Mobilne łącze wysokiej rozdzielczości
 | |||
| Typ | Cyfrowe złącze audio/wideo/danych | ||
|---|---|---|---|
| Historia produkcji | |||
| Projektant |
Konsorcjum MHL |
||
| Zaprojektowany | czerwiec 2010 | ||
| Specyfikacje ogólne | |||
| Możliwość podłączania podczas pracy | Tak | ||
| Zewnętrzny | Tak | ||
| Szpilki |
MHL 1, 2 i 3 (5), superMHL (5–32) |
||
Mobile High-Definition Link ( MHL ) to branżowy standard mobilnego interfejsu audio/wideo, który umożliwia podłączenie smartfonów , tabletów i innych przenośnych urządzeń elektroniki użytkowej do telewizorów wysokiej rozdzielczości (HDTV), amplitunerów audio i projektorów. Standard został zaprojektowany w celu współdzielenia istniejących złączy urządzeń mobilnych, takich jak Micro-USB , i uniknięcia konieczności dodawania dodatkowych złączy wideo na urządzeniach z ograniczoną przestrzenią na nie.
MHL łączy się z urządzeniami wyświetlającymi bezpośrednio przez specjalne wejścia HDMI obsługujące MHL lub pośrednio przez standardowe wejścia HDMI przy użyciu adapterów MHL-HDMI. MHL został opracowany przez konsorcjum pięciu firm: Nokia , Samsung , Silicon Image , Sony i Toshiba .
Historia
Silicon Image, jedna z firm-założycieli standardu HDMI , pierwotnie zademonstrowała mobilny interkonekt na targach Consumer Electronics Show (CES) w styczniu 2008 r., oparty na technologii sygnalizacji różnicowej o zminimalizowanym przejściu (TMDS). W czasie demonstracji interfejs ten nosił nazwę „Mobile High Definition Link” i jest bezpośrednim prekursorem implementacji ogłoszonej przez konsorcjum MHL. Cytuje się, że firma twierdzi, że nie dostarczyła tej oryginalnej technologii w żadnej ilości, ale wykorzystała ją jako sposób na rozpoczęcie pracy w grupie roboczej .
Grupa robocza została powołana we wrześniu 2009 r., a Konsorcjum MHL założone w kwietniu 2010 r. przez Nokię , Samsunga , Silicon Image , Sony i Toshibę . Wersja 1.0 specyfikacji MHL została wydana w czerwcu 2010 r., A specyfikacja testu zgodności (CTS) została opublikowana w grudniu 2010 r. W maju 2011 r. Po raz pierwszy w sprzedaży detalicznej pojawiły się produkty obsługujące MHL.
Pierwszym urządzeniem mobilnym wyposażonym w standard MHL był Samsung Galaxy S II , ogłoszony na Mobile World Congress 2011 . MHL ogłosił w 2014 r., że od czasu stworzenia standardu wysłano ponad pół miliarda produktów obsługujących MHL.
Przegląd
MHL to adaptacja HDMI przeznaczona dla urządzeń mobilnych, takich jak smartfony i tablety. W przeciwieństwie do DVI , które jest kompatybilne z HDMI przy użyciu tylko pasywnych kabli i adapterów, MHL wymaga, aby gniazdo HDMI było zgodne z MHL. (Aby dostarczyć sygnał MHL do gniazda HDMI innego niż MHL, można użyć adaptera, który odbiera sygnał z gniazda obsługującego MHL, konwertuje go na HDMI i przesyła sygnał HDMI do gniazda innego niż MHL). Ma kilka cech wspólnych z HDMI, takich jak możliwość przenoszenia nieskompresowanego, zaszyfrowanego HDCP wideo o wysokiej rozdzielczości , ośmiokanałowego dźwięk przestrzenny i steruj urządzeniami zdalnymi za pomocą Consumer Electronics Control (CEC).
