无线高清 WirelessHD 1.1全面解析

E时代带给大家便利的同时，也带来了繁杂的线缆。面对PC、数字家电身后如蜘蛛网般的各种线缆，摆脱线缆的束缚实现全高清信号的传输，成为用户追求的梦想。随着无线高清联盟(The WirelessHD Consortium)在2010年5月11日正式公布新一代无线高清标准WirelessHD 1.1，让梦想又离现实近了一步。

群雄并起，目前全高清传输标准概况

蓝牙传输虽然“龟速”，但却给手机、耳机用户以极大的方便，让用户无需连接线缆就能传输小文件或欣赏音乐。Wi-Fi亦是有名的无线典型应用，通过WLAN的连接让用户无需在PC与PC、屋与屋之间布设双绞线就能实现文件共享或多机上网。但它们却难以满足无损高清信号的传输需求。

为此，新一代的高清数据传输技术层出不穷。目前正热门的IEEE 802.11n新标准，在各种有损高压缩技术的支持下，已能满足压缩720P/1080P高清信号的传输需求，但多年来试图通过有线乃至无线方式无损无压缩的传输影音信号才是用户的终极愿望。低带宽下的有损数字信号传输，要么会影响画质，要么会因延迟而让传输效果捉襟见肘。

如何能在各种数码设备间实现无损高清信号的传输，是消费者关注的焦点。

有线高清传输方案在这方面率先获得突破。已经广泛应用的HDMI 1.3a标准带宽从165MHz/4.95Gbps提高到了340MHz/10.2Gbps。新的HDMI 1.4标准则整合以太网通道和音频返回通道，支持通用3D格式和分辨率，高可同时传送两条1080P分辨率的3D视频流。可支持4K×2K(包含3840×2160或4096×2160)特高清信号传输，四倍于目前的1080P。

在DisplayPort(简称DP)技术方面，新的DP 1.2标准比前代DP 1.1a标准传输率提高了一倍(从10.8Gbps提升至21.6Gbps)，可以极大提升设备的显示分辨率、色深、刷新率、多显能力。这让DP 1.2可以支持全高清120Hz 3D立体显示、4K×2K分辨率、更高色彩范围。

有线高清标准为无线高清标准树立了标杆。在无线高清标准方面，WHDI(Wireless Home Digital Interface，无线HDMI )是先行者之一。其基于5GH z 频段，频宽占用约为20MHz(1080i /720P)/40MHz(1080P)，可支持高3Gbps的视频数据传输速率，有效传输距离可达30米，信号可穿透墙壁。但其速率仍不能完全的满足无压缩传输全高清(1080P)视频的需求。

 
WirelessHD是毫米波技术的代表技术

WirelessHD(简称WirelessHD，下文同)则是另一种倍受关注的无线高清标准。WirelessHD联盟成立于2005年，是首个针对消费电子、个人计算和移动设备无线影音应用的60GHz标准组织。WirelessHD通过60GHz毫米波波段进行数据传输，传输距离可达10米，WirelessHD 1.0标准的高传输速率为4～5Gbps。其传输速率已可和有线HDMI 1.2标准相媲美，能实现无损无压缩的全高清视频(1080P)传输。

媲美有线高清，WirelessHD 1.1技术全面解析

新的WirelessHD 1.1标准向下兼容1.0版标准。虽然无线高清联盟并没有详细的公开新一代无线高清标准WirelessHD 1.1的技术特点，但我们通过对其技术特点逐一剖析，仍能达到全面的认识该技术的目的。

1.优化的架构，更高的速度

做为毫米波(毫米波指波长1～10毫米的电磁波，频率范围300GHz～30GHz)无线传输技术的代表，WirelessHD 1.0已能打动人心，但要在竞争激烈的高清传输市场中脱颖而出，更先进的标准仍是决定消费者取向与天平倾向的重要因素。为此，在WirelessHD 1.0标准的基础上，WirelessHD 1.1具备优化的架构，在A/V流传输、文件传送中可处理Gb级别数据率，同时连接功耗更低；高数据传输率可达10～28Gbps，可更好的满足更高分辨率、更深色彩、更高帧率、更高数据传输率等未来高清应用需求的需要。

10～28Gbps的数据传输率，就算对现有主流有线高清传输标准来说，这也是可以傲视群雄的速率。WirelessHD 1.1之所以能达到这样的数据传输率，与毫米波极宽的带宽特性不无相关。大家知道，在毫米波频率范围内可实现近270GHz的带宽。即使考虑大气吸收，在大气中传播时只使用四个主要“大气窗口(大气窗口是指大气衰减不严重的毫米波波段)”其总带宽也可达135GHz，5倍于其它微波波段带宽之和。而WirelessHD使用的频率为60GHz，它的免授权频带在57GHz～66GHz之间，分为四个频道(信道)，其起始截止频率分别为：57.240GHz～59.400GHz(1信道)、59.400GHz～61.560GHz(2信道)、62.560 GHz～63.720GHz(3信道)、63.720GHz～65.880GHz(4信道)，在这样宽的频带支持下，毫米波无线传输技术不想实现高速传输都难。

