El enlace de alta definición móvil ( MHL ) es un estándar de la industria para una interfaz de audio / video móvil que permite la conexión de teléfonos inteligentes , tabletas y otros dispositivos electrónicos portátiles de consumo a televisores de alta definición (HDTV), receptores de audio y proyectores. El estándar fue diseñado para compartir conectores de dispositivos móviles existentes, como Micro-USB , y evitar la necesidad de agregar conectores de video adicionales en dispositivos con espacio limitado para ellos. [3]
Tipo | Conector de audio / video / datos digital | ||
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Historial de producción | |||
Diseñador | Consorcio MHL | ||
Diseñado | Junio de 2010 | ||
Especificaciones generales | |||
Conectable en caliente | sí | ||
Externo | sí | ||
Patas | MHL 1, 2 y 3 (5), [1] superMHL (5-32) [2] |
MHL se conecta a dispositivos de visualización ya sea directamente a través de entradas HDMI especiales que están habilitadas para MHL, o indirectamente a través de entradas HDMI estándar usando adaptadores MHL a HDMI. MHL fue desarrollado por un consorcio de cinco empresas: Nokia , Samsung , Silicon Image , Sony y Toshiba .
Historia
Silicon Image, una de las empresas fundadoras del estándar HDMI , demostró originalmente una interconexión móvil en el Consumer Electronics Show (CES) de enero de 2008 , basada en su tecnología de señalización diferencial minimizada en transición (TMDS). [4] [5] Esta interfaz se denominó "Enlace de alta definición móvil" en el momento de la demostración y es un precursor directo de la implementación anunciada por el Consorcio MHL. Se cita a la compañía diciendo que no envió esa tecnología original en ningún volumen, sino que la utilizó como una forma de iniciar un grupo de trabajo . [6]
El grupo de trabajo se anunció en septiembre de 2009, [7] y el Consorcio MHL fue fundado en abril de 2010 por Nokia , Samsung , Silicon Image , Sony y Toshiba . La versión 1.0 de la especificación MHL se publicó en junio de 2010, [8] y la Especificación de prueba de conformidad (CTS) se publicó en diciembre de 2010. [9] Mayo de 2011 marcó la primera disponibilidad minorista de productos habilitados para MHL. [10]
El primer dispositivo móvil que presentó el estándar MHL fue el Samsung Galaxy S II , anunciado en el Mobile World Congress 2011 . [11] [12] MHL anunció en 2014 que se habían enviado más de 500 millones de productos compatibles con MHL desde que se creó la norma. [13]
Descripción general
MHL es una adaptación de HDMI destinada a dispositivos móviles como teléfonos inteligentes y tabletas. [14] A diferencia de DVI , que es compatible con HDMI utilizando solo cables y adaptadores pasivos, MHL requiere que la toma HDMI esté habilitada para MHL; de lo contrario, se requiere un adaptador activo para convertir la señal a HDMI. Tiene varios aspectos en común con HDMI, como la capacidad de transportar video de alta definición encriptado HDCP sin comprimir , sonido envolvente de ocho canales y controlar dispositivos remotos con Consumer Electronics Control (CEC).
Hay un total de cinco pines usados en MHL en lugar de los 19 usados en HDMI, a saber: un par diferencial para datos, un canal de control bidireccional (CBUS), fuente de carga de energía y tierra. Esto permite un cable mucho más liviano y un conector mucho más pequeño en el dispositivo móvil, ya que una fuente MHL típica se compartirá con USB 2.0 en un receptáculo Micro-USB estándar de 5 pines . [1] (Aunque los puertos MHL se pueden dedicar solo a MHL, el estándar está diseñado para permitir el uso compartido de puertos con los puertos más utilizados). El puerto USB cambia de USB a MHL cuando reconoce un receptor calificado MHL (por ejemplo, un TV) detectado en el cable de control. Un disipador MHL típico se compartirá con HDMI en un receptáculo HDMI estándar de 19 pines.
Debido a que el mismo puerto Micro-USB de cinco pines también se usa típicamente para cargar el dispositivo, se requiere que el disipador proporcione energía para mantener el estado de carga (o incluso recargar) mientras se usa (aunque esto depende de la energía disponible siendo suficiente, por ejemplo, MHL 2 y 3 proporcionan un mínimo de 4.5 W / 900 mA, mientras que superMHL puede proporcionar hasta 40 W). El uso de la línea de alimentación de esta manera difiere del HDMI, que espera que la fuente proporcione 55 mA con el fin de leer el EDID de una pantalla. [15]
Debido al bajo recuento de pines de MHL frente a HDMI, las funciones que se llevan a cabo en pines dedicados separados en HDMI, a saber: el canal de datos de pantalla (DDC) (pines 15 y 16) y CEC (pin 13) se llevan a cabo en el bi -bus de control direccional (CBUS). El CBUS emula la función del bus DDC y también lleva un canal de banda lateral MHL (MSC), que emula la función de bus CEC, y permite que un control remoto de TV controle el reproductor multimedia en un teléfono con su Protocolo de control remoto (RCP).
