从手机到家庭影院-细看支持8K与沉浸式音效的superMHL

2016-09-18 15:29:21
来源:影音中国
作者:李玮盛
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回想HDMI这类影音一体化的传输界面还没有出现的时候,要处理AV放大器负责的信号线连接与分配还需要不少的时间,同时布线方面也要复杂得多。当HDMI出现之后,大家又慢慢发现这种影音一体化的传输接口并非十分完善,接头部分的体积还是较大,而且也没有带锁,如果线材较重或者受力不均匀就很容易掉落或者出现信号传输方面的问题。这就促使了不少竞争对手的出现,例如DisplayPort,也就是我们俗称的DP,凭借着接头带锁的功能,已经在专业领域牢牢占据主导地位。而在移动影音输出方面,体积非常小巧的MHL接口的出现则让智能手机直接将高清影音信号传输到电视端成为了可能。MHL最新一代的superMHL功能更将目光投放在到家庭影院市场之中,甚至能够兼容传输8K 120p超高清视频以及包括Dolby与DTS在内的沉浸式三维音效信号。不过,由于HDMI已经建立了非常雄厚的基础,各种新技术想取代HDMI还需要做不少市场上的功夫,但我们下面也不妨来看看superMHL在技术层面上有哪些亮点所在。
 

8K超高清与120p高帧率的支持,superMHL技术优势一

提及superMHL在技术上的亮点,就真的不得不提对于超高分辨率与高帧率视频信号的支持,它是第一个将专业级别的8K 120p级别视频信号带入家庭之中的传输标准,尽管当前4K 60p还仍未得到真正的普及,但起码在技术上已经领先于最新规格的HDMI标准,特别是帧率方面取得的突破,达到120p的水平,十分难得。

 

Super-MHL-8K-Screen-H-1024_副本.jpg 

 

以下这些是superMHL能够支持的部分视频格式:

●720x480p@ 59.94/60Hz

●720x576p@ 50Hz

●1280x720p@ 50/59.94/60Hz

●1920x1080i @ 50/59.94/60Hz

●1920x1080p@ 50/59.94/60Hz

●3840x2160@ 24/25/30/48/50/60Hz - 4K UHD

●5120x2880@ 24/25/50/60Hz - 5K UHD

●7680x4320@ 24/25/30/50/60/120Hz – 8K UHD

请留意,除了支持主流的4K与8K两种超高清规格之外,还能完整支持5K规格的超高清信号,能够兼容某些特殊规格的显示器设备的传输要求。另外,superMHL同样也能支持多种不同的3D显示格式。

 

涵盖各种不同色域标准,superMHL技术优势二

除了分辨率与帧率之外,新一代的视频信号还特别加强了对色域与色彩深度方面的支援力度,而superMHL当然也没有忽视,并且考虑到消费电子与内容制作领域对于色域的各种要求,完整支持包括BT.2020广色域在内的各种色域标准。换句话来说,superMHL完全兼容UHD 4K蓝光以及高规格超高清网络流媒体的传输播放需求。

 

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以下这些是superMHL能够支持的色彩空间与色域标准:

●RGB 4:4:4

●YCbCr 4:4:4

●YCbCr 4:2:2

●YCbCr 4:2:0 (4K分辨率或以上)

●xvYCC

●BT.2020 (8K与4K UHD)

●Rec.709

●sYCC601

●AdobeYCC601

●AdobeRGB

 

请留意,对于内容制作与摄影方面经常使用到的AdobeRGB广色域,superMHL也可以完整支持。
 

最高支持每色彩通道48bit色深,superMHL技术优势三

前面已经提及,superMHL在色彩深度方面也有相当高的支持度,不仅能够兼容720或1080高清级别的8bit色彩深度,更能轻松支持4K与8K的10bit与12bit的高色彩深度,甚至最高可以支持每个色彩通道48bit的超高色彩深度,即使应用在专业视频制作方面也是绰绰有余。

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首个支持SMPTE 2084 HDR元数据规范的视频连接标准,superMHL技术优势四

今年,HDR高动态范围技术已经成为了家庭影院视频系统的关键词,几乎所有中高端机型都已经或准备升级支持HDR。而在HDR技术上,元数据标准是其中一个核心,superMHL在传输方面是首个支持SMPTE 2084 HDR元数据规范的视频连接标准,兼容采用SMPTE 2084规范的HDR信号源传输,也就是支持主流的HDR信号源的传输。

 

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接头支持兼容性广泛,可实现最高6个通道的A/V信号传输,superMHL技术优势五

不管是与HDMI还是DP相比,superMHL在接头兼容能力方面都更强,这体现在它能支持各种不同接头之间的转换,包括智能手机常用的micro-USB接口、普通影音设备所采用的HDMI A型接口、最新型笔记本电脑所采用的USB C型接口,换句话来说,即使你所采用的设备并没有采用superMHL标准接头,但是也能够支持superMHL规格标准传输。这也解释了为什么我们经常能够看到一部分投影机会带有支持MHL传输的HDMI接口,同时也有部分投影机会额外加上一个支持MHL传输的micro-USB接口的原因。

