superMHL：實(shí)現(xiàn)家庭互連

　　引言

　　MHL標(biāo)準(zhǔn)自2010年面世以來(lái)，采用MHL技術(shù)的設(shè)備在全球范圍內(nèi)的出貨量已有9億臺(tái)。現(xiàn)在，superMHL?標(biāo)準(zhǔn)蓄勢(shì)待發(fā)，將助力家庭影院應(yīng)用在視頻、音頻、供電和控制方面實(shí)現(xiàn)獨(dú)一無(wú)二、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的綜合體驗(yàn)。

　　superMHL是首個(gè)支持傳輸每秒120幀(fps)8K分辨率視頻的互連標(biāo)準(zhǔn)。先進(jìn)的色彩和高動(dòng)態(tài)范圍(High Dynamic Range, HDR)支持可確保圖像不僅能夠包含更多像素，并且還能實(shí)現(xiàn)更鮮艷和明亮的色彩，呈現(xiàn)栩栩如生的畫(huà)質(zhì)。相比之前的MHL標(biāo)準(zhǔn)，superMHL規(guī)范支持的音效也得益于Dolby?和DTS?的目標(biāo)音頻技術(shù)而獲得了質(zhì)的提升。規(guī)范還引入了正反皆可插拔的全新連接器以及線(xiàn)纜，能夠簡(jiǎn)化電視機(jī)背部隱藏著的插頭，并通過(guò)集成USB 2、更加智能的控制通道以及高達(dá)40瓦的供電能力幫助用戶(hù)以全新的方式連接和控制設(shè)備。

　　為什么說(shuō)superMHL規(guī)范是專(zhuān)為家庭影院打造的?

　　MHL聯(lián)盟(MHL Consortium)建立之初是為了解決一個(gè)具體的問(wèn)題：將移動(dòng)設(shè)備上的原始音頻和視頻傳輸至更大的顯示屏。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，大量技術(shù)挑戰(zhàn)必須得以解決：如何使用一條雙絞線(xiàn)以千兆級(jí)的速率傳輸數(shù)據(jù)?如何使用同一根電纜傳輸高清視頻、音頻和數(shù)據(jù)，還要為移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行供電?如何確保電視機(jī)的遙控器也能控制視頻，并且無(wú)需考慮電視機(jī)、遙控器或者移動(dòng)設(shè)備的制造商?為移動(dòng)市場(chǎng)解決這些挑戰(zhàn)需要開(kāi)發(fā)大量全新技術(shù)并使它們成為一系列標(biāo)準(zhǔn)。自然而然，為解決上述挑戰(zhàn)而得出的方案一旦變成標(biāo)準(zhǔn)之后也能用到家庭影院領(lǐng)域。鑒于這種情況，MHL聯(lián)盟的建立者，包括Sony、Samsung和Toshiba等技術(shù)巨擘聯(lián)合開(kāi)發(fā)了superMHL，將上述技術(shù)整合到一個(gè)全新的多通道架構(gòu)中，所提供的帶寬不僅能夠滿(mǎn)足當(dāng)前的需求，更是提供了一個(gè)不斷發(fā)展平臺(tái)以應(yīng)對(duì)未來(lái)家庭影院市場(chǎng)的挑戰(zhàn)。

　　superMHL連接器對(duì)于家庭影院市場(chǎng)的重要性體現(xiàn)在哪里?

　　superMHL連接器的面世順應(yīng)了家庭影院市場(chǎng)的兩種發(fā)展趨勢(shì)：其一是面向未來(lái)的連接器，它要滿(mǎn)足當(dāng)前市場(chǎng)上初露鋒芒的8K視頻以及未來(lái)室內(nèi)應(yīng)用對(duì)于帶寬的需求;其二是正反皆可插拔的連接器。全新的superMHL連接器能夠滿(mǎn)足上述需求，單個(gè)32管腳的正反皆可插拔連接器現(xiàn)在支持的帶寬可達(dá)到驚人的每秒108Gb，而在未來(lái)帶寬更可以翻一番。

　　屏幕分辨率

　　為了支持更高的屏幕分辨率、色彩深度以及刷新率，上文中提到的帶寬是必需的，并且將有增無(wú)減。在各種技術(shù)大會(huì)以及貿(mào)易展會(huì)上，8K分辨率屏幕的演示已不鮮見(jiàn)。日本公共廣播機(jī)構(gòu)NHK已進(jìn)行并計(jì)劃在大型體育賽事上測(cè)試8K直播，包括2015溫網(wǎng)、2016超級(jí)碗以及2016里約奧運(yùn)會(huì)，并準(zhǔn)備在2018年全面鋪開(kāi)。

　　正反可插拔

　　在過(guò)去的幾年里，正反皆可插拔的接口變得越來(lái)越流行，它的出現(xiàn)解決了長(zhǎng)久以來(lái)人們的煩惱之一。在superMHL的幫助下，家庭影院也能提供這樣的便利，使用這種面向未來(lái)應(yīng)用的接口，用戶(hù)摸黑插插頭也能容易一些。