 
新的WirelessHD标准可更好的兼顾性能和能效

在架构方面，为了更好地应对不同无线传输应用需求，WirelessHD在PHY层定义了两种传输架构，一为HRP(High rate PHY，高速数据传输)，一为LRP(Low rate PHY，低速数据传输)。HRP主要以高数据率传输HD图像，而LRP可主要用于传输设备间的控制信号或低速率信号传输。

对于需求较高的用户或在点对点传输应用的场合，就优先使用HRP高速数据传输方案，可轻松实现Gbps级的数据传输应用。并且，在WirelessHD 1.1中无线高清联盟对该架构进一步做了优化，通过更智能的波束成形、波束定向技术和算法，增加系统容量、优化客户端连接改善无线客户端的接入性能，可更好实现客户端的负载均衡，让WirelessHD标准可轻松达到10Gbps级别的传输速率，满足未压缩高清的视频传输的需求。而且，可以相信的是，在必要的情况，WirelessHD亦可利用流行的双频捆绑、MIMO等传输增强技术来获得更高或更稳定的传输速率。如果同时出现两个全高清设备(如电视和投影机)共同传输信号，那它们还可分享带宽。

LRP低速数据传输是为更好地满足点对多点传输需求设定的方案，其能提供Mbps等级乃至Gbps等级的传输速率，以达到WVAN广播类数据业务传输的需求，也能更好的通过降低能耗来满足常见低需求数据传输或音频和MAC层命令集的传送需求，使WirelessHD能做到性能和效能、能效兼顾，这与移动CPU常备的频率自动调整技术异曲同工。

并且，无线高清联盟在WirelessHD 1.1中进一步增强了对视频技术的支持，新增了对数据业务的支持，可利用其更宽的网络带宽实现对数据业务的更大化支持，使WirelessHD能更好地满足WVAN(无线视域网)和WPAN(无线个域网) 用户的需求。这让WirelessHD 1.1值得关注。

2.支持4K分辨率，迈向特高清

影音技术的发展如浩瀚宇宙一样，难以找到止境。如果嫌WirelessHD 1.1给出的10～28Gbps数据传输率不够直观，那么WirelessHD 1.1支持4K分辨率，支持分辨率高可达4096×2160，四倍于1080P可媲美主流的数字影院，则可更直观的让我们感受到这种进步。

分辨率的不断跃进对传输显示设备提出了更高要求

众所周知，显示分辨率一直以来都是推动显示技术/显示设备、数据传输技术及设备向前发展的原动力之一。从QVGA、VGA、SVGA、XGA、720P，再到流行的1080P(1920×1080)，显示技术在不断提升。为了满足用户对清晰度无休止的追求，目前影院中使用的数字放映机大都具备2K(2048×1080)和4K(4096×2160)的分辨率。4K数字放映的图像质量已能全面超越35mm胶片放映的水平，能使观众欣赏到更具感染力和震撼力的画面。

高分辨率可带来更广阔的视觉空间

从特高清技术发展的现状来看，国际电信联盟在其公开的ITU-R BT.1769建议书中明确了两种未来的特高清电视(UHDTV，Ultra-high definition television)规格，这就是4K级像素的UHDTV1(3840×2160)和8K级像素的UHDTV2(7680×4320)。相比目前1K级的普通高清标准(1280×720)、2K级的全高清标准(1920×1080)，其进步是明显的。在分辨率上，4K级像素的UHDTV1(3840×2160)便能提供4倍于目前全高清标准的清晰度；而UHDTV2(7680×4320)更是能提供16倍于目前全高清标准的清晰度，这对于现有硬件解码、显示、传输技术来说是一种巨大的挑战。UHDTV2视频在未压缩时码率高达24Gbps，DP 1.2标准也不能完全满足该级别视频的未压缩传输需求，而WirelessHD 1.1高支持28Gbps传输带宽，未雨绸缪的为这种未来传输标准做好了铺垫。

总之，虽然WirelessHD 1.1只宣称其已能满足4K级分辨率图像传输的需求，但如果其高数据传输率真能达到28Gbps，那么满足8K分辨率视频传输需求也没问题。展示了毫米波技术强大的带宽拓展能力，值得拭目以待。

