[标准PK]DiiVA能够挑战HDMI吗?

    2009年4月,DiiVA(视音频数字互动接口技术)发布了1.0和1.0a两种规格的版本。因为与现有的HDMI(多媒体数字互动接口技术)接口具有相似的技术和应用,所以人们脑海中的第一个疑问就是:DiiVA能够挑战HDMI吗?对于这个问题,我想谈一些我的看法。

背景
    HDMI技术是由SiliconImage公司和其他6个世界顶级的电子厂商发明的。1.0规格的版本在2002年12月发布,而最新的1.4规格的版本则在2009年6月发布。根据iSuppli公司的调查,在2007年,1亿9千3百万台售出的设备上都有HDMI接口,到2012年,预计销售量将会达到7亿7千3百万。它主宰了高清电视接口市场。不过已经有并且将会有更多其他的技术来挑战HDMI的主宰地位。DiiVA就是其中之一。
    DiiVA是由Synerchip和其他8个中国顶尖的电子制造商在中国政府的支持下创建的。DiiVA的优势主要体现在更多的功能和更低的价格上。

技术比较
    相对于DiiVA技术和HDMI技术的区别,这两者之间的相似之处更多。在这里我们列举一些主要的相似点:
1)两者都用TMDS格式传输未压缩的视频信号
2)两者都使用4股双绞线来传输主信号
3)两者都支持HDCP版权保护
4)两者都支持两路音频传输
5)两者都支持以太网连接
6)两者均采用线缆供电
7)两者都支持相同的视频时间和色彩空间设定
8)两者都是用同样的小型平板连接装置

下面是他们的主要差异:
1)HDMI使用专用线传输DDC(直接数字控制)信号、CEC(消费电子控制)信号、以太网络信号和音频回传信号;而DiiVA则将他们并入第4根双绞线。这样做的结果就是,HDMI接口有19根引脚,而DiiVA接口只有13根。
2)HDMI总数据最大传输速率为10Gb/s,DiiVA是13.5 Gb/s。
3)DiiVA接口支持WHDI无线功能延展,而HDMI目前还不 支持。
4)DiiVA技术提供连接器锁定功能,HDMI则没有。
    在DiiVA技术刚形成的时候,还有两项功能是超过HDMI1.3版本的:以太网连接和两路音频传输能力。不过在HDMI1.4版本中他们增加了这些功能。

这些差异有多大?
现在我们分析一下这4个差异的意义:

    1)19引脚对比13引脚:DiiVA只有4股双绞线和地线。HDMI则增加了DDC、CEC、HEAC(HDMI以太网络通道和音频回传通道)和+5v供电这几根线。从理论上讲,如果不考虑其他因素的话,DiiVA的成本应该略低一些。但由于每年生产的HDMI线缆都要数以亿计,因此线缆组成上的成本与这样的生产规模相比是微不足道的。所以我觉得这对DiiVA很不利。DiiVA声称线缆可以使用标准6类屏蔽网线。但是它使用特殊的13脚DiiVA接口,这样一来,DiiVA就不能直接使用标准6类屏蔽网线。而与此同时,HDMI在市场上还有很多5类和6类线材的解决方法。

    2)数据传输速率:DiiVA具有13.5Gb/s的传输速率,超过了HDMI的10Gb/s,于是宣称它具有更高的“性能”。这容易产生误解。这里说的是系统所能支持的最大传输速率。众所周知,1080p信号传输速率在4Gb/s左右;新的超高清晰度4k×2k或3D信号的传输速率在8Gb/s左右。HDMI和DiiVA都能完美地传输这些信号,在系统最大极限范围内,这些数据传输都是没有差别的。在实际应用中,如果稍微增加一些额外的数据,那么最大传输速度就不够用了。因为目前4k×2k的格式采用了30Hz的刷新率,所以如果将来的信号采用60Hz的4k×2K格式的话,总数据传输速率将达到16Gb/s,超过了HDMI和DiiVA的极限范围。总之,它们能都传输现在的信号,但是无法传输下一代的信号格式。当然到那时,两种技术都能通过修订来增加它们的最大传输速率。

    3)WHDI无线技术还有待于创始公司的最后确定,它的销售量也是非常小的。我们不能确定WHDI是否能够占据无线网络格式的主导地位。一旦有需求的话,HDMI也能很轻易的增加WHDI技术。

