Mobile High-Definition Link ( MHL ) es un estándar industrial para una interfaz de audio/vídeo 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 directamente a través de entradas HDMI especiales habilitadas para 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 .
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 de transición minimizada (TMDS). [4] [5] Esta interfaz se denominó "Enlace móvil de alta definición" 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 fue anunciado 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 lanzó en junio de 2010, [8] y la Especificación de prueba de cumplimiento (CTS) se lanzó en diciembre de 2010. [9] Mayo de 2011 marcó la primera disponibilidad minorista de productos habilitados para MHL. [10]
El primer dispositivo móvil que contó con el estándar MHL fue el Samsung Galaxy S II , anunciado en el Mobile World Congress 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]
MHL es una adaptación de HDMI destinada a dispositivos móviles como smartphones y tablets. [14] A diferencia de DVI , que es compatible con HDMI utilizando únicamente cables y adaptadores pasivos, MHL requiere que la toma HDMI esté habilitada para MHL. (Para entregar una señal MHL a una toma HDMI que no sea MHL, se puede usar un dispositivo adaptador que reciba la señal en una toma habilitada para MHL, la convierta a HDMI y transmita la señal HDMI a la toma que no sea MHL). Tiene varios aspectos en común con HDMI, como la capacidad de transportar vídeo de alta definición cifrado HDCP sin comprimir , sonido envolvente de ocho canales y controlar dispositivos remotos con Consumer Electronics Control (CEC).
Hay un total de cinco pines utilizados en MHL en lugar de los 19 utilizados en HDMI, a saber: un par diferencial para datos, un canal de control bidireccional (CBUS), fuente de alimentación de carga 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 pueden dedicarse únicamente 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 sumidero calificado para 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 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 la potencia). disponible es 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 eléctrica de esta manera difiere de HDMI, que espera que la fuente proporcione 55 mA para leer el EDID de una pantalla. [15]
Debido al bajo número de pines de MHL frente a HDMI, las funciones que se realizan en pines dedicados separados en HDMI, a saber: Display Data Channel (DDC) (pines 15 y 16) y CEC (pin 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).
MHL utiliza la misma señalización diferencial minimizada por transición (TMDS) que HDMI para transportar video, audio y datos auxiliares. Sin embargo, MHL se diferencia de HDMI en que sólo 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 físico de datos 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] Desde MHL 3 en adelante, el método para transportar la señal de reloj cambió a transportarse por separado en el pin MHL CBUS. [dieciséis]
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 16 bits adyacentes submuestreado por croma (YCbCr 4:2:2). píxeles (es decir, donde dos píxeles adyacentes comparten valores de croma y se representan con sólo 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 pasó de estar basada en tramas a una tecnología basada en paquetes [18] y opera a 6 Gbit/s. superMHL amplía esto transportando la señal de datos a través de más de un par diferencial (hasta cuatro con USB Type-C, o un total de seis usando un cable superMHL) permitiendo hasta 36 Gbit/s.
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 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 propietarias y personalizadas.
La versión 1.0 se introdujo en junio de 2010 y admite vídeo 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 24 bits y 192 kHz , protección de contenido HDCP 1.4 y una potencia mínima de 2,5 W (500 mA) entre el disipador (por ejemplo, TV) y la fuente (por ejemplo, teléfono móvil). para cargar. El canal de banda lateral (MSC) de MHL 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 permite que un dispositivo móvil administre el reproducción de su contenido en el televisor. [19]
La versión 2.0 se introdujo en abril de 2012 y elevó el suministro de carga mínimo a 4,5 W (900 mA), con un máximo opcional permitido de 7,5 W (1,5 A). También se introdujo soporte para vídeo 3D, permitiendo modos de vídeo 3D de 720p/1080i 60 Hz y 1080p 24 Hz. La especificación también incluía comandos adicionales de canal de banda lateral (MSC) MHL. [20]
La versión 3.0 se introdujo en agosto de 2013 y agregó soporte para video 4K Ultra HD (3840 × 2160) de 30 Hz, aumentando el ancho de banda máximo de 3 Gbit/s a 6 Gbit/s. También se introdujo una codificación de píxeles adicional YCbCr 4:2:0 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 pérdidas con soporte para 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 soporte simultáneo de video 4K y dispositivos de interfaz humana (HID), como ratones, teclados, pantallas táctiles y controladores de juegos. [21] Otras características incluyen soporte para múltiples pantallas simultáneas, Protocolo de control remoto (RCP) mejorado con nuevos comandos y protección de contenido HDCP 2.2.
superMHL 1.0 se introdujo en enero de 2015 y admite video 8K Ultra HD (7680 × 4320) 120 Hz de alto rango dinámico (HDR) con una amplia gama de colores ( Rec. 2020 ) y colores profundos 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 múltiples dispositivos MHL (por ejemplo, TV, AVR, reproductor de Blu-ray Disc) y controlarlos mediante un control remoto.
La especificación presenta 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 carriles A/V, cada uno de los cuales funciona a 6 Gbit/s, con un máximo de seis carriles A/V compatibles 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 "visualmente sin pérdidas" (pero matemáticamente con pérdidas). En los casos en que el ancho de banda de los carriles disponibles no pueda cumplir con la velocidad del flujo 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 usando un solo carril (p. ej., Micro-USB / HDMI Tipo-A) con una velocidad DSC de 3,0×. [2]
superMHL puede usar una variedad de conectores de fuente y disipador con ciertas limitaciones: los conectores micro-USB o propietarios se pueden usar solo para la fuente, HDMI tipo A solo para el disipador, mientras que los conectores USB tipo C [ 24] y superMHL Se puede utilizar para la fuente o el fregadero. [2]
Las primeras implementaciones utilizaron la conexión más común para 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.
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 al dispositivo móvil. Aparte de los conectores físicos, no se utiliza ninguna tecnología USB o HDMI. A través de los conectores y del cable se utiliza exclusivamente señalización MHL.
Con un adaptador activo, los dispositivos MHL pueden conectarse a dispositivos de visualización HDMI que no tienen capacidad MHL al convertir activamente la señal a HDMI. Estos adaptadores suelen contar con un puerto Micro-USB adicional para proporcionar energía de carga al dispositivo móvil porque los puertos HDMI estándar no suministran suficiente corriente.
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 con respecto al 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 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 emitir 1080p a 60 Hz y no necesita alimentación externa.
El modo alternativo MHL para la especificación USB 3.1 permite conectar dispositivos fuente y de visualización habilitados para MHL a través de un puerto USB tipo C. El estándar se publicó el 17 de noviembre de 2014 y es compatible con versiones anteriores de 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 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/video MHL. video. [2] Esto permite que la conexión se utilice 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 conecta a superMHL, USB Type-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 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 del modo alternativo MHL, el vídeo de la GPU se convertirá en una señal MHL mediante el uso de un chip transmisor MHL. Los chips transmisores suelen aceptar vídeo en formato MIPI ( DSI / DPI ) o HDMI y convertirlo al formato MHL. El controlador de puerto USB tipo C funciona como conmutador y multiplexor, pasando la señal MHL a los dispositivos externos. La base o dispositivo de visualización puede utilizar un chip puente MHL para convertir la señal MHL al formato de señal HDMI.
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 en 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]
SlimPort es una alternativa patentada a MHL, basada en el estándar DisplayPort integrado en 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]
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