HDMI儼然是數位顯示器的主力介面，隨著璧掛電視的生活型態逐漸成形，講究設計生活空間的建立，無線化是必然的趨勢。而如何謀求HDMI的無線化，是廠商與消費者追求的夢想。無線傳送速度越過3Gbps的WirelessHD也許是當前的最佳技術方案，於茲就來掀起這個技術的神秘面紗吧。
視訊市場：
無線技術的確讓消費者享受到無須連接線的使用樂趣，遙控器的紅外線或射頻、無線網路WLAN的普及風行、藍芽在遊戲機上的復興、蘋果的電腦無線鍵盤，也都證實了這個說法。
然而，資訊家電的主力廠商，所註立的視野絕對不僅於此，而是覬覦到未來市場大餅更為遼闊的IPTV視訊產業。畢竟這個市場的戰線，從手機產業一路戰到客廳。
由LG、Samsung、NEC、Sony、Panasonic、Toshiba、SiBEAM等公司所策劃的WirelessHD，就是要實踐所謂地WVAN (wireless video area network)，更具體地說，乃是實現Wireless HDMI的有力武器。
WVAN的主要構成是一個協調裝置(Coordinator)以及一個以上的分台(Station)裝置所組成。
WirelessHD利用了60GHz毫米波的波段，傳輸距離有10公尺。其最大的特點可以說是能夠傳輸無壓縮的視訊格式，而且維持QoS(Quality of Service)非常好。到目前為止，似乎尚未出現比這個規格還要好的競爭對手出現。
WirelessHD規格1.0版本，公開於2008/1/7，簡稱WiHD。CES-2008就出現廠商秀展的蹤跡。一年之後的CES-2009身影更具體化(Panasonic、日立、東芝、LG等均有實體展示)。縱觀CES-2009的薄型平面電視走勢，用4句話即可描繪出整體產業面向：LED背光的採用、璧掛電視的使用形態、節能綠色電視、無線傳輸。其中，無線傳輸的主角正是落在WirelesHD身上。
2009/2，Panasonic發表Viera Z系列，其中的一部分，就具備有WirelessHD的功能。
應用 資料速率 等待時間(latency)預期數值
未壓縮1080p A/V 3.0Gbps 2ms
未壓縮1080i A/V 1.5Gbps 2ms
未壓縮720p A/V 1.4Gbps 2ms
未壓縮480p A/V 0.5Gbps 2ms
未壓縮7.1聲道環繞音頻 40Mbps 2ms
壓縮1080p A/V 20~40Mbps 2ms
未壓縮5.1聲道環繞音頻 20Mbps 2ms
壓縮5.1聲道環繞音頻 1.5Mbps 2ms
檔案傳送 大於1Gbps N/A
表1 WirelessHD的典型應用。
目前，與WirelessHD拼台的，大概僅有WHDI(Wireless Home Digital Interface)。它是無線網路為基礎的技術。其中，受到註意的是由以色列公司AMIMON為首所開發的HD視訊無線傳送方式，加入了家電大廠日立製作所、新力、夏普、韓國三星與Motorola(出資AMIMON)所聯手設立的「WHDI(Wireless Home Digital Interface) SIG」，這是2008年7月發生的事情。使用18MHz頻幅的通道，就可以實現1.5Gbps的資料傳送速度。18MHz的頻幅與無線網路幾乎相同，使用5GHz的頻帶。與無線網路一樣，電波容易回轉，可以確保30公尺的傳送距離。
夏普於2008年4月所販售的X系列，就具有WHDI的選項產品。WHDI之所以能夠達到1.5Gbps的資料傳送速度，主要原因有二。第一，它採用了4*5 MIMO(Multiple input multiple output)的方式，4個傳送系統，5個接收系統。第二，一次調變方式適應的變化。這個手法是說，當遇到動作快速的影像串列流視訊再生的場合，動畫的位元列以BPSK低次的一次調變方式；而重要度低的動畫位元則是利用16值QAM高次調變方式。
不過，可以看出WHDI的速度，無法達成1080p無壓縮的傳輸。倒是一件事實擺在眼前，很多廠商都是採用腳踏兩隻船的策略，顯現出對於未來的不確定性之全包戰術。
