镜像技术(Mirroring Technology)是数字生活网络联盟(DLNA)推出的技
目前与镜像技术相关的技术主要有苹果(Apple)的AirPlay Mirroring、英特尔(Intel)的WiDi、AMD 的AWD 3.0、WiGig联盟的WiGig、晶像(Silicon Image)UltraGig(Wireless HD)、WHDI联盟的无线数字家庭接口(WHDI)、汽车联机联盟(Car Connectivity Consortium)的MirrorLink,以及Miracast。除WiGig及UltraGig使用的是60GHz的频段,其他的技术都是使用2.4GHz或5GHz的频段,不同的技术也有不同的传输速率及影音格式的规范。
AirPlay Mirroring凭借着其iOS及Mac装置的热卖,在此技术领域占有一定的比例;WiDi以内建于英特尔笔记本电脑平台上的优势打入市场;WiGig技术的传输率可到达7Gbit/s,2013年初又与Wi-Fi联盟合并,因此未来的发展值得关注。UltraGig的传输率可到达28Gbit/s,不过该技术目前由晶像独占,得看设备制造商是否愿意采用;WHDI也由于其独占性,须看制造商是否支持;MirrorLink主要的应用目标是在车载系统,并同时定义有线及无线的应用,由于是汽车联机联盟主推,因此比较有机会被车商所采用;而Miracast由Wi-Fi联盟提出,并基于既有的Wi-Fi技术,容易与现有的无线产品结合,因此开发厂商较多,特别是英特尔宣布WiDi3.5版将与Mircast兼容。由此可见,Miracast是目前最被看好的一项技术,自从2012年9月中开放认证后,已有数十项产品通过认证,经认证的产品数量也陆续增加中。
Mi
在Miracast规格中,将设备分为两类,一类称为传送端(Source),另一类称为接收端(Sink)。接收端又分为主接收端(Primary Sink)及次接收端(Secondary Sink),差别在于主接收端能支持影像或声音的数据输出;而次接收端只支持声音的数据输出,这样的区别是由于Miracast提出配对接收端(Coupled Sink)的操作架构(图1),使用者可选择将影音分流至不同设备并同时呈现影音信息。
Miracast操作的程序,如图2所示。首先,由于Miracast
图3为Mir
其中,UIBC定义如何将接收端的控制讯号回送到传送端,包括触控、鼠标、键盘、游戏杆等设备事件,让用户透过接收端的输入设备回控传送端;而远程IC读写是让传送端可透过TCP/IP读写一些接收端的IC讯号,如延伸显示能力识别(EDID),以取得讯息或进行控制;HDCP是由英特尔发展,用于保护数字内容的技术,主要是防止数字内容在传输的时候被盗录,在传送端及接收端之
前建立一套加解密的机制,如果在传输的过程中有不支持HDCP的装置,则被保护的影片将会无法显示或被迫调降分辨率观看。值得注意的是,UIBC、远程IC读写与HDCP等Miracast所定义的服务与功能,在规格中并非必备,厂商可依应用的需求决定是否实作。
Miracast
此外,Miracast视频传输规格级别(Level)定义在3.1到4.2,可选择的分辨率包括美国消费电子产品协会(CEA)、视讯电子标准协会(VESA)及HH(Handheld)标准中所订定的数十种分辨率组合,最高分辨率及更新率可达1,920×1,200 60fps。另外,Miracast视频传输规格也有定义三维(3D)影片格式,包括Top & Bottom[Half]、Frame Sequential、Frame Packing及Side by Side[Half]等格式。
在声音的格式方面,主要定义线性脉冲编码调变(Linear Pulse-Code Modulation, LPCM)、进阶音频编码(Advanced Audio Coding, AAC)及Dolby Advanced Codec 3(AC3)三种声音编码方式,及不同的声道数、取样频率及位频率等。
图4为Miracast通讯架构中关于视频数据处理流程的部分。整个视频数据处理及传输的流程,大致上分为几个阶段,一开始将撷取到系统的画面及声音进行压缩,而压缩后的影音数据再转为基本封包串流(Packetized Elementary Stream, PES)封包格式,若应用HDCP,会将相关信息加进来,再以MPEG2-TS的方式进行影音数据的融合(Mux),接下来再加上RTP的标头(Header),最后透过UDP/IP的方式传送。到接收端则是反向的解封装、分工(Demux)、HDCP解密及解压缩后,呈现影像及声音的数据。
Miracast规格中也有提到建议的流量控制方式。在网络传输不稳定的时候,可透过改变压缩率、略过画面或聚集区块,或者透过改变影音编码格式等方法达到流量的控制,以维持影音播放的流畅性。
说明了Miracast的流程及架构后,将进一步讨论镜像技术的相关应用,因此并不局限在Miracast的规范内。除基本的小屏幕镜像到大屏幕的影音多媒体应用外,镜像技术还可发展出许多种不同的变形应用,如可扩展到一对多的应用,亦即会议中可将简报传送到其他与会者的个人装置,也可把文件的分享整合,让与会者能同时在文件上进行协作编辑,会议结束后能将纪录储存于与会者的个人装置。在教学的应用环境中,教学者能将画面传送到学生的装置,或是将教学者或特定学生的画面传送到电子黑板上。
另外的变形应用是使用镜像技术将个人装置的延伸画面传送到远程屏幕,进而和原有的装置进行特殊的互动应用,例如将游戏画面投放在高分辨率的电视上,手机上则显示与用户互动的控制器画面。除此之外,结合UIBC的技术,可达到BYOD(BringYour Own Device)的概念,消费者使用自己的智能设备做为一台便携式的主机,在办公室只须准备屏幕及输入设备后,就能轻松的办公,也毋须担心的数据的同步、传输的安全性及工作环境的机动性之类的问题。
第一批Wi-Fi CERTIFIED Miracast产品。
博通双频 11n WiFi
Intel® WiDi
Marvell Avastar USB-8782 802.11n 1x1 双频参考设计
MediaTek a/b/g/n 双频移动电话客户, MT662X_v1 and DTV Sink, MV0690
Ralink 802.11n 无线适配器, RT3592
Realtek Dual-band 2x2 RTL8192DE HM92D01 PCIe半迷你卡 and RTD1185 RealShare智能显示适配器
自产品测试向供应商开放以来,第一批通过认证的消费产品有Actiontec -screenbeam 屏幕分享器套件、LG Optimus G智能手机、三星Galaxy S III智能手机和三星的Echo-P系列电视。
在芯片商方面,英伟达(NVIDIA)、德州仪器(Ti)、高通、瑞昱、Marvell、联发科等也纷纷加入Wi-Fi CERTIFIED Miracast认证计划测试平台。随着各种支持Miracast技术的终端设备不断问世,我们相信一个精彩的无线显示时代即将到来!
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