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建構居家無線應用的產業生態

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AMIMON是一間無晶圓廠半導體IC設計公司,以開發應用於PC、NB、CE消費型電子裝置連接的無壓縮無線高傳真影像技術(WHDI)而聞名。其總部設於以色列Herzlia市,由創業投資公司、半導體、影像及數據機技術方面專精的專家團隊組成,在美國加州聖塔克拉拉市(Santa Clara)及日本東京也設有辦事處。

AMIMON是WHDI協會的創始會員之一,「建構居家無線應用的產業生態」主題,由AMIMON台灣區經理孫啟元先生主講。

AMIMON台灣區經理 Neil Sun

AMIMON台灣區經理 Neil Sun

數位家庭 無線勝有線

孫經理首先介紹WHDI協會創立於2009年,由AMIMON、日立(HITACHI)、LG Electronics、Motorola、三星(Samsung)、夏普(Sharp)與新力(Sony)大廠聯合設立,致力於建立標準化的高畫質HDTV影音傳輸無線化的產業規範,從以往TV電視的廠商,到最近PC大廠的陸續加入,目前已有45個會員。

在當今各種多媒體?網際網路內容遍布的今日,每個人都期望在HD/Full HD高畫質低成本的大尺寸顯示器上,看到透過DV攝錄影機、DVD/Blue-Ray Disk Player、行動裝置、機上盒、PC連上網際網路觀看的種種多媒體影音內容,但在大尺寸螢幕觀賞內容,其技術上的挑戰就在於:要應付眾多繁雜的媒體格式、CODEC、DRM數位版權、複雜的使用者介面、非所有裝置都適用於無線(例如NB、平板電腦、手機等)。

而既有的無線傳輸技術(Wi-Fi)起初是為傳輸資料所設計的,而非傳輸影音之用,由AMIMON提倡的WHDI無線視訊傳輸技術,就是一種可以適用於所有裝置、家中所有地點、任何影音內容均支援的標準,不受硬體裝置、OS或任何軟體協定的限制。

60GHz、Wi-Fi技術競逐下  WHDI以低失真?低延遲技術勝出

WHDI採用與802.11n/ac相同的5GHz無線電波頻段,具備低功耗與低成本特性,可以傳送1,920x1,080p@60Hz的HDMI v1.3規格的未壓縮2D/3D影音資訊,將來還可以延展到4,096x2,160(4Kx2K)的4倍解析度。依FCC 40 MHz頻寬規範下,其等效影像數據率高達3 Gbps;依全球5GHz頻譜使用20 MHz頻寬時,可提供高至1.5 Gbps的影像數據速率。WHDI並通過遠達100英呎(30.5公尺)距離穿牆的顯示能力,無線延遲時間小於1毫秒,足以作為Wireless HDTV/3DTV、遊戲機、多房間電視、桌電?筆電?平板與手機投射到大螢幕液晶顯示器的無線傳輸應用。

孫經理強調,為何同一時期60GHz、Wi-Fi搭配壓縮等技術都無法勝出,獲得電視大廠的青睞採用,是因為60GHz頻譜無線訊號容易被人體、手掌、牆壁或傢俱所阻擋,其功耗對行動裝置而言也過高;而Wi-Fi加上即時壓縮無法確保穩定且可被接受的影像品質,以及流暢畫面的最低延遲時間。WHDI利用允許幾個點顏色失真而不容易被發現的特性,藉由重新設計過的影像色域、聲音、點座標位置控制訊號作不同等級的編碼保護,在傳輸過程強調即時性發送與接受,即使接受端收到些許錯誤資訊仍可藉由前後相關的影音頁框資料修正回來。

孫經理特別以1張舊金山金門大橋的影片,說明WHDI這種可即時顏色些微失真的無線傳輸技術的優勢。以往Wi-Fi加即時壓縮技術傳輸時,就算平均傳送100Kbits資料時僅出現1個錯誤位元,都會使得頁框畫面資料解碼出現雜訊,影響畫面品質,而WHDI即使在傳輸100Kbits資料時發生了多達100個錯誤位元,藉由色域訊號的重建,畫質仍然清晰且看不出雜訊。