在60GHz頻帶毫米波的WirelessHD無線傳送技術規格已經正式化。能夠傳送Full HD的1080p是其明顯特徵。IBM、Intel、SiBEAM、NewLANS、東芝等都有在開發毫米波的收發IC。於ISSCC 2006，IBM早就揭櫫了毫米波通信的晶片組。東芝於2007年6月 VLSI Symposium，發表毫米波的接收IC。CES-2008開始看到WirelessHD的模組。CES 2009廠商產品開始活耀展示。
SiBEAM已經完成以CMOS製程的RF晶片組(從90nm轉入65nm製程)。以FPGA構成的基頻/MAC處理電路，對顧客公開實演資料的傳送。該RF晶片是以陶瓷的多層基板作成，表面數十個天線以陣列狀排置，實現天線的Beam Forming(波束成形)，即使傳輸路徑上有人走過擋住電波的直線性，影像播放也不會受影響。
註：SiBEAM是以美國柏克萊大學研究成果而成立的公司。Panasonic、Samsung等均有出資SiBEAM。是故，其產品多採用SiBEAM的方案。
什麼是毫米波：
毫米波與ISM頻帶(Industrial Scientific Medical Band)一樣，可以免執照來使用。但是，隨著地域的不同，頻帶上還是有一點差異。根據了IEEE 802.15.3c的資料，對於預定免授權可以使用的60GHz頻帶，各個國家的規劃與利用略略有所不同：
ž. 美國，加拿大地區：57~64GHz。
ž. 歐洲地區：57GHz~66GHz。
ž. 日本地區：59GHz~66GHz。
ž. 澳洲地區：59.4GHz~62.9GHz。
WirelessHD PHY層窺探：
從規格架構來觀察，最底層的實體層PHY定義了HRP(High rate PHY)以及LRP(Low rate PHY)兩種類的組合，傳輸距離約10公尺，對於實際的生活環境該是綽綽有餘。
HRP是Gbps以上的應用，具方向性，比較適用於單點傳送(Unicast)的場合，比如說，未壓縮高解析度的視訊傳送等。
LRP是Mbps等級的層次，具有全方向(Omni-direction)特徵，可以是單點傳輸或是廣播式傳輸(Broadcst)。因為，所有的分台裝置(Station)均支援LRP。故，分台裝置與分台裝置的連結是可以實現的。
由於HRP與LRP的頻率重疊，MAC層會利用TDMA(Time Division Multiple Access)的方式來調配。
註：FDMA/TDMA/CDMA存取方式上的差異比較。
在實際設計時，卻是有可能存在四種功能的PHY，也就是可能會有多類的裝置存在：
* HR0：不能傳送與接收HRP。
* HRRX：能夠以HRP接收，卻不能以HRP傳送。
* HRTX：能夠以HRP傳送，卻不能以HRP接收。
* HRTR：能夠以HRP傳送，也能以HRP接收。
概念上來說，高速傳輸適用於視訊、音頻以及資料載遞的傳送應用。而慢速傳輸則比較適用於音頻、MAC層命令集的傳送。
HRP提供大於3Gbps的輸出，利用OFDM調變方式，並且採用了「波束操控(Beam Steering)」技術的送收天線。
在57GHz~66Ghz頻帶內，針對HRP規劃了4條頻道，其起始頻率-中央頻率-截止頻率分別是：
—. Channel-1：57.240 GHz- 58.320 GHz- 59.400 GHz
—. Channel-2：59.400 GHz-60.480 GHz-61.560 GHz
—. Channel-3：62.560 GHz- 62.640 GHz- 63.720 GHz
—. Channel-4：63.720 GHz- 64.800 GHz- 65.880 GHz
WirelessHD之所以能夠達到如此的高速，天線的編構方式絕對是重要關鍵。規格中定義了兩種的波束成形(Beam forming)的方式，一種是獨立回授式的波束成形方式，無須校正；適用於HR0、HRRX、HRTX、HRTR裝置。
另一種則是非獨立式的回授波束成形方式，僅能夠使用於雙端皆是具有HRTR能力的裝置。
MAC層梗概：
PHY之上即是MAC層。WVAN網路的時序係根據一個「Superframe」的東西，週期由協調裝置(Coordinator)所設定。請留意這個「超框(Superframe)」與視訊框並沒有需要一定的依存關係，它的前頭是一個信標(Beacon)。
