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| タイプ | デジタルオーディオ/ビデオ/データコネクタ | ||
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| 生産履歴 | |||
| デザイナー | |||
| 設計 | 2010年6月 | ||
| 一般仕様 | |||
| ホットプラグ可能 | はい | ||
| 外部の | はい | ||
| ピン |
MHL 1、2、3（5）、[1] スーパーMHL（5/24/32）[2] | ||
モバイルハイデフィニションリンク（MHL）は、スマートフォン、タブレット、その他のポータブル家電製品をハイデフィニションテレビ（HDTV）、オーディオレシーバー、プロジェクターに接続できるようにするモバイルオーディオ/ビデオインターフェースの業界標準です。この標準は、 Micro-USBなどの既存のモバイルデバイスコネクタを共有し、スペースが限られているデバイスにビデオコネクタを追加する必要性を回避するように設計されています。[3]
MHL は、MHL 対応の特別なHDMI入力を介して直接、または MHL-HDMI アダプターを使用して標準の HDMI 入力を介して間接的にディスプレイ デバイスに接続します。MHL は、 Nokia、Samsung、Silicon Image、Sony、およびToshibaの 5 社のコンソーシアムによって開発されました。
歴史
HDMI規格の創始企業のひとつである Silicon Image は、2008 年 1 月のConsumer Electronics Show (CES)で、自社のTMDS ( Transition Minimized Differential Signaling ) 技術をベースにしたモバイル相互接続を初めて実演しました。 [4] [5]このインターフェイスは、実演当時は「Mobile High Definition Link」と呼ばれていましたが、これは MHL コンソーシアムが発表した実装の直接の先駆けです。同社は、このオリジナル技術を大量に出荷したわけではなく、ワーキング グループを立ち上げるための手段として使用したと語っています。[6]
ワーキンググループは2009年9月に発表され、[7]ノキア、サムスン、シリコンイメージ、ソニー、東芝によって2010年4月にMHLコンソーシアムが設立されました。MHL仕様バージョン1.0は2010年6月にリリースされ、[8]コンプライアンステスト仕様（CTS）は2010年12月にリリースされました。[9] 2011年5月に、MHL対応製品が初めて小売店で販売されました。[10]
MHL規格を採用した最初のモバイルデバイスは、 2011年のモバイルワールドコングレスで発表されたサムスンギャラクシーS IIでした。[11] [12] MHLは2014年に、規格が作成されて以来、5億台以上のMHL対応製品が出荷されたと発表しました。[13]
概要
MHLは、スマートフォンやタブレットなどのモバイルデバイス向けにHDMIを改良したものです。 [14]パッシブケーブルとアダプタのみを使用してHDMIと互換性のあるDVIとは異なり、MHLではHDMIソケットがMHL対応である必要があります。（MHL信号を非MHL HDMIソケットに配信するには、MHL対応ソケットで信号を受信し、それをHDMIに変換し、HDMI信号を非MHLソケットに送信するアダプタデバイスを使用できます）。MHLには、非圧縮の HDCP暗号化された高解像度ビデオ、8チャンネルサラウンドサウンドを伝送する機能、Consumer Electronics Control（CEC）を使用してリモートデバイスを制御する機能など、HDMIと共通する側面がいくつかあります。
MHL で使用されるピンは合計 5 つで、HDMI で使用されるピンは 19 本ではありません。つまり、データ用の差動ペア、双方向制御チャネル (CBUS)、充電電源、およびグランドです。これにより、一般的な MHL ソースが標準の 5 ピンMicro-USBレセプタクルで USB 2.0 と共有されるため、モバイル デバイスのケーブルが大幅に軽量化され、コネクタがはるかに小型になります。 [1] (MHL ポートは MHL 専用にすることもできますが、この規格は、最も一般的に使用されるポートとのポート共有を許可するように設計されています。) USB ポートは、制御線で検出された MHL 認定シンク (テレビなど) を認識すると、USB から MHL に切り替わります。一般的な MHL シンクは、標準の 19 ピン HDMI レセプタクルで HDMI と共有されます。
