Enlace móvil de alta definición
Estándar de la industria
Enlace de alta definición móvil (MHL)
TipoConector de audio/vídeo/datos digitales
Historial de producción
Diseñador
Consorcio MHL
DiseñadoJunio ​​2010 ; hace 14 años ( Junio ​​2010 )
Especificaciones generales
Conectable en calienteSí
ExternoSí
PatasMHL 1, 2 y 3 (5), [1]
superMHL (24/5/32) [2]

Mobile High-Definition Link ( MHL ) es un estándar industrial para una interfaz de audio/video móvil que permite la conexión de teléfonos inteligentes , tabletas y otros dispositivos electrónicos de consumo portátiles 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 en dispositivos con espacio limitado para ellos. [3]

MHL se conecta a dispositivos de visualización ya sea directamente a través de entradas HDMI especiales que son compatibles con MHL, o indirectamente a través de entradas HDMI estándar utilizando 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 , presentó originalmente una interconexión móvil en la feria Consumer Electronics Show (CES) de enero de 2008, basada en su tecnología de señalización diferencial minimizada por transición (TMDS). [4] [5] Esta interfaz se denominó "Mobile High Definition Link" en el momento de la demostración y es un precursor directo de la implementación anunciada por el Consorcio MHL. Se cita a la empresa diciendo que no envió esa tecnología original en ningún volumen, pero la utilizó como una forma de poner en marcha 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 Cumplimiento (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 en incorporar el estándar MHL fue el Samsung Galaxy S II , anunciado en el Congreso Mundial de Móviles de 2011. [11] [12] MHL anunció en 2014 que se habían enviado más de 500 millones de productos compatibles con MHL desde que se creó el estándar. [13]

Descripción general

Asignación de pines para Micro-USB a HDMI habilitado para MHL. El carril de datos TMDS MHL (violeta y verde) utiliza el par diferencial presente tanto en USB 2.0 (Data− y Data+) como en HDMI (TMDS Data0− y Data0+). El bus de control MHL reutiliza el USB On-The-Go ID (pin 4) y el HDMI Hot Plug Detect (pin 19), mientras que los pines de alimentación y tierra coinciden con su asignación original para ambos.

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 el conector HDMI esté habilitado para MHL. (Para enviar una señal MHL a un conector HDMI que no sea MHL, se puede utilizar un dispositivo adaptador que reciba la señal en un conector habilitado para MHL, la convierta a HDMI y transmita la señal HDMI al conector que no sea MHL). 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).

En MHL se utilizan un total de cinco pines en lugar de los 19 que se utilizan en HDMI, a saber: un par diferencial para datos, un canal de control bidireccional (CBUS), una fuente de alimentación para carga y tierra. Esto permite utilizar un cable mucho más ligero 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 compartir puertos con los puertos más utilizados). El puerto USB cambia de USB a MHL cuando reconoce un receptor calificado para MHL (por ejemplo, un televisor) detectado en el cable de control. Un receptor 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 normalmente 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 que la energía disponible sea 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 de HDMI, que espera que la fuente proporcione 55 mA con el fin de leer el EDID de una pantalla. [15]

Debido a la baja cantidad de pines de MHL en comparación con HDMI, las funciones que se realizan en pines dedicados separados en HDMI, a saber: el canal de datos de visualización (DDC) (pines 15 y 16) y CEC (pines 13) se realizan en cambio en el bus de control bidireccional (CBUS). El CBUS emula la función del bus DDC y también transporta un canal de banda lateral MHL (MSC), que emula la función del bus CEC y permite que un control remoto de TV controle el reproductor multimedia en un teléfono con su Protocolo de control remoto (RCP).

Ancho de banda

MHL utiliza la misma señalización diferencial minimizada por transición (TMDS) que HDMI para transportar vídeo, 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 transportarse por separado en el pin CBUS de MHL. [16]

El modo normal (24 bits) funciona a 2,25 Gbit/s y multiplexa la misma señal de color de 24 bits y tres canales que HDMI, a una velocidad 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, para 1080p , en este caso solo se multiplexan dos canales, ya que la señal de color se cambia a un par de píxeles adyacentes de 16 bits submuestreados de croma (YCbCr 4:2:2) (es decir, donde dos píxeles adyacentes comparten valores de croma 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 una tecnología basada en tramas a una basada en paquetes, [18] y opera a 6 Gbit/s. superMHL extiende esto al transportar la señal de datos sobre más de un par diferencial (hasta cuatro con USB Tipo-C, o un total de seis usando un cable superMHL), lo que permite hasta 36 Gbit/s.

Versiones

Todas las especificaciones 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 usaban el conector MHL-USB de 5 pines que se describe a continuación, y todas son compatibles con el modo alternativo MHL USB tipo C. También se permiten otras conexiones patentadas y personalizadas.

