无线高清传输技术与IPTV技术浅析

【中心议题】

•     *介绍了无线高清传输技术的产生特点
•     *探讨了无线高清传输技术的发展趋势

【解决方案】

•     *采用单向传输方式
•     *STB+TV方式

0　引言

宽带网络和无线接入技术的飞速发展,极大地扩展了宽带业务的应用范围。电视节目不仅可以通过线缆传输到电视上看,还可以利用宽带网络通过手机、电脑或机顶盒连接形式收看,这就是互联网电视IPTV(Internet Protocol Television)技术。它能使音频和视频数据以IP包的方式,在不同物理网络中,安全有效地传送给不同用户。IPTV系统技术将广播、电信和计算机三个领域的技术有效地结合在一起,为用户提供崭新的技术服务。

由于IPTV的灵活性,它能够以不同的方式与传统的电视或电信行业相结合。电视行业把IPTV看作是数字电视的扩充,可以通过IPoverDVB(DVB, Digital Video Broadcasting)技术实现。而电信行业则把IPTV看成IP网络上的一个增值业务,采用TVoverIP的方式实现。由于各行业采用不同的技术去实现IPTV,使其用户终端形式也大有不同。数字电视是以线缆和卫星传送信号,用户终端是卫星机顶盒+电视(STB-S+TV:STB,Set Top Boxes)或电缆机顶盒+电视(STB-C+TV);电信用户的IPTV终端主要有三种类型:个人电脑+软件播放器、电视机+机顶盒以及用于移动流媒体平台的多媒体手机。

近年来,随着无线技术的进步,无线传输技术由于其固有的优点,利用无线传输高清视频开始进入家庭。现在已有几个无线高清联盟崭露头角,无线高清传输联盟WirelessHD和无线高清接口联盟WHDI(Wireless Home Digital Interface)就是其中的代表。

1　无线高清传输技术的出现

随着高清平板电视、手持电视和笔记本电脑等多种播放终端的使用,看电视已经不再局限于客厅里的某个固定位置,而是随时随地都需要能够获得电视信号。因此,无线高清传输取代传统的线缆成为一大趋势。

目前国外一些大公司积极推进无线高清技术的发展,推出了各自的高清无线传输系统。例如,索尼公司推出了位置可自由移动的无线影音传输组合LF-W1BR。它利用IEEE802.11b/g无线传输技术,频率带宽可达到2.4GHz,可以传输1080i或720P高清信号。LF-W1BR的最大特点是让家居影音生活变得更加灵活丰富。但是,随着支持高清多媒体家庭影院所需的复杂设备越来越多,各种设备之间的连接接踵而至,采用IEEE802.11b/g无线局域网传输标准的LF-W1BR业已难以应对,再加上它的传输速率不够高,因此市场迫切需求新的无线高清视频标准支持。可喜的是,WirelessHD与WHDI两大联盟在2008年推出了新的无线高清视频标准,这标志着用户将不再需要各种支持高清多媒体家庭影院所需的复杂设备之间的复杂连接。

经过多年的积极探究,几乎所有著名电视制造商,如日立,索尼、夏普、摩托罗拉和三星等公司都已经推出或计划利用WHDI发送经过压缩的高清视频信号的无线电视产品。

WHDI是由以色列芯片公司Amimon为主开发的技术,它以802.11n为技术基础,工作在5GHz频段,在40MHz的通道内支持3Gbps的高速传输。WHDI传输范围可达30米,适合空间较大的家庭。

WirelessHD是WHDI的竞争对手,其技术基于无线技术新兴公司SiBeam采用的60GHz超高频段传送高分辨率影音的技术。它能传送分辨率高达1920x1080p未经压缩的高清视频,只要将相关影音设备置于电波可传递范围内,不需任何接线就可传递画面,延迟时间5~15毫秒。VIZIO和LG公司相继推出内建WirelessHD的电视产品。此外,日本的一些主要设备厂商,如日立、先锋、夏普、Denon和Onkyo等都陆续加入WirelessHD联盟。可以预料,将有更多整合了WirelessHD技术的影音设备产品面世。

WirelessHD因其工作在60GHz,其带宽远远大于WHDI,可支持以4Gbps的速率传送未压缩的高清视频。而WHDI的传输数率只有3Gbps,且由于技术上的特性,使其在传输过程中虽无需压缩,但常会有部分难易察觉的数据损失发生。

由于超高频电波的传播特性,WirelessHD的传输距离只能达到10米,并且基本没有穿墙能力,只能在单个房间内工作,提供较好的画质。而WHDI适合为空间较大的家庭提供无线音视频娱乐信号。

2　无线高清传输技术的特点

WirelessHD和WHD技术在传输过程中,都是采用单向传输方式。例如:利用蓝光影碟机等播放设备进行信号发射;投影机和平板电视等显示设备负责信号接收。最新的WHDI标准甚至支持3D立体技术和下一代4k×2k高清分辨率格式。但是,拥有新标准的电子产品很希望得到索尼LF-W1BR同等的传输距离和高穿透能力。

3　无线高清IPTV的发展趋势

目前有多种类型的终端可以实现IPTV业务,其中机顶盒+电视机的组合是最为实用和被广大消费者接受的方式。首先是这种方式最符合人们的生活习惯,从人体工程学角度,最为舒适的观赏姿势是后仰30度。传统Internet视频用户是用PC作为显示终端,操作电脑的姿势是前倾30度,因此长时间操作电脑容易患颈椎病和肩周炎等疾病。

利用STB+TV方式不仅可以观看电视节目,还可以在客厅浏览互联网的内容,将宽带用户从上网族扩展到非上网族,利用互联网聊QQ和收发邮件等。

因此,STB+TV将成为IPTV业务的主流终端。3G手机是IPTV的移动终端系统的另一热点。利用IPTV技术的3G手机能够处理音乐、图像和视频流等多媒体,并利用无线通信网络和互联网相结合提供网页浏览、电视会议、电子商务、网络电视和视频电话等各种媒体服务。

IPTV在移动终端应用中还有一些需要解决的问题。首当其冲的是观看效果,现今无论采用什么技术播放的图像,其速度多少都受到网络速度的制约,难以达到像电视一样实时传输的平滑效果。尽管现在利用手机观看网络视频的效果还不错,但移动视频业务还限于少数高端用户使用。随着IPTV业务的普及和发展,移动用户量将迅速攀升,手机处理能力和网络带宽可能会成为一个瓶颈。目前手机的待机时间太短,无法与IPTV移动终端的强大功能相匹配,一部影片一般至少90分钟,消耗电量将十分惊人。利用现有的手机电源观看一小段节目尚可,但想看完一部长片就需要不断更换电池,这对于IPTV业务来说无疑是个难题。

此外IPTV业务在3G手机上的应用,还需要考虑移动宽带和固定宽带的价格差异如何在统一的业务中进行协调。而且机顶盒、PC客户端和手机等不同的接入方式的资费核算,还需要运营商进行重新评估,以此增大服务的覆盖广度和深度。随着IPTV应用的普及与推广,IPTV融合3G的应用将得到更好的发展。

综上所述,IPTV能够更好地适应当今飞速发展的科技趋势,能充分有效地利用强大的网络资源。它不同于传统的有线电视,也不同于经典的数字电视,极具个性化与互动性,将是未来的家庭娱乐的核心。