usb转hdmi是什么原理?
本帖最后由 kangear 于 2014-7-23 12:01 编辑我只是好奇地搜索了一下usb转hdmi,因为之前的所有老的接口基本上都可以由usb转过去。我就是好奇心。结果还真有,在某宝上。想了解一下其中的原理,有木有大牛知道的。我现在只知道是基本MHL协议。
这个协议的实现是纯软件还是有专门的硬件呢?比如平常使用的s3c2440是否也可以实现mhl呢?
感谢各位回复,网上找到一些技术宅分析,和usb转串一样的道理,且来看看吧,是需要芯片的:《MHL技术剖析,比HDMI更强的东东 》
MHL这个只是经常听说,没有见过的东西,现在已经非常火热了,我们才刚刚开始做,人家三星都推出几款带MHL接口的手机了,电视 机顶盒。。。。。反正好多设备上都已经开始用MHL了。
Silicon Image厂家来人给我们做了MHL技术的培训,演示了多种MHL解决方案
我做了一些笔记,同时参考了MHL芯片的手册,理解了工作原理,做个总结
一些术语:
MHL:Mobile High-Definition Link 移动终端高清影音标准接口
HDMI:High Definition Multimedia Interface 高清晰度多媒体接口
TMDS:最小化传输差分信号
HDMI的控制信号:DDC (Display Data Channel ),CEC(Consumer Electronics Control)
说一下HMDI,这是标准的接口图
http://blog.chinaunix.net/attachment/201207/31/22030783_1343740304sVCE.jpg
传统的 HDMI 具有 19个管脚,其中 12个管脚主要是用来传输视频和音频的信号,共4组差分信号用来传输视频音频
TX0P/TX0N、TX1P/TX1NTX2P/TX2NTXCP/TXCN(clock),另外四根是这4组差分信号的SHIELD,接GND
这4组差分信号也称为最小化传输差分信号TMDS
有3个控制管脚:DDC、CEC、HOTPLUG,一组IIC,一组电源
标准的HDMI接口比较大,比一个USB接口还大,也有一种稍小点的miniHDMI,在手机上用microHDMI,类似MicroUSB接口
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)
为什么用MHL?
1. 由于手机体积和外观的限制,如果把HDMI接口做上去可能会影响美观,而且还需使用价格较高的HDMI线
2. HDMI接口需要设备提供5V的电压,手机一般是没有5V的电压的,所以要用升压电路升压,这样做不太合理,功耗也大
3.现在WIFI Display技术很流行,可以无线传输HDMI信号,但是出于传输距离、带宽、稳定性的考虑,此技术还不算成熟,需要一个长期发展过程
在这种时机下MHL就出现了,它是由Silicon Image在2009~2010年设计出来的,其实就是一种HDMI转MHL的专用芯片,许多智能手机厂商都在使用他们的MHL方案,像三星HTC是比较大的客户,也逐渐形成的联盟,越来越多的厂商开始加入,国内的手机厂商也纷纷开始加入。
做MHL开发就是把HDMI和MHL转接芯片搞定,看这个MHL芯片示意图
http://blog.chinaunix.net/attachment/201207/31/22030783_1343740479z9Yy.png
首先要确定CPU本身的HDMI接口可用,MHL芯片就是把HDMI的TMDS信号做为输入,经过内部的MHL Transmitter and Control将信号转换成两根线MHL信号线,就可以用USB的两根信号线进行传输。
前面说了它可以和CPU的USB线共用同一个USB接口,那就需要一个switch开关。CPU的USB信号线接进来,它和MHL信号线接在了High Speed Switch模块上,内部有一个Switch Control控制开关。
再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。
通过IIC接口读写芯片寄存器,驱动就是创建几个IIC设备。
特色功能之一:MHL设备给手机充电
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)
http://blog.chinaunix.net/attachment/201207/31/22030783_1343740667RcCz.png
如果电视没有MHL接口,那就需要一个MHL Adapter,一端是USB口,另一端是标准HDMI接口,MHL Adapter本身要连接外部电源,这个电源同样可以给手机充电
http://blog.chinaunix.net/attachment/201207/31/22030783_13437407503AR1.png
特色功能之二:电视遥控器反向操作手机
这个功能相当牛B,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)
还没有做到这一步,不知道其原理 这个不是普通usb,你要看清楚了{:titter:}只是usb外形的hdmi线,手机上用的,有这个视频输出功能的手机他的usb口比普通usb要深一点,里面有另外的触点 这个东西好, 我就从京东买了根. 可以在电视上显示手机屏,类似双屏显示
前提是手机要支持
ddqq 发表于 2014-7-23 11:52
这个东西好, 我就从京东买了根. 可以在电视上显示手机屏,类似双屏显示
前提是手机要支持
...
