Enlace móvil de alta definición

MHL utiliza la misma señalización diferencial minimizada por transición (TMDS) que HDMI para transmitir vídeo, audio y datos auxiliares. Sin embargo, MHL se diferencia de HDMI en que solo hay un par diferencial para transmitir el canal de datos TMDS, en comparación con los cuatro de HDMI (tres canales de datos, más el reloj). Por lo tanto, estos tres canales de datos lógicos se multiplexan por división de tiempo en el único canal de datos físico MHL (es decir, con los canales lógicos enviados secuencialmente), y la señal de reloj se transmite como una señal de modo común de este par. ^{[ 16 ]} A partir de MHL 3, el método para transmitir la señal de reloj cambió a transmitirse 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 tres canales y 24 bits 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 de 8 bits). ^{[ 14 ] [ 17 ]}

MHL también puede operar en modo PackedPixel a 3  Gbit/s, compatible con 1080p . En este caso, solo se multiplexan dos canales, ya que la señal de color se convierte en un par de píxeles adyacentes de 16 bits con submuestreo 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 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 a través de 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.

La versión 1.0 se presentó en junio de 2010, admitiendo 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 SD estándar ( 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 una potencia mínima de 2,5 W (500 mA) entre el sumidero (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) integrada 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 un dispositivo móvil gestione la reproducción de su contenido en el televisor. ^{[ 19 ]}  

La versión 2.0 se introdujo en abril de 2012 y aumentó la potencia 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, permitiendo los modos de vídeo 3D 720p/1080i a 60  Hz y 1080p a 24  Hz. La especificación también incluyó comandos adicionales del canal de banda lateral MHL (MSC). ^{[ 20 ]}

La versión 3.0 se presentó en agosto de 2013 y añadió soporte para vídeo 4K Ultra HD (3840 × 2160) a 30 Hz, aumentando 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 la fuente de carga máxima se aumentó a 10 W (2 A). ^{[ 19 ]} Se añadió 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 la transmisión simultánea de vídeo 4K y la compatibilidad con dispositivos de interfaz humana (HID), como ratones, teclados, pantallas táctiles y controladores de juegos. ^{[ 21 ]} Otras características incluyen compatibilidad con múltiples pantallas simultáneas, un protocolo de control remoto (RCP) mejorado con nuevos comandos y protección de contenido HDCP 2.2.

superMHL 1.0 se presentó en enero de 2015, compatible con vídeo 8K Ultra HD (7680 × 4320) de 120  Hz con alto rango dinámico (HDR), amplia gama de colores ( Rec. 2020 ) y color profundo de 48 bits. ^{[ 2 ] [ 22 ] [ 23 ]} Se añadió compatibilidad con formatos de audio basados ​​en objetos, como Dolby Atmos y DTS:X , y también estaba disponible un modo solo de audio. El Protocolo de Control Remoto (RCP) también se amplió para conectar varios dispositivos MHL (por ejemplo, TV, AVR, reproductor de Blu-ray Disc) y controlarlos mediante un mando a distancia.

La especificación introduce un conector superMHL reversible de 32 pines, que (junto con USB Tipo-C) admite una mayor potencia de carga de hasta 40  W (20  V / 2  A), y está diseñado para futuras ampliaciones de ancho de banda. El aumento de ancho de banda con respecto a las versiones MHL anteriores 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 Tipo-A admiten un carril A/V, USB Tipo-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 vídeo "sin pérdidas visuales" (pero con pérdidas matemáticas). En los casos en que el ancho de banda del o los carriles disponibles no pueda alcanzar la velocidad del flujo de vídeo 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 obtener 4K a 60 Hz utilizando un solo carril (por ejemplo, Micro-USB/HDMI Tipo-A) con una tasa DSC de 3,0×. ^{[ 2 ]}

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

Las primeras implementaciones utilizaban la conexión más común para teléfonos móviles que no eran de Apple en aquel entonces ( Micro-USB ) y la conexión más común para televisores ( HDMI ). Existen dos tipos de conexión, según si el dispositivo de visualización admite directamente MHL.

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, solo necesitan comprar una punta. Con el lanzamiento del Samsung Galaxy S4, Samsung también lanzó el 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.

La especificación MHL Alternate Mode para USB 3.1 permite conectar dispositivos de fuente y pantalla compatibles con MHL a través de un puerto USB Tipo-C. El estándar se publicó el 17 de noviembre de 2014 y es retrocompatible 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 vídeo: USB 3.1 Gen 1 o 2) y energía (hasta 40 W mediante USB Power Delivery ), además de audio/vídeo MHL. ^{[ 2 ]} Esto permite utilizar la conexión con bases de conexión móviles , lo que permite conectar dispositivos a otros periféricos mientras se cargan. Es posible utilizar cables pasivos cuando ambos dispositivos son compatibles con el estándar, por ejemplo, al conectar a superMHL, USB Tipo-C y HDMI compatible con MHL; de lo contrario, es necesario un adaptador de cable activo para conectar a dispositivos HDMI estándar. ^{[ 24 ]}

Dependiendo del ancho de banda requerido, el estándar utiliza un número variable de los cuatro pares diferenciales SuperSpeed ​​del 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.

En las implementaciones comunes del modo alternativo MHL, el vídeo de la GPU se convierte a una señal MHL mediante un chip transmisor MHL. Estos chips suelen aceptar vídeo en formato MIPI ( DSI / DPI ) o HDMI y lo convierten a formato MHL. El controlador del puerto USB Tipo-C funciona como conmutador y multiplexor, transmitiendo la señal MHL a los dispositivos externos. La base de conexión o el dispositivo de visualización pueden utilizar un chip puente MHL para convertir la señal MHL a formato HDMI.

En conjunto con el lanzamiento de la especificación superMHL en enero de 2015, MHL presentó un conector superMHL reversible de 32 pines. Este conector puede transmitir seis canales de audio/vídeo a través de seis pares diferenciales, aprovechando el  ancho de banda completo de 36 Gbit/s disponible en el estándar superMHL. El conector también permite  una potencia de 40 W con un voltaje y una corriente superiores. ^{[ 2 ]}