不过,在superMHL标准之中,只有superMHL标准接头才能同时用在信号源与下游设备(AV放大器电视、投影机、显示器等)上,其余的接头均有讲究,具体要求如下。

●micro-USB(信号源)

●USB C型(信号源)

●HDMI A型(下游设备)

●superMHL标准接头(信号源与下游设备)
 

micro-USB信号源到HDMI A型接口下游设备连接原理框图_副本.jpg

从micro-USB信号源到HDMI A型接口下游设备的链接原理框图

 

其中,micro-USB接头主要用于移动设备上,具有传输USB数据、电源充电以及MHL影音传输的能力。作为小5pin设计的接头,目前已经完整兼容MHL规格高清影音传输,也具备了支持superMHL在4K 60p方面的超高清传输。

 

USB C型接口信号源到superMHL连接原理框图_副本.jpg

从USB C型接口信号源到superMHL的连接原理框图

 

USB C型接头是在2014年才诞生的新型小体积USB接头,采用24pin设计,支持1-4个高速传输通道,专门为智能手机、平板电脑、手提电脑以及桌面电脑而重新设计的接口。我们可以在一些超薄型的笔记本电脑上看到USB C型接头。由于传输通道的提升,USB C型接头在superMHL上的支持度更高,可以实现更高级别的超高清影音传输。

 

superMHL拥有极强的兼容能力,可与多种接头结合一起使用_副本.jpg

superMHL具有极强的兼容能力,可与多种接头结合一起使用

 

superMHL标准接头则是这些接头之中最高规格的,采用32pin设计,最高支持传输6个通道影音信号,同时值得一提的是,superMHL标准接头可以搭配上述任何一种接头在同一条线材上使用,具有完整的向下兼容能力。

 

superMHL信号源与superMHL下游设备的连接原理框图_副本.jpg

superMHL信号源与superMHL下游设备的连接原理框图

 

下面总结一下这几种接头所支持的影音信号传输通道数量:

●micro-USB – 1条

●HDMI A型 – 1条

●USB C型 – 4条

●superMHL – 6条

需要留意,6条通道也是superMHL所能达到的最高标准。
 

最高支持32个显示设备输出,superMHL技术优势六

支持superMHL的信号源设备最高能支持32个显示设备输出,并同时支持8个不同的画面分辨率。另外,值得注意一点,这些显示设备上可以显示相同与不同的影像信号,还能对每一个显示器分配不同的音频信号传输。这样强劲的规格,即使是专业级别的内容制作以及发烧级别玩家的挑剔要求方面都能够轻松满足。
 

增加对高级音频技术的支援,superMHL技术优势七

与以往MHL标准非常不同的地方是superMHL增加了对高级音频技术的支持,让其除了能够适应传统的无压缩PCM格式的音频信号之外,也能支持存在于现行蓝光与超高清蓝光之中的沉浸式三维音效格式。SuperMHL能够支持现今的3D、基于声音对象的音频、1bit音频格式等多种高级音频技术。

 

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通过superMHL传输方式能够携带基于声音对象的音频协议与原数据,换句话来说就是可以传输Dolby Atmos(杜比全景声)以及DTS:X音效。superMHL还可以单独传输音频信号,而无需与视频信号共同传输。这就与HDMI一样可以采取音视频分离式的传输方式,以便向下兼容以往不支持4K超高清视频传输的AV放大器。
 

支持最新规格的内容保护协议,superMHL技术优势八

只有支持最新规格的内容保护协议,才能够顺利传输包括蓝光与超高清蓝光在内的有版权的电影、音乐内容,实现与蓝光播放机、AV放大器以及家庭影院投影机相连接。而HCDP就是专门为高清影音传输而设的内容保护协议。SuperMHL支持HDCP 2.2最新规范,使用公用的RSA钥匙验证以及128bitAES加密。

 

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带有更强劲的电力供应,superMHL技术优势九

superMHL采用了强劲的电力供应,最高能提供20V 2A共40W的电力供应,相比其他几种高清信号传输界面要高出许多,更高的电力供应既可以为移动设备提供快速充电,同时也能让流媒体播放棒、机顶盒以及蓝光播放器直接从显示设备上获取运行的电力。当然superMHL也会考虑使用上的安全性,只有当传输线材通过特定的电压检测技术测试后,才能允许该线材传输高电压的电流信号。

 

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总结:

除了以上的几点之外,superMHL还拥有其他方面的技术优势,在此就不一一详细分析,想了解的朋友可以到MHL的官网下载superMHL的技术白皮书文件,里面有非常详细的介绍。不过相信大家通过上面的9个技术特点的介绍,足以了解到superMHL已经具备超越现行HDMI传输标准的实力,而且还能与之相兼容,而不少家庭影院投影机、平板电视都带有支持MHL技术的HDMI接口,只需要通过具有同样功能的信号源就能播放高清影音节目。因此,在未来的很长一段时间里,MHL与superMHL将会与HDMI、USB等接口技术共同存在,并且相互兼容,在未来很有可能我们不必再限制于单一的信号传输界面,而是能够实现各种设备之间的相互连接与使用,这可是这么多年以来的信号传输技术的一大突破。

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