　　毫不妥協(xié)的品質(zhì)

　　superMHL的特性可大致分為兩類(lèi)：質(zhì)量和靈活性。諸如8K、先進(jìn)的色域支持以及目標(biāo)音頻技術(shù)等特性的設(shè)計(jì)初衷旨在確保用戶(hù)的設(shè)備能夠提供最高質(zhì)量的圖像和音頻，而全新的正反皆可插拔接口，集成供電、數(shù)據(jù)和控制功能，用于幫助用戶(hù)更便捷、直觀地實(shí)現(xiàn)連接以及使用superMHL功能。

　　8K

　　superMHL是首款將8K 120fps分辨率引入客廳的互連標(biāo)準(zhǔn)。如圖4所示，8K UHD (7680 x 4320 像素)分辨率的像素密度是4K UHD的4倍，1920x1080p HD的32倍。superMHL設(shè)備支持8K UHD分辨率的刷新率最高為120fps。MHL支持各種規(guī)格的分辨率，可確保高清電視和超高清電視在連接到MHL輸出源時(shí)能夠正常工作，不會(huì)產(chǎn)生兼容性問(wèn)題。

　　先進(jìn)的色域支持

　　superMHL通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)于BT.2020的支持?jǐn)U展了能夠呈現(xiàn)的最大色域，從35%提升至80%。這項(xiàng)優(yōu)勢(shì)能夠?yàn)橄M(fèi)者提供更加震撼的視覺(jué)體驗(yàn)，預(yù)計(jì)將在數(shù)字電視、數(shù)字錄像設(shè)備、增強(qiáng)型廣播以及下一代藍(lán)光光碟播放器中使用。

　　高動(dòng)態(tài)范圍(High Dynamic Range, HDR)

　　superMHL也是首款支持HDR的視頻互連規(guī)范。HDR用于渲染超寫(xiě)實(shí)的視頻和圖像，它通過(guò)提升曝光等級(jí)，更加真實(shí)地模擬人眼的動(dòng)態(tài)范圍以呈現(xiàn)所需的效果。圖像在8K和4K UHD分辨率下經(jīng)過(guò)一系列絕妙的轉(zhuǎn)換之后，觀眾可看到圖像中最明亮和最黑暗部分的細(xì)節(jié)。它能夠栩栩如生地呈現(xiàn)視頻圖像，包括陰影、日落、微光以及全景等。superMHL支持使用基于SMPTE 2084的靜態(tài)元數(shù)據(jù)的HDR，并且在特定的組織機(jī)構(gòu)，如SMPTE等對(duì)其進(jìn)行明確規(guī)定時(shí)也能支持動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)。

　　色深支持

　　色深幫助消除色帶現(xiàn)象，確保顏色間的流暢過(guò)度。superMHL輸出源和接收設(shè)備在不同色深上支持的每像素色深最高為48位，這樣就可以確保消費(fèi)者觀賞到設(shè)備能夠提供的最精準(zhǔn)的色彩表現(xiàn)。

　　沉浸式音頻

　　除了支持現(xiàn)有的藍(lán)光音頻格式和無(wú)損PCM格式之外，superMHL技術(shù)還支持先進(jìn)的3D音頻、目標(biāo)音頻、1位音頻格式以及僅播放音頻的模式。這可為消費(fèi)者提供領(lǐng)先的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)，不僅是使用現(xiàn)有視頻格式的情況下，對(duì)于新一代沉浸式音頻也不在話(huà)下。

　　目標(biāo)音頻是沉浸式音頻領(lǐng)域的最新創(chuàng)新技術(shù)?；谕ǖ赖膫鹘y(tǒng)音頻技術(shù)僅能在預(yù)先定義好的固定位置上工作并使用一定數(shù)量的揚(yáng)聲器優(yōu)化音頻效果。使用目標(biāo)音頻技術(shù)之后，音頻能夠映射到單獨(dú)的目標(biāo)，而不是固定的揚(yáng)聲器?；谀繕?biāo)的音頻技術(shù)能夠適應(yīng)電影的內(nèi)容，確保呈現(xiàn)最佳的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)，無(wú)需考慮揚(yáng)聲器的數(shù)量和布局。superMHL支持Dolby和 DTS目標(biāo)音頻協(xié)議以及元數(shù)據(jù)。

　　內(nèi)容保護(hù)

　　您可能覺(jué)得內(nèi)容保護(hù)對(duì)于確保質(zhì)量來(lái)說(shuō)不是很重要，但事實(shí)上它是關(guān)鍵之一。無(wú)論面對(duì)怎樣的挑戰(zhàn)，內(nèi)容保護(hù)都能給予娛樂(lè)行業(yè)足夠的信心以確保其快速向市場(chǎng)推出高質(zhì)量的影片。superMHL規(guī)范在所有工作中的MHL音頻/視頻鏈路數(shù)據(jù)流上使用HDCP 2.2內(nèi)容加密，即使在傳輸分辨率最高的8K UHD 120fps視頻時(shí)都不會(huì)導(dǎo)致任何延遲。