協調裝置與分台裝置或是分台裝置之間的資料通信，無論是非同步式(asynchronous)傳輸還是等時式(Isochronous)傳輸，HRP、LRP都是利用CTB(Channel Time Block)來載送。
就資訊(資料)的屬性來說，非同步式傳輸適用於檔案的傳送，等時式傳輸當然就適用於影音資料的載送。
協調裝置會在信標中放置IE(Information Element)，通知WVAN中的其他分台裝置。
裝置之間的彼此服務功能，雙方怎麼會知道呢？當然必須仰賴一些「命令」。比如說，分台裝置送出WVAN Information Request命令，協調裝置就得回應WVAN Information Response命令。分台裝置利用Probe Request來要求目標分台裝置，目標分台裝置即以Probe Response命令回應IE給傳送端。
包含HRP、LRP，在WVAN中的所有傳輸是利用TDMA(Time Division Multiple Access)的方式。
AV/C規格包含了裝置功能資訊的交換、連結控制以及裝置的控制。利用AVC訊息來建立裝置的連結與控制。
AV/C協定在1394 Trade Association網站中有定義的規格。微軟有提供Avc.sys的驅動程式。
註：WirelessHD提供了兩套的傳輸協定，AVC Protocol以及A/V Packetizer。前者負責裝置的控制、連結的控制以及裝置功能訊息的交換。後者，當然就是擔負HRP服務AV資料的格式化了。
規格中定義了一些AVC訊息。比如說，裝置功能的訊息交換。
既然是高畫質傳輸介面，無線還是有線，都必須導入內容保護的機制。WirelessHD採用了DTCP(Digital Transmission Content Protection)。DTCP也是1394使用的資料內容保護機制，是著作權的保護技術。
註：DTCP(Digital Transmission Content Protection)係由日立、新力、東芝、Panasonic、Intel等5公司(簡稱5C)於1998年所發表的傳送加密方式。DLNA則是使用了DTCP-IP。
另外，WirelessHD支援了HDMI直通(Pass Through)模式，意思就是說EDID資訊、Data Island封包、CEC訊息，直接透過WirelessHD連結來傳送，就如同一條看不見的隱形HDMI連接線擔負起傳送的任務。
要取得WirelessHD 1.0的規格，必須先付5000美金年費成為Adopter之後，才會電郵給您。另一份WirelessHD Compliance Test Specification(CTS)測試細節的規範取得也是一樣。凡事都是要錢。
以上所言皆是好的一面，來說比較陰暗的現實面。
有幾個專利，如「METHOD AND APPARATUS OF FIXED SIZE MAC HEADER WITH AN EXTENSION IN WIRELESSHD」、「SYSTEM AND METHOD FOR WIRELESS COMMUNICATION OF UNCOMPRESSED VIDEO HAVING A PREAMBLE DESIGN」、「SYSTEM AND METHOD FOR WIRELESS COMMUNICATION OF UNCOMPRESSED VIDEO HAVING A RELAY DEVICE FOR POWER SAVING」、「METHOD AND SYSTEM FOR RELIABLE BROADCAST OR MULTICAST COMMUNICATION IN WIRELESS NETWORKS」等埋伏在那兒，若是要闖入這個市場，還是建議先釐清楚再說。
若是從實用上的角度來看，Video搞成一個網路實在沒什麼必要。反而單純的點對點應用來的實際些。毫米波是一個好用的頻帶，但是有必要去遵循WirelessHD嗎？很大的懷疑。況且點對點的傳輸，完全是看您的設計思想而定，可用自己獨特的調變技術或其他技巧，又犯不著去擔心可怕的潛水艇地雷。
飛利浦於CES-2007展示的做法，其實個人是蠻欣賞的。不過，對於產品的大小以及ID設計，相信還有很大的改善空間。
(本文另有圖表說明,詳見印刷版雜誌.)
