首页 > 微波/射频 > RF技术文章 > LINK_KW: 扩展UWB, 60GHz solution, Motion JPEG

LINK_KW: 扩展UWB, 60GHz solution, Motion JPEG

录入：edatop.com 点击：

UWB与压缩相结合

即便是利用扩展的UWB来传送无压缩的HDTV面临许多挑战，仍然有许多公司在研究如何解决无压缩视频链路的需求，他们利用标准的UWB方案(基于WiMedia)与压缩/解压缩引擎相结合方案。

该方案接受无压缩的HDTV视频，进行实时压缩后用UWB链路传输，然后对压缩的视频进行实时解压缩，在输出端提供无压缩视频格式。

曾经试图在无线链路中采用实时的MPEG编码或H.26?编码，但都失败了，原因是视频质量大大下降，并且编码器产生了很大的延迟。而且，这些压缩格式对信道误码也比较敏感。

可能能够满足无线HDMI链路的唯一可行方案是采用图像压缩方案，用运动图像JPEG(M-JPEG)方式压缩视频，如果要更好的话，用M-JPEG 2000。M-JPEG 2000单独地压缩每一帧，并且不像MPEG那样需要运动估计。

这种方案具有较好的视频质量(虽然压缩比会损害一点)和较小的延迟。JPEG 2000可能是目前最好的图像压缩方案。但是，高质量来自于高成本，因为该技术基于非常复杂的算法，从而导致系统成本增高。

尽管JPEG 2000一开始是专为数字照像机设计的，并具有比一般的JPEG高得多的压缩比，但由于成本太高却很少用于数字照像机。在无线HDMI中，如果打算采用WiMedia UWB，JPEG 2000可能是唯一的选择，不过系统成本将会非常高，因为要采用非常复杂的压缩引擎。

尽管M-JPEG 2000能够提供比其他压缩方法更高的视频质量，但要想传送无压缩的视频仍然不够理想。压缩损失尽管有限，但也不可忽视。还有，M-JPEG 2000虽然比MPEG更加健壮，但仍对信道误码敏感，这将导致额外的传输损失。图2所示为UWB与压缩技术相结合的方案框图。

图2：UWB与压缩技术相结合的方案框图

对于对视频质量不敏感的无线HDMI配件(软件狗)来说，这些缺点再加上UWB的距离较短使得这种方法的应用受到极大的限制；而对于高端的HDTV以及投影仪，由于压缩引起的质量降低也是不可接受的。

60GHz频段

一批公司正在联合推进利用60GHz来传输无线无压缩的HDTV。60GHz是一个广泛开放的免许可频段，能够满足像无线无压缩HDTV这样的高带宽应用。

尽管这个未用的新频段具有许多潜在优势，工作在该频段的产品距离商用还比较远。在商用之前还有许多问题需要解决。与非常成熟的5GHz 射频相比，60GHz 射频的成本仍然非常高。另外，60GHz波束方向性强，因此需要对天线进行校准。

为了解决这一问题，通过开发舵盘波束(steered-beam)天线进行了很多尝试。但是该方案距离经济实用尚待时日。对于60GHz频段产品还有其他一些挑战，例如，相位噪声太高，这将限制了单位带宽的比特率。实际上，基于60GHz的产品可能到2009-2010年才能商用化，即便到那时，一开始所能提供的覆盖距离可能还是非常有限，这是因为该频段的传播特性太差。

根据上述分析，尽管60GHz频段对于未来的无线无压缩HDTV应用具有许多潜在的优势，但至少它只能适用于超短距离应用。

尽管5GHz免许可频段可以提供丰富的频谱，可满足不远的将来绝大多数家庭应用(30个非重叠信道应该足以满足各类家庭应用，像WHDI和802.11n)，但在具有许多监视器(例如企业应用环境)或者在超高分辨率监视器(4-8Mpixels/帧)普及时，60GHz将有更好的机会。

无论如何，目前的60GHz方案无法支持上述具有挑战性的应用场合，原因在于方案中用的是数据调制解调方案。但是，如果将WFDI与60GHz RF相结合，将能满足绝大多数的应用，包括超高分辨率的监视器(例如8MPixel, 120Hz)。

本文小结

无线无压缩HDTV是一个新兴的和令人激动的领域，该领域将重新定义从视频源到显示器之间的连接方式。上述这些方案不仅能够替换掉令人讨厌且不美观的连接线，由此简化平板电视和监视器的安装，而且还给使用连线困难的场合提供了另外一种选择。例如，目前将PC连接到电视就限于采用802.11的压缩文件格式的数据流。利用远距离基于WHDI的无线无压缩HDMI，人们可以把位于卧室或家庭办公室中的台式PC连接到客厅中的电视，从而可以在电视上实现PC应用，包括游戏和其它多媒体应用。图3绘出了不同标准的视频质量和覆盖距离。

图3：视频质量和覆盖距离总结