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概览无线高清传输技术

2008-03-07 XiaozhengLu InfoAV China


    无线传输的方便性勿庸置疑。但在获得方便性的同时往往需要付出其他的代价,以目前有线高清传输技术的超高数据率来说,现有的技术要想向用户提供无线传输的方便性就必须在速率上作出折中。在考虑无线高清传输之前,重要的一点是要考虑数字信息的全部发展背景。高清信号在整个传输链中需要经过压缩和解压缩的两个步骤。

    信号采集阶段,比如说电视演播室,摄像机捕捉到的信号是无压缩的1080i信号(数据率为2.2Gbps;带饱和色的1080p格式数据率高达10Gbps)。由于将这种大数据传输速率的信号进行记录、广播或刻录到DVD媒介非常困难,因此在演播室阶段就使用了压缩技术降低码率。运用的压缩技术的压缩程度高达100倍,能够实现大约19Mbps的开路广播(或25Mbps,用于D-VHS录制)!这种100:1的压缩率是美国高清先驱们无数项发明中的一项(Grand Alliance of HDTV由7家美国公司组成)。

    19Mbps或25Mbps的数据随后通过广播、HD-DVD及D-VHS磁带向消费者发行。此外还采用了IEEE-1394接口技术在不同的设备之间传输这一压缩信号。高清接收机能够将信号解压缩到压缩之前的水平,数据率将增大100倍。可以将这些过程看作是“放气球”。原始的气球制造工厂设计和测试的气球是充满气的(无压缩,如同是来自摄像机的信号),然后将气球内的气放掉(压缩过程)使它们便于包装成箱,存储在仓库中(VCR,DVD),发往世界各地。最终,这些装有气球的箱子被运往气球商店(就像是你的高清接收机或DVD播放机)。这些气球商店又对气球进行充气(解压缩过程),使它们恢复到原来的大小,并向消费者销售(高清显示器)。

    有些压缩方式允许信号以较小的压缩率进行压缩,同时保持所有的画面细节,这被称之为无损压缩。但是绝大多数压缩方式都会对信号质量造成某些永久性的损害,这被称之为有损压缩,大多数高压缩比的压缩方式都是这样。

    我们已经了解了高清信号传输过程中遇到的问题,现在来深入了解一下现有无线技术是如何将这些“气球”传送给高清显示器的用户。

 

目前有三类无线高清传输技术:
    1)基于Wi-Fi:
    此类高清传输技术采用与家庭计算机网络相同的无线技术。原始的802.11b标准只能允许最大11Mbps的传输带宽,这即使是对于传送压缩的1080i(19Mbps)信号也是不够的。三年前,802.11g发布并推向市场,它所能支持的最大数据传输率高达54Mbps。这对于传输压缩HD高清信号是足够的,但是仍然不能满足无压缩HD高清数据的传输要求。最近,IEEE(美国电气和电子工程师协会)又起草制定了新的802.11n,它允许的最大传输带宽达到了540Mbps。虽然在支持的带宽方面大大提高,但是这一带宽还是难以满足无压缩HD信号的传输需要。Netgear和D-link是这一领域的两家主要开发商,此外Apple苹果公司也即将发售运用了这一新的无线传输技术的AppleTV产品。大家可能了解,通过网络发射视频内容的过程被称之为流传输。高清晰度电视的流传输由于具有极高的数据率,从而将大大降低同一网络其他服务的传输速度,如电子邮件和网页浏览等。

 

    2)基于UWB:
    UWB是Ultra-Wide Band(超高带宽)的缩写。这是FCC(美国联邦通讯委员会)2002年分配给高速通信业务的新的频谱。来自格芬、MonsterCable及飞利浦公司的专用无线HDMI产品就属于这一类。这种技术的载波频率在3到10GHz之间。其最大的纠错编码数据率为675Mbps,仍然远远低于传输无压缩高清信号的要求。格芬公司和MonsterCable公司使用由Tzero公司提供的芯片用于无线传输,使用由ADI公司提供的芯片用于视频压缩处理。即使是使用了压缩技术,这种技术所能支持传送的信号格式也只能达到1080i。格芬公司正在另辟蹊径,使用2对Tx/Rx(发射机/接收机),用于1080p。但这种方式非常复杂,且是一种高风险的解决放案,可能会增加一倍的成本。飞利浦公司的解决方案目前还是信息不全,且带有几丝神秘色彩。理论上来说,UWB技术不具备传送1080p信号所要求的足够的带宽,但是飞利浦公司却声称能够无损的发射1080p信号。有一点是可以肯定的,那就是有损压缩将无疑会造成信号质量的劣化。交货期方面,格芬公司已于2007年年底开始发货;其他两家公司的解决方案的发货期尚未宣布。[Page]

 

    3)WirelessHD:
    该技术有可能需要5-10年后才能面世。索尼、松下、NEC、三星、LG及其他公司已经组建了一个联盟,致力于这一技术的开发。WirelessHD使用的是60GHz频段,这一频段尚未获得FCC的批准。如果载波频率高达60GHz,那么无压缩的HD信号即可以轻松的发射。当然,前面还会有大量的障碍需

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