Istnieje w sumie pięć pinów używanych w MHL zamiast 19 używanych w HDMI, a mianowicie: para różnicowa dla danych, dwukierunkowy kanał sterujący (CBUS), zasilanie ładowania i uziemienie. Pozwala to na znacznie lżejszy kabel i znacznie mniejsze złącze w urządzeniu mobilnym, ponieważ typowe źródło MHL będzie współdzielone z USB 2.0 na standardowym 5-pinowym gnieździe Micro-USB . (Chociaż porty MHL mogą być przeznaczone wyłącznie dla MHL, standard ma na celu umożliwienie współdzielenia portów z najczęściej używanymi portami.) Port USB przełącza się z USB na MHL, gdy rozpozna wykryty zlew zgodny z MHL (np. telewizor) na przewodzie sterującym. Typowy zlew MHL będzie współdzielony z HDMI na standardowym 19-pinowym gnieździe HDMI.
Ponieważ ten sam pięciopinowy port Micro-USB jest zwykle używany do ładowania urządzenia, zlew musi zapewniać zasilanie w celu utrzymania stanu naładowania (lub nawet ładowania) podczas jego używania (chociaż zależy to od mocy dostępne są wystarczające, np. MHL 2 i 3 zapewniają co najmniej 4,5 W / 900 mA, podczas gdy superMHL może zapewnić do 40 W). Wykorzystanie linii zasilającej w ten sposób różni się od HDMI, które oczekuje, że źródło dostarczy 55 mA w celu odczytania EDID wyświetlacza .
Ze względu na małą liczbę styków MHL w porównaniu z HDMI, funkcje przenoszone na osobne dedykowane styki HDMI, a mianowicie: Display Data Channel (DDC) (piny 15 i 16) oraz CEC (pin 13) są zamiast tego przenoszone na dwukierunkowa magistrala sterująca (CBUS). CBUS zarówno emuluje funkcję magistrali DDC, jak i przenosi kanał pasma bocznego MHL (MSC), który emuluje funkcję magistrali CEC, i umożliwia pilotowi telewizora sterowanie odtwarzaczem multimedialnym w telefonie za pomocą protokołu zdalnego sterowania (RCP).
Przepustowość łącza
MHL wykorzystuje tę samą sygnalizację różnicową z minimalizacją przejść (TMDS), co HDMI do przesyłania obrazu, dźwięku i danych pomocniczych. Jednak MHL różni się od HDMI tym, że istnieje tylko jedna para różnicowa do przenoszenia toru danych TMDS, w porównaniu z czterema HDMI (trzy tory danych plus zegar). Dlatego te trzy logiczne kanały danych są zamiast tego multipleksowane z podziałem czasu do pojedynczego fizycznego toru danych MHL (tj. z kanałami logicznymi przesyłanymi sekwencyjnie), a sygnał zegarowy przenoszony jako sygnał w trybie wspólnym tej pary. Począwszy od MHL 3, metoda przenoszenia sygnału zegara zmieniła się na osobne przenoszenie na pinie MHL CBUS.
Tryb normalny (24-bitowy) działa z szybkością 2,25 Gbit/s i multipleksuje ten sam trzykanałowy, 24-bitowy sygnał koloru, co HDMI, z częstotliwością taktowania pikseli do 75 MHz, wystarczającą dla 1080i i 720p przy 60 Hz . Jeden okres zegara MHL jest równy jednemu okresowi zegara pikselowego, a każdy okres zegara MHL przesyła trzy 10-bitowe znaki TMDS (tj. 24-bitowy piksel, gdzie każdy 10-bitowy znak TMDS reprezentuje zakodowany bajt – 8 -bity).
MHL może również działać w trybie PackedPixel z szybkością 3 Gbit/s, obsługując 1080p , w tym przypadku multipleksowane są tylko dwa kanały, ponieważ sygnał koloru jest zmieniany na parę sąsiednich 16-bitowych próbek barwy (YCbCr 4:2:2) pikseli (tj. gdy dwa sąsiednie piksele mają wspólne wartości nasycenia i są reprezentowane tylko przez 36 bitów), a zegar piksela jest podwojony do 150 MHz. W tym trybie jeden okres zegara MHL jest teraz równy dwóm okresom zegara pikselowego, więc każdy okres zegara MHL przesyła podwójną liczbę kanałów, tj. cztery 10-bitowe znaki TMDS (para 16-bitowych pikseli) .
Wersja 3 MHL zmieniła się z technologii opartej na ramkach na technologię pakietową i działa z szybkością 6 Gbit / s. superMHL rozszerza to, przesyłając sygnał danych przez więcej niż jedną parę różnicową (do czterech z USB Type-C lub w sumie sześć przy użyciu kabla superMHL), umożliwiając do 36 Gbit/s.