    4)连接器锁定功能将会是Diiva一个受欢迎的功能,HDMI从一开始就应该包含这个功能的,但是许多公司包括LUXI电子公司开发了很多HDMI锁定的相关解决方案。

挑战者的挑战
    从字面上讲,“挑战者”代表的是那些参与得比较晚而又设法与目前领先者竞争的人。这是一场艰苦的战斗,由于两者的起点不同,它需要更多的努力来打破目前领先者的垄断地位。
    如果DiiVA与HDMI技术一样,也在2002年公布的话,理论上讲它的机会会更大一些。但现在7年过去了,HDMI已经拥有了数十亿的设备作为基础,这是一个难以逾越的巨大优势。
    对这样一个已经存在的技术垄断来说,除非新技术有非常大的改进,否则生产商和消费者是不会轻易改变选择的。
    让我们回顾一下历史,DVD比家用录像机具有明显的技术优势,因此,DVD迅速的席卷了整个市场。高清电视明显比模拟电视制式要先进的多,所以高清技术在美国非常快的普及了。(但在其他地区并没有这么快,因为高清电视成本相对昂贵)
有许多改良型技术挑战现有技术失败的例子。其中一个就是在20世纪80年代,当VHS即家用录像机全面普及的时候,索尼公司推出了8毫米磁带格式。理论上讲,8毫米磁带更小并且应该更便宜,技术规格稍高且默认使用数字音频。但是常规VHS磁带并没有就此停止,巨大的销量使得它在成本上更受到家用录像机的青睐。新的8毫米磁带不兼容广泛使用的VHS录像机,8毫米格式的使用者既不能租借8毫米录像带也不能相互交流。
    这正是DiiVA在挑战HDMI时所面对的困难。10亿规模的产品制造基础阻止制造商和消费者去选择不兼容的技术。此外,规模化的经济成本也阻碍了DiiVA制造商在集成电路、线缆和测试仪器等方面与HDMI的成本竞争。
DisplayPort接口采用一个更巧妙的做法:它避免与HDMI在其核心的家用视音频市场进行竞争,转而试图在电脑显示器市场上落脚。在我看来这样的成功机会更大。
    当然中国政府可以动用行政的力量来授权DiiVA格式作为中国数字电视连接格式的规范。但我不认为这会是一个明智的做法。就像20世纪初期阎锡山在山西做的那样,他规定省内火车铁轨的间距要小于世界上其他地方,虽然成功的阻止了其他竞争者进入山西,但是他也把省内的经济与外界隔离开来。

[应用PK]主流无线传输技术概览

    无线传输技术、标准在不断进步发展,从个域网、局域网到城域网,从低速率到高速度,从控制信号传输到高清信号传输,为不同的应用需求提供了丰富的选择。
    无线传输技术的应用已经越来越多,具有无线功能的设备每年都在大幅度增长,成为有线传输的替代和延伸。这不仅给用户带来了更多的方便、更大的空间弹性,更降低了安装成本。与此同时,无线传输技术、标准也在不断进步发展,从个域网、局域网到城域网,从低速率到高速度,从控制信号传输到高清信号传输,为不同的应用需求提供了丰富的选择。

无线局域网
    无线局域网(Wireless Local Area Network,简称为WLAN),是无线连接的局域网,以无线信道为数据传输媒介,覆盖范围百米左右,广泛适用于需要可移动数据处理或无法进行物理传输介质布线的领域。无线局域网的主干网路通常使用电缆,无线局域网用户通过一个或更多无线接取器(wireless access points,WAP)接入无线局域网,其基本的网络成员包括站点、基本服务单元、分配系统、接入点、扩展服务单元和关口。无线局域网最通用的标准是IEEE定义的802.11系列标准,它的第一个版本发表于1997年,其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。目前,经过不断的修订与补充,IEEE802.11已经拥有802.11a、802.11b、802.11c、802.11d、802.11e、802.11f、802.11g、802.11h、802.11i等多个版本的补充标准。在2009年9月11日,IEEE正式批准通过了802.11n高速WLAN标准,它在传输速率和距离上得到了很大的提升,更适合高清视频的传输。
    而我们所熟悉的Wi-Fi则是无线局域网技术的品牌,它由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有,用于经验证的基于802.11标准的产品上,旨在改善基于802.11标准的无线网络产品之间的互通性,目前有802.11a、802.11b、802.11g和802.11n四种标准接受认证。

