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信息家电与影音传输的无线网络应用方案

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IEEE802.11n技术在芯片、传输技术、天线技术都呈现相对成熟状态,且相关解决方案的料件成本已具价格优势。(测试设备屏幕截图)
IEEE802.11n技术在芯片、传输技术、天线技术都呈现相对成熟状态,且相关解决方案的料件成本已具价格优势。(测试设备屏幕截图)

Wi-Fi技术持续发烧,不只PC/NB全面性将有线网络逐步改用无线技术整合应用,连家庭娱乐应用也开始逐步导入无线网络应用环境,除善用Wi-Fi技术的网络无线化优势,让家电直接衔接无线云服务,也透过更高速的多天线与新一代无线网络技术,扩充影音娱乐内容无线传输应用...

Wi-Fi无线网络技术,一直是PC与NB产品大量采行的无线应用技术,在应用层面目前多以延伸原有具局限性的有线网络、导入无线应用的技术方案,以无线接取、收发的形式,达成IP以太网络应用环境的基本条件。

IEEE802.11ac虽在传输效能与未来应用扩展性较高,但实际上却在料件成本与开发方案的成熟度相对限制较多。AppliedMicro

IEEE802.11ac虽在传输效能与未来应用扩展性较高,但实际上却在料件成本与开发方案的成熟度相对限制较多。AppliedMicro

未来更多云应用可以令3C与IT产品,直接与家中支持无线网络传输技术电视连接,扩充应用型态。Logitech

未来更多云应用可以令3C与IT产品,直接与家中支持无线网络传输技术电视连接,扩充应用型态。Logitech

利用多天线传输技术,可让传输数据量增加,同时数据传输更稳定。TRENDnet

利用多天线传输技术,可让传输数据量增加,同时数据传输更稳定。TRENDnet

使用MiMo传输技术,搭配多天线设置,可满足提升传输数据量的设计需求。Cisco

使用MiMo传输技术,搭配多天线设置,可满足提升传输数据量的设计需求。Cisco

而无线化的以太网络应用环境,不只在IT与3C产业获得大量采行,其增产品或周边的便利性网络应用方案,也开始受家电产业青睐,逐步导入所谓的「信息家电」应用产品的基础网络连接技术,透过无线化的IP网络连接支持,进而让家电彼此可互相沟通甚至取用便捷的云运算资源,这对家电产业而言,等于是可令产品产生加值效益的绝佳应用方案。

Wi-Fi技术与时俱进 衔接家电无线化应用

在IA信息家电大量导入无线应用的同时,基本上Wi-Fi技术也正与时俱进,面对IT与3C产品日益增加的云资源取用需求,在传输效能逐版本提出更高速的数据传输应用支持,而Wi-Fi技术的持续强化,也能衔接信息家电对无线应用的需求,甚至在影音家电的应用环境下,还需要较IT、3C产业更前端的Wi-Fi支持,以满足未来更丰富、大量的高分辨率影音、3D影音娱乐内容的无线化传输应用。

尤其在以IP以太网络支持为前提的早期Wi-Fi无线技术,在面对影音大量数据传输应用,却出现了无线数据传输效能瓶颈,同时传输带宽也出现新的临界点,这在单纯IP型态的无线网络环境,或许对用户体验的影响不算大,因为数据型态的网络数据传输应用,当碰到网络效能不彰状况时,顶多让下载进度条的完成进度时间拉长,对于数据的撷取与应用影响不大,但若是高分辨率的视听娱乐影音在传输层面出现瓶颈,用户会直接感受视讯内容劣化,甚至是影音出现断续、马赛克等问题,影响使用体验甚巨。

目前家电影音的无线化设计,最直接的效益就是可以让电视、视听设备摆脱繁复的接线,在早期数码化或大量视听娱乐内容,可以透过数码化的影音线材进行传输,像是DVI或是HDMI/DisplayPort传输线材与对应技术完成,有线型态的传输线材,目前仍可对应1080p、甚是4K resolution的4,096 x 3,112分辨率高达12,746,752像素的影音传输,仍可利用实体线材来满足数码视讯的传输应用目标,但若转换传输机制,换上Wi-Fi技术来改善原有的线材限制问题,这时光是4K resolution应用的产生数据量,就非现有Wi-Fi技术所能轻易支持,而必须针对数码影音的应用环境思考强化影音传输需要的无线网络技术。