同じ5ピンMicro-USBポートは、通常、デバイスの充電にも使用されるため、シンクは、使用中に充電状態を維持（または再充電）するために電力を供給する必要があります（ただし、これは利用可能な電力が十分であることに依存します。たとえば、MHL 2と3は最低4.5 W / 900 mAを提供しますが、superMHLは最大40 Wを提供できます）。この方法で電源ラインを使用する方法は、ディスプレイのEDIDを読み取るためにソースが55 mAを供給することを期待するHDMIとは異なります。 [15]
MHL は HDMI に比べてピン数が少ないため、HDMI では個別の専用ピンで実行される機能、つまりディスプレイ データ チャネル(DDC) (ピン 15 と 16) と CEC (ピン 13) は、代わりに双方向制御バス (CBUS) で実行されます。CBUS は DDC バスの機能をエミュレートするだけでなく、CEC バス機能をエミュレートする MHL サイドバンド チャネル (MSC) も実行し、テレビのリモコンでリモート コントロール プロトコル (RCP) を使用して電話のメディア プレーヤーを制御できるようにします。
帯域幅
MHL は、HDMI と同じTMDS ( Transition-minimized Differential Signaling ) を使用して、ビデオ、オーディオ、補助データを伝送します。ただし、MHL は HDMI とは異なり、 TMDS データ レーンを伝送する差動ペアが1 つしかありません。一方、HDMI は 4 つ (3 つのデータ レーンとクロック) あります。そのため、これらの 3 つの論理データ チャネルは、代わりに単一の物理 MHL データ レーンに時分割多重化され(つまり、論理チャネルが順番に送信されます)、クロック信号はこのペアの共通モード信号として伝送されます。[16] MHL 3 以降、クロック信号を伝送する方法は、代わりに MHL CBUS ピンで個別に伝送されるように変更されました。[16]
通常（24ビット）モードは2.25Gbit/sで動作し、HDMIと同じ3チャンネル、24ビットカラー信号を最大75MHzのピクセルクロックレートで多重化します。これは1080iおよび720pを60Hzで表示するのに十分なものです。MHLクロックの1周期はピクセルクロックの1周期に等しく、MHLクロックの各周期は3つの10ビットTMDS文字（つまり24ビットピクセル、各10ビットTMDS文字はエンコードされたバイト（8ビット）を表します）を送信します。[14] [17]
MHL は 3 Gbit/s の PackedPixel モードでも動作し、1080pに対応します。この場合、色信号がクロマサブサンプリング(YCbCr 4:2:2) された隣接する 16 ビットピクセルのペア (つまり、隣接する 2 つのピクセルがクロマ値を共有し、36 ビットのみで表現される) に変更されるため、2 つのチャネルのみが多重化され、ピクセルクロックは 150 MHz に倍増します。このモードでは、MHL クロックの 1 クロック周期がピクセルクロックの 2 周期に等しくなるため、MHL クロックの各周期で 2 倍のチャネル数、つまり 4 つの 10 ビット TMDS 文字 (1 ペアの 16 ビットピクセル) が送信されます。[16] [14] [17]
MHLバージョン3はフレームベースからパケットベースの技術に変更され、[18] 6Gbit/sで動作します。superMHLはこれを拡張し、データ信号を複数の差動ペア（USB Type-Cでは最大4つ、superMHLケーブルでは合計6つ）で伝送し、最大36Gbit/sを実現します。
バージョン
すべての MHL 仕様は、以前の標準バージョンと下位互換性があります。MHL は接続に依存しません (つまり、特定の種類のハードウェア コネクタに縛られません)。最初の実装では、以下に説明する 5 ピン MHL-USB コネクタが使用され、すべてが USB Type-C MHL 代替モードでサポートされています。その他の独自の接続やカスタム接続も許可されています。
MHL1 1.0