Banda ancha
MHL utiliza la misma señalización diferencial de transición minimizada (TMDS) que HDMI para transportar video, audio y datos auxiliares. Sin embargo, MHL se diferencia de HDMI en que solo hay un par diferencial para transportar el carril de datos TMDS, en comparación con los cuatro de HDMI (tres carriles de datos, más el reloj). Por lo tanto, estos tres canales de datos lógicos se multiplexan por división de tiempo en el único carril de datos físico MHL (es decir, con los canales lógicos enviados secuencialmente), y la señal de reloj se transporta como una señal de modo común de este par. [16] A partir de MHL 3 en adelante, el método para transportar la señal de reloj cambió a ser transportado por separado en el pin MHL CBUS en su lugar. [dieciséis]
El modo normal (24 bits) funciona a 2,25 Gbit / sy multiplexa la misma señal de color de 24 bits y tres canales que HDMI, a una frecuencia de reloj de píxeles de hasta 75 MHz, suficiente para 1080i y 720p a 60 Hz. Un período del reloj MHL equivale a un período del reloj de píxeles, y cada período del reloj MHL transmite tres caracteres TMDS de 10 bits (es decir, un píxel de 24 bits, donde cada carácter TMDS de 10 bits representa un byte codificado - 8 -bits). [14] [17]
MHL también puede funcionar en modo PackedPixel a 3 Gbit / s, con capacidad para 1080p ; en este caso, solo se multiplexan dos canales, ya que la señal de color se cambia a un par de submuestreo de croma (YCbCr 4: 2: 2) de 16 bits adyacentes. píxeles (es decir, donde dos píxeles adyacentes comparten valores cromáticos y se representan con solo 36 bits), y el reloj de píxeles se duplica a 150 MHz. En este modo, un período de reloj del reloj MHL ahora equivale a dos períodos del reloj de píxeles, por lo que cada período del reloj MHL transmite el doble de canales, es decir, cuatro caracteres TMDS de 10 bits (un par de píxeles de 16 bits). . [16] [14] [17]
La versión 3 de MHL cambió de estar basada en tramas a una tecnología basada en paquetes, [18] y opera a 6 Gbit / s. superMHL amplía esto al transportar la señal de datos a más de un par diferencial (hasta cuatro con USB Tipo-C, o un total de seis con un cable superMHL) permitiendo hasta 36 Gbit / s.
Versiones
Todas las especificaciones de MHL son compatibles con versiones anteriores del estándar. MHL es independiente de la conexión (es decir, no está vinculado a un tipo específico de conector de hardware). Las primeras implementaciones utilizaron el conector MHL-USB de 5 pines que se describe a continuación, y todas son compatibles con el modo alternativo USB Type-C MHL. También se permiten otras conexiones personalizadas y propietarias.
MHL 1
La versión 1.0 se introdujo en junio de 2010 y admite video HD sin comprimir hasta 720p / 1080i 60 Hz (con codificación de píxeles RGB y YCbCr 4: 2: 2/4: 4: 4). La compatibilidad con 1080p 60 Hz (YCbCr 4: 2: 2) se introdujo en la versión 1.3. [1] La especificación admite espacios de color estándar SD ( Rec. 601 ) y HD ( Rec. 709 ), así como los introducidos en HDMI 1.3 y 1.4 ( xvYCC , sYCC601, Adobe RGB y AdobeYCC601). [19] Otras características incluyen audio de sonido envolvente de 8 canales LPCM de 192 kHz y 24 bits , protección de contenido HDCP 1.4 y una potencia mínima de 2.5 W (500 mA) entre el receptor (por ejemplo, TV) y la fuente (por ejemplo, teléfono móvil) para cargar. El canal de banda lateral MHL (MSC) incluye una función de Protocolo de control remoto (RCP) incorporada que permite que el control remoto del televisor opere el dispositivo móvil MHL a través de la función Consumer Electronics Control (CEC) del televisor , o permite que un dispositivo móvil administre el reproducción de su contenido en el televisor. [19]
MHL 2
La versión 2.0 se introdujo en abril de 2012 y aumentó el suministro de carga mínimo a 4.5 W (900 mA), con un máximo opcional de 7.5 W (1.5 A) permitido. También se introdujo el soporte para video 3D, lo que permite modos de video 3D 720p / 1080i 60 Hz y 1080p 24 Hz. La especificación también incluía comandos adicionales de canal de banda lateral (MSC) MHL. [20]
MHL 3
La versión 3.0 se introdujo en agosto de 2013 y agregó soporte para video 4K Ultra HD (3840 × 2160) 30 Hz, aumentando el ancho de banda máximo de 3 Gbit / sa 6 Gbit / s. También se introdujo una codificación de píxeles YCbCr 4: 2: 0 adicional para resolución 4K, mientras que el suministro de carga máximo se incrementó a 10 W (2 A). [19] Se agregó soporte para formatos de audio comprimido sin pérdida con soporte para Dolby TrueHD y DTS-HD Master Audio .