MHL 1

La versión 1.0 se introdujo en junio de 2010 y admite vídeo HD sin comprimir de 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 LPCM de 8 canales y 24 bits a 192 kHz , protección de contenido HDCP 1.4 y un mínimo de 2,5 W (500 mA) de potencia entre el receptor (p. ej., TV) y la fuente (p. ej., teléfono móvil) para la carga. 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 de Control de Electrónica de Consumo (CEC) del televisor, o que permita que un dispositivo móvil administre la reproducción de su contenido en el televisor. [19]

MHL 2

La versión 2.0 se introdujo en abril de 2012 y aumentó la fuente de alimentación de carga mínima a 4,5 W (900 mA), con un máximo opcional permitido de 7,5 W (1,5 A). También se introdujo la compatibilidad con vídeo 3D, lo que permite los modos de vídeo 3D 720p/1080i a 60 Hz y 1080p a 24 Hz. La especificación también incluyó comandos adicionales de canal de banda lateral (MSC) MHL. [20]

MHL 3

La versión 3.0 se introdujo en agosto de 2013 y agregó compatibilidad con video 4K Ultra HD (3840 × 2160) de 30 Hz, lo que aumentó el ancho de banda máximo de 3 Gbit/s a 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 compatibilidad con formatos de audio comprimido sin pérdida con compatibilidad con Dolby TrueHD y DTS-HD Master Audio .

La especificación aumentó la velocidad del canal de datos bidireccional de 1 Mbit/s a 75 Mbit/s para permitir la compatibilidad simultánea con video 4K y dispositivos de interfaz humana (HID), como ratones, teclados, pantallas táctiles y controladores de juegos. [21] Otras características incluyen compatibilidad con múltiples pantallas simultáneas, protocolo de control remoto (RCP) mejorado con nuevos comandos y protección de contenido HDCP 2.2.

superMHL

superMHL 1.0 se introdujo en enero de 2015, con compatibilidad con video de alto rango dinámico (HDR) 8K Ultra HD (7680 × 4320) de 120 Hz con una amplia gama de colores ( Rec. 2020 ) y color profundo de 48 bits. [2] [22] [23] Se agregó compatibilidad con 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 discos Blu-ray) y controlarlos a través de un control remoto.

La especificación introduce un conector superMHL reversible de 32 pines que (junto con USB Type-C) admite una mayor potencia de carga de hasta 40 W (20 V/2 A) y está diseñado para una futura expansión del ancho de banda. El aumento del ancho de banda con respecto a las versiones anteriores de MHL se logra mediante el uso de múltiples líneas A/V, cada una de las cuales funciona a 6 Gbit/s, con un máximo de seis líneas A/V compatibles según el dispositivo y el tipo de conector. [2] Por ejemplo, Micro-USB y HDMI Type-A admiten una línea A/V, USB Type-C admite hasta cuatro líneas A/V y el conector superMHL admite hasta seis líneas A/V (36 Gbit/s).

Además de admitir una cantidad 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 puede cumplir con la tasa de la transmisión de video sin comprimir, se pueden lograr ahorros de ancho de banda de hasta 3:1 con una tasa de compresión DSC de 3,0×. [2] Por ejemplo, es posible 4K 60 Hz utilizando un solo carril (por ejemplo, Micro-USB / HDMI Tipo-A) con una tasa DSC de 3,0×. [2]

superMHL puede utilizar una variedad de conectores de fuente y receptor con ciertas limitaciones: los conectores micro-USB o propietarios se pueden utilizar solo para la fuente, el HDMI Tipo-A solo para el receptor, mientras que los conectores USB Tipo-C [24] y superMHL se pueden utilizar para la fuente o el receptor. [2]

Conectores

Micro-USB a HDMI (cinco pines)

Las primeras implementaciones utilizaban la conexión más común para los teléfonos móviles que no eran de Apple en ese momento ( Micro-USB ), y la conexión de TV más común ( HDMI ). Hay dos tipos de conexión, dependiendo de si el dispositivo de visualización admite directamente MHL.

Cable pasivo

Los cables pasivos permiten que los dispositivos MHL se conecten directamente a televisores compatibles con MHL (es decir, dispositivos de visualización o receptores AV con un puerto HDMI compatible con MHL) y, al mismo tiempo, proporcionan energía de carga al dispositivo móvil. Aparte de los conectores físicos, no se utiliza tecnología USB o HDMI. Se utiliza exclusivamente señalización MHL a través de los conectores y del 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 suelen tener un puerto Micro-USB adicional para proporcionar energía de carga al dispositivo móvil, ya que los puertos HDMI estándar no suministran suficiente corriente.

Adaptador y conector Micro-USB a HDMI de Samsung (once pines)

El Samsung Galaxy S III , y posteriormente el Galaxy Note II y el Galaxy S4 , utilizan un conector de 11 pines y seis pines de conector adicionales 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 MHL a HDMI estándar, todo lo que necesitan comprar es una punta. Con el lanzamiento del Samsung Galaxy S4, Samsung también lanzó un adaptador inteligente MHL 2.0 con un conector de 11 pines incorporado. 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 emitir 1080p a 60 Hz y no necesita alimentación externa.