バージョン1.0は2010年6月に導入され、最大720p/1080i 60 Hz（RGBおよびYCbCr 4:2:2/4:4:4ピクセルエンコーディング）の非圧縮HDビデオをサポートしました。1080p 60 Hz（YCbCr 4:2:2）のサポートはバージョン1.3で導入されました。[1]この仕様は、標準SD（Rec. 601）およびHD（Rec. 709）カラースペースに加えて、HDMI 1.3および1.4で導入されたもの（xvYCC、sYCC601、Adobe RGB、AdobeYCC601）をサポートしています。[19]その他の機能としては、192kHz 24ビットLPCM 8チャンネルサラウンドサウンドオーディオ、HDCP 1.4コンテンツ保護、シンク（例：テレビ）とソース（例：携帯電話）間の充電用最小2.5W（500mA）電力などがあります。MHLサイドバンドチャネル（MSC）には、リモートコントロールプロトコル（RCP）機能が組み込まれており、テレビのリモコンでテレビの消費者向け電子機器制御（CEC）機能を介してMHLモバイルデバイスを操作したり、モバイルデバイスでテレビでのコンテンツの再生を管理したりできます。[19]
MHL2 について
バージョン2.0は2012年4月に導入され、最小充電供給が4.5W（900mA）に引き上げられ、オプションで最大7.5W（1.5A）まで許可されました。3Dビデオのサポートも導入され、720p/1080i 60Hz、1080p 24Hzの3Dビデオモードが許可されました。仕様には、追加のMHLサイドバンドチャネル（MSC）コマンドも含まれていました。[20]
MHL3 について
バージョン3.0は2013年8月に導入され、4K Ultra HD（3840×2160）30Hzビデオのサポートが追加され、最大帯域幅が3Gbit/sから6Gbit/sに増加しました。4K解像度用の追加のYCbCr 4:2:0ピクセルエンコーディングも導入され、最大充電供給は10W（2A）に増加しました。[19]圧縮ロスレスオーディオ形式のサポートが追加され、ドルビーTrueHDとDTS-HDマスターオーディオがサポートされました。
この仕様では、双方向データチャネルの速度が1Mbit/sから75Mbit/sに向上し、4Kビデオとマウス、キーボード、タッチスクリーン、ゲームコントローラなどのヒューマンインターフェイスデバイス（HID）の同時サポートが可能になりました。 [21]その他の機能には、複数のディスプレイの同時サポート、新しいコマンドによるリモートコントロールプロトコル（RCP）の改良、HDCP 2.2コンテンツ保護などがあります。
スーパーMHL
superMHL 1.0は2015年1月に導入され、広色域（Rec. 2020）と48ビットのディープカラーを備えた8K Ultra HD（7680×4320）120Hzハイダイナミックレンジ（HDR）ビデオをサポートしました。 [2] [22] [23] Dolby AtmosやDTS:Xなどのオブジェクトベースのオーディオ形式のサポートが追加され、オーディオのみのモードも利用可能になりました。リモートコントロールプロトコル（RCP）も拡張され、複数のMHLデバイス（テレビ、AVR、ブルーレイディスクプレーヤーなど）をリンクして、1つのリモコンで制御できるようになりました。
この仕様ではリバーシブル32ピンスーパーMHLコネクタが導入されており、USBタイプCとともに最大40W（20V / 2A）のより高い充電電力をサポートし、将来の帯域幅拡張を見据えて設計されています。以前のMHLバージョンよりも帯域幅が拡大したのは、それぞれが6Gbit/sで動作する複数のA/Vレーンを使用することで、デバイスとコネクタタイプに応じて最大6つのA/Vレーンがサポートされます。[2]たとえば、Micro-USBとHDMIタイプAは1つのA/Vレーンをサポートし、USBタイプCは最大4つのA/Vレーンをサポートし、スーパーMHLコネクタは最大6つのA/Vレーン（36Gbit/s）をサポートします。
この仕様は、可変数のレーンをサポートすることに加えて、 「視覚的にロスレス」（ただし数学的にはロスあり）のビデオ圧縮規格であるVESA Display Stream Compression（DSC）1.1 もサポートしています。使用可能なレーンの帯域幅が非圧縮ビデオ ストリームのレートに対応できない場合、DSC 圧縮率 3.0× で最大 3:1 の帯域幅節約を実現できます。[2]たとえば、DSC レート 3.0× で単一レーン（Micro-USB / HDMI タイプ A など）を使用すると、4K 60 Hz が可能になります。[2]