La especificación aumentó la velocidad del canal de datos bidireccional de 1 Mbit / sa 75 Mbit / s para permitir el soporte simultáneo de dispositivos de interfaz humana (HID) y video 4K , como ratones, teclados, pantallas táctiles y controladores de juegos. [21] Otras características incluyen soporte para múltiples pantallas simultáneas, protocolo de control remoto mejorado (RCP) con nuevos comandos y protección de contenido HDCP 2.2.
superMHL
superMHL 1.0 se introdujo en enero de 2015 y es compatible con video 8K Ultra HD (7680 × 4320) de 120 Hz de alto rango dinámico (HDR) con amplia gama de colores ( Rec. 2020 ) y color profundo de 48 bits. [2] [22] [23] Se agregó soporte para formatos de audio basados en objetos, como Dolby Atmos y DTS: X , con un modo de solo audio también disponible. El Protocolo de control remoto (RCP) también se amplió para vincular varios dispositivos MHL (por ejemplo, TV, AVR, reproductor de Blu-ray Disc) y controlarlos a través de un control remoto.
La especificación presenta un conector superMHL reversible de 32 pines, que (junto con el USB tipo C) admite una potencia de carga superior de hasta 40 W (20 V / 2 A) y está diseñado para una futura expansión del ancho de banda. El aumento en el ancho de banda con respecto a las versiones anteriores de MHL se logra mediante el uso de múltiples carriles A / V, cada uno operando a 6 Gbit / s, con un máximo de seis carriles A / V admitidos según el dispositivo y el tipo de conector. [2] Por ejemplo, Micro-USB y HDMI Type-A admiten un carril A / V, USB Type-C admite hasta cuatro carriles A / V y el conector superMHL admite hasta seis carriles A / V (36 Gbit / s).
Además de admitir un número variable de carriles, la especificación admite VESA Display Stream Compression (DSC) 1.1, un estándar de compresión de video "sin pérdida visual" (pero con pérdida matemática). En los casos en que el ancho de banda de los carriles disponibles no pueda alcanzar la velocidad de la transmisión de video sin comprimir, se pueden lograr ahorros de ancho de banda de hasta 3: 1 con una velocidad de compresión DSC de 3.0 ×. [2] Por ejemplo, 4K 60 Hz es posible usando un solo carril (por ejemplo, Micro-USB / HDMI Tipo-A) con una velocidad DSC de 3.0 ×. [2]
superMHL puede usar una variedad de conectores de fuente y sumidero con ciertas limitaciones: los conectores micro-USB o patentados se pueden usar solo para la fuente, HDMI Type-A solo para el sumidero, mientras que los conectores USB Type-C [24] y superMHL se puede utilizar como fuente o sumidero. [2]
Conectores
Micro USB a HDMI (cinco pines)
Las primeras implementaciones utilizan la conexión móvil más común ( Micro-USB ) y la conexión de TV más común ( HDMI ). Hay dos tipos de conexión, dependiendo de si el dispositivo de visualización es compatible directamente con MHL.
Cable pasivo
Los cables pasivos permiten que los dispositivos MHL se conecten directamente a televisores habilitados para MHL (es decir, dispositivos de visualización o receptores AV con un puerto HDMI habilitado para MHL) mientras proporcionan energía de carga ascendente al dispositivo móvil. Aparte de los conectores físicos, no se utiliza ninguna tecnología USB o HDMI. Se utiliza exclusivamente la señalización MHL a través de los conectores y sobre el cable.