視訊市場：
無線技術的確讓消費者享受到無須連接線的使用樂趣，遙控器的紅外線或射頻、無線網路WLAN的普及風行、藍芽在遊戲機上的復興、蘋果的電腦無線鍵盤，也都證實了這個說法。
然而，資訊家電的主力廠商，所註立的視野絕對不僅於此，而是覬覦到未來市場大餅更為遼闊的IPTV視訊產業。畢竟這個市場的戰線，從手機產業一路戰到客廳。
由LG、Samsung、NEC、Sony、Panasonic、Toshiba、SiBEAM等公司所策劃的WirelessHD，就是要實踐所謂地WVAN (wireless video area network)，更具體地說，乃是實現Wireless HDMI的有力武器。
WVAN的主要構成是一個協調裝置(Coordinator)以及一個以上的分台(Station)裝置所組成。
WirelessHD利用了60GHz毫米波的波段，傳輸距離有10公尺。其最大的特點可以說是能夠傳輸無壓縮的視訊格式，而且維持QoS(Quality of Service)非常好。到目前為止，似乎尚未出現比這個規格還要好的競爭對手出現。
WirelessHD規格1.0版本，公開於2008/1/7，簡稱WiHD。CES-2008就出現廠商秀展的蹤跡。一年之後的CES-2009身影更具體化(Panasonic、日立、東芝、LG等均有實體展示)。縱觀CES-2009的薄型平面電視走勢，用4句話即可描繪出整體產業面向：LED背光的採用、璧掛電視的使用形態、節能綠色電視、無線傳輸。其中，無線傳輸的主角正是落在WirelesHD身上。
2009/2，Panasonic發表Viera Z系列，其中的一部分，就具備有WirelessHD的功能。
應用 資料速率 等待時間(latency)預期數值
未壓縮1080p A/V 3.0Gbps 2ms
未壓縮1080i A/V 1.5Gbps 2ms
未壓縮720p A/V 1.4Gbps 2ms
未壓縮480p A/V 0.5Gbps 2ms
未壓縮7.1聲道環繞音頻 40Mbps 2ms
壓縮1080p A/V 20~40Mbps 2ms
未壓縮5.1聲道環繞音頻 20Mbps 2ms
壓縮5.1聲道環繞音頻 1.5Mbps 2ms
檔案傳送 大於1Gbps N/A
表1 WirelessHD的典型應用。
目前，與WirelessHD拼台的，大概僅有WHDI(Wireless Home Digital Interface)。它是無線網路為基礎的技術。其中，受到註意的是由以色列公司AMIMON為首所開發的HD視訊無線傳送方式，加入了家電大廠日立製作所、新力、夏普、韓國三星與Motorola(出資AMIMON)所聯手設立的「WHDI(Wireless Home Digital Interface) SIG」，這是2008年7月發生的事情。使用18MHz頻幅的通道，就可以實現1.5Gbps的資料傳送速度。18MHz的頻幅與無線網路幾乎相同，使用5GHz的頻帶。與無線網路一樣，電波容易回轉，可以確保30公尺的傳送距離。
夏普於2008年4月所販售的X系列，就具有WHDI的選項產品。WHDI之所以能夠達到1.5Gbps的資料傳送速度，主要原因有二。第一，它採用了4*5 MIMO(Multiple input multiple output)的方式，4個傳送系統，5個接收系統。第二，一次調變方式適應的變化。這個手法是說，當遇到動作快速的影像串列流視訊再生的場合，動畫的位元列以BPSK低次的一次調變方式；而重要度低的動畫位元則是利用16值QAM高次調變方式。
不過，可以看出WHDI的速度，無法達成1080p無壓縮的傳輸。倒是一件事實擺在眼前，很多廠商都是採用腳踏兩隻船的策略，顯現出對於未來的不確定性之全包戰術。
在60GHz頻帶毫米波的WirelessHD無線傳送技術規格已經正式化。能夠傳送Full HD的1080p是其明顯特徵。IBM、Intel、SiBEAM、NewLANS、東芝等都有在開發毫米波的收發IC。於ISSCC 2006，IBM早就揭櫫了毫米波通信的晶片組。東芝於2007年6月 VLSI Symposium，發表毫米波的接收IC。CES-2008開始看到WirelessHD的模組。CES 2009廠商產品開始活耀展示。