superMHLは、一定の制限付きでさまざまなソースおよびシンクコネクタを使用できます。マイクロUSBまたは専用コネクタはソースのみに使用でき、HDMIタイプAはシンクのみに使用できますが、USBタイプC [24]とsuperMHLコネクタはソースまたはシンクに使用できます。[2]
コネクタ
マイクロUSB-HDMI（5ピン）
最初の実装では、当時の Apple 以外の携帯電話で最も一般的な接続 ( Micro-USB ) と、最も一般的なテレビ接続 ( HDMI ) が使用されました。ディスプレイ デバイスが MHL を直接サポートしているかどうかに応じて、2 種類の接続があります。
パッシブケーブル
パッシブ ケーブルを使用すると、MHL デバイスを MHL 対応テレビ (MHL 対応 HDMI ポートを備えたディスプレイ デバイスまたは AV レシーバーなど) に直接接続しながら、モバイル デバイスにアップストリームの充電電力を供給できます。物理コネクタ以外では、USB または HDMI テクノロジは使用されません。コネクタとケーブルを介して、MHL 信号のみが使用されます。
アクティブアダプタ
アクティブ アダプターを使用すると、MHL デバイスは信号を HDMI にアクティブに変換することで、MHL 機能を持たない HDMI ディスプレイ デバイスに接続できます。これらのアダプターには、標準の HDMI ポートでは十分な電流が供給されないため、モバイル デバイスに充電電力を供給するための追加の Micro-USB ポートが搭載されていることがよくあります。
Samsung Micro-USB–HDMI アダプタとチップ (11 ピン)
Samsung Galaxy S III、その後のGalaxy Note IIおよびGalaxy S4では、5ピン設計よりも機能的な改善（USB-OTGの同時使用など[25] ）を実現するために、11ピンコネクタと6つの追加コネクタピンが使用されています。ただし、消費者が標準のMHL-HDMIアダプタを持っている場合は、チップを購入するだけで済みます。Samsung Galaxy S4の発売と同時に、Samsungは11ピンコネクタを内蔵したMHL 2.0スマートアダプタもリリースしました。Galaxy S IIIとともにリリースされた最初のSamsung MHL 1.0スマートアダプタは外部電源を必要とし、HDMIテレビで1080p、24 Hzで動作できます。[26] Galaxy S4とともにリリースされたMHL 2.0アダプタは、1080p、60 Hzで出力でき、外部電源は必要ありません。
USB タイプ C (MHL 代替モード)
USB 3.1のMHL代替モード仕様により、MHL 対応のソース デバイスとディスプレイ デバイスを USB タイプ C ポート経由で接続できます。この規格は 2014 年 11 月 17 日にリリースされ、既存の MHL 仕様と下位互換性があり、MHL 1、2、3、superMHL をサポートしています。[27]この規格では、MHL オーディオ/ビデオに加えて、データ (少なくともUSB 2.0、ビデオ解像度に応じてUSB 3.1 Gen 1 または 2) と電力充電 ( USB Power Delivery経由で最大 40 W ) の同時転送をサポートしています。 [2]これにより、モバイルドックで接続を使用でき、充電中にデバイスを他の周辺機器に接続できます。パッシブ ケーブルの使用は、両方のデバイスが規格をサポートしている場合 (たとえば、superMHL、USB タイプ C、および MHL 対応 HDMI に接続する場合) に可能ですが、それ以外の場合は、標準の HDMI デバイスに接続するにはアクティブ ケーブル アダプターが必要です。[24]
帯域幅の要件に応じて、この規格では、各TMDSレーンを伝送するために、USB Type-Cの4つのSuperSpeed差動ペアをさまざまな数使用します。4K/60Hzまでの解像度には1つのレーン、4K/120Hzには2つのレーン、8K/60Hzには4つのレーンすべてが必要です。[ 24 ] MHL eCBUS信号は、USB Type-Cコネクタのサイドバンド（SBU）ピンを介して送信されます。1つまたは2つのレーンを使用する場合、USB 3.1データ転送がサポートされます。