Wersje
Wszystkie specyfikacje MHL są wstecznie kompatybilne z poprzednimi wersjami standardu. MHL jest niezależny od połączenia (tj. nie jest powiązany z określonym typem złącza sprzętowego). Pierwsze implementacje wykorzystywały 5-pinowe złącze MHL-USB opisane poniżej, a wszystkie są obsługiwane przez tryb alternatywny MHL USB Type-C. Dozwolone są również inne zastrzeżone i niestandardowe połączenia.
MHL 1
Wersja 1.0 została wprowadzona w czerwcu 2010 roku i obsługuje nieskompresowane wideo HD do 720p/1080i 60 Hz (z kodowaniem pikseli RGB i YCbCr 4:2:2/4:4:4). Wsparcie dla 1080p 60 Hz (YCbCr 4:2:2) zostało wprowadzone w wersji 1.3. Specyfikacja obsługuje standardowe przestrzenie kolorów SD ( Rec. 601 ) i HD ( Rec. 709 ), a także te wprowadzone w HDMI 1.3 i 1.4 ( xvYCC , sYCC601, Adobe RGB i AdobeYCC601). Inne funkcje obejmują 8-kanałowy dźwięk przestrzenny LPCM 24-bit 192 kHz , HDCP 1.4 ochrona zawartości i co najmniej 2,5 W (500 mA) zasilania między zlewem (np. telewizorem) a źródłem (np. telefonem komórkowym) do ładowania. Kanał pasma bocznego MHL (MSC) zawiera wbudowaną funkcję Remote Control Protocol (RCP), która umożliwia zdalne sterowanie telewizorem w celu obsługi urządzenia mobilnego MHL za pośrednictwem funkcji Consumer Electronics Control (CEC) telewizora lub umożliwia urządzeniu mobilnemu zarządzanie odtwarzanie jego zawartości na telewizorze.
MHL 2
Wersja 2.0 została wprowadzona w kwietniu 2012 r. I podniosła minimalne zasilanie ładowania do 4,5 W (900 mA), z opcjonalnym dozwolonym maksimum 7,5 W (1,5 A). Wprowadzono również obsługę wideo 3D, umożliwiając tryby wideo 720p / 1080i 60 Hz i 1080p 24 Hz 3D. Specyfikacja zawierała również dodatkowe polecenia MHL sideband channel (MSC).
MHL 3
Wersja 3.0 została wprowadzona w sierpniu 2013 roku i dodała obsługę wideo 4K Ultra HD (3840 × 2160) 30 Hz, zwiększając maksymalną przepustowość z 3 Gbit / s do 6 Gbit / s. Wprowadzono również dodatkowe kodowanie pikseli YCbCr 4:2:0 dla rozdzielczości 4K, przy jednoczesnym zwiększeniu maksymalnego zasilania ładowania do 10 W (2 A). Dodano obsługę skompresowanych bezstratnych formatów audio wraz z obsługą Dolby TrueHD i DTS-HD Master Audio .
Specyfikacja zwiększyła prędkość dwukierunkowego kanału danych z 1 Mbit/s do 75 Mbit/s, aby umożliwić jednoczesną obsługę wideo 4K i urządzeń interfejsu HID, takich jak myszy, klawiatury, ekrany dotykowe i kontrolery do gier. Inne funkcje obejmują obsługę wielu wyświetlaczy jednocześnie, ulepszony protokół zdalnego sterowania (RCP) z nowymi poleceniami oraz ochronę zawartości HDCP 2.2.
SuperMHL
superMHL 1.0 został wprowadzony w styczniu 2015 r., obsługując wideo 8K Ultra HD (7680 × 4320) 120 Hz High Dynamic Range (HDR) z szeroką gamą kolorów ( Rec. 2020 ) i 48-bitową głębią kolorów. Dodano obsługę formatów audio opartych na obiektach, takich jak Dolby Atmos i DTS:X , z dostępnym również trybem tylko audio. Protokół Remote Control Protocol (RCP) został również rozszerzony, aby łączyć ze sobą wiele urządzeń MHL (np. telewizor, AVR, odtwarzacz Blu-ray Disc) i sterować nimi za pomocą jednego pilota.