Adaptador activo
Con un adaptador activo, los dispositivos MHL pueden conectarse a dispositivos de visualización HDMI que no tienen capacidad MHL convirtiendo activamente la señal a HDMI. Estos adaptadores a menudo cuentan con un puerto Micro-USB adicional para proporcionar energía de carga al dispositivo móvil porque los puertos HDMI estándar no suministran suficiente corriente.
Adaptador y punta Samsung Micro-USB-to-HDMI (once-pin)
El Samsung Galaxy S III y, posteriormente, el Galaxy Note II y el Galaxy S4 , utilizan un conector de 11 pines y los seis pines adicionales del conector para lograr mejoras funcionales sobre el diseño de 5 pines (como el uso simultáneo de USB-OTG [25] ) . Sin embargo, si los consumidores tienen un adaptador estándar de MHL a HDMI, todo lo que necesitan comprar es una propina. Con el lanzamiento del Samsung Galaxy S4, Samsung también lanzó el adaptador inteligente MHL 2.0 con un conector integrado de 11 pines. El primer adaptador inteligente Samsung MHL 1.0 lanzado con el Galaxy S III requiere alimentación externa y puede funcionar con televisores HDMI a 1080p a 24 Hz. [26] El adaptador MHL 2.0 lanzado con el Galaxy S4 puede generar una salida de 1080p a 60 Hz y no necesita alimentación externa.
USB tipo C (modo alternativo MHL)
El modo alternativo MHL para la especificación USB 3.1 permite que los dispositivos de visualización y fuente habilitados para MHL se conecten a través de un puerto USB tipo C. El estándar se publicó el 17 de noviembre de 2014 y es compatible con las especificaciones MHL existentes: compatible con MHL 1, 2, 3 y superMHL. [27] El estándar admite la transferencia simultánea de datos (al menos USB 2.0 , y dependiendo de la resolución de video: USB 3.1 Gen 1 o 2) y carga de energía (hasta 40 W a través de USB Power Delivery ), además de audio MHL / video. [2] Esto permite que la conexión que se utilizará con el móvil / portátil muelles , permitiendo que los dispositivos se conectan a otros periféricos durante la carga. El uso de cables pasivos es posible cuando ambos dispositivos son compatibles con el estándar, por ejemplo, cuando se conecta a HDMI con superMHL, USB Type-C y MHL; de lo contrario, es necesario un adaptador de cable activo para conectarse a dispositivos HDMI estándar. [24]
Dependiendo del requisito de ancho de banda, el estándar utiliza un número variable de cuatro pares diferenciales SuperSpeed de USB Type-C para transportar cada carril TMDS : se requiere un solo carril para resoluciones de hasta 4K / 60 Hz, dos carriles para 4K / 120 Hz , y los cuatro carriles para 8K / 60 Hz. [24] La señal MHL eCBUS se envía a través de un pin de banda lateral (SBU) en el conector USB Tipo-C. Cuando se utilizan uno o dos carriles, se admite la transferencia de datos USB 3.1.
En implementaciones comunes de MHL Alt Mode en dispositivos móviles / tabletas / computadoras portátiles, el video de la GPU se convertirá en señal MHL mediante el uso de un chip transmisor MHL. Los chips transmisores a menudo aceptan video en formato MIPI ( DSI / DPI ) o HDMI y lo convierten a formato MHL. El controlador de puerto USB Type-C funciona como un conmutador / mux, pasando a través de la señal MHL a los dispositivos externos. Los dispositivos de base / pantalla pueden usar un chip puente MHL para convertir la señal MHL al formato de señal HDMI.
superMHL (32 patillas)
Junto con el lanzamiento de la especificación superMHL en enero de 2015, MHL introdujo un conector superMHL reversible de 32 pines. El conector puede transportar seis carriles A / V sobre seis pares diferenciales, abasteciendo el ancho de banda completo de 36 Gbit / s disponible en el estándar superMHL. El conector también permite 40 W de potencia de carga a un voltaje y corriente más altos. [2]
Comparación con SlimPort / Mobility DisplayPort (MyDP)
SlimPort es una alternativa patentada a MHL, basada en el estándar DisplayPort integrado en puertos microUSB comunes y admite hasta 1080p60 o 1080p30 con contenido 3D a través de HDMI 1.4 (hasta 5.4 Gbit / s de ancho de banda), además de soporte para DVI, VGA (hasta 1920 x 1080 a 60 Hz) y DisplayPort. [28]
Ver también
- Miracast (tecnología de pantalla inalámbrica)
- SlimPort ( Mobility DisplayPort ), también conocido como MyDP
Referencias
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enlaces externos
- Página web oficial