[雜誌] WirelessHD現身 高畫質影像無線傳輸
WirelessHD現身 高畫質影像無線傳輸
digitalhome 新日期:2008-05-11 記者:文圖 S.Roach
在2006年時，Matsushita、NEC、三星、LG、SiBEAM、SONY與TOSHIBA合組了WirelessHD工
作小組，並於日前正式推出WirelessHD第一版規格。如同字面所言，WirelessHD是要以無
線的方式傳送高解析度影像，支援1080p解析度，以對應未來家庭劇院的需求。
WirelessHD可以縮寫成WiHD，成員公司幾乎都是日韓3C產品大企業，只有SiBEAM是名不見
經傳的小公司，事實上WirelessHD就是根基於SiBEAM的半導體技術，而開發者是半導體學
術界的大師，研究CMOS射頻技術有相當大的成就，才能說服各廠商加入行列。
WirelessHD的需求與制訂
近年來，數位家庭蔚為風潮，許多人家中紛紛添購大尺寸數位螢幕與數位信號源，甚至
PS3或藍光播放機這類高畫質機器。在佈置這些機器時，最好使用HDMI的信號線，才能享
受原汁原味的高畫質畫面，然而這也有些不方便之處，第一是藏在暗處的電纜線越拉越多
，第二是HDMI的線長有限，經常要挪動家中擺設才能配合需求，如果能像無線網路一樣一
切無線化，在切換機器時也不需要重新插拔信號線有多好。
無線方式傳遞高解析影像是個非常巨大的挑戰，這不是幾十年前的類比電視廣播技術，傳
統上你聽過的無線電技術是一定辦不到的，而最近的商業技術，像是無線網路Wi-Fi，或
是要變成短距離無線通訊救星的UWB技術，都不可能提供此項服務。原因很簡單，光是頻
寬就不夠了，更遑論其他需求是否可以達成。
工程師在評估一種無線技術是否足以應付需求時，除了規格上可以看出該無線通訊技術頻
寬不夠之外，還有許多考量，像是一般比較少知道的BER（Bit Error Rate），可以讓似
乎頻寬夠用的無線技術立刻退出遊戲。所謂BER是說，在傳送數位資訊時，平均傳送多少
個位元後會傳錯一個位元，不要覺得一位元不重要，電腦遊戲可能用一個位元代表主角是
否仆街需要重練，一位元也可能代表銀行資料中的一百萬元！
無線傳輸技術資料有錯誤是正常的，如果一個位元錯誤都沒有，不是騙人就是在很特殊的
環境下才能達成，那資料傳錯了怎麼辦？重傳啊！不想重傳就需要錯誤糾正機制，不然就
是「射後不理」的資料便不用在意。
是否跟飛彈一樣射後不理是很重要的，兩台電腦間在傳遞資訊，像是宅男寫給正妹的情書
，雖然收到後都是直接Delete，內容還是不能出錯，一旦出錯就要重新傳遞，如果錯誤率
過高，永遠無法傳輸正確版本，這網路有跟沒有也差不多了。
不同資料錯誤率容忍度也不同
有些資料錯一些沒關係，例如.AVI檔，偶爾錯幾個byte其實無關緊要，如果播放程式寫得
夠好，就是播放時掉幾個畫面，可能頓了一下，一部電影長達兩小時，零點幾秒的失誤看
過就忘，在這種情況下，送錯資訊就不一定要重新傳遞了。
至於電視畫面資料，請注意不是.AVI檔案，而是已經解開的影片資料，已經是一格一格的
畫面，裡面的資料是畫面上每一點的顏色值，這種資料對錯誤的容忍率高出不少。本來女
主角嘴唇的顏色是紅色255，因為傳遞錯誤，變成紅色254，誤差二五五分之一，為時60分
之一秒，筆者想不出有哪一位觀眾可以體察到這種錯誤。
Wi-Fi與WUSB要傳遞的，是第一種等級的資料，也包含第二種資料，基本上就是有檢查機
制，傳錯需要重來。至於HDMI與WirelessHD，要處理的是第三者，可以容忍錯誤，錯誤率
也在忍受範圍內，但是頻寬一定要盡量拉高，因為電視畫面的資料量，比影音檔所能容納
多出很多很多。
一個1920×1080解析度的畫面，差不多要6MB才能描述完畢，一秒鐘60張畫面，所以要傳
遞360MB，接近3.6Gbps（前者是位元組，後面是位元）的資料頻寬就這樣用完了，而最重
要的一點，畫面資料是不斷產生的，不管電影是否正在播放，就算你按下暫停，這時影片
檔每秒消耗資料零位元，螢幕畫面還是繼續每秒3.6Gbit的繼續工作。
到此讀者應該知道了，可以傳遞HDTV資料的無線技術，跟可以傳遞HDTV 畫面的無線技術
是兩回事，前者已經有802.11，而且可以倚靠更好的壓縮技術，降低對頻寬的需求，如果
MPEG辦不到就改用H.264；而後者目前仍以DVI或HDMI介面為唯一選擇。
DVI跟HDMI很棒，但當你想用延長線拉長HDMI時，也許會遇到問題，這不像AV端子或色差
信號線這些類比線材，只要接頭對了儘管串接，直到影像變差為止。HDMI的機器擺設相距
太遠時，需要專用的HDMI Repeater，不但不方便，也所費甚高。
WirelessHD設計用來在點對點之間傳輸高解析數位影音信號，因為無線信號在空氣中傳遞
，不需要彎彎曲曲的藏在傢俱之間，所以佈置時可以省卻不少麻煩。
從規格看WirelessHD
以規格來看，WirelessHD是無損失傳遞，無壓縮傳送1080p等級的HD畫面。現有規格是在
今年一月制訂好的，頻寬從給電腦使用的4Gbps，到理論上限的25Gbps。現有的HDMI 1.3
的規格是10.2Gbps，在大幅修改之前，WirelessHD可以應付需求好一段時間。