Specyfikacja wprowadza odwracalne 32-pinowe złącze superMHL, które (wraz z USB Type-C) obsługuje wyższą moc ładowania do 40 W (20 V / 2 A) i jest przeznaczone do przyszłego rozszerzenia przepustowości. Zwiększenie przepustowości w porównaniu z poprzednimi wersjami MHL osiągnięto dzięki zastosowaniu wielu linii A/V, z których każda działa z szybkością 6 Gbit/s, z maksymalnie sześcioma obsługiwanymi liniami A/V w zależności od urządzenia i typu złącza. Na przykład Micro-USB i HDMI Type-A obsługują jedną linię A/V, USB Type-C obsługuje do czterech linii A/V, a złącze superMHL obsługuje do sześciu linii A/V (36 Gbit/s).
Oprócz obsługi zmiennej liczby pasów, specyfikacja obsługuje VESA Display Stream Compression (DSC) 1.1, „wizualnie bezstratny” (ale matematycznie stratny) standard kompresji wideo. W przypadkach, gdy przepustowość dostępnych pasów nie jest w stanie sprostać przepustowości nieskompresowanego strumienia wideo, można uzyskać oszczędności przepustowości do 3:1 przy współczynniku kompresji DSC wynoszącym 3,0×. Na przykład 4K 60 Hz jest możliwe przy użyciu jednego toru (np. Micro-USB / HDMI typu A) z szybkością DSC 3,0×.
superMHL może korzystać z różnych złączy źródła i zlewu z pewnymi ograniczeniami: złącza micro-USB lub firmowe mogą być używane tylko dla źródła, HDMI typu A tylko dla zlewu, podczas gdy złącza USB typu C i superMHL mogą być używane dla źródła lub zlewu.
Złącza
Micro-USB-do-HDMI (pięciopinowe)
Pierwsze implementacje wykorzystują najpopularniejsze połączenie mobilne ( Micro-USB ) i najpopularniejsze połączenie telewizyjne ( HDMI ). Istnieją dwa rodzaje połączeń, w zależności od tego, czy urządzenie wyświetlające bezpośrednio obsługuje MHL.
Kabel pasywny
Kable pasywne umożliwiają bezpośrednie podłączenie urządzeń MHL do telewizorów obsługujących MHL (tj. urządzeń wyświetlających lub amplitunerów AV z portem HDMI obsługującym MHL), zapewniając jednocześnie zasilanie ładowania przed urządzeniem mobilnym. Poza fizycznymi złączami nie jest używana żadna technologia USB ani HDMI. Wyłącznie sygnalizacja MHL jest używana przez złącza i kabel.
Aktywny adapter
Dzięki aktywnemu adapterowi urządzenia MHL mogą łączyć się z urządzeniami wyświetlającymi HDMI, które nie mają funkcji MHL, poprzez aktywną konwersję sygnału na HDMI. Te adaptery często mają dodatkowy port Micro-USB, który zapewnia zasilanie urządzenia mobilnego, ponieważ standardowe porty HDMI nie dostarczają wystarczającego prądu.
Przejściówka i końcówka Samsung Micro-USB-to-HDMI (jedenastoletnia)
Samsung Galaxy S III , a później Galaxy Note II i Galaxy S4 używają 11-stykowego złącza i sześciu dodatkowych styków złącza w celu uzyskania ulepszeń funkcjonalnych w stosunku do 5-stykowej konstrukcji (np. jednoczesnego korzystania z USB-OTG). Jeśli jednak konsumenci mają standardową przejściówkę MHL-HDMI, wszystko, co muszą kupić, to napiwek. Wraz z premierą Samsunga Galaxy S4, Samsung wypuścił również inteligentny adapter MHL 2.0 z wbudowanym 11-stykowym złączem. Pierwszy inteligentny adapter Samsung MHL 1.0 wydany wraz z Galaxy S III wymaga zewnętrznego zasilania i może współpracować z telewizorami HDMI w rozdzielczości 1080p przy 24 Hz. Adapter MHL 2.0 wypuszczony z Galaxy S4 może wyświetlać obraz w rozdzielczości 1080p przy 60 Hz i nie wymaga zewnętrznego zasilania.
