superMHL：实现家庭互连

引言

MHL®标准自2010年面世以来，采用MHL技术的设备在全球范围内的出货量已有9亿台。现在，superMHL™标准蓄势待发，将助力家庭影院应用在视频、音频、供电和控制方面实现独一无二、经过验证的综合体验。

superMHL是首个支持传输每秒120帧(fps)8K分辨率视频的互连标准。先进的色彩和高动态范围(High Dynamic Range, HDR)支持可确保图像不仅能够包含更多像素，并且还能实现更鲜艳和明亮的色彩，呈现栩栩如生的画质。相比之前的MHL标准，superMHL规范支持的音效也得益于Dolby™和DTS™的目标音频技术而获得了质的提升。规范还引入了正反皆可插拔的全新连接器以及线缆，能够简化电视机背部隐藏着的插头，并通过集成USB 2、更加智能的控制通道以及高达40瓦的供电能力帮助用户以全新的方式连接和控制设备。

为什么说superMHL规范是专为家庭影院打造的?

MHL联盟(MHL Consortium)建立之初是为了解决一个具体的问题：将移动设备上的原始音频和视频传输至更大的显示屏。为了实现这个目标，大量技术挑战必须得以解决：如何使用一条双绞线以千兆级的速率传输数据?如何使用同一根电缆传输高清视频、音频和数据，还要为移动设备进行供电?如何确保电视机的遥控器也能控制视频，并且无需考虑电视机、遥控器或者移动设备的制造商?为移动市场解决这些挑战需要开发大量全新技术并使它们成为一系列标准。自然而然，为解决上述挑战而得出的方案一旦变成标准之后也能用到家庭影院领域。鉴于这种情况，MHL联盟的建立者，包括Sony、Samsung和Toshiba等技术巨擘联合开发了superMHL，将上述技术整合到一个全新的多通道架构中，所提供的带宽不仅能够满足当前的需求，更是提供了一个不断发展平台以应对未来家庭影院市场的挑战。

superMHL连接器对于家庭影院市场的重要性体现在哪里?

superMHL连接器的面世顺应了家庭影院市场的两种发展趋势：其一是面向未来的连接器，它要满足当前市场上初露锋芒的8K视频以及未来室内应用对于带宽的需求;其二是正反皆可插拔的连接器。全新的superMHL连接器能够满足上述需求，单个32管脚的正反皆可插拔连接器现在支持的带宽可达到惊人的每秒108Gb，而在未来带宽更可以翻一番。

屏幕分辨率

为了支持更高的屏幕分辨率、色彩深度以及刷新率，上文中提到的带宽是必需的，并且将有增无减。在各种技术大会以及贸易展会上，8K分辨率屏幕的演示已不鲜见。日本公共广播机构媒体已进行并计划在大型体育赛事上测试8K直播，包括2015温网、2016超级碗以及2016里约奥运会，并准备在2018年全面铺开。

正反皆可插拔

在过去的几年里，正反皆可插拔的接口变得越来越流行，它的出现解决了长久以来人们的烦恼之一。在superMHL的帮助下，家庭影院也能提供这样的便利，使用这种面向未来应用的接口，用户摸黑插插头也能容易一些。

毫不妥协的品质

superMHL的特性可大致分为两类：质量和灵活性。诸如8K、先进的色域支持以及目标音频技术等特性的设计初衷旨在确保用户的设备能够提供最高质量的图像和音频，而全新的正反皆可插拔接口，集成供电、数据和控制功能，用于帮助用户更便捷、直观地实现连接以及使用superMHL功能。

8K

superMHL是首款将8K 120fps分辨率引入客厅的互连标准。如图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设备支持8K UHD分辨率的刷新率最高为120fps。MHL支持各种规格的分辨率，可确保高清电视和超高清电视在连接到MHL输出源时能够正常工作，不会产生兼容性问题。

先进的色域支持

superMHL通过实现对于BT.2020的支持扩展了能够呈现的最大色域，从35%提升至80%。这项优势能够为消费者提供更加震撼的视觉体验，预计将在数字电视、数字录像设备、增强型广播以及下一代蓝光光碟播放器中使用。

高动态范围(High Dynamic Range, HDR)

superMHL也是首款支持HDR的视频互连规范。HDR用于渲染超写实的视频和图像，它通过提升曝光等级，更加真实地模拟人眼的动态范围以呈现所需的效果。图像在8K和4K UHD分辨率下经过一系列绝妙的转换之后，观众可看到图像中最明亮和最黑暗部分的细节。它能够栩栩如生地呈现视频图像，包括阴影、日落、微光以及全景等。superMHL支持使用基于SMPTE 2084的静态元数据的HDR，并且在特定的组织机构，如SMPTE等对其进行明确规定时也能支持动态元数据。

色深支持

色深帮助消除色带现象，确保颜色间的流畅过度。superMHL输出源和接收设备在不同色深上支持的每像素色深最高为48位，这样就可以确保消费者观赏到设备能够提供的最精准的色彩表现。