视听影音无线应用 传输数据量超越IT/3C应用

即便Wi-Fi技术已能满足笔记本电脑?桌上型电脑应用、持续强化支持效能,但实际上笔记本电脑或是桌上型电脑的应用型态,其产生的巨大数据量与数码影音娱乐的数据量相较,仍显得较无提升传输带宽的急迫需要。

即便家用影音环境,对于Wi-Fi无线应用支持需求急迫,但实际上家电产品对于技术方案的需求,相对较IT或3C产品有着更高的价格敏感度,即便无线方案可同时满足回溯兼容甚至更高效能的传输速率支持,但只要解决方案单价过高依旧无法受家电厂商青睐,反而是选择现有技术成熟度较高、同时又具备较高的功能扩展特性的技术方案,较适合家电产品应用,而既有的Wi-Fi技术,则以IEEE802.11n技术,在现有支持传输效能、与未来性的功能扩充弹性与扩展性,具备最佳化家电与影音传输应用的首选方案。

基本上IEEE802.11n技术,可利用多视讯串流,将原有单一频道的视讯拆解成多频道的视讯透过MiMo天线技术同时进行传输,而接收方同样采取多天线技术进行数据接取,等于可同时扩展传输数据的传输上限,像是高通即有推出针对数码影音应用设计的Wi-Fi解决方案,利用802.11n技术底层基础,搭配3X3 MiMo天线技术达到同时以802.11n传输3组视讯串流的应用环境。

透过收发芯片演算法支持 降低传输数据量

而在以往发射端、数据接收端在处理大量数据实时传输时,都会碰到处理芯片的MIPS传输瓶颈,因为电视芯片毕竟不是3C或IT产品,电视芯片本身的MIPS数即相当有限,对于传输大量影音视讯而言数据传递是一回事,接收到数据后的再处理,反而是最关键的环节,此时除了传输技术的进阶升级外,电视处理芯片也必须同步升级,以对应更进阶的高端视听影音数据处理呈现应用。较节约成本的作法,是将传输前的数据先以视讯编解码器与特定的演算法,进行数据简化处理,而接收数据部分也能针对接取的数据进行还原,借此降低对电视处理芯片的依赖度、减轻电视处理芯片的处理负荷。

而透过演算法与实时处理型态,除可让传输与接收转换数据的工作负荷降低外,同时,传输过程可能产生的干扰问题,也因为采ICP/IP全数码数据传输途径进行,自然对于类比传送容易出现距离、信号衰减与杂讯干扰问题,可以将相关问题降到最低,同时,透过Wi-Fi的传输环境的演算技术,实时计算传输影音数码内容的最佳功率与形式,让无线芯片可采行最具效益的运作型态进行数据传输,不只能达到节约耗能效果,也能让传输品质可以适时提高,以智能化的设计强化传输机制的传送、接收品质,同时又能达到延长设备寿命的效用。

利用技术手段 使Wi-Fi芯片更符合家电应用需求

透过整合的Wi-Fi方案,802.11n令可在低密度同位检验(LDPC)、时空区块编码(STBC)功能,进一步增无线高分辨率视讯串流之传输范围,以减少传输范围覆盖不足点问题,甚至目前已有相关芯片业者,开发高度整合的Wi-Fi解决方案,如同时提供蓝牙或多元网络、技术方案,甚至缩小整合芯片的占位面积,简化设计方式快速满足播放机、电视机无线化的设计需求。

观察现有的802.11n,虽然在增传输效能的弹性,仍不如新一代的802.11ac无线传输技术,但实际的状况是,家电厂商仍无法直接采行最新的无线传输技术,一方面是802.11ac传输技术使用的芯片解决方案仍持续发展中,相关解决方案的料件成本较高,同时,技术实践后的验证成本也有相同的偏高问题,同时相关设计的经验与成熟度仍须时间持续考验与累积,在家电应用层面应会较青睐技术相对成熟的802.11n技术来进行产品设计与功能整合。

同时,家电产品若碰到较大的传输技术变革,如仅自1080p无线化传输跳跃升级4K resolution无线技术支持,可能的发展应不需思考802.11n该如何改善传输架构满足应用需求,反而可以思考折衷采行PLC(Power Line Communication)电力线网络支持的形态,来架构4K resolution应用实线传输的应用基础条件,或是与无线、有线双重支持的形态来进行功能升级,满足未来当无线网络技术无法支持实的技术扩充备援方案。


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