WHDI產品市場生態建立 2015年將佔有7成江山

孫經理表示,自WHDI聯盟由2009年成立,2010年開始建立相關產業聯盟與建構市場生態,此時已經有一些TV、傳輸棒(Dongles)、醫療顯示器材採用;2011年開始進行產品之間的互連測試,此時開始有平板與行動裝置採用WHDI,到2012年藉由更低功耗(<200毫瓦)的WHDI v2.0的推出,將進一步拓展到智慧型手機、小平板電腦、微投影機等行動可攜裝置。據市調研究機構West Technology Research Solution的資料,估計2010年有超過70%的無線視訊裝置使用WHDI技術,至2015年增加到75%。

目前有三菱微電子(Mitsubishi Electronic)、夏普(SHARP)、新力(SONY)、三洋(SANYO)、JVC、LG、華碩(ASUS)、海爾(Haier)、Hisense、Gefen、Stryker等有實際運用WHDI技術的產品推出。首先AMIMON提供AV To TV收發套件,發送器具備2到4個WHDI切換器,可連接藍光錄放影機、PS3、XBOX多部遊戲機或桌電?筆電,並藉由切換方式選擇輸出到大螢幕液晶電視。另外AMIMON也推出WHDI Stick傳送棒,大小與隨身碟相近,可插在USB 3.0連接埠,在1080P Full HD解析度下僅需2.5瓦,720P HD解析度畫面則僅需2瓦。

WHDI無線應用 應用無限

在Cebit 2011年,有廠商開發出可附加於iPhone的無線顯示背板套件,套上它就可以提供WHDI無線傳輸技術,把iPhone畫面送到有接WHDI接收器的大尺寸液晶螢幕。另一個運用WHDI技術將智慧型手機轉成平板電腦的應用概念,就是較大尺寸的觸控螢幕搭配WHDI接收器,成為一個無需CPU、DRAM與儲存裝置的低成本平板電腦;此時手機可藉由WHDI傳送畫面資料到該觸控螢幕,並且用戶可以直接碰觸觸控螢幕上的虛擬鍵盤與滑鼠訊號,這些控制訊號會同步回傳到智慧型手機,操作這個觸控螢幕的情境,就與操作平板電腦一模一樣。

例如技嘉(Gigabytes)所研發的GALAXY GTX460 WHDI顯示卡,是全球第1張以WHDI技術,提供無線顯示的高階顯示卡產品。它搭配AMIMON晶片組,卡片擋板上利用多達5組MIMO天線的發送模組(5 MIMO),傳遞1,920x1,080p高畫質影音畫面到接收端裝置。另外華碩所開發的WiCast EW2000 PC to TV連接套件,亦是採用AMIMON的WHDI解決方案。藉由可外接於筆記型電腦旁的WHDI發送模組,以及2組USB連接線(供應電源),傳送1,920x1,080p高畫質影音畫面至串接到大尺寸液晶電視的WHDI接收盒,傳送距離約5~15公尺。惠普(HP)也有開發運用AMIMON WHDI技術的無線傳輸收發套件,並搭配17吋Envy系列高階筆電作為標準配備。

華碩在CES 2011展出的無線傳輸體感裝置WAVI Xtion,其中WAVI為採用AMIMON WHDI技術的無線傳輸裝置,搭配Xtion體感偵測機,使用者可以在書房打開電腦執行遊戲後,藉由WAVI傳輸到家中客廳的大電視,而放置於大電視旁的Xtion體感裝置則藉由攝影鏡頭拍攝用戶的肢體動作,並將肢體動作辨識後傳回書房的電腦,以實現無線傳輸+體感互動技術的應用。

WHDI的後續發展

孫經理表示,目前WHDI v1.0規範已經定案,同時已經確認跟HDMI(CEC、HDCP)等影音傳輸介面規格的互連操作性;而相關商標驗證產品陸續於2011年第1季推出,它不是一個點對點的封閉式系統,貼WHDI商標的產品代表遵循開放性產業標準,以及互連操作的能力。

所有WHDI的互連認證,由2011年成立的WHDI授權測試中心負責測試與認證,目前WHDI在以色列、台灣以及大陸都設有授權的驗證中心,可因應廠商驗證之需要。

在WHDI的後續發展藍圖上,孫經理表示將加入HDMI v1.4所列舉的所有3D影像掃瞄格式,作完整的支援,相關規範已於2010年第4季制定。同時目前正在制定中的WHDI 2.0規範,除了支援4,096x2,160的4倍解析度之外,WHDI與Wi-Fi之間將進一步整合於既有頻譜並共存,同時更進一步與行動裝置整合,預料在2011年結束前,WHDI 2.0正式規格就能定案。


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