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[技术交流]SuperMHL的极限挑战:4K超高清数字视频传输解决方案

MHL即Mobile High-Definition Link,是移动终端标准接口,是一种连接便携式消费电子装置的影音标准接口,简单可以理解为HDMI接口的升级版,MHL 仅使用一条专用的HHL连接线,就可以支持高质量数字高清晰视频。通过标准 HDMI 输入接口即可呈现于高清电视上。它运用了现有的Micro USB接口,不论是手机、数码相机、数字摄影机和便携式多媒体播放器,皆可将完整的媒体内容直接传输到电视上且不损伤影片高分辨率的效果。

MHL转接线
MHL转接线

MHL的前世今生

MHL标准诞生于2010年,其目标是在无需HDMI等额外复杂接口的情况下,实现手机等移动设备的供电和数字视频输出,MHL技术具备出色的兼容性,完美兼容常见的智能手机充电接口Mirco USB、HDMI等接口。

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它由MLH联盟成员与Silicon Image公司联合研发,只需五个针脚(就像mini/micro USB 2.0)就可以搞定供电、视频输出,还能连接兼容的HDMI电视,而且不需要新的接口和数据线,直接使用了和HDMI相同的TMDS技术。

SuperMHL通过改进协议,实现带宽翻番,单信道即可支持4K 60FPS视频输出,而MHL 3.0 最高支持只4K 30FPS,同时还支持10/12/16–bit色深和更多色彩空间,而且不需要特殊数据线,以应对H.265编码技术的普及之际。

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8K解决方案:SuperMHL PK HDMI 2.0

SuperMHL

曾经MHL主要运用于移动设备、电视机、机顶盒、播放机、流媒体外设和游戏主机等等,实现一对一的视频输出,升级成SuperMHL技术目的是扩展到笔记本电脑和台式机上,支持直接输出 8K 分辨率的内容。

随着MHL生态系统的不断扩大,当前全球市场上已有超过 7.5 亿件支持MHL的设备。而其最新版本SuperMHL具有更高的分辨率和帧速率以及高达 40W 的充电功率,并同时拓展了 MHL 在家庭影院连接领域的应用范围,支持8K 视频分辨率和多种音频格式。

支持8K

8K目前仍处于十分早期的阶段,与几年前4K刚起步类似,但8K相关硬件和技术标准都已开始酝酿筹备,而MHL是率先实现8K信号传输的技术。日本为 2018 年的世界杯(FIFA World Cup )和 2020 年的奥运会(Tokyo Olympics )做准备,已经开始测试8K视频的电视直播。

如果使用六个信道,便可以输出8K 120FPS,即8K电视的7680×4320分辨率,同时还支持36-bit色深和4:2:0压缩方式的图像。

SuperMHL的8K特性

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  • 最高支持 8K 120fps 视频;
  • 最大支持 48 位色彩深度;
  • 宽广的色域,能够让消费者欣赏到电影制作人想要他们看到的效果 ;
  • 支持高动态范围(HDR),在光谱亮点和阴影细节之间取得完美平衡 ;
  • 沉浸式环绕立体声,支持 Dolby Atmos、DTS-UHD、3D 音频和纯音频模式;
  • 支持多个设备(电视机、AVR、蓝光播放机)之间的互联并通过一个遥控器控制其高级连接的配置;
  • 高达 40W 的充电功率;
  • 连接一个设备时,可在多个显示器上显示内容;
  • 采用全新可逆式 superMHL 连接器;·最新支持面向 USB Type-C 规范的 MHL Alt Mode。

专业8K SuperMHL数据线

注意,如果要支持8K需要专用的SuperMHL数据线。

两端都是SuperMHL的专用数据线
两端都是SuperMHL的专用数据线
 MHL可以兼容的接口
MHL可以兼容的接口

SuperMHL接口和数据线的应用很灵活,既可以两端都是自己的SuperMHL,也可以像HDMI Type-A那样从Micro USB、USB Type-C获取信号并输出。