USB typu C (tryb alternatywny MHL)
trybu alternatywnego MHL dla USB 3.1 umożliwia podłączenie urządzeń źródłowych i wyświetlających obsługujących MHL przez port USB typu C. Standard został wydany 17 listopada 2014 roku i jest wstecznie kompatybilny z istniejącymi specyfikacjami MHL: obsługuje MHL 1, 2, 3 i superMHL. Standard obsługuje jednoczesne przesyłanie danych (co najmniej USB 2.0 , a w zależności od rozdzielczości wideo: USB 3.1 Gen 1 lub 2) i ładowanie (do 40 W przez USB Power Delivery ), oprócz audio/wideo MHL. Pozwala to na korzystanie z połączenia z telefonem komórkowym/laptopem stacji dokujących , umożliwiając urządzeniom łączenie się z innymi urządzeniami peryferyjnymi podczas ładowania. Użycie kabli pasywnych jest możliwe, gdy oba urządzenia obsługują ten standard, np. podczas podłączania do superMHL, USB Type-C i HDMI obsługującego MHL, w przeciwnym razie do podłączenia do standardowych urządzeń HDMI niezbędny jest aktywny adapter kabla.
W zależności od wymaganej przepustowości standard wykorzystuje zmienną liczbę czterech par różnicowych SuperSpeed USB Type-C do przenoszenia każdej linii TMDS : jedna linia jest wymagana dla rozdzielczości do 4K /60 Hz, dwie linie dla 4K/120 Hz i wszystkie cztery pasy dla 8K /60 Hz. Sygnał MHL eCBUS jest przesyłany przez pin wstęgi bocznej (SBU) na złączu USB typu C. Gdy używany jest jeden lub dwa tory, obsługiwany jest transfer danych USB 3.1.
W typowych implementacjach MHL Alt Mode na telefonach komórkowych/tabletach/laptopach wideo z GPU zostanie przekonwertowane na sygnał MHL za pomocą chipa nadajnika MHL. Chipy nadajnika często akceptują wideo w MIPI ( DSI / DPI ) lub HDMI i konwertują je do formatu MHL. Kontroler portu USB typu C działa jak przełącznik/multipleksator, przekazując sygnał MHL do urządzeń zewnętrznych. Urządzenia dokujące/wyświetlające mogą wykorzystywać układ mostkowy MHL do konwersji sygnału MHL na format sygnału HDMI.
SuperMHL (32-stykowy)
W związku z wydaniem specyfikacji superMHL w styczniu 2015 r. MHL wprowadził odwracalne 32-pinowe złącze superMHL. Złącze może przenosić sześć linii A/V na sześciu parach różnicowych, obsługując pełną przepustowość 36 Gbit/s dostępną w standardzie superMHL. Złącze umożliwia również ładowanie z mocą 40 W przy wyższym napięciu i prądzie.
Porównanie ze SlimPort / Mobility DisplayPort (MyDP)
SlimPort to zastrzeżona alternatywa dla MHL, oparta na standardzie DisplayPort zintegrowana z popularnymi portami microUSB i obsługuje do 1080p60 lub 1080p30 z zawartością 3D przez HDMI 1.4 (przepustowość do 5,4 Gbit/s), oprócz obsługi DVI, VGA (do 1920 x 1080 przy 60 Hz) i DisplayPort.
Zobacz też
- SlimPort ( Mobilność DisplayPort ), znany również jako MyDP
- Miracast (bezprzewodowa technologia wyświetlania)
- Chromecast (zastrzeżona transmisja multimediów przez IP: Google Cast do odtwarzania audio lub audiowizualnego)
- AirPlay (zastrzeżone IP oparte)
- Digital Living Network Alliance (DLNA) (oparte na protokole IP)
- WiDi w wersji od 3.5 do 6.0 obsługuje Miracast ; przerwane
- Bezprzewodowe złącze HDMI :
- Zastrzeżona technologia WirelessHD
- Bezprzewodowy domowy interfejs cyfrowy
może wymagać wyszukiwania poza zakresem wikipedii:
- Adapter USB 3 do HDMI z dodatkowymi sterownikami innymi niż MHL