沉浸式音频

除了支持现有的蓝光音频格式和无损PCM格式之外，superMHL技术还支持先进的3D音频、目标音频、1位音频格式以及仅播放音频的模式。这可为消费者提供领先的听觉体验，不仅是使用现有视频格式的情况下，对于新一代沉浸式音频也不在话下。

目标音频是沉浸式音频领域的最新创新技术。基于通道的传统音频技术仅能在预先定义好的固定位置上工作并使用一定数量的扬声器优化音频效果。使用目标音频技术之后，音频能够映射到单独的目标，而不是固定的扬声器。基于目标的音频技术能够适应电影的内容，确保呈现最佳的听觉体验，无需考虑扬声器的数量和布局。superMHL支持Dolby和 DTS目标音频协议以及元数据。

内容保护

您可能觉得内容保护对于确保质量来说不是很重要，但事实上它是关键之一。无论面对怎样的挑战，内容保护都能给予娱乐行业足够的信心以确保其快速向市场推出高质量的影片。superMHL规范在所有工作中的MHL音频/视频链路数据流上使用HDCP 2.2内容加密，即使在传输分辨率最高的8K UHD 120fps视频时都不会导致任何延迟。

一种全新的连接方式

superMHL不仅仅能够传输质量最高的视频和音频，还能在单条线缆中整合增强的控制、USB数据以及功率更高的充电功能，为家庭影院打开了更大应用空间。凭借superMHL，用户在数字电视和机顶盒之间仅需一根电缆即可为设备供电、对其进行控制、实现文件传输，而无需额外的线缆。superMHL为家庭影院应用带来了不可估量的前景，可减少甚至是消除家庭影院设备背后乱成一团的线缆。

连接器

superMHL连接器

superMHL规范的一大亮点是引入了32管脚的正反皆可插拔连接器。除了能够为现实生活带来便利之外，全新的superMHL连接器最多能够实现6条通道，可满足大房间在未来对于带宽的需求。superMHL还支持以40W的功率进行供电。

HDMI® Type A连接器

常见的HDMI Type A接口可支持superMHL，这给予了制造商极大的灵活性，能够为数字电视和显示器实现两用的HDMI/superMHL输入。在这种模式下，支持的视频分辨率被限制为4K 60fps，superMHL的其他先进特性(包括USB数据传输)也无法使用。

USB Type-C™连接器

最新的USB Type-C连接器也能支持superMHL。使用USB Type-C接口的superMHL功能可支持传输分辨率最高为8K 60fps的视频，同时支持USB 2.0。或者同时支持USB 3.1以及高达4K 120fps的视频传输。

增强型控制

superMHL通过对于RCP功能的提升进一步改善了对于设备的控制。在支持superMHL的系统中，增强的RCP可帮助您实现对于设备更全面的控制。全新的流控制协议(Stream Control Protocol, SCP)允许您使用一个遥控器控制同一个SCP网络内的多个superMHL设备。SCP还可用于某些简单任务，如开启和关闭设备，或是更加复杂的指令，如指定来自DVR的视频内容在哪个屏幕上播放。

数据

superMHL还集成了High Speed USB 2功能，这是当今数据驱动型家庭影院的关键特性。superMHL线缆不仅能够用于传输音频和视频，还可用于发送图像、网页以及其他数据。

更高的充电功率

凭借superMHL，使用合适的线缆即可实现任意方向最高40瓦的充电功率。它能够以极快的速度为电池供电的设备充电，为配置家庭影院网络提供了极大的灵活性。举个例子，不仅仅是流媒体影音棒、机顶盒以及蓝光光碟播放器等消费电子产品能够从显示屏获得电力，蓝光光碟播放器或AVR还能通过同一根电缆在传输视频的同时为电视机供电。

已上市的解决方案

为了支持上述所有特性，视频市场领先企业已经快速推出了多款解决方案。莱迪思最近推出了支持superMHL标准的产品系列——SiI9779、SiI9630和SiI9398，帮助消费者使用用户友好的正反皆可插拔连接器将superMHL输出源设备连接至电视机和显示器。superMHL链路还允许MHL移动设备通过USB Type-C接口上的MHL Alt Mode传输4K 60fps以及分辨率更高的视频。了解更多信息，请访问：http://www.latticesemi.com/en/Solutions/Solutions/Standards/MHL.aspx

总结

自2010年以来，MHL设备的出货量已超过9亿台。结合各种强劲特性提供的最佳质量和灵活性以及保持对于MHL 1、2和 3标准的向后兼容，MHL联盟为superMHL在家庭影院领域奠定了强有力的基础。制造商和原始设备制造商(ODM)可充分利用superMHL技术提供的创新特性，构建不仅能够提供最佳质量的音频和视频，还能以全新方式进行连接、通信和控制的设备。一条连接，无限可能!