WHDI - новый беспроводной стандарт для домашнего HDTV

WHDI™ (беспроводной домашний цифровой интерфейс) устанавливает новый стандарт для беспроводной передачи видео высокого разрешения. Стандарт обеспечивает беспроводную передачу несжатого видео на скоростях до 3 Гбит/с в не лицензируемом диапазоне 5 ГГц с шириной канала 40MHz (этого вполне достаточно для передачи 1080р при прогрессивной развертке). Радиус действия сети до 30 метров, сигнал беспрепятственно может проходить сквозь стены, а задержка при этом составит меньше 1 миллисекунды!

WHDI открывает новые возможности для пользователей, позволяя объединять Audio/Video устройства в одну беспроводную сеть и совместно использовать аудио и видеоинформацию. Беспроводная сеть, покрывающая весь дом, позволяет пользователям соединить любой источник Audio/Video информации в доме с любым дисплеем. Используя технологию WHDI, стало возможным просматривать фильмы на плазменной панели, находящейся гостиной, с Blu-Ray плеера, который находится в спальне. На телевизоре, расположенном на кухне, можно просматривать видеоролики с персонального компьютера, который находится в этот момент в рабочем кабинете, а компьютерную игру можно вывести через видеопроектор в холле без перемещения игровой приставки из детской комнаты. Это первый в мире стандарт, который способен передавать по беспроводному каналу несжатое HD видео, поддерживающий механизм защиты HDCP 2.0 и шифрование данных по алгоритму AES с длиной ключа128 бит.

Стандарт WHDI определяет передачу HD видео, аудио данных и работу канала управления данными. Протокол управления данными позволяет пользователям контролировать их Audio/Video устройства из любой точки дома. Используя WHDI соединение, пользователи могут практически без задержки играть в видео игры и выводить видео и аудио потоки с разных устройств на любые домашние телеэкраны.

Поддержка несжатого видео

Стандарт WHDI, поддерживая беспроводную передачу видео, предлагает такую же функциональность, цену и качество, как и кабельное соединение. Практически во всех случаях при соединении источника видео и телевизора кабелем, передача информации идет в несжатом виде. Для того, что бы обеспечить подобные результаты, которые мы получаем при использовании проводного соединения, беспроводной интерфейс так же должен уметь передавать информацию в несжатом виде.

Все существующие на сегодняшний день решения основаны на передаче сжатого видео, и они не в состоянии решить проблемы, возникающие при передаче сжатых данных. Большинство цифровых источников, распределенных по дому, передают информацию в сжатом виде. Так, например, с выхода DVD плеера и игровой приставки информация поступает на монитор сжатая тем или иным кодеком. Возникают следующие проблемы: одной из них является защита информации от копирования. Сжатые на выходе данные проще своровать. Другая причина, это взаимодействие устройств на уровне сжатия. Из-за наличия множества видео кодеков, может получиться так, что какой-то один ваш дисплей не поддерживает. Неизбежным остается и тот факт, что при сжатии сигнала на источнике и его декодировании на приемнике, при передаче данных возникают задержки, из-за этого изображение на мониторе появляется чуть позже, чем на источнике.

Существовавшие ранее решения преодолевали эти ограничения путем сжатия данных в реальном времени на выходе с источника. Однако это значительно уменьшает качество, добавляет задержки, и делает устройство значительно дороже.

Революционная технология WHDI Видео-Модема

Сделав возможным беспроводную передачу данных на таких высоких скоростях, технология WHDI, положила начало радикально новому подходу к передаче данных. Стандарт WHDI основан на революционной технологии видео-модема, изобретенной в компании AMIMON. В технологии, кодирование видео и модуляция совместно оптимизированы, и обеспечивают возможности, выходящие далеко за границы традиционных беспроводных модемов.

Традиционные подходы не сумели найти подходящее решение проблемы беспроводного соединения HDTV устройств, потому что они подходили к решению задачи, как к частному случаю передачи данных. Например, в обычном радиомодеме, работающем в стандарте 802.11n, все биты обрабатываются одинаково. Все они получают такой же уровень защиты от интерференции и интермодуляции. А в видеомодеме, различные биты имеют различный уровень важности, и величина ошибки значительно зависит от того какой бит был поврежден.

Поясним на примере:

Типичный несжатый поток представлен набором 8 или 10 битных чисел, каждое из которых представляет значение основного цвета пикселя. Ясно, что наиболее значимый бит (MSB — most significant bit) из этих номеров имеет большую визуальную важность, чем наименьший значимый бит (LSB — least significant bit). Если ошибка происходит на MSB, то пиксель получает совершенно другое значение. Однако ошибка в LSB приведет к незначительной перемене в значении пикселя.

Обычный беспроводной модем игнорирует эту характеристику видеосигнала. Он обеспечивает одинаковый уровень защиты для MSB и LSB битов. Это означает, что он либо защищает LSB бит слишком хорошо, и это приводит к неэффективному использованию пропускной способности канала, или защищает MSB слишком плохо, что ведет к снижению качества видео; возможны также комбинации обоих случаев. WHDI обеспечивает разный уровень защиты для разных битов, делая возможным передачу НD видео на высокой скорости.

WHDI принимает несжатый HD видео поток и разбивает его на фрагменты по степени важности информации. Различные элементы после этого группируются и передаются в беспроводной канал, причем более значимым элементам изображения отдают большую долю ресурсов канала, т.е. они передаются в более комфортных условиях. Менеезначимые элементы изображения, занимают оставшуюся часть ресурсов канала, и поэтому передаются в последнюю очередь. Распределение ресурсов канала может регулироваться, например, установкой уровня мощности сигнала, распределением спектра и параметрами кодировки.

Результатом этого уникально метода передачи данных будет то, что алгоритм будет игнорировать любые ошибки в беспроводном канале, если они влияют только на менее значимые биты. Поток видеоинформации может передаваться на очень высокой скорости и при этом человеческий глаз не может улавливать ошибки, которые возникают на менее важных битах, т.е. мельчайшие вариации цвета вокруг малых фрагментов для нас попросту неуловимы.

Ну, а что же на счет конкурентных технологий?

Несомненно, у новоявленного стандарта есть и конкуренты. Например, существует стандарт WirelessHD, разработчиком которого выступает калифорнийская компания SiBEAM. В стандарте WirelessHD для высокоскоростной передачи потока несжатого видео используется частотный диапазон 60 ГГц. Из известных нам, компания Sony, является участником проекта WirelessHD. Но у этого стандарта есть свои недостатки, в частности работа беспроводной сети сильно затруднена, если в помещение находится много объектов, при встрече с которыми радиосигнал поглощается или отражается от поверхности объекта и теряет часть своей энергии. Плюс ко всему прочему понадобится ещё как минимум пару лет для его коммерческого запуска, в то время как WHDI уже готов.

Первые устройства на базе стандарта WHDI появятся в продаже в 3-м квартале 2010 года. Так же к этому времени ожидается появление ноутбуков с модулями WHDI. Такие ноутбуки можно будет связывать по беспроводному каналу с телевизором высокой четкости (HDTV) с поддержкой WHDI или с монитором. Купив внешний адаптер WHDI-to-HDMI, можно будет подключиться к любому HDTV устройству. Используя модули AMIMON, производители смогут выпускать внешние адаптеры PC-to-TV, обеспечивающие подключение к HDTV персонального компьютера, ноутбука или видеокамеры, не имеющей встроенного модуля WHDI.