剪掉高清的“尾巴”——解析无线高清WHDI标准
技术空间
目前高清音视频已经成为数字家庭的主旋律，然而面对家中各种影音设备、IT设备后面一大堆密密麻麻的线缆和插孔，许多用户都感到无奈与茫然，在安装设备的时候也经常会出现各种令人头疼的麻烦。所以近年来无论是IT厂商还是家电厂商都把心思投注在无线传输上面，希望能让产品彻底摆脱“尾巴”的束缚。不过，目前市场上在售的无线视频设备大部分采用WiFi 技术，所支持的带宽不可能满足高清视频传输的需求，因此更多的厂商把目光转向了其他高带宽的无线领域，比如WHDI（Wireless Home Digital Interface）标准。
无线高清标准混战
影音设备之间连接线往往复杂繁琐的问题困扰大家已久，此前也有不少厂商推出无线技术解决方案，比如Wireless HD标准（简称WiHD）、基于UWB技术的Wireless HDMI及Wireless USB等等。
WiHD标准是Broadcom、Intel、LG、Panasonic（松下）、NEC、三星、SiBEAM、Sony、Toshiba等公司在2006年推出的无线传输标准，目的就是要让无线传输HD Audio与Video的梦想成真。WiHD目前以60GHz传送，传输速率达4Gbps～5Gbps，可以传输无压缩、无损失1080P视频，这也是目前的一种主流无线高清传输标准。
Wireless HDMI属于HDMI的无线版本，而Wireless USB则是USB的无线版本，两者都是采用UWB超宽频技术。虽然UWB技术相当成熟，但存在传输速率低的缺点，最高只有480Mbps传输速率，但显然这样的传输速率与WiHD、WHDI相比仍犹如龟兔赛跑。它们的最大优势就是兼容性强，可以与WiMedia（Bluetooth-over UWB、Wireless 1394等）相容。
除此之外，无线高清标准还有Intel力推的WiGig等技术。由于目前不少无线传输标准的传输速率不是很高，无法满足高清格式文件的传输需要，因此前期推广最为成功的只有WiHD。现在，随着WHDI标准的诞生，无线高清传输的标准基本就此定局，WHDI和WiHD也被人们称为最成功的两大无线高清传输标准。
全方位解析WHDI技术
WHDI无线家庭高清标准来自以色列一家叫Amimon的无工厂半导体公司，它致力于在视频设备之间的通用连接上提供无线无压缩高清视频。从技术上说，实际上它和WiHD有类似的相通之处，下面就让我们一起来看看WHDI在技术方面的亮点。
50GHz频率和3Gbps传输速率
尽管WHDI的目标是高速无线传输，不过工作组并没有采用成熟的UWB超宽频技术，而是选择类似WiFi的传统无线传输方案，只不过WHDI采用的是50GHz频率的毫米波作为信号载波。
在传输速率上，在WHDI最初的标准中，WHDI可以提供最快1.5Gbps的数据传输速度，但WHDI组织在WHDI 1.0标准中将把WHDI速度提高至3Gbps，完全可以支持未压缩的全高清1080P的视频数据传输需要。其实在制定WHDI之时，WHDI开发者主要考虑的是传输速度和质量，希望WHDI能赶超目前HDMI技术、DVI技术以及分量视频系统等通过电缆提供数字视频信号的技术标准。不过，要用无线方式传输不经压缩的HDTV信息实在有点“棘手”，一个未经压缩的1080P，至少需要3Gbps带宽，即便是720P，也要1.5Gbps左右。3Gbps有多大？大约是每秒300MB的信息量，这在有线传输都很难做到，换成无线的话技术难度当然更大了。
WHDI之所以能够达到如此高的数据传送速度，主要原因有二。第一，它采用4×5 MIMO（多路输入输出）技术，4个传送系统，5个接收系统，但与目前802.11a路由器使用的MIMO技术又有所差别。目前商业化的802.11a芯片加上一个额外的天线就组成了MIMO技术，实质仍是与802.11g网络一样。WHDI虽然也基于这种MIMO技术，但芯片厂商Amimon同时给出了自己的编码建议。与以往尽量降低无线传输的误码率不同，Amimon倾向于尽量降低无线信号在传输中产生的冲突。因为传输中产生的误码仅会造成短暂的色彩偏移，对于人眼来说，这种色彩偏移基本是不会被察觉的。第二，采用视频调制解调器技术，以一次调变方式适应数据流变化。
同时在1.0规范中，WHDI就已经不再局限于最初仅支持点对点的连接方式，而增加了对多点对多点连接的支持，在高清视频传输质量上有显著提升。并且由于WHDI的延迟小于1毫秒，用户不会遇到任何影片“语音不同步”的问题。
独具匠心的视频调制解调器技术
常见的WLAN技术在传递数据时会将所有资料一起传输，以确保数据传输的完整性。这就好比传Word文件给对方，绝对是每个字符都正确无误地进行传递，不会有小标题错的情况出现。这是因为就算无线网卡想偷懒少传一个位的信息，它也不知道哪些信息可以蒙混，而哪些是一定不能省略的。