　　一種全新的連接方式

　　superMHL不僅僅能夠傳輸質(zhì)量最高的視頻和音頻，還能在單條線(xiàn)纜中整合增強(qiáng)的控制、USB數(shù)據(jù)以及功率更高的充電功能，為家庭影院打開(kāi)了更大應(yīng)用空間。憑借superMHL，用戶(hù)在數(shù)字電視和機(jī)頂盒之間僅需一根電纜即可為設(shè)備供電、對(duì)其進(jìn)行控制、實(shí)現(xiàn)文件傳輸，而無(wú)需額外的線(xiàn)纜。superMHL為家庭影院應(yīng)用帶來(lái)了不可估量的前景，可減少甚至是消除家庭影院設(shè)備背后亂成一團(tuán)的線(xiàn)纜。

　　連接器

　　superMHL連接器

　　superMHL規(guī)范的一大亮點(diǎn)是引入了32管腳的正反皆可插拔連接器。除了能夠?yàn)楝F(xiàn)實(shí)生活帶來(lái)便利之外，全新的superMHL連接器最多能夠?qū)崿F(xiàn)6條通道，可滿(mǎn)足大房間在未來(lái)對(duì)于帶寬的需求。superMHL還支持以40W的功率進(jìn)行供電。

　　HDMI Type A連接器

　　常見(jiàn)的HDMI Type A接口可支持superMHL，這給予了制造商極大的靈活性，能夠?yàn)閿?shù)字電視和顯示器實(shí)現(xiàn)兩用的HDMI/superMHL輸入。在這種模式下，支持的視頻分辨率被限制為4K 60fps，superMHL的其他先進(jìn)特性(包括USB數(shù)據(jù)傳輸)也無(wú)法使用。

　　USB Type-C連接器

　　最新的USB Type-C連接器也能支持superMHL。使用USB Type-C接口的superMHL功能可支持傳輸分辨率最高為8K 60fps的視頻，同時(shí)支持USB 2.0?；蛘咄瑫r(shí)支持USB 3.1以及高達(dá)4K 120fps的視頻傳輸。

　　增強(qiáng)型控制

　　superMHL通過(guò)對(duì)于RCP功能的提升進(jìn)一步改善了對(duì)于設(shè)備的控制。在支持superMHL的系統(tǒng)中，增強(qiáng)的RCP可幫助您實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)備更全面的控制。全新的流控制協(xié)議(Stream Control Protocol, SCP)允許您使用一個(gè)遙控器控制同一個(gè)SCP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的多個(gè)superMHL設(shè)備。SCP還可用于某些簡(jiǎn)單任務(wù)，如開(kāi)啟和關(guān)閉設(shè)備，或是更加復(fù)雜的指令，如指定來(lái)自DVR的視頻內(nèi)容在哪個(gè)屏幕上播放。

　　數(shù)據(jù)

　　superMHL還集成了High Speed USB 2功能，這是當(dāng)今數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型家庭影院的關(guān)鍵特性。superMHL線(xiàn)纜不僅能夠用于傳輸音頻和視頻，還可用于發(fā)送圖像、網(wǎng)頁(yè)以及其他數(shù)據(jù)。

　　更高的充電功率

　　憑借superMHL，使用合適的線(xiàn)纜即可實(shí)現(xiàn)任意方向最高40瓦的充電功率。它能夠以極快的速度為電池供電的設(shè)備充電，為配置家庭影院網(wǎng)絡(luò)提供了極大的靈活性。舉個(gè)例子，不僅僅是流媒體影音棒、機(jī)頂盒以及藍(lán)光光碟播放器等消費(fèi)電子產(chǎn)品能夠從顯示屏獲得電力，藍(lán)光光碟播放器或AVR還能通過(guò)同一根電纜在傳輸視頻的同時(shí)為電視機(jī)供電。

　　已上市的解決方案

　　為了支持上述所有特性，視頻市場(chǎng)領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)快速推出了多款解決方案。萊迪思最近推出了支持superMHL標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品系列——SiI9779、SiI9630和SiI9398，幫助消費(fèi)者使用用戶(hù)友好的正反皆可插拔連接器將superMHL輸出源設(shè)備連接至電視機(jī)和顯示器。superMHL鏈路還允許MHL移動(dòng)設(shè)備通過(guò)USB Type-C接口上的MHL Alt Mode傳輸4K 60fps以及分辨率更高的視頻。了解更多信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：http://www.latticesemi.com/en/Solutions/Solutions/Standards/MHL.aspx

　　總結(jié)

　　自2010年以來(lái)，MHL設(shè)備的出貨量已超過(guò)9億臺(tái)。結(jié)合各種強(qiáng)勁特性提供的最佳質(zhì)量和靈活性以及保持對(duì)于MHL 1、2和 3標(biāo)準(zhǔn)的向后兼容，MHL聯(lián)盟為superMHL在家庭影院領(lǐng)域奠定了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。制造商和原始設(shè)備制造商(ODM)可充分利用superMHL技術(shù)提供的創(chuàng)新特性，構(gòu)建不僅能夠提供最佳質(zhì)量的音頻和視頻，還能以全新方式進(jìn)行連接、通信和控制的設(shè)備。一條連接，無(wú)限可能!