superMHL：專為實(shí)現(xiàn)家庭互連

    引言

    MHL®標(biāo)準(zhǔn)自2010年面世以來，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。現(xiàn)在，superMHL™標(biāo)準(zhǔn)蓄勢待發(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)一無二、經(jīng)過驗(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纜，能夠簡化電視機(jī)背部隱藏著的插頭，并通過集成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以全新的方式連接和控制設(shè)備。

    為什么說superMHL規(guī)范是專為家庭影院打造的？

    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以千兆級的速率傳輸數(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)市場解決這些挑戰(zhàn)需要開發(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足當(dāng)前的需求，更是提供了一個(gè)不斷發(fā)展平臺以應(yīng)對未來家庭影院市場的挑戰(zhàn)。

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

    superMHL連接器的面世順應(yīng)了家庭影院市場的兩種發(fā)展趨勢：其一是面向未來的連接器，它要滿足當(dāng)前市場上初露鋒芒的8K視頻以及未來室內(nèi)應(yīng)用對于帶寬的需求；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，并且將有增無減。在各種技術(shù)大會以及貿(mào)易展會上，8K分辨率屏幕的演示已不鮮見。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試8K直播，包括2015溫網(wǎng)、2016超級碗以及2016里約奧運(yùn)會，并準(zhǔn)備在2018年全面鋪開。

    正反皆可插拔

    在過去的幾年里，正反皆可插拔的接口變得越來越流行，它的出現(xiàn)解決了長久以來人們的煩惱之一。在superMHL的幫助下，家庭影院也能提供這樣的便利，使用這種面向未來應(yīng)用的接口，用戶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：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，不會產(chǎn)生兼容性問題。

    先進(jìn)的色域支持

    superMHL通過實(shí)現(xiàn)對于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)勢能夠?yàn)橄�費(fèi)者提供更加震撼的視覺體驗(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用于渲染超寫實(shí)的視頻和圖像，它通過提升曝光等級，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)先的聽覺體驗(yàn)，不僅是使用現(xiàn)有視頻格式的情況下，對于新一代沉浸式音頻也不在話下。

    目標(biāo)音頻是沉浸式音頻領(lǐng)域的最新創(chuàng)新技術(shù)�；�于通道的傳統(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�；�于目標(biāo)的音頻技術(shù)能夠適應(yīng)電影的內(nèi)容，確保呈現(xiàn)最佳的聽覺體驗(yàn)，無需考慮揚(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)

    您可能覺得內(nèi)容保護(hù)對于確保質(zhì)量來說不是很重要，但事實(shí)上它是關(guān)鍵之一。無論面對怎樣的挑戰(zhàn)，內(nèi)容保護(hù)都能給予娛樂行業(yè)足夠的信心以確保其快速向市場推出高質(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，為家庭影院打開了更大應(yīng)用空間。憑借superMHL，用戶在數(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、對其進(jìn)行控制、實(shí)現(xiàn)文件傳輸，而無需額外的線纜。superMHL為家庭影院應(yīng)用帶來了不可估量的前景，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，可滿足大房間在未來對于帶寬的需求。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通過對于RCP功能的提升進(jìn)一步改善了對于設(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還可用于某些簡單任務(wù)，如開啟和關(guān)閉設(shè)備，或是更加復(fù)雜的指令，如指定來自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)頁以及其他數(shù)據(jù)。

    更高的充電功率

    憑借superMHL，使用合適的線纜即可實(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?jiān)L問：http://www.latticesemi.com/en/Solutions/Solutions/Standards/MHL.aspx

    總結(jié)

    自2010年以來，MHL設(shè)備的出貨量已超過9億臺。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，無限可能！