USB tipo C (modo alternativo MHL)

La especificación MHL Alternate Mode para USB 3.1 permite que los dispositivos de fuente y visualización habilitados para MHL se conecten a través de un puerto USB Tipo-C. El estándar se lanzó el 17 de noviembre de 2014 y es compatible con las especificaciones MHL existentes: admite MHL 1, 2, 3 y superMHL. [27] El estándar admite la transferencia simultánea de datos (al menos USB 2.0 y, según 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/video MHL. [2] Esto permite que la conexión se use con bases móviles , lo que permite que los dispositivos se conecten a otros periféricos mientras se cargan. El uso de cables pasivos es posible cuando ambos dispositivos admiten el estándar, por ejemplo, cuando se conectan a superMHL, USB Tipo-C y HDMI habilitado para 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 hace uso de un número variable de los 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 Type-C. Cuando se utilizan uno o dos carriles, se admite la transferencia de datos USB 3.1.

Mapeo de pines del modo alternativo USB tipo C para MHL [24]

En las implementaciones comunes del modo alternativo MHL, el video de la GPU se convertirá en una señal MHL mediante un chip transmisor MHL. Los chips transmisores a menudo aceptan video en formato MIPI ( DSI / DPI ) o HDMI y lo convierten al formato MHL. El controlador del puerto USB tipo C funciona como un conmutador y multiplexor, que pasa la señal MHL a los dispositivos externos. El dispositivo de visualización o dock puede utilizar un chip puente MHL para convertir la señal MHL al formato de señal HDMI.

superMHL (32 pines)

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 líneas A/V en seis pares diferenciales, lo que permite cubrir todo el ancho de banda de 36 Gbit/s disponible en el estándar superMHL. El conector también permite una potencia de carga de 40 W a un voltaje y una corriente más altos. [2]

Alternativas

SlimPort es una alternativa propietaria a MHL, basada en el estándar DisplayPort integrado en los puertos Micro-USB 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 × 1080 a 60 Hz) y DisplayPort. [28]

Véase también

Referencias

  1. ^ abc "Mobile High-Definition Link (MHL) - Technology White Paper" (PDF) . MHL. Octubre de 2013. Archivado desde el original (PDF) el 8 de febrero de 2017 . Consultado el 7 de febrero de 2017 .
  2. ^ abcdefgh «Especificación superMHL: documento técnico» (PDF) . MHL. Septiembre de 2015. Archivado desde el original (PDF) el 8 de febrero de 2017 . Consultado el 7 de febrero de 2017 .
  3. ^ "Tecnología de enlace de alta definición móvil (MHL™)". Imagen de silicio . Archivado desde el original el 10 de enero de 2010.
  4. ^ "HDMI se conecta a cámaras y teléfonos móviles". EETimes.com . 8 de enero de 2008 . Consultado el 14 de abril de 2010 .
  5. ^ "Silicon Image busca extender su éxito HDMI a los teléfonos móviles". EETimes.com . 14 de julio de 2008 . Consultado el 14 de abril de 2010 .
  6. ^ "Consorcio respalda interfaz móvil para video de alta definición". EETimes.com . 14 de abril de 2010. Consultado el 14 de abril de 2010 .
  7. ^ "Empresas líderes forman un grupo de trabajo sobre interfaz móvil de alta definición para impulsar el estándar industrial de conectividad móvil por cable" (nota de prensa). Silicon Image. 28 de septiembre de 2009. Archivado desde el original el 16 de julio de 2011. Consultado el 30 de septiembre de 2009 .
  8. ^ "Ya está disponible la especificación y el acuerdo de adopción de MHL 1.0" (nota de prensa). MHL, LLC. 30 de junio de 2010. Archivado desde el original el 27 de octubre de 2015. Consultado el 30 de junio de 2010 .
  9. ^ "El consorcio MHL publica especificaciones de pruebas de cumplimiento para una creciente base de usuarios" (Comunicado de prensa). MHL, LLC. 21 de diciembre de 2010. Consultado el 22 de diciembre de 2010 .
  10. ^ "La tecnología MHL alcanza un hito importante con los primeros teléfonos inteligentes compatibles con MHL que ya se encuentran en producción en masa" (Comunicado de prensa). MHL, LLC. 16 de mayo de 2011. Consultado el 25 de abril de 2017 .
  11. ^ "Enlace de alta definición MHL". YouTube. 15 de febrero de 2011. Consultado el 15 de febrero de 2011 .
  12. ^ "El Samsung Galaxy S II es el primero con puerto MHL para salida USB o HDMI (video) de doble propósito". Engadget . 23 de febrero de 2011 . Consultado el 25 de abril de 2017 .
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