3.全面支持3D格式和分辨率

在《阿凡达》的推波助澜下，3D显示(立体显示)技术“忽如一夜春风来”迅速串红。3D显示作为极有应用前景的虚拟现实关键技术，可使人在虚拟世界里更有身临其境之感，可使各种模拟器的仿真更加逼真。而要想获得更逼真的3D显示效果，分辨率和带宽都是重要的因素，在环幕(环幕是一种能表现水平360度范围内全部景物的特殊形式电影，人站在圆形厅的中央被四周环绕的广阔画面包围，能产生极强的置身其中之感。)上看3D视频是一种效果，在IMAX矩形幕或球形幕影院看3D视频又是一种效果；在普通数字影院看3D视频是一种效果，在数字电视或显示器上看又分别是一种效果。但无论哪一种方案，分辨率和传输带宽都是实现这种应用的关键，低分辨率的3D图像和全高清的3D图像在画面宽度和沉浸感上可存在巨大差别。

高速率让WirelessHD 1.1支持各种3D格式得心应手

如市面上支持3D显示的PC方案大都采用的是NVIDIA 3D Vision解决方案，该技术除了需要NVIDIA显卡、专用的立体眼镜之外，还需要液晶显示器具备120Hz刷新率。液晶显示器刷新率从60Hz提升到120Hz，意味着显示带宽的提升，这让单通道DVI线以及D-Sub线这类线揽已无法提供3D全高清视频所需带宽，双通道的24针DVI线、HDMI 1.3、DP线缆成基本需求。对于无线高清传输来说也同理，自身传输带宽、传输速率和支持分辨率的大幅提升，为WirelessHD 1.1与时俱进支持3D技术打下了良好基础。这也就不难理解，继HDMI 1.4规范、DP 1.2规范纷纷将3D显示技术纳入支持范畴后，无线高清联盟也能与时俱进表示新WirelessHD 1.1标准可支持通用的3D立体格式和分辨率——如左右分离、左右合成、上下合成、交错等3D显示格式。

并且，在实际3Gbps的数据传输率已能满足未压缩的1080P影音信号传输需求的状况下，从WirelessHD 1.1所支持的高数据传输率来看，其不仅可满足1080P的3D显示需求，也为未来在家庭影院中实现真正胶片级的4K分辨率的特高清3D显示打下了基础。这样的液晶显示器、数字电视和投影机正开始出现，WirelessHD实现这样的3D展示能力将只是水到渠成。

4.其它方面的改进

面向WVAN( 无线视频局域网) 理念的WirelessHD为了在应用层面更大的拓展，此番也开始更全面的支持WPAN(无线个人局域网)数据的传输方式。从技术特点上来看，WPAN设备支持固定和移动设备的同步文件传输，还提供了互联网访问IP连接、无线高清设备联网技术，让一个主设备可同时与网内的多个从设备相连进行通信或资源共享，这让WirelessHD不仅可在点对点数据传输领域大显身手，在进行点对多点的无线高清组网时也会更便利。此外，作为面向数字家电产品推出的无线高清技术，无线高清联盟在新的WirelessHD 1.1标准中也加强了对IT类便携设备的支持，可满足低功耗便携设备(智能手机、MID、上网本、MP4等)传输无损视频的需求。

而在至关重要的版权费问题方面，WirelessHD 1.1标准也脚踏实地迈进了一步。WirelessHD本身支持DTCP(Digital Transmission Content Protection)数字传输内容保护，可保护娱乐内容在经过基于IP的有线或无线家庭网络、IEEE 1394以及USB接口等双向数字接口时，免遭未授权拷贝或篡改。其扩展版本DTCP-IP更支持各种IP使用模式，可更好地满足内容在设备之间交换时的保护需求，并提供更好的兼容性。

并且，WirelessHD 1.1标准明确支持HDCP 2.0，确保在IT设备中应用的兼容性。众所周知，现在和未来的高清标准大都支持HDCP 2.0内容保护，该规范号称是唯一支持多媒体内容流传输和拷贝的标准。HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection，高带宽数字内容保护技术)规范由好莱坞与半导体界巨人Intel合作发开，当用户进行非法复制时，该技术会进行干扰，降低复制出来的影像的质量，从而对内容进行保护。HDCP 1.0仅支持一对一(点对点)的数字内容保护，而新的HDCP 2.0能够支持一对多(点对多点)或者多对多(多点对多点)保护，能让无线高清在进行多点传输应用时更彻底的展示带宽优势，与时俱进。

毫米波之战，未来无线高清市场展望

在无线传输市场上，其实还有以UWB(ultra wideband，超宽带无线技术)技术为基石的WUSB(理论速率480Mbps)，及兼容802.11标准的蓝牙3.0(大传输速率24Mbps，仍主要立足于在WPAN内进行压缩数据传输)技术存在，但限于其有限的传输带宽及不同的应用范畴，这类标准目前还难以在未压缩的全高清市场上显露锋芒。

