原创 HDMI还没走远，MHL又来了--看看今年手机又有什么新接口？

         随着高清概念的逐渐普及，HDMI做为最常见的高清数字影像接口目前已经在机顶盒、DVD、台式机、笔记本、高清电视、显示屏等上面得到广泛的应用。高清技术的下一个革新在于如何在手机、平板电脑、游戏机等移动设备上增加相应接口。我们知道，在HDMI1.4的标准里定义了Type D型的连接器，其紧凑的尺寸可以适应便携设备对于空间的苛刻要求，但是这并没有从根本上解决问题。对于现代的智能手机、平板电脑、游戏机等这些追求便携的电子设备来说，如果为了显示高清影像的需要再额外增加一个19pin的HDMI接口无疑是对结构设计的很大挑战，那么有没有更好的方案呢？

        MHL(Mobile High-Definition Link)标准制定的目的就是为移动设备提供高清的音视频接口。MHL针对移动应用做了优化，比如可以用更少的管脚进行信号传输，连接时可以对移动设备进行充电等。MHL可以用HDMI的TypeA连接器进行信号传输，也能够借用移动设备中常见的5pin的microUSB接口。支持MHL的uUSB口连接USB设备则工作在USB模式，连接是MHL设备则工作在MHL模式。下图是MHL和USB共用连接器时的信号定义。

        MHL和HDMI一样，把输出音视频信号的设备如DVD、机顶盒、手机、平板电脑等称为Source设备（源设备），把接收和显示输出音视频信号的设备如显示器、电视等称为Sink设备，中间的是连接电缆。

        MHL用类似HDMI的高速TMDS(传输最小差分信号)信号进行高速音视频信号的传输，但是具体实现上和HDMI又不太一样。HDMI使用了4对高速TMDS差分线，1对用于传输高速时钟，另3对高速差分的数据线分别用于红绿蓝信号的传输。HDMI总线上时钟速率通常是信号速率的1/10，比如时钟速率是148.5MHz，则3对数据线上传输的数据都速率就都是1.485Gb/s。HDMI1.3/1.4的标准中定义的最高数据速率是3.4Gb/s。对MHL来说，由于只使用一对差分线，这就会带来2个问题。首先红绿蓝的数据必须都复用在一对差分线上传输，数据速率变成像素时钟速率的30倍，受差分线最高传输速率的限制，MHL能够支持的最高分辨率和色彩空间相对于标准的HDMI要有所下降。其次，由于没有单独的差分对可供时钟信号传输，必须考虑其它的时钟传输方式，在MHL中采用了差分对的共模信号来进行信号，这点和HDMI1.4里实现HEAC(以太网和音频回传通道)的方式有些类似。因此MHL的测试中需要把差分对的共模信号提取出来才能进行眼图和抖动的测试。按照MHL规范的要求，在24bit的色彩模式下，MHL的时钟速率在25MHz～75MHz间，这个速率可以支持1080i或720p的分辨率。下图是MHL的数据和时钟传输方式以及真实的信号波形。

        除了用一对差分线做高速音视频和时钟信号的传输以外，MHL规范还定义了一个C-BUS作为控制通道。C-BUS是个点到点的双向的单线连接，工作电压为1.8V，bit速率为1Mbps。在设备上电阶段，Source会通过Sink设备在C-BUS的下拉电阻检测到Sink设备的插入，并通过C-BUS读取Sink设备的EDID信息以确定合适的分辨率输出。除此以外，C-BUS还可以用于内容保护以及对Sink设备进行配置等。在实际测试中，也需要用专用的C-BUS控制器控制DUT或使用MHL-HDMI的dongle设备，以使DUT检测到有效的C-BUS活动从而输出正常的MHL信号。