образ. 28 сентября 2009 г. Архивировано из оригинала 16 июля 2011 г. Проверено 30 сентября 2009 г.
  8. ^ «Спецификация MHL 1.0 и соглашение с принимающей стороной теперь доступны» (пресс-релиз). МХЛ, ООО. 30 июня 2010. Архивировано из оригинала 27 октября 2015 года . Проверено 30 июня 2010 г.
  9. ^ «Консорциум MHL публикует спецификацию испытаний на соответствие для растущей базы последователей» (пресс-релиз). МХЛ, ООО. 21 декабря 2010 года . Проверено 22 декабря 2010 г.
  10. ^ «Технология MHL достигла важной вехи: первые смартфоны с поддержкой MHL уже находятся в массовом производстве» (пресс-релиз). МХЛ, ООО. 16 мая 2011 года . Проверено 25 апреля 2017 г.
  11. ^ "Ссылка высокой четкости MHL" . YouTube. 15 февраля 2011 года . Проверено 15 февраля 2011 г.
  12. ^ «Samsung Galaxy S II впервые имеет порт MHL для двойного выхода USB или HDMI (видео)» . Engadget . 23 февраля 2011 года . Проверено 25 апреля 2017 г.
  13. ^ «Консорциум MHL объявляет, что по всему миру отправлено более полумиллиарда продуктов MHL» (пресс-релиз). Консорциум МХЛ. 24 февраля 2014 года . Проверено 9 января 2016 г.
  14. ^ abc Манмит Валия. «MHL: новый протокол мобильного телевидения». Synopsys.com . Проверено 15 февраля 2017 г. .
  15. ^ «Ресурсы HDMI: База знаний» . hdmi.org . Архивировано из оригинала 25 мая 2015 года . Проверено 14 апреля 2017 г.
  16. ^ abc «Включение нового поколения интерфейса дисплея: представляем MHL 3.2» (PDF) . Кейсайт Технологии. стр. 21–33 . Проверено 15 февраля 2017 г. .
  17. ^ ab «Технический обзор MHL (мобильная связь высокой четкости)» (PDF) . Роде и Шварц . Проверено 15 февраля 2017 г. .
  18. ^ Манмит Валия. «HDMI и MHL IP для подключения к мобильным и цифровым домам». Synopsys.com . Проверено 14 апреля 2017 г.
  19. ^ abc Масуд Сайед (17 ноября 2014 г.). «MHL: стандарт мультимедийной связи». Электронные продукты . Проверено 17 марта 2017 г.
  20. ^ «Тестирование соответствия MHL 2.0» (PDF) . Роде и Шварц. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 21 марта 2017 г.
  21. ^ «Консорциум MHL объявляет о новой спецификации с серьезными улучшениями для подключения мобильной и бытовой электроники» (пресс-релиз). МХЛ, ООО. 20 августа 2013 года . Проверено 21 марта 2017 г.
  22. ^ «Консорциум MHL объявляет о SuperMHL - первой спецификации аудио/видео с поддержкой до 8k» . mhltech.org . МХЛ, ООО. 6 января 2016 г.
  23. ^ «MHL на CES 2016» . SlideShare.net . Консорциум МХЛ. 6 января 2016 г.
  24. ^ abcd «Альтернативный режим MHL: оптимизация передачи потребительского видео» (PDF) . USB.org . МХЛ, ООО. 18 ноября 2015 г. Архивировано из оригинала 14 сентября 2016 г.{{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  25. ^ "Объяснение Galaxy S3 MHL" . Архивировано из оригинала 16 мая 2015 года.
  26. ^ «Интеллектуальный адаптер MHL 2.0 HDTV» .
  27. ^ «MHL выпускает альтернативный режим для нового разъема USB Type-C» . mhltech.org (пресс-релиз). 17 ноября 2014 года . Проверено 20 ноября 2014 г.
  28. ^ «Поддержка». Слимпорт . Проверено 27 апреля 2017 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме Mobile High-Definition Link .