SiBEAM已經完成以CMOS製程的RF晶片組(從90nm轉入65nm製程)。以FPGA構成的基頻/MAC處理電路，對顧客公開實演資料的傳送。該RF晶片是以陶瓷的多層基板作成，表面數十個天線以陣列狀排置，實現天線的Beam Forming(波束成形)，即使傳輸路徑上有人走過擋住電波的直線性，影像播放也不會受影響。
註：SiBEAM是以美國柏克萊大學研究成果而成立的公司。Panasonic、Samsung等均有出資SiBEAM。是故，其產品多採用SiBEAM的方案。
什麼是毫米波：
毫米波與ISM頻帶(Industrial Scientific Medical Band)一樣，可以免執照來使用。但是，隨著地域的不同，頻帶上還是有一點差異。根據了IEEE 802.15.3c的資料，對於預定免授權可以使用的60GHz頻帶，各個國家的規劃與利用略略有所不同：
ž. 美國，加拿大地區：57~64GHz。
ž. 歐洲地區：57GHz~66GHz。
ž. 日本地區：59GHz~66GHz。
ž. 澳洲地區：59.4GHz~62.9GHz。
WirelessHD PHY層窺探：
從規格架構來觀察，最底層的實體層PHY定義了HRP(High rate PHY)以及LRP(Low rate PHY)兩種類的組合，傳輸距離約10公尺，對於實際的生活環境該是綽綽有餘。
HRP是Gbps以上的應用，具方向性，比較適用於單點傳送(Unicast)的場合，比如說，未壓縮高解析度的視訊傳送等。
LRP是Mbps等級的層次，具有全方向(Omni-direction)特徵，可以是單點傳輸或是廣播式傳輸(Broadcst)。因為，所有的分台裝置(Station)均支援LRP。故，分台裝置與分台裝置的連結是可以實現的。
由於HRP與LRP的頻率重疊，MAC層會利用TDMA(Time Division Multiple Access)的方式來調配。
註：FDMA/TDMA/CDMA存取方式上的差異比較。
在實際設計時，卻是有可能存在四種功能的PHY，也就是可能會有多類的裝置存在：
* HR0：不能傳送與接收HRP。
* HRRX：能夠以HRP接收，卻不能以HRP傳送。
* HRTX：能夠以HRP傳送，卻不能以HRP接收。
* HRTR：能夠以HRP傳送，也能以HRP接收。
概念上來說，高速傳輸適用於視訊、音頻以及資料載遞的傳送應用。而慢速傳輸則比較適用於音頻、MAC層命令集的傳送。
HRP提供大於3Gbps的輸出，利用OFDM調變方式，並且採用了「波束操控(Beam Steering)」技術的送收天線。
在57GHz~66Ghz頻帶內，針對HRP規劃了4條頻道，其起始頻率-中央頻率-截止頻率分別是：
—. Channel-1：57.240 GHz- 58.320 GHz- 59.400 GHz
—. Channel-2：59.400 GHz-60.480 GHz-61.560 GHz
—. Channel-3：62.560 GHz- 62.640 GHz- 63.720 GHz
—. Channel-4：63.720 GHz- 64.800 GHz- 65.880 GHz
WirelessHD之所以能夠達到如此的高速，天線的編構方式絕對是重要關鍵。規格中定義了兩種的波束成形(Beam forming)的方式，一種是獨立回授式的波束成形方式，無須校正；適用於HR0、HRRX、HRTX、HRTR裝置。
另一種則是非獨立式的回授波束成形方式，僅能夠使用於雙端皆是具有HRTR能力的裝置。
MAC層梗概：
PHY之上即是MAC層。WVAN網路的時序係根據一個「Superframe」的東西，週期由協調裝置(Coordinator)所設定。請留意這個「超框(Superframe)」與視訊框並沒有需要一定的依存關係，它的前頭是一個信標(Beacon)。
協調裝置與分台裝置或是分台裝置之間的資料通信，無論是非同步式(asynchronous)傳輸還是等時式(Isochronous)傳輸，HRP、LRP都是利用CTB(Channel Time Block)來載送。