我买了一个转vga的,插显示器确实能用,NC的是插了这个以后手机就不能充电,不能边充电边玩,没用多久手机就没电了,而且用这个功能手机温度还升高不少,很费电:三星s3 jiaowoxiaolu 发表于 2014-7-23 11:55
我买了一个转vga的,插显示器确实能用,NC的是插了这个以后手机就不能充电,不能边充电边玩,没用多久 ...
需要外接5V电源的, 好像是可以给手机充电,但是手机电量还是减少,也许是电线太长线路压降太大的原因
这东西有3个头(1个大口USB接5V电源,1个microUSB连接手机, 1个HDMI连接电视)
这个就可以当简单的高清播放器 ddqq 发表于 2014-7-23 12:00
需要外接5V电源的, 好像是可以给手机充电,但是手机电量还是减少,也许是电线太长线路压降太大的原因
这东 ...
有外接电源,接了也没用,线就半米,我估计是手机NC输出视频不让充电 jiaowoxiaolu 发表于 2014-7-23 11:52
这个不是普通usb,你要看清楚了只是usb外形的hdmi线,手机上用的,有这个视频输出功能的手机他的 ...
没有额外触点,就是普通5 pin micro-usb,手机内部通过宽带模拟开关切换MHL和USB的差分线。 本帖最后由 jiaowoxiaolu 于 2014-7-23 12:10 编辑
gzhuli 发表于 2014-7-23 12:06
没有额外触点,就是普通5 pin micro-usb,手机内部通过宽带模拟开关切换MHL和USB的差分线。 ...
大师,我观察过我我的s3 usb插口,最外一层是5pin,内层还有一排触点,目测大于5pin,买这个线的时候有些店铺会有说明三星的手机用的线usb插头会长一些 MHL其实就相当于HDMI换了个PHY,因为HDMI是为长距离传输设计的,所以分成了4对差分线,MHL设计为短距离传输,所以把4对差分线合成1对更高速率的差分线,这样就可以减小体积并和micro-usb共用一个物理接口了。 jiaowoxiaolu 发表于 2014-7-23 12:09
大师,我观察过我我的s3 usb插口,最外一层是5pin,内层还有一排触点,目测大于5pin,买这个线的时候有些 ...
看了一下 N7 II 只有 5 个触点 jiaowoxiaolu 发表于 2014-7-23 12:09
大师,我观察过我我的s3 usb插口,最外一层是5pin,内层还有一排触点,目测大于5pin,买这个线的时候有些 ...
那是三星自己扩展的非标准micro-usb接口,可以实现MHL + OTG同时工作,其它厂商的手机就是标准的micro-usb接口,MHL和OTG功能只能二选一。 gzhuli 发表于 2014-7-23 12:21
那是三星自己扩展的非标准micro-usb接口,可以实现MHL + OTG同时工作,其它厂商的手机就是标准的micro-us ...
普通安卓机能用这USB转HDMI么? 68336016 发表于 2014-7-23 12:22
普通安卓机能用这USB转HDMI么?
概念混淆了,USB转HDMI 和 MHL转HDMI 是两个不同的东西,前者是走USB协议,以操作系统和软件支持为主,后者是独立于USB的协议,需要硬件支持。
所以你这个问题的答案是:
如果操作系统和软件支持USB显示类,可以用USB转HDMI。电脑也可以用USB转HDMI来扩展第二个显示器。
如果手机硬件支持MHL,可以用MHL转HDMI。现在已经有显示器直接带MHL接口,只需一根无源连接线就可以。 大师果然无所不知啊。能不能帮我看看这个问题:
http://www.amobbs.com/thread-5588745-1-1.html 68336016 发表于 2014-7-23 12:22
普通安卓机能用这USB转HDMI么?