WirelessHD强的竞争对手来自WiGig(无线吉比特联盟)。WiGig技术同样基于毫米波技术，基础标准已可提供高达7Gbps的数据传输速率，超过802.11n高速率10倍以上，同时还能保证与现有Wi-Fi设备的相容性(WiGig三频段设备可在2.4GHz、5GHz和60GHz频段工作)。由于WiGig联盟与Wi-Fi联盟拥有许多共同的会员，其成立的目标便是通过鼓励Wi-Fi企业或用户在世界范围内广泛使用60GHz无线技术，来统一下一代Multi-Gigabit(多吉比特)无线产品，所以其被视为Wi-Fi标准的天然接班人。

 
基于WirelessHD标准的产品已尝试市场化

这样在目前的无线高清市场上就主要形成了WirelessHD、WiGig、WHDI三足鼎立的局面。从各阵营的动向来看，其都宣称自身的技术具备优势，而谁能终胜出呢？笔者不是预言家。但从三者的特性上来看，WHDI受限于有限的频宽，在这方面存在“不能传输未压缩的无损全高清视频”先天劣势，其技术主导公司Amimon如不能在后续标准中对此做进一步技术突破，它在无线高清市场的前景难以一片光明。

所以，对于未来的无线高清市场，更多的厂商都更看好基于毫米波技术的WirelessHD和WiGig，其正屹立于未来无线高清标准的金字塔顶。目前WiGig联盟和Wi-Fi组织已宣布结盟，让其优势大增，但这也并不意味着WirelessHD失势，在WiGig标准发布之后的第二天，无线高清联盟便紧急推出更高水准的WirelessHD 1.1标准是其确保自己在WVAN、WPAN无线高清传输领域领先地位的必要手段，并且很多重量级的芯片级的核心厂家(如Intel、SiBEAM)亦都同时横跨无线高清联盟、无线吉比特联盟两大阵营，很难保证未来不出现两种标准或设备相互兼容的状况。

三强相遇勇者胜

WirelessHD阵营的核心技术厂商横跨两大阵营的SiBEAM已有这方面的动向——SiBEAM已推出全球首个双模WirelessHD/WiGig射频收发器和开发工具包，支持单载波和OFDM调制方案，表明未来完全可能出现三频(2.4GHz、5GHz和60GHz)四模(802.11g、802.11n、WirelessHD和WiGig)的产品，以更好的应对IT领域和家电领域用户对无线高清传输的不同需求，以更好的顺应家电和IT势不可挡的融合趋势。

而SiBEAM首席执行官John LeMoncheck对目前无线高清市场状况的表态也很有意思和代表性，“我们认为未来无线领域将是这三大主要应用技术的天下：采用Wi-Fi的无线局域网(WLAN)、采用蓝牙或WiGig的无线个域网(WPAN)和采用WirelessHD的无线视域网(WVAN)。根据对WiGig规格的评审，我们认为WirelessHD将继续为无线视域网提供佳的解决方案，而在其他应用领域，WiGig可能作为一个良好的平台来支持数据和无线局域网应用。”从而可在设备领域为不同需求的消费者提供不同的佳的连接体验。

结语

WirelessHD规范作为高清消费类电子产品无线数字接口的业内实质标准，得到全球将近50个行业龙头企业的支持，该技术是目前唯一纳入IEEE 802.15.3c全球标准的60GHz规范。此次更新反映了WirelessHD创始成员誓言确保Wi relessHD继续扩展其实用性、并不断向前发展以更好地满足未来消费者需求的坚定决心。WirelessHD联盟主席John Marshall说：“新一代WirelessHD规范所实现的传输速度巨幅增长，将使WirelessHD在满足未来高清源及显示设备对带宽的要求方面处于明显领先地位。WirelessHD将不断采用各项当今为创新的技术来满足未来消费者的需求。”这不仅是宣言也是号角，表明在未来的全高清、特高清领域，以WirelessHD、WiGig为代表的毫米波无线高清标准不容忽视。随着其技术的不断成熟、产能的不断上升、价格的不断降低，其应用价值将不输于HDMI、DP等有线标准。在未来的高清未压缩传输市场，无线高清，大有可为。

MC特约评论员 徐鹤 (思路论坛版主 冰风)

很多高清玩家在搭建家庭影院时不得不为繁琐的布线煞费苦心，而无线高清传输技术的出现或许能成为解决布线问题的唯一途径。但WirelessHD会不会步HDMI的后尘呢？技术为产品服务，产品为用户服务。从WirelessHD技术的颁布到实质性产品的普及，需要我们等待多少时日？普及成为一大因素，周边产品配套又成了另一大因素。我们一直以摩尔定律来衡量这个IT时代的技术革新速度，但我们又以什么定律来衡量我们用户接纳新技术、新产品的速度？虽然WirelessHD技术所包含的技术革新在现如今还比较难实现，但其发展方向让未来高清时代出现了端倪。