ZigBee
    ZigBee是一种短距离、低速率、低功耗无线网络技术,是介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离的无线连接。ZigBee联盟成立于2001年8月,是一个高速成长的非盈利业界组织,其主要目标是以通过加入无线网络功能,为消费者提供更富有弹性、更容易使用的电子产品。ZigBee基于IEEE 802.15.4标准,是一个由可多达65,000个无线数字传感器模块组成的一个无线数字传感器网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数字传感模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。ZigBee有着非常高的通信效率,数据可以进入计算机用于分析或者被另外一种无线技术如WiMax收集。ZigBee应用前景广阔,特别是在楼宇、家居、工业自动化、医疗等控制领域。

WiMAX
    WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access,即全球微波互联接入),近年来炙手可热,它是一项基于802.16标准的高速无线数据网络标准,主要用在城域网络(MAN),其无线信号传输距离最远可达50公里,其基本目标是提供一种在城域网一点对多点的多厂商环境下,可有效地互操作的宽带无线接入手段。WiMAX能提供许多种应用服务,包括最后一英里无线宽带接入、热点(hotspot)、小区回程线路以及作为商业用途在企业间的高速连线。通过WiMAX一致性测试的产品都能够对彼此建立无线连接并传送互联网分组数据。WiMAX在概念上类似Wi-Fi,但改善了性能,并允许使用更大传送距离。WiMAX还能够提供广泛的多媒体通信服务,由于它具有更好的可扩展性和安全性,能够实现电信级的多媒体通信服务,大幅度提高VoIP的服务质量。

LTE

    LTE(Long Term Evolution)项目是3G的演进,被视为“准4G”技术,它改进并增强了3G的空中接入技术,以OFDM/FDMA为核心的技术,在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbit/s、上行50Mbit/s的峰值速率;支持100公里半径的小区覆盖;能够为350公里/小时高速移动用户提供高于100kbit/s的接入服务;支持成对或非成对频谱,并可灵活配置1.25 MHz到20MHz多种带宽。它改善了小区边缘用户的性能,提高小区容量和降低系统延迟,具有高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容的特点。
    除了上述无线局域网或城域网的传输技术之外,还有更短距离(10米内)的无线个域网,典型如蓝牙、UWB技术,虽然以上的几种技术都有自己的目标定位,但目前也存在竞争和重叠。例如WiMAX在接入方式上比较类似于Wi-Fi,但其覆盖范围则要大得多,所以自它诞生之日起,就一直存在要取代Wi-Fi的声音;而Wi-Fi在消费电子方面的应用与蓝牙也有很多重叠,特别是无线网络直接联结(Wi-FiDirect)新规格标准出台后,能够支持设备间连接,对蓝牙直接构成挑战。目前,Wi-Fi和蓝牙的普及程度都已经非常高,基本已成为消费电子产品的标配,Wi-Fi在专业视听领域例如显示器、投影机、控制系统、会议传输等方面的应用也正逐渐渗透,而WiMAX的推广普及则要更多依赖电信运营商,它的主要竞争对手也主要成为通信类的标准和技术,例如3G、LTE等。
    另外,随着高清的普及,无线高清传输亦愈来愈受到重视,目前WHDI和WirelessHD都有比较良好的发展,新的竞争者WiGig又加入进来,同时,802.11n批准后,其传输速率得到大幅提升,使得Wi-Fi亦可以用于高清音视频的传输,令无线高清传输领域同样热闹非常。

WiGig
    WiGig无线吉比特联盟(Wireless Gigabit Alliance),2009年5月,由包括英特尔、微软、松下等在内的IT行业和家庭娱乐的巨头联合成立,旨在开发下一代家用无线传输技术。WiGig标准支持高质量的图像、声音以及数据的无线传输,在60GHz频段支持高达6Gbit/s的数据传输速率,是一般无线域网技术的10倍,在没有障碍的情况下,传输距离可能达到100米左右,可向后兼容Wi-Fi设备,是Wi-Fi技术的延伸。WiGig联盟认为短程60GHz连接和今天的远程Wi-Fi接入点之间可以无缝地切换,这样就可以覆盖整个家庭。协议适应层目前正在发展中,以支持特定的系统接口,如PC外围设备的系统总线,HDTV的显示接口,以及显示器和投影机等。