就資訊(資料)的屬性來說，非同步式傳輸適用於檔案的傳送，等時式傳輸當然就適用於影音資料的載送。
協調裝置會在信標中放置IE(Information Element)，通知WVAN中的其他分台裝置。
裝置之間的彼此服務功能，雙方怎麼會知道呢？當然必須仰賴一些「命令」。比如說，分台裝置送出WVAN Information Request命令，協調裝置就得回應WVAN Information Response命令。分台裝置利用Probe Request來要求目標分台裝置，目標分台裝置即以Probe Response命令回應IE給傳送端。
包含HRP、LRP，在WVAN中的所有傳輸是利用TDMA(Time Division Multiple Access)的方式。
AV/C規格包含了裝置功能資訊的交換、連結控制以及裝置的控制。利用AVC訊息來建立裝置的連結與控制。
AV/C協定在1394 Trade Association網站中有定義的規格。微軟有提供Avc.sys的驅動程式。
註：WirelessHD提供了兩套的傳輸協定，AVC Protocol以及A/V Packetizer。前者負責裝置的控制、連結的控制以及裝置功能訊息的交換。後者，當然就是擔負HRP服務AV資料的格式化了。
規格中定義了一些AVC訊息。比如說，裝置功能的訊息交換。
既然是高畫質傳輸介面，無線還是有線，都必須導入內容保護的機制。WirelessHD採用了DTCP(Digital Transmission Content Protection)。DTCP也是1394使用的資料內容保護機制，是著作權的保護技術。
註：DTCP(Digital Transmission Content Protection)係由日立、新力、東芝、Panasonic、Intel等5公司(簡稱5C)於1998年所發表的傳送加密方式。DLNA則是使用了DTCP-IP。
另外，WirelessHD支援了HDMI直通(Pass Through)模式，意思就是說EDID資訊、Data Island封包、CEC訊息，直接透過WirelessHD連結來傳送，就如同一條看不見的隱形HDMI連接線擔負起傳送的任務。
要取得WirelessHD 1.0的規格，必須先付5000美金年費成為Adopter之後，才會電郵給您。另一份WirelessHD Compliance Test Specification(CTS)測試細節的規範取得也是一樣。凡事都是要錢。
以上所言皆是好的一面，來說比較陰暗的現實面。
有幾個專利，如「METHOD AND APPARATUS OF FIXED SIZE MAC HEADER WITH AN EXTENSION IN WIRELESSHD」、「SYSTEM AND METHOD FOR WIRELESS COMMUNICATION OF UNCOMPRESSED VIDEO HAVING A PREAMBLE DESIGN」、「SYSTEM AND METHOD FOR WIRELESS COMMUNICATION OF UNCOMPRESSED VIDEO HAVING A RELAY DEVICE FOR POWER SAVING」、「METHOD AND SYSTEM FOR RELIABLE BROADCAST OR MULTICAST COMMUNICATION IN WIRELESS NETWORKS」等埋伏在那兒，若是要闖入這個市場，還是建議先釐清楚再說。
若是從實用上的角度來看，Video搞成一個網路實在沒什麼必要。反而單純的點對點應用來的實際些。毫米波是一個好用的頻帶，但是有必要去遵循WirelessHD嗎？很大的懷疑。況且點對點的傳輸，完全是看您的設計思想而定，可用自己獨特的調變技術或其他技巧，又犯不著去擔心可怕的潛水艇地雷。
飛利浦於CES-2007展示的做法，其實個人是蠻欣賞的。不過，對於產品的大小以及ID設計，相信還有很大的改善空間。
(本文另有圖表說明,詳見印刷版雜誌.)
