视频基本原理 -视频接口之 - MHL接口

前面已经介绍了DisplayPort的基本概念， 现在来学习一下另外一个应用于移动便携式设备或便携式电子消费品和高清晰度电视之间互联的数字视频接口MHL接口。...



前面已经介绍了DisplayPort的基本概念， 现在来学习一下另外一个应用于移动便携式设备或便携式电子消费品和高清晰度电视之间互联的数字视频接口MHL接口。

那么，什么是MHL接口？所谓MHL，即移动高清连接技术（MobileHigh-Definition Link，MHL)，是由移动高清连接技术联盟（MHLConsortium）推出的直接连接移动手机或便携式电子消费产品（CE）和高清晰度电视（HDTV）的数字高清影音标准接口。MHL的标准功能是通过单电缆与低引脚数接口来实现输出高达1080p高清晰度（HD）视频和数字音频，同时为设备充电。



MHL是由SONY，NOKIA，Explore，Silicon Image，Toshiba，三星等公司联合倡议的一个新型便携式产品视讯传输协议。



MHL仅使用一条信号电缆，使用了现有的标准MicroUSB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HDMI接口高清电视上且不损伤影片高分辨率的效果。

1)  只需 5 个管脚就可提供高清影音信号，其允许采用一个适合便携式设备的微型连接器来实现。

2)  具有超低的工作电流和待机功耗，可节省电池寿命。

3)  通过一条电缆，就可支持高达 1080p 分辨率的高质量数字高清晰视频。

4)  与今天大多数数字电视采用的 HDMI 输入接口兼容。

5)  包括了集成的 CEC 功能和逻辑控制。



MHL可以说专为手机等移动设备定制的接口，和HDMI一样，可以传输数字高清音视频信号，最大的特点是它可以和手机的USB接口共用，当用USB线接电脑时做为USB接口，用MHL线接HDMI设备时就做为MHL接口（内部自动切换）。

MHL发送器是一个以少量管脚为特色的单一信号流的数字多媒体传送器，也是一种符合装置小型化需求的 TMDS 解决方案。MHL有别于传统 HDMI 的19个管脚，MHL 只有 5个管脚，其中2个管脚专门用来传输音频和视频信号的，另外2个是电源和地，还有1个管脚是专门用来进行控制的。它等于把 TMDS和 DDC、CEC 结合起来进行控制，是一条控制总线，有了这条控制总线就可以把所有的音频和视频进行全方位的控制，它使数据的储存和数据的传输变得更加容易，这就是MHL 新型接口的好处。





MHL发送器可以有效的支持串行通讯处理器接口(MIPI)输入或并行传输RGB / YCbCr / ITU.601 /ITU.656 数字信号的输入。它在工作或待机时拥有极低的功耗，可以延长有内置电池的MHL 便携式装置的使用时间。

为了传输RGB的数据, MHL把标准HDMI连结中的三个最小化传输差分信号( TMDS )信道缩减成一个，速度是传统HDMI 的三倍，这样一来，就能在便携式设备上实现平均功耗只有60mW、速度达到 2.25Gbps 的连接，而且这个网络就能通过5个管脚传输到设备上任何现有的连接器。

MHL还有一个优势是它能够传输所有各种格式的信号。手机与电视最大不同在于它能够支持多种媒体格式，包括 MPEG4，H.264，AVI，Quicktime，或者是 windows media，甚至是RM/RMVB。MHL 在传输的过程中使得电视省去了解压缩的环节，这些信号可以原封不动的传输给高清电视并播放出来，支持多种格式的信号，质量不受到任何损耗。厂商希望由一个连接器完成所有的功能，那么就可以让USB与 MHL 采用同一连接器。

看这个MHL芯片示意图:



前面说了它可以和USB线共用同一个USB接口，那就需要看怎样检测插入的信号线是USB线还是MHL线，这就利用了USB的ID脚（第4脚）。默认状态CBUS_ID有上拉电阻，ID脚保持高电平，USB Switch默认打到USB一侧，此时就当MHL不存在。USB连接电脑时，ID脚也是高电平，USB接口就当USB来用。

当手机接上OTG线（当HOST使用），CBUS_ID会被拉低，MHL芯片发中断给CPU，Driver通过读取MHL的寄存器，判断到CBUS_ID的下拉电阻并非1K，此时USB Switch仍然保留在USB一侧，不做任何切换动作。

当手机接上MHL设备时，CBUS_ID会有1K的下拉电阻，同上面的流程，芯片给CPU中断，程序读寄存器判断CBUS_ID下拉电阻确实为1K，然后会开始握手过程确认所接的设备是否为MHL设备，握手成功后就将USB Switch切换到MHL侧，此时就使能了MHL功能。如果握手不成功，USB Switch仍然停在USB侧。

在MHL接HDMI的接收端，通过下面的电路来辨识是MHL还是HDMI设备：



如果用USB线将手机连接电脑，电脑就给手机充电。MHL也一样，如果一个支持MHL接口的电视连接手机，电视端就能输出5V电源给手机充电（和电脑的USB接口一个原理）。

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如果电视没有MHL接口，那就需要一个MHLAdapter，一端是USB口，另一端是标准HDMI接口，MHLAdapter本身要连接外部电源，这个电源同样可以给手机充电。



还可以通过MHL接口，使用电视遥控器反向操作手机。MHL芯片可以接收到电视遥控器的信号，再把键值通过驱动报给手机的系统，可以实现基本的手机操作了（如方向键，音量加减，主菜单，返回等）。



随着时间的流逝，曾经流行过一段时间的MHL接口逐渐消失了，主要原因又在哪呢？MHL用普通的Micro USB接口来传输音视频信号，对消费者来说，用什么线来传信号是不重要的，关键是HDMI现在是标准，电视和显示器，绝大多数都支持HDMI，很少有原生支持MHL的，结果就是还要买一个MHL转HDMI的转接器。

最主要影响MHL接口淘汰的原因还是它本身的实用性，它对用户来讲最直观的印象就是把手机、平板等小屏转换成了大屏而已。而在电脑上就可以直接做到这些，如看电影和小游戏，直接在电脑上就可以实现又何必去繁琐的链接到手机再去实现呢？

关于视频接口的基础知识，可以参考前文：

“视频基本原理 -视频接口综述”，

“视频基本原理 -视频接口之- CVBS接口”，

“视频基本原理 -视频接口之- S-Video 接口”，

“视频基本原理 -视频接口之- 模拟分量接口”，

“视频基本原理 -视频接口之- VGA接口”，

“视频基本原理 -视频接口之- SCART接口”，

“视频基本原理 -视频接口之- SDI接口（一）”，

“视频基本原理 -视频接口之- DVI接口（一）”，

“视频基本原理 -视频接口之- HDMI接口（一）”，

“视频基本原理 -视频接口之- DP接口（一）”。

关于AD转换电路的基本知识， 可以点击文末左下角阅读原文链接阅读。

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