WHDI
    WHDI无线家庭高清标准(Wireless Home Digital Interface),提供高质量、无压缩的无线链路,在5GHz免许可频带40MHz通道模式下可支持最高3Gbit/s的视频数据传输率,能够支持采用Deep Color(深色)技术的1080p/60Hz全高清显示,有效传输距离为100英尺,并可透过墙壁。在家庭内部,采用WHDI标准的高清电视、投影机、高清播放机、机顶盒、游戏机和HTPC等设备之间可以通过无线传输1080p的高清内容。

WirelessHD
    WirelessHD,是一个运行在60GHz高频率上的无线高清视频传输协议,也是IEEE 802.15.3c全球标准内的唯一一个60GHz规范,它能够以最高达25Gbit/s的理论数据传输速率(目前传输速率为4Gbit/s),传输未经压缩的高清晰度视频、多通道音频、智能格式和控制数据。WirelessHD1.0版产品从2009年初开始推出,而2010年初新版本WirelessHD2.0也已经推出,并在性能上有了很大改进,包括支持3D立体内容、支持4K分辨率等。

指尖变形仿真技术用于触觉预测

    NEC与日本宇都宫大学共同开发出了可高精度仿真手指接触物体后发生的变形程度的技术。该技术通过组合使用基于计算机断层扫描装置(CT)和磁共振成像装置(MRI)的指尖检测,以及手指构成要素的动作预测而实现。通过高精度预测人体的变形,获得与人体感觉之间的关联,可实现心理因素的定量,能够有效开发出舒适性较高的设备。今后,还将进行触感和携带感的定量化,以用于开发便携终端设备和穿戴式设备接口。

    目前,便携终端设备等的接口设计,一般通过被试者的监控调查来评测设计的合理性。虽然也可通过数值解析预测人体的变形程度,但利用有限元法仿真等普通方法时,需要对特定部位的形状和构成要素进行简化。因此,此前很难准确仿真人体内部的正确形状的测量,以及基于外部刺激的部位移动及影响的传播等。

    新开发出来的仿真技术,组合使用了宇都宫大学的人体测量技术以及NEC在开发便携终端产品时积累的解析经验。具体做法是,采用CT和MRI的图像,准确测量手指的内部组织,然后利用这一信息提高基于有限元法的仿真精度。

    在测量方面,NEC与宇都宫大学共同开发出了根据CT图像来识别并测量皮肤、皮下组织和指骨的方法,以及根据MRI图像来识别并测量皮下组织的脂肪组织的方法。两公司采用高精度CT,或在微调MRI层面使其相对于手指垂直时拍摄其过程,从而进行了更为详细的测量。

    两公司对测量后获得的手指构成要素相关信息进行了分类,指骨与指甲归属为刚体,皮下组织与皮肤归属为弹性体,脂肪组织归属为弹性流动体。将这些信息分配给按照一边约为1mm的四方体进行分割的指尖部位,然后根据测量数据来考虑每种分类的特性,将其作为整体来预测会出现何种反应。这样便实现了接近真实手指变形的高精度仿真。

[趋势]网络视频监控向IPv6过渡

    一旦基础网络IPv6过渡完成,网络视频监控设备必然会向IPv6化过渡。

IPv6:助力监控大联网
    目前,随着安防技术的发展,基于传统CCTV的模拟视频监控系统已经风光不再,取而代之的是高效灵活的IP数字化系统。安防行业中IPv6应用主要以IP网络视频监控系统为主,应用IPv6的基础一方面是承载IP视频流的IP网络支持IPv6协议,另一方面网络摄像机、网络视频服务器等设备的网络模块需要支持IPv6协议栈。

    IPv6作为一种新的网络协议对于提高网络的地址扩展、安全性、移动性、QOS以及对流的支持有明显优势,由此可见IPv6的应用对网络视频监控的应用和发展会有很大的促进作用,是实现“监控大联网”的有效解决方案,IPv6的应用可以有效解决监控网络由单级单节点,向多级多节点扩展,从局部到城域扩展的过程中网络传输的问题,可以大大缩短系统的部署周期,使视频监控系统具有更高的扩展性、安全性、便捷性和移动性。

