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【科普】无线高清视频传输技术

优视4G无线视频监控2018-12-04 15:02:00

无线高清视频传输技术


目前大部分的平板电视都放置在桌子上,也有的挂在墙上,由于麻烦的视频/音频电视布线会限制电视被摆放的位置和房间整体的美观。无线视频技术将使这一切得到改变,另外目前高分辨率的视频源越来越多,发展高清视频的无线传播技术已经成为消费电子领域技术发展的新热点。


目前,现有视频无线传输技术都是基于压缩格式的视频进行传输,由于大部分的设备在视频源输出时都不会做压缩的动作,因此必须找到一种在视频源和显示器之间的无线未压缩链路才比较有机会推广使用,即定义一种无线高分辨率数字多媒体接口以改变视频显示器连接到视频源的方式。


◆超宽带UWB扩展技术

超宽带UWB扩展技术(又称Wireless HDMI)是一种在3.1- 10.6GHz频段内的特高带宽调制,无线连接的速率高达480Mbps。据资料表明,UWB信号的有效传输距离在10m以内,故而UWB很适合用于个人局域网但是,UWB实际上通常可用的速度(就应用级而言)不会高于100- 200Mbps,这比用来传输未压缩1080i所需的1.5Gbps要低得多,就不更用说来传输未压缩1080p所需的3Gbps速率了。因此如果采用基本UWB标准并通过连接多个频率信道或采用多个空间信道和,或其它方法来扩展UWB链路的性能,就有可能来支持未压缩HDTV

◆UWB与压缩技术的结合

虽然UWB传输技术有诸如上述提到的这些限制,但仍有大量公司通过把标准UWB方案与压缩/未压缩引擎相结合来满足未压缩视频链路的需要。这种方案把未压缩HDTV视频进行实时压缩视频,然后通过UWB链路对它进行传输,在被压缩的视频流又重新被实时的解码后,以未压缩的形式提供给输出端。由此引出了图像压缩的方法,动态JPEG2000会对每个帧分别进行压缩,会产生更好质量的视频(虽然以压缩比率为代价)和更低的延迟。但是,由于它以一种非常复杂的算法为基础,结果导致系统成本非常昂贵。

◆5GHz频段的WHDI技术

基于802.11a技术发展出来的WHDI技术是一种采用专门为视频传输而设计的无线调制解调器方案。WHDI接受视频流并按照视觉重要性把它分拆成多个级别,然后把这些不同的要素映射到无线信道上,在通常的无线信道中,噪声极有可能破坏重要性稍差的视频信息,但由于这些位误码率出现在对于视频质量不是太重要的视频信息中,这些错误是不易觉察的。


另外,WHDI的传输距离较远,且穿透力很强。其支持采用Deep Color(深色)技术的1080p/60Hz全高清显示,有效传输距离为30m。而且,其在30米之内可穿透墙壁,影响极小——延迟小于1毫秒。

◆Wireless HD

Wireless HD,采用的是60GHz频段,它使像无线未压缩HDTV这样的高带宽推广应用成为可能。在60GHz能够商用之前,还有许多问题有待解决与更成熟的5GHz RF相比,60GHzRF的成本仍然非常的高。此外,60GHz的射频发射应当是有方向性的,这就需要对天线进行校准。在60GHz调制解调器中还有一些其它的困难,比如,特高的相位噪声会进一步限制比特/赫兹的大小因为60GHz传输有较差的传播特性,最初也只能提供非常有限的传输范围,目前Wireless HD联盟已经推出Wireless HD1.0标准。

◆WiGig

当然,目前采用60GHz频段的并不只有WirelessHD,还有WiGig标准。虽然WirelessHD更早一点地进入市场,但不兼容WiFi。因此从技术发展的潮流来看,兼容多标准的WiGig仍占据着优势。


在刚刚结束的CES2015上,移动设备处理器及无线芯片制造商高通公司对采用一种工作频率为60GHz无线技术“WiGig”的无线路由器进行了演示,使人们对这一技术重新关注了起来。其实,早在2010年WiGig(Wireless Gigabit,无线千兆比特)标准就已经正式公布。随后在2013年,电气和电子工程师协会(IEEE)组织批准了IEEE 802.11ad-2012修正案,更是将其无线的传输速度进一步提升到7Gbps。


全新的WiGig标准确实让人惊喜,不仅它的无线数据传输率可以达到7Gbps,而且它还可以满足多种平台应用的需要,让无线高清传输成为可能,相比使用IEEE802.11n无线网络传输,可节省90%以上的时间。尤其是在4K超高清时代,WiGig技术可以用来传输视频及其他大型文件,很好地解决4K传输的限制。

同时,由于其在全新的频段工作,不但可以减少无线信道的拥堵,而且其具有的方向性特征使其遭遇的干扰更小。


然而WiGig同样有着自己的“软肋”。我们知道,频段越高,无线穿越物体的能力就越差,工作在5GHz频段的11ac相比工作在2.4GHz频段的11n已经可以看出差异,因此工作在60GHz频段的11ad,很容易被墙壁、天花板和地板所阻隔,这使得该技术的应用范围局限在同一个房间内。


结语:视频传输技术的出现,使文字、图像和声音能够同时展现在人们的面前。在其发展演变的过程中,催生了包括电视、投影机等多种显示设备。电视机从黑白电视、彩色电视、液晶、等离子电视向智能、互联网电视飞速发展;投影机更是历经CRT被淘汰之后达到一个崭新的高度……

那些过去的产品也和它们曾经播放过的图像一样,历经岁月磨砺依然令人难以忘怀。随后,“影音新生活”还将为大家带来更多关于视频和音频技术的相关介绍,敬请期待。


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