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WirelessHD的技术发展与主要参与厂商
2006年,由Panasonic(Matsushita)、NEC、Samsung、LG、SiBEAM、Sony与Toshiba共同组成联盟,推动WirelessHD技术,并于2007年第四季提出WirelessHD的技术规格。
该联盟对于WirelessHD技术的推动,其目标是企图利用60GHz的无线电波,开发在10公尺范围内以无线方式传送非压缩的高解析度影音内容,以因应未来家庭影音娱乐的需求。
Intel也随后加入WirelessHD组织,从其对于数位家庭的推动,即有可能是期望运用WirelessHD所架设的WVAN(Wireless Video Area Network)无线影音网路环境将电脑或Media Center中的影音内容,以无线方式传输至萤幕上播放。
WirelessHD技术规格
以往透过高速有线/无线网路传送影音内容时,多是采取先将资料压缩或封包方式来传输,因此硬体制造商必须在设备中搭配高容量记忆体与解码器来处理被压缩及封包的资料,此一过程也容易造成视讯资料流失等错误发生。
WirelessHD则是无损耗传递,以60GHz频段的无线电波传输无压缩的高解析度影音内容,其传输速率将达到4Gbps至25Gbps,可因应传送一部1080p的高画质影片。
(表一) WirelessHD传送未压缩的高解析度影音内容的频宽及传递延迟分析<资料来源:WirelessHD,资策会MIC,2008年8月>
Application |
Data rate |
Target Latency |
Uncompressed 1080p A/V |
3.0 Gb/s |
2 ms |
Uncompressed 1080i A/V |
1.5 Gb/s |
2 ms |
Uncompressed 720p A/V |
1.4 Gb/s |
2 ms |
Uncompressed 480p A/V |
0.5 Gb/s |
2 ms |
Uncompressed 7.1 surround sound audio |
40 Mb/s |
2 ms |
Compressed 1080p A/V |
20~40 Mb/s |
2 ms |
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在传输与干扰方面,WirelessHD的无线电波信号波长约5mm,属于点对点传输方式,并具有一定范围内的指向性。
在传送过程中,讯号可能因为时间、距离或角度而产生衰减,或是遇到障碍物而产生信号波反弹或散射,因此WirelessHD运用类似多重输入多重输出MIMO(Multi-input Multi-output)的无线传送与接收技术,透过多重天线或智慧天线阵列来传输二个以上的独立资料串流来运作。
应用智慧天线阵列技术,只要瞄准方向,同一空间中若有多台影音设备亦不会互相干扰。再者,电波也会藉由反射的方式经由其他路径传送,可避免因行人或家具的阻隔而发生通信中断。此外,使用智慧天线技术控制电波发射与接收方向,可藉由智慧天线阵列来汇集散射的讯号,让接受器的讯号处理器得以接收到较多的讯号量,而接受器的讯号处理器将所接收的讯号加以运算并重整为完整的串流资料。
WirelessHD技术正持续开发智慧天线阵列技术及保密技术,并搭配SiBEAM开发的晶片,可以改变电波接收与发射角度,找到信号最强的方向;而保密技术则是避免信号传送过程中被干扰或拦截,同时也可确保数位影音内容的数位版权。
WirelessHD的应用以传输高解析度影像为主
从上述的WirelessHD技术规格,可见WirelessHD是为了让使用者以无线方式连结影音光碟机、Set-top Box、游戏机等多媒体影音娱乐设备,并能以无线方式传送及播放非压缩的高解析度影视画面。
《图一 WirelessHD 应用架构示意图 》
资料来源:资策会MIC,2008年8月
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WirelessHD的运作与安装,主要是考量对于家居环境使用而言,因为采用无线传输,因此不需要在屋内进行各种影音传输线路之布线,对于空间布置更为美观便利。
展望数位影音家电的发展,随着影音娱乐朝向数位化发展,除了硬体之间需要线路连结,软体、内容与服务也需要网路及各种连结介面来达成相关应用。
不过,随着各种影音设备与随身多媒体娱乐产品的问世,各种产品之间连结介面与操作也更加复杂。为了简化及方便使用者操作,应用WirelessHD技术,只要将摄影机、STB、DVR等影音设备置放于无线电波可传送与接收的位置,不需转接任何有形线路即可将画面传送至电视,这就是WirelessHD企图达到的应用。
众多超宽频无线网路技术兴起,市场发展仍有挑战
诸如WirelessHD的无线网路传输在家庭的应用,主要是企图取代原有的实体线路传输,以达到无线及无限的高解析影音内容传送。除了WirelessHD之外,尚有其他超宽频网路技术被开发与应用,例如WirelessHDMI、WHDI以及Wireless USB。
WirelessHDMI技术以UWB超宽频技术为基础来发展家用视讯无线传输,该技术主要由Tzero与ADI(Analog Device Inc.)共同合作开发,目的也是希望能接将HDMI的影音内容以无线传输。不过,该技术并非从原有的HDMI标准所延伸,也尚未获得HDMI的相关授权与认证。
另一针对高速无线传输高解析影视内容的技术WHDI,是由以色列公司Amimon所开发推广的技术,该技术并成立无线家庭数位介面组织(WHDI SIG)以推动该技术,主要成员包含Hitachi、Motorola、 Samsung、Sharp以及Sony。 WHDI以802.11n技术为基础,开发可在100公尺距离内传送未压缩的高解析影像。
比较WHDI技术与WirelessHD在规格方面的不同,WHDI以5GHz的频带提供可达150公尺距离内的无线传输能力,但传输速率只有3Gbps;而WirelessHD则是以60GHz频带提供每秒4Gb以上的资料量,但是只能传送10公尺距离。从家庭应用面而言,WHDI强调在较大的居家环境中,提供足够负担高解析度影视内容传输的无线网路技术;WirelessHD则是著重于较小的房间范围内可提供较大传输量的技术应用。
结论
超宽频技术应用于高解析度视讯传输
Panasonic于2008年CES展览中所示范的WirelessHD应用,利用60GHz频带无线电波来传送未压缩的高解析度影视画面。根据资策会MIC执行之经济部ITIS计划分析,就其技术发展与应用前瞻而言,预期家庭网路的市场成长潜力将持续扩张,吸引众多厂商投入。
综观WirelessHD与其他相关技术的规格,家庭网路的应用需求,除了一般的资料传输之外,有更多机会是传输高解析度的影音娱乐内容。针对传输高解析度的影音娱乐内容的应用需求,让使用者能享受高品质的影音娱乐,因此包含家电业者、资讯厂商、网路设备厂商及IC设计业者,皆朝向以超宽频技术为基础来开发家庭网路,以达到高传输速率、大频宽的网路技术。
超宽频技术标准众多,市场推展挑战性高
基于家庭影音娱乐传输应用,众多厂商投入开发以超宽频技术为基础的家庭网路,包括上述的的WirelessHD、WHDI、WirelessHDMI等。除此之外,目前资通讯应用发展中的Wi-Fi,或是其他短距无线宽频网路如Wireless USB、Bluetooth等相关技术,也是家庭网路应用中常被讨论的技术。
面对诸多的网路技术标准兴起,对于资料传输的安全机制与各种设备平台之间的资料连结、转换,都将产生新的应用需求。而在标准获得确立之前,技术标准分歧与相互竞争之态势,将影响未来市场的推动与普及。
(本文作者为资策会MIC产业分析师)
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