目前:优势与不足共存
    相对于IPv4技术,IPv6具有一下几点优势。

    第一,IPv6把IP地址由32位增加到128位,从而能够支持更大的地址空间,扩展了网络的路由和寻址能力,解决了IPv4地址枯竭的问题。

    第二,简化了报文格式,丢弃了IPv4报文中的一些冗余部分,降低了报文处理和带宽开销,网络转发效率更高。

    第三,IPv6集成了IPSec,用于网络层的认证与加密,为用户提供端到端的安全。

    第四,IPv6增强的组播支持以及对流的支持以及QOS的考虑,这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会,为服务质量控制提供了良好的网络平台。

    第五,MobileIPv6增强了移动终端的移动特性、安全特性、路由特性,降低了网络部署的难度和投资,为用户提供了永久在线的服务。 
 

    现有的安防系统与IPv6结合归根到底是网络视频监控系统终端设备与IPv6网络的结合,需要通过终端设备升级支持IPv6协议栈。目前在安防行业内,网络视频监控设备,包括网络摄像机、网络视频服务器以及网络视频监控平台软件等产品会率先实现IPv6的应用。IPv6视频监控技术将会在如交通管理、应急指挥等大规模网络视频监控的行业中应用。例如北京奥运会中,视频监控在IPv6的支持下为保障奥运安全起到了至关重要的作用,是目前安防系统与IPV6相结合较成功的案例。目前烽火网络公司作为IPv6的积极倡导者,已开发出基于IPv6技术的SmartEye6000-v6视频监控管理平台和NV2000S系列视频前端编码设备。

    IPv6的出现是个机遇,安防企业如何能够有效的利用IPv6的优势来优化产品,完善产品功能、丰富产品应用是抓住这个机遇的关键。

应用:网络过渡是关键
     目前IPv6在中国安防大规模应用的时机还未成熟,IP网络还主要是以IPv4为主,向IPv6的过渡还有一段路程要走,但网络IPv6化是大势所趋,目前主流网络设备提供商都已经提出相关的IPv6解决方案,同时电信运营商也着手计划部署IPv6网络。一旦基础网络IPv6过渡完成,网络视频监控设备必然会向IPv6化过渡。

    网络视频监控设备从IPv4向IPv6过渡的技术难度不大,主要的技术过渡是设备的网络模块从支持IPv4协议栈向IPv4/IPv6双栈,最终过渡到支持IPv6协议栈的过程,对视频编码不会产生很大影响。

    总的来讲,IPv6的出现对网络视频监控的发展是起到促进作用的,本质上是对视频流的基础承载环境的优化,会使网络视频监控的应用场景和应用内容更加丰富。

什么是平板电视流媒体功能

    USB流媒体功能也是目前平板电视,特别是液晶电视的主打功能。其主要的推动厂家包括创维、康佳、TCL、长虹、海信、海尔等等。流媒体功能的配备反应了电视机产品“3C”融合的趋势,代表了电视产品娱乐化互动化的发展方向。

    了解流媒体功能,首先要了解什么是流媒体。所谓流媒体是指采用流式传输的方式在Internet/Intranet播放的媒体格式,如音频、视频或多媒体文件。流媒体在播放前并不下载整个文件,只将开始部分内容存入内存,在计算机中对数据包进行缓存并使媒体数据正确地输出。

    流媒体电视简单讲,就是一种能够播放网络“流媒体”内容的电视机。目前市场上的流媒体平板产品纷纷采用内置解码芯片和USB通用接口控制器的方式,实现对USB存储设备的流媒体内容的支持。不同电视机由于内置的解码器能力不同,兼容的流媒体格式也由区分。较好的产品能够兼容REAL等高压缩比格式。通过对REAL等的RM、RMVB流媒体格式的兼容,实现了把互联网上超过90%的内容搬到电视机上播放的目的。大大丰富了电视机产品的娱乐性。

    除了基本的流媒体功能,具有尖端研发技术的厂商,还以流媒体平台为核心研发出了自己独特的产品功能。例如创维的酷开系列电视具有的卡拉OK功能,TCLX9系列产品的高清录像功能等等;这些新型流媒体功能的出现大大推动了平板电视向家庭娱乐中心的演化,同时也成为了广大消费者最关心的平板电视附加功能之一。