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无线非压缩高清晰电视解决方案分析

时间:05-04 来源:数字电视 点击:

比特进行保护,从而维持了良好的视频质量和信道的有效使用。

WHDI接受视频流并按照视觉重要性把它分拆成多个级别。这些不同的要素然后能被映射到无线信道上,所采取的方法使更重要的视觉信息可获得更多信道资源(如更多噪声保护)、而重要性稍差的视觉信息获得更小信道资源(如更少噪声保护)。

从而产生的结果是,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,因此,重要性稍差的视频信息的误码率比重要信息的误码率要高很多。

然而,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。眼睛和大脑是WHDI系统的一个组成部分:它们使出现在LSB上的细小错误被平滑了。

WHDI把这种新颖的视频调制解调器与一种先进的以5GHz免授权频段操作的多输入多输出(MIMO) OFDM调制解调器结合起来。

这种方法已经得到证实,在100英尺范围内并通过多个墙体时,利用20MHz信道和4x5 MIMO能传输未压缩的720p和1080i (1.5 Gbps的视频)的视频流。在5GHz免授权频段内用40MHz信道,未压缩的1080p(3Gbps的视频)能被传输类似的距离。

由于WHDI不能进行任何实时压缩(只能视频优先),结果的系统在硅尺寸方面具有非常低的复杂性,从而使无线未压缩HDTV的传输可以用非常低成本的解决方案来实现。

此外,由于不需要压缩,导致整体传输延迟还不到1毫秒,因此,视频和音频流之间不需要复杂的同步,并且使需要像游戏这样快速响应的应用成为可能。

专用/扩展 UWB方案

通过采用一种在3.1-10.6GHz频段内的特高带宽调制,UWB具有非常高的比特率链路。为了确保UWB不会干扰正在相同频段进行操作并经过授权的窄带发射器,UWB发射功率受到调整器的严格限制。

尽管UWB是用来定义采用特高带宽(高于500Mhz)的发射器的通用术语,然而它经常被定义为:WiMedia个人局域网标准。

由WiMedia联盟推动的这一标准,使短程无线链路的速率高达480Mbps。这使得像无线USB(用于无线连接到计算机外围设备)这样的应用,以及短距离的多个压缩视频流的传输(房间内少于30英尺)成为可能。

然而,这种标准不是设计用来传输需要更高速率的未压缩HDTV的。尽管UWB的峰值标称速率被指定为480Mbps,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。

有几家新兴公司正试图采用基本(baseline) 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,从而来支持未压缩HDTV。

由于信道性能受到由美国通信委员会(FCC)(和全球其它管理机构)所设定的功率极限的严格限制,这些"扩展的UWB"方案以非常接近信道性能极限的方式工作。

它们能在10英尺视线的短距离内可能提供高质量未压缩视频链路,但是如果房间内有其它的UWB发射器(如无线USB装置),或者如果邻居的房间内有功率强大的经授权的发射器(如手机基站),视频质量可能会严重地退化,传输范围也显著的缩短。采用这种方法,更大范围及非视线内的操作均会受到极大的挑战。

全球规则环境对基于UWB的无线视频方法提出了额外的挑战。UWB没有与5GHz免授权频段一样相同的全球应用状况;与美国相比,在欧洲就可用的频谱和功率限定而言,UWB规则有更多的限制,这使得要支持即使在短距离内的基于UWB的未压缩视频链路几乎是不可能的。

UWB与压缩技术的结合

即使采用UWB传输未压缩HDTV上面临挑战,甚至采用专有的增强技术,仍有大量公司通过把标准UWB方案(以WiMedia为基础)与压缩/未压缩引擎相结合来满足未压缩视频链路的需要。

这些方案接受未压缩HDTV视频,实时压缩视频,然后通过UWB链路对它进行传输,在被压缩的视频流被实时的解码后,以未压缩的形式在输出端予以提供。

过去,在无线视频链路中采用实时MPEG解码或H.264解码的尝试都失败了,这是因为视频质量的显著降低和这些编码器引起的高延迟。此外,这些视频压缩格式对信道错误也非常敏感。

可能一直被建议用于无线HDMI链路的唯一可行压缩方案是采用图像压缩方法,或者采用动态JPEG方案,或者甚至采用更好的动态JPEG2000来压缩视频。动态JPEG 2000对每个帧分别进行压缩,而不需要采用像在MPEG中所需的运动估值(MC)。

这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。JPEG 2000也许是市场中最好的图像压缩方法。但是,这种

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