但是WHDI就不同了，通过对其中视频编码和调制进行联合优化可将一些不重要的色素省略掉，并让用户在每秒60帧的画面中基本感觉不出色彩的损失，以使它的传输能力远远超出传统的无线系统。既然传递的是屏幕信息，对于任何一幅电脑显示的彩色画面来说，每个像素都包含三个位组信息（红、蓝、绿分别为八位），偶尔省掉不重要的色位是看不出来的。或许在静态图片上人眼能看出一些区别，但在每秒60张动态画面的情况下人眼根本无法辨认。WHDI对此的解释是，他们对于不同的位置，在传送时给予不同程度的保护，最重要的色位保证需要不出错，而最不重要的色位，就不予考虑了。这样即使在无线网络信号不稳定的状态下也可以有效传输高清内容。
支持5GHz频段多信道连接
WHDI是一个非常创新的技术标准，其使用的频段是目前电器中很少用到的5GHz频道，不需要申请即可使用。相对于常用的WiFi频道，为什么WHDI将工作频率提升到约两倍的5GHz时，却可以提供比前者高十几倍的传输速度呢？这是因为WHDI采用了专为视频信号设计的工作方式，传递方式虽然会造成信息损失，但一来人眼难以识别，二来也能以此代价换得较高的传输速率。
此外，WHDI还支持DFS（动态频率选择）技术，可以无线侦测动态频率选择信道，当它侦测到该信道有无线信号时则会自动弃用该信道而跳转到其他信道上，这让这些5GHz设备有5条捆绑信道可选，比如同时支持一个房间内5台电视机的无线连接，相对家用而言已经是足够了。
无线安全、版权保护两不误
要将WHDI成功推向商用化，WHDI工作组还要面临安全性、版权、规章以及标准等各个方面的挑战。第一个问题就在于无线传输的安全性，WHDI将采用目前被广泛使用的256bit AES加密算法，并尽可能确保无线数据的安全性。第二个问题就是防盗版，特别是好莱坞对于高清传输技术的防盗版要求极为苛刻，假如WHDI无法满足他们的要求，那么肯定无法获得支持。WHDI对此当然不会怠慢。WHDI芯片支持HDCP数字内容保护，以实现高清电影、电视节目的反盗版功能。WHDI将通过该功能限制单一厂商在两个设备间交叉使用授权，并让获得认证的系统在不同厂商的设备间可交互使用。
值得注意的是，目前WHDI协会已经制定了WHDI 2.0标准，最大的改进就是让WHDI能够支持HDMI 1.4规格需要的所有3D格式，比如支持完整的3D功能及下一代的2K×4K HD格式，分辨率可达1080P的4倍，并将WHDI进一步整合WiFi以提高兼容性。从WHDI标准的发展来看，已经和目前的高清技术同步，完全能满足用户和业界的需求。
写在最后
WiHD是WHDI不容忽视的对手！
WHDI提供了能够满足消费者对高质量、多房间高清无线连接方案期望和需求的解决方案，不过WHDI无线技术在应用上仍然有许多竞争对手，比如UWB、WiHD技术。其中，UWB技术劣势明显，正逐步退出争夺，而摆在WHDI面前最大的拦路虎就是WiHD，两者已形成“针尖对麦芒”的态势。
WiHD与WHDI都定位于无线高解析多媒体影音接口（HDMI），适用于数字电视、视频转换盒与蓝光DVD播放器之间的传输。不过，WiHD技术着眼于在60GHz下提供较高数据传输速率（4Gbps～5Gbps），所支持的未压缩传输具有更好的画面保真度，所以在画质方面，WiHD较WHDI略占优势。不过WiHD虽然带宽足够高，但传输距离却非常短，最大传输范围只有10米，且无法穿透墙壁，这就决定了WiHD只能在客厅内或卧室内使用。另外，WiHD采用点对点和单向的方式，也就是播放设备负责信号发射，大屏电视则负责接收。虽然WiHD实际上还包括一个速度小于100Mbps的反向传输信道，但它的功能仅限于显示设备向播放设备回馈信息，因此在这方面要逊色于WHDI。
相比之下，WHDI技术着眼于在5GHz下提供较长的传输距离。它最明显的优点就是支持多点对多点连接，无线信号可穿墙，可在室内实现近30米的传输距离，是目前唯一可提供HD等级传输质量以及跨房间的无线传输规格。由此可见，有别于WiHD只着重于大约在一个房间内小范围使用的无线接口应用，WHDI追求于整个家庭中较大范围的无线应用。
在市场方面，WiHD更倾向于电脑、播放机、机顶盒、手机等终端产品，WHDI更倾向于电视机。由于WiHD要比WHDI推出早两个年头，在市场上已经存在了一定的认知度。但WHDI联盟也正在努力推广自己的标准，目前WHDI已获得包括日立、摩托罗拉、三星、夏普和索尼等厂商在内的业界巨头的支持。夏普已经在日本市场销售了基于WHDI的电视产品，特别是随着Amimon第二代WHDI无线高清芯片的成功推出，让相应厂商加快了相应产品的推广进程。
从未来的趋势来看，无线高清将逐渐进入更多家庭，当然，这并不表示WHDI前途无忧，因为包括索尼、三星等厂商都同时涉猎了几种无线标准。厂商脚踏多条船的现象更多是为了在竞争结束后留下一条后路，所以未来WHDI究竟能走多远，更多还需要WHDI联盟自身努力才行。