至於傳輸距離，則因空氣中的氧氣分子會吸收電波，所以受到不小限制。WirelessHD可以
傳送10公尺左右，比不上Wi-Fi的數百公尺，但大部分使用者會將機器放在一起，所以仍
尚稱足夠。
WirelessHD目前沒有競爭對手，至於可以共同比較的規格，應是最新的Wireless USB （
WUSB）。WUSB使用超寬頻技術，工作頻率在 3.1~10.6GHz之間，確保480Mbps的頻寬，兩
者數字相差非常大。
SiBEAM是WirelessHD規格的制訂者，所以他們也推出了全世界第一套WirelessHD晶片「
OminLink60」，不是我們想幫他做廣告，而是因為這世界上目前也沒有第二家公司可以提
供相容規格的晶片，除了SiBEAM本身就參與規格制訂外，目前也沒多少人可以藉由CMOS半
導體技術設計可靠的60GHz無線電路。
筆者第一次知道有人要以60GHz進行無線傳輸時，想法是這些人瘋了，有些軍用雷達也只
在18GHz上下，便可以掃瞄到海峽的另一端，60GHz頻率這樣高，售價會高到什麼瘋狂地步
。
如前所言，WirelessHD的開發者SiBEAM是CMOS射頻電路的一流高手，他們在研發多年後終
於找到解決方法，不必使用傳統昂貴到只有軍事與航太用途才負擔得起的元件，只要靠台
積電與聯電擅長的CMOS製程，為往後帶來降價的希望。
WirelessHD的傳輸距離與方向
無線網路已是許多人家中的標準資訊設備，802.11b/g產品在設定上相當簡便，甚至完成
連結後也未必知道基地台放在什麼地方。這是因為802.11b/g使用2.4GHz頻率，會往四面
八方跑，所以只要功率夠，四周的電腦都可以連線。
筆者有位朋友在設計Wi-Fi相關設備的公司工作，他們有次想測試可以把信號打到多遠，
就開著兩台車去蘇花公路，各載著一台筆電，無線網路基地台則串接了一座指向性天線。
測試結果是，只要天線指對方向，傳幾公里跨越一個海灣也沒問題；所以國外一些研究單
位利用超大天線傳輸上百公里的Wi-Fi信號，藉此解決偏遠地區的網路連線需求。
因為無線網路距離不足，導致斷線而苦惱不已的讀者，千萬不要看了上述說法，就很高興
的安裝指向性天線，因為雖然可以拉長傳輸距離，卻可能有更大的問題出現，只要基地台
跟NB的天線沒有對準，網路連線就會中斷。
WirelessHD也有這個問題，因為頻率越高的電波指向性越高，所有的能量會集中成一個「
光束」向外發射，變得像電視遙控器一樣，如果沒有對準無法作用。
60GHz的無線信號波長約5mm，屬於millimeter wave （mmWave）的範圍，離電視遙控器的
紅外線波長還有一段距離，所以指向性不會那樣嚴重，但絕對會讓你感受到無線電也是有
方向性的。
其實電波的指向性也不見得是壞事，就跟一個房間可以同時使用好幾台紅外線遙控器一樣
，因為具有指向性所以干擾很低，同一房間內有機會安置好幾組WirelessHD設備，而不會
互相干擾。
家中的設備雖然不常移動，不會每天有人把電視機搬上搬下，但要瞄準方向這件事麻煩還
是很多。SiBEAM解決了上述問題，使用主動陣列天線控制電波發射與接收方向，這個技術
非常強猛，最有名的實際應用應該是美國的神盾級軍艦。
SiBEAM的晶片會自我調整天線的操作方式，進而改變電波接收與發射角度，找到信號最強
的方向。如廠商所堅持的，WirelessHD不能仰賴使用者自行調整天線方位，除了每一個客
戶未必都是神槍手，可以任意拿起天線進行瞄準之外，實際上兩台機器之間也未必會有最
短直線距離可以利用，電波可能會藉由反射的方式經由其他路徑傳送，所以不是藉由人工
就可以調到完美角度。
市場與應用
目前的最新進度，是英特爾也加入WirelessHD組織了，英特爾沒有解釋為什麼他們會跳進
來，或者是想讓電腦變成HDTV的信號源，而且是使用無線方式傳遞到最終的螢幕上。總之
，WirelessHD所架設的無線影音網路Wireless Video Area Network（WVAN），或許會變
成數位家庭的一部分，甚至變成電腦與螢幕之間的連線標準。
雖然SiBEAM的技術發展很快，但第一個商業化的millimeter wave通訊技術早在2003年已
經出現，美國ABC電視台就用這種技術，將球場上的HD電視攝影機信號，即時傳回近一公
里外的電視台，他們所發佈的數據是1.485Gbps，比WirelessHD差了些。
在應用上，Panasonic是第一個展示WIrelessHD產品的公司，在剛結束不久的2008年CES展
覽上，他們用WirelessHD將電漿電視與藍光光碟、HD Camcorder串連起來；也就是說，未
來家中的螢幕可以自由連上各種HD信號源，不需要重新拉線，只要輕輕按幾下，可以從播
放藍光光碟機變成PS3的畫面。
最後，筆者倒是有個狂想，因為60GHz的指向性實在是太高了，而SiBEAM又開發了可以改
變電波接收與發射方向的技術，也許SiBEAM未來可以將之移植到汽車上，變成車用雷達或
是其他類似的技術呢！
http://tw.news.yahoo.com/marticle/url/d/a/080512/36/yzqj.html?type=new&pg=1
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