我看他们商品选择中有 三星专用版本,普通版本,普通/三星通用 版本。 很好的普及贴!{:handshake:} gzhuli 发表于 2014-7-23 12:38
概念混淆了,USB转HDMI 和 MHL转HDMI 是两个不同的东西,前者是走USB协议,以操作系统和软件支持为主,后 ...
那就更迷糊了,商品的名字叫mhl转hdmi,但是接口确实是usb接口的。usb显示类这个概念确实是接触过,在usb协议Video类,但是还没有遇到真实的这种设备。
hdmi -> mhl -> usb -> usb -> hdmi -> tv
( 手机端内部 ) ( 转接线 ) (电视) MHL就是共用的USB借口,传输协议与USB没有关系
要支持MHL的手机才能用,MHL线也比较贵 本帖最后由 kangear 于 2014-7-23 13:36 编辑
tomtone 发表于 2014-7-23 13:24
MHL就是共用的USB借口,传输协议与USB没有关系
要支持MHL的手机才能用,MHL线也比较贵 ...
那这样的话:从接口上看是usb转hdmi 从协议上看就是mhl转hdmi。两个是一个意思,从大处说这个和usb转串口并无多大区别。
那还有一种情况是,如果电视中内置了usb转hdmi,那么以后会有这种情况发生,手机直接通过一个普通的otg线就可以连接到电视上(实质是hdmi)了。我觉得这是一个卖点,讨论技术的只为发现其中的奥秘而兴奋。;) kangear 发表于 2014-7-23 13:30
那这样的话:从接口上看是usb转hdmi 从协议上看就是mhl转hdmi。两个是一个意思,从大处说这个和usb转串口 ...
现在没必要去研究这个MHL ,都做烂的行业了,2012年搞的话还能赚点钱,当时9292 +MCU 做,
2013年EP SOC 来了,目前你见到的基本都是EP SOC 方案做的了,成本一条线几块钱。 kangear 发表于 2014-7-23 13:30
那这样的话:从接口上看是usb转hdmi 从协议上看就是mhl转hdmi。两个是一个意思,从大处说这个和usb转串口 ...
现在没必要去研究这个MHL ,都做烂的行业了,2012年搞的话还能赚点钱,当时9292 +MCU 做,
2013年EP SOC 来了,目前你见到的基本都是EP SOC 方案做的了,成本一条线几块钱。 本帖最后由 kangear 于 2014-7-23 13:45 编辑
kation122 发表于 2014-7-23 13:38
现在没必要去研究这个MHL ,都做烂的行业了,2012年搞的话还能赚点钱,当时9292 +MCU 做,
2013年EP SOC...
呵,只是对其中的技术细节比较感兴趣而已,我也从wiki上看到这个标准2010年才推出。细想一下,这个应用范围确实不怎么多,一般只会应用在"实现一个hdmi接口会影响美观"的设备上如手机,平板电脑等等。其它直接就使用真正的hdmi接口了。 本帖最后由 gzhuli 于 2014-7-23 14:04 编辑
kangear 发表于 2014-7-23 13:23
那就更迷糊了,商品的名字叫mhl转hdmi,但是接口确实是usb接口的。usb显示类这个概念确实是接触过,在usb ...
MHL只是和USB共用插座而已,数据线都直接切换了,协议和USB没有任何关系。
CPU显示控制器 -> MHL PHY芯片 -> USB插座/连接线 -> MHL-to-HDMI转换芯片 -> HDMI
USB显卡才是类似USB转串口的东西,这个刷屏速度很慢的,看不了高清视频,只能用来开会投一下PPT之类的。
USB显卡淘宝一搜一大堆,当然价钱比MHL转HDMI更贵,因为内部要有显存,成本高很多。 {:titter:} 我更看好dp 了然了然。感谢@gzhuli和@newbie解惑。 最近接触到!mark! 目前的智能手机支持的普遍是MHL 1.0标准,三星的Galaxy S4是首先支持了MHL 2.0标准,不过现在还有MHL 3.0标准,可支持UHD 4K超清视频,供电能力也大幅提高。MHL 3.0可提供10W供电能力,目前的MHL提供的是2.5W供电(5V、500mA),MHL 2.0可提供4.5W供电(5V、900mA) Wind_Chan 发表于 2014-7-24 12:14
目前的智能手机支持的普遍是MHL 1.0标准,三星的Galaxy S4是首先支持了MHL 2.0标准,不过现在还有MHL 3.0标 ...
就发展来说来情况还不错呵。
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