一般的な MHL 代替モードの実装では、GPUからのビデオは、MHL 送信チップを使用して MHL 信号に変換されます。送信チップは、多くの場合、MIPI ( DSI / DPI ) またはHDMI形式のビデオを受け入れ、それを MHL 形式に変換します。USB Type-C ポート コントローラは、スイッチおよびマルチプレクサとして機能し、MHL 信号を外部デバイスに渡します。ドックまたはディスプレイ デバイスは、MHL ブリッジ チップを使用して、MHL 信号を HDMI 信号形式に変換する場合があります。
superMHL (32ピン)
2015 年 1 月のスーパー MHL 仕様のリリースに合わせて、MHL はリバーシブル 32 ピン スーパー MHL コネクタを導入しました。このコネクタは 6 つの差動ペアで 6 つの A/V レーンを伝送でき、スーパー MHL 規格で利用可能な 36 Gbit/s の帯域幅をフルに利用できます。このコネクタは、より高い電圧と電流で 40 W の充電電力も可能にします。[2]
代替案
SlimPortは、一般的なMicro-USBポートに統合されたDisplayPort規格に基づいたMHLの独自の代替品であり、HDMI 1.4（最大5.4Gbit/sの帯域幅）経由で最大1080p60または1080p30の3Dコンテンツをサポートするほか、DVI、VGA（60Hzで最大1920×1080）、DisplayPortもサポートしています。[28]
参照
- SlimPort ( Mobility DisplayPort )、別名MyDP
- Miracast（ワイヤレスディスプレイ技術）
- Chromecast（IP 経由の独自メディア ブロードキャスト:オーディオまたはオーディオビジュアル再生用のGoogle Cast ）
- AirPlay（独自のIPベース）
- デジタル リビング ネットワーク アライアンス(DLNA) (IP ベース)
- WiDiバージョン3.5～6.0はMiracastをサポートします。廃止されました
- ワイヤレスHDMI
- WirelessHD独自仕様
- ワイヤレスホームデジタルインターフェース
参考文献
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- ^ abcdefgh 「superMHL 仕様 - ホワイト ペーパー」(PDF)。MHL。2015 年 9月。2017 年 2 月 8 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2017 年2 月 7 日に閲覧。
- ^ 「Mobile High-Definition Link (MHL™) テクノロジー」。Silicon Image。 2010 年 1 月 10 日時点のオリジナルよりアーカイブ。
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- ^ 「コンソーシアムが高解像度ビデオ用のモバイルインターフェースを支援」EETimes.com 2010年4月14日 2010年4月14日閲覧。
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- ^ 「MHL 1.0 仕様および採用者契約が利用可能になりました」（プレスリリース）。MHL, LLC。2010 年 6 月 30 日。2015 年 10 月 27 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010 年 6 月30 日閲覧。
- ^ 「MHL コンソーシアム、拡大する採用者ベースにコンプライアンス テスト仕様をリリース」(プレス リリース)。MHL, LLC。2010 年 12 月 21 日。2010年 12月 22 日閲覧。
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- ^ 「MHL High-definition Link」。YouTube。2011年2月15日。 2011年2月15日閲覧。
- ^ 「Samsung Galaxy S II、USBまたはHDMI出力（ビデオ）の両用MHLポートを搭載した初の製品」Engadget 2011年2月23日。 2017年4月25日閲覧。
- ^ 「MHLコンソーシアム、全世界で5億台以上のMHL製品を出荷したことを発表」（プレスリリース）。MHLコンソーシアム。2014年2月24日。 2016年1月9日閲覧。
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外部リンク
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- 公式サイト