С тех пор, как смартфоны и планшеты фактически перестали уступать по возможностям обычным ПК, многие пользователи справедливо захотели подключать их к внешним дисплеям, будь то телевизоры или обычные мониторы. Делать это можно с различными целями: для удобного сёрфинга, если полноценного компьютера нет под рукой, для показа презентаций, а то и для просмотра фильмов прямо со смартфона или даже с онлайн-сервиса. Однако до сих пор не создано единого стандарта для вывода видео- и аудиосигнала на телевизоры, поэтому мы решили разобраться в том, как это всё-таки можно сделать и что для этого понадобится.

HDMI

Одним из первых стандартов, который сделал возможным подключение смартфонов к большому экрану, стал High Definition Multimedia Interface (мультимедийный интерфейс высокого разрешения) или HDMI. Правда, когда в 2002 году HDMI только появился, о карманных устройствах речи не шло: стандарт в первую очередь предназначался для телевизоров и стационарных медиаплееров.

Позже, когда смартфоны и планшеты стали массовым продуктом, стандартный разъём HDMI был уменьшен, что привело к появлению двух новых видов разъёмов: mini-HDMI и micro-HDMI. Они обладают полной совместимостью со стандартным разъёмом, а подключать устройства с миниатюрными коннекторами к внешним дисплеям можно, используя либо специальные кабели HDMI⇔mini-HDMI и HDMI⇔micro-HDMI, либо обычный кабель HDMI⇔HDMI с нужным переходником.

Разработкой стандарта HDMI занимаются сразу несколько технологических компаний, в числе которых — Philips, Hitachi и Sony. Интересно, что каждый производитель выплачивает консорциуму за каждое устройство с поддержкой HDMI 4 цента или 15 центов, если не указан логотип стандарта. В 2002 году первая версия HDMI поддерживала передачу Full HD видео на частоте 60 Гц, 8-канального звука с частотой 192 кГц (24 бита) и обеспечивала максимальную пропускную способность 4,9 Гбит. С тех пор возможности HDMI непрерывно росли с вводом новых спецификаций: улучшалось качество передаваемого видео- и аудиопотоков, появилась поддержка 3D, была внедрена защита контента.

Последняя спецификация HDMI, HDMI 2.0, которая в скором времени должна приобрести большое распространение, поддерживает передачу видеосигнала в разрешении Ultra HD (3840×2160 пикселей) со скоростью 60 fps, либо Full HD (1920x1080 пикселей) в формате 3D, при этом возможен вывод изображения в новом соотношении сторон — 21:9. Новая версия стандарта также позволяет передавать качественный 24-канальный звук с частотой дискретизации до 1536 кГц. Общая пропускная способность кабеля HDMI 2.0 составляет до 18 Гбит/с.

К числу преимуществ HDMI относятся широкое распространение и отсутствие необходимости во внешнем питании при подключении устройств, а также свободный порт micro-USB, к которому можно подключать периферию. Главным недостатком HDMI по отношению к смартфонам, наверное, можно назвать необходимость в отдельном разъёме на корпусе устройства, что усложняет разработку гаджета и увеличивает его толщину. Этот недостаток был исправлен в стандарте MHL, который основан на HDMI и изначально разрабатывался с прицелом на мобильные устройства.

MHL

В состав консорциума по разработке Mobile High-Definition Link (мобильный канал связи высокого разрешения или MHL) вошли компании Toshiba и Sony, принимавшие участие в проектировании HDMI, к ним присоединились Samsung и Nokia.

MHL объединяет в себе функциональность интерфейсов HDMI и micro-USB: по HDMI можно передавать видео высокой чёткости и звук, а используя стандарт micro-USB — заряжать устройство. Спецификация MHL 3.0, принятая в конце лета 2013 года, позволяет передавать видео в разрешении Ultra HD с частотой 30 Гц, 7.1-канальный звук с поддержкой Dolby TrueHD и DTS-HD, а также заряжать устройства мощностью до 10 ватт. Первыми устройствами с поддержкой MHL 3.0 стали смартфон Sony Xperia Z2 и планшет Sony Xperia Tablet Z2, представленные на выставке MWC 2014 в Барселоне.