但能支持的信道数量是不同的,只有两端都是SuperMHL才能达到完整的六信道,USB Type-C可以支持两个或四个信道,Micro USB就只能单信道了,正好适合不同档次的需求。

各种接口
各种接口

SuperMHL的应用

SuperMHL向后兼容 MHL 1、2 和 3 规范版本,并同时支持最新的 HDCP2.2 内容保护标准来安全稳定地传输优质内容。通过superMHL,消费者能够将他们的移动设备、机顶盒(STB)、蓝光光盘播放机、AVR、流媒体棒和其它音视频源设备连接至电视机和显示器。

年初,LG 所展示的 98 英寸 8K 电视机 UH9800 已经支持 SuperMHL 标准,很多大品牌电视机厂商比如三星、LG、东芝和索尼的新品已经开始 SuperMHL,支持 SuperMHL 技术的 8K 电视机在今年年底或 2017 年年初就有可能正是出货了,而 2018 年将有更多的 8K 电视开始渐渐进入市场,但要成为主流可能要等到 2020 年以后。所以总体来说,过去几年,MHL取得了一定成功,但规模还是太小,而且应用领域有限。

LG  Uh9800
LG Uh9800

8K电视与8K传输

今年,8K电视生态系统首次发出了明确信号,多家公司如长虹、海信、LG、三星等都在个大展会展出了各自即将量产的8K电视。在最近的CES ASIA上,采用superMHL传输影像的LG 8K 超高清电视被展出,8K视频解决方案目前MHL方案是领先的佼佼者。8K的视频清晰度可以为观众实现优化的沉浸式体验,这是未来视频硬件的新高度与长期愿景。

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8K电视的沉浸式原理

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电视图像的沉浸性受许多变量的影响,包括屏幕解析率、呈现色彩的位数、色彩表征和帧率,其中最最直观的因素就是屏幕解析率。

屏幕解析率增加后,观众可以坐得离电视更近,屏幕也可以占据观众的更多视野。对于采用1080p(2K)显示器的电视来说,最佳观看距离是显示器高度的3倍,在此距离时,屏幕占据了 300的视野;而对于采用8K显示器的电视来说,最佳观看距离是显示器高度的0.75倍,在此距离时,屏幕占据了1000 的视野。

MHL应用的便利性

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定义MHL,主要是让使用者从手机上的内容可以投到大屏上,大屏不光是在电视上,而是很多的装置,比如车载的屏幕。因为现在用无线的方式做4K基本很难做到,8K就更不可能。而随着手机存储的不断扩大,手机本地的内容,使用一根MHL线,既可以充电又可以传输音视频,在不改变用户使用移动端的情况的下,就提供了更加丰富的功能,所以MHL更胜一筹。

 

SuperMHL可逆式插拔连接器
SuperMHL可逆式插拔连接器

对于大型游戏的同步,在使用手机玩大型游戏时,如果通过无线来同步到电视等大屏上,延迟性会很高,但游戏需要流畅性,延迟肯定是致命的,MHL可以解决这个问题,而且MHL还能充电,以保持游戏畅玩的连续性。

对于视频的演示,尤其是商务人士在演讲视频文件时,往往需要带电脑,而现在一部手机即可完美同步到投影仪或者电视之中,简单、安全、即插即用,很多投影带有Wi-Fi功能,但是如果遇到4K演示,依然会捉襟见肘。现在无线的产品主要是商务的投影仪,高端的投影仪多还是有线的产品,高带宽需要性价比更高的解决方案。

编辑点评

无线化的趋势的确非常明显,但就目前的发展阶段而言,性价比才是用户和品牌需要考虑的首要问题。MHL只需要一根连接线就能将高清游戏、视频等内容传递到高清电视上,而不会有延迟或者卡滞。相比传统的HDMI连接方式,MHL不需要单独的转接口,并且支持给设备充电,因此用户无需担心在连接电视享受游戏或者电影的时候手机会没电。短期内,SuperMHL将是高端电视的专利,因为HDMI尚无法支持8K信号的传输。8K能否成就SuperMHL干掉HDMI,拭目以待。

 

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