Все MHL-кабели обычно подразделяют на три вида. Первый и самый распространенный - небольшой переходник, на котором есть HDMI-вход для подключения HDMI-кабеля от телевизора, вход micro-USB для подключения внешнего питания (без этого вывод изображения просто-напросто не будет работать) и выход micro-USB для подключения к соответствующему разъёму смартфона. Этот способ универсален, но неудобен тем, что требует наличия помимо самого переходника ещё двух кабелей.

Указанный недостаток призван устранить новый тип MHL-кабелей, которыми можно напрямую соединять HDMI-выход телевизора и MHL-выход смартфона. Аккумулятор смартфона при этом заряжается непосредственно через HDMI-кабель, и устройство не требует внешнего питания, но такую возможность пока поддерживают далеко не все модели телевизоров.

Третий тип MHL-кабелей — эксклюзивная разработка компании Samsung, их можно встретить как в виде отдельных переходников, так и в составе других аксессуаров, например, док-станций. Главное отличие от стандартных MHL-разъёмов заключается в использовании дополнительных контактов — 11 пинов в коннекторе против стандартных 5 пинов micro-USB. Такое решение позволяет Samsung расширить функциональность стандарта MHL (например, появляется возможность подключать периферийные устройства), но делает несовместимыми без специальных переходников 5-пиновые коннекторы с 11-пиновыми устройствами, равно как и наоборот, 11-пиновые кабели со всеми остальными смартфонами.

Основной плюс комбинированного MHL разъёма по сравнению с “классическим” HDMI — отсутствие необходимости использовать в мобильных устройствах сразу два разъёма, а также возможность одновременной зарядки смартфона. Из минусов можно отметить невозможность одновременного использования USB-хоста и MHL, что делает невозможным подключение к гаджету, например, внешнего накопителя для просмотра фильмов. Такого недостатка лишены устройства и аксессуары Samsung, которые реализуют функциональность USB-хоста посредством MHL, но этот стандарт несовместим с другими MHL-устройствам.

SlimPort

Ближайший к MHL конкурирующий стандарт — разработка компании Analogix под названием SlimPort, которая, в свою очередь, основана на технологии DisplayPort, разработанной ассоциацией VESA.

Возможности SlimPort очень близки к спецификациям MHL: поддерживается передача 4K видео и 8-канального звука. По своему принципу работы SlimPort также практически неотличим от MHL: в качестве входа на смартфоне используется разъём micro-USB, а для подключения монитора или телевизора с поддержкой DisplayPort или HDMI потребуется специальный переходник, аналогичный тем, что используются с MHL.

Также существует SlimPort переходник с micro-USB на VGA, но это, скорее, экзотика, хотя кому-то может и пригодится.

Несмотря на такое количество сходств, разница между стандартами всё-таки есть. Во-первых, SlimPort не требует внешнего питания для смартфонов. Во-вторых, посредством SlimPort изначально реализована возможность работы USB-хоста — соответствующие устройства можно подключать непосредственно к переходнику SlimPort-HDMI. Ну, и в-третьих, SlimPort, равно как и DisplayPort, в отличие от HDMI, свободен от каких-либо патентных выплат.

Важно отметить, что SlimPort несовместим с MHL (несмотря на использование одного и того же разъёма micro-USB) и имеет меньшее распространение. На данный момент этот стандарт используется в последних устройствах линейки Nexus, в том числе Nexus 4, Nexus 5 и Nexus 7 (2013), а также некоторых хромбуках.

Miracast

Все описанные до этого стандарты так или иначе подразумевали физическое подключением смартфона к телевизору, но сейчас многие производители стараются избавляться от проводов между устройствами. Одним из самых распространённых способов, который позволяет это сделать, стал разрабатываемый альянсом Wi-Fi и основанный на технологии Wi-Fi Direct стандарт Miracast, который появился сравнительно недавно, в 2012 году.

Miracast не требует наличия в мобильных устройствах никаких дополнительных передатчиков, кроме уже встроенного Wi-Fi модуля, а взаимодействие с телевизором может осуществляться как через встроенный Wi-Fi, так и через внешний донгл, подключённый к разъёму HDMI. Стандарт Miracast имеет высокую скорость работы, поддерживает передачу видео в разрешении до 1920х1200 пикселей (возможности передавать 4K изображение на данный момент нет) и 5.1-канального звука Dolby AC3.