如何应对4K视频传输 - 高速接口技术之争进入战国时代 笔记本电脑, 液晶电视, 视频传输, 平板电脑, 智能手机

forsuccess

　随着技术的进展及消费者的要求更高，智能手机、平板电脑、笔记本电脑与液晶电视纷纷朝4K×2K超高显示分辨率迈进，再加上这些设备间的视频传输需求快速增加，促使高速传输界面不断朝向更高传输率发展，以满足超高画质（UHD）影音传输需求。在这样的情势下，接口标准，尤其是高速传输接口目前可说是处于战国时代。　　目前浮出市场的高速传输接口标准就有USB 3.0、Thunderbolt、HDMI、DisplayPort、MHL等有线接口技术，以及802.11ac、WHDI（无线家庭数字接口）、G.hn和无线USB等无线技术。这些技术或是从移动设备切入，或是从家电产品切入，都是希望能在快速成长的下一代影音娱乐应用市场挣得一方天地。
　　值得注意的是，通用串行总线开发者论坛（USB-IF）已公布传输率高达10Gbit/s的USB 3.1技术规格，Thunderbolt 2及HDMI 2.0也不甘示弱，不让USB专美。从目前的产业现状来看，许多处理器厂商例如英伟达（NVIDIA）、博通（Broadcom）、高通（Qualcomm）等多选择力挺USB 3.0，这让USB 3.0在这场高速传输接口之争取得较高的胜算。
　　高画质视频推动，USB 3.0成长快速
　　根据USB-IF公布的数据显示，2013年初，通过USB 3.0认证的终端商品已达720件，至今已快速增长至950件，显而易见USB 3.0终端设备出货成长速度飞快。另外，从USB 3.0芯片厂商的出货量增长情况也可看出端倪。
　　创惟科技营运长汪进德于日前的法人说明会中表示，创惟的USB 3.0控制芯片出货量在7月便首度突破百万颗，且由于客户实际采用情况渐增，因此USB 3.0产品线的营收贡献于下半年大幅成长，占整体营收比重约超过三成。创惟公司已成功拿下国际电视大厂的订单，目前正积极寻求平板电脑与智能手机周边的商机。
　　威盛旗下的威锋电子日前发布经微软Windows 8.1认证的USB 3.0主控制器、集线器和SATA桥芯片，同时兼容最近发布的Windows 8升级版本。威锋电子许锦松协理表示：“未认证的硬件会导致不兼容、稳定性能差，且严重损伤电池使用效能，而微软认证的logo就代表质量的保证和优质的用户体验。”
　　威锋电子的4端口VL805和2端口VL806 USB 3.0主控制器，已通过微软WHCK（微软硬件认证工具包）认证，符合xHCI 1.0规范，支持微软USB端口调试功能。另外，经Windows 8.1认证，威锋电子USB 3.0控制芯片VL711适用6Gbps SATA桥控制器，并全力支持USB接口的SCSI协议，运行效率大幅提高。
　　对于USB 3.0的应用商机，Cypress公司SuperSpeed USB事业部资深总监Mark Fu则表示，高画质视频应用需求是推动USB 3.0市场成长的关键动力。Cypress日前宣布日本数字电视与视频产品公司SKNET选用了Cypress的EZ-USB FX3 USB 3.0外围控制芯片打造其MonsterX U3.0R外接式影片撷取系统。

　　

　　图题1：Cypress的EZ-USB FX3 USB 3.0外围控制芯片

　　EZ-USB FX3是可编程单芯片，采用一颗内建于芯片中的ARM9 CPU核心，搭配512KB RAM内存，提供200 MIPS的运算效能，并支持各种需要区域数据处理的应用。除此之外，FX3还提供多种接口，可连接各种串行外围，其中包括SPI、UART、I2C以及I2S。简而言之，FX3提供了高弹性与各种整合功能，让开发者能把USB 3.0连接功能加入到任何系统。
　　就USB 3.0的营销策略来看，Cypress相当重视差异化经营，例如，用于监控的超高速摄影机，或是与机器视觉相关的辨识系统，高级防盗用摄影机与高画质高速扫描机等，都需要USB 3.0的支持。这是因为USB 3.0除了高带宽外，还具有传输距离长、能供电，以及属于业界标准且可热插入等优点，因此能降低高速摄影机的建置成本与复杂度。
　　带宽更大，USB 3.0增强版现身
　　为顺应超高分辨率（UHD）影音内容日益普及，并迎合未来电视机、机顶盒（STB）、个人计算机（PC）、智能手机、混合式硬盘、传统式硬盘等设备间传输UHD影像的需求。USB开发者论坛（USB-IF）也已正式公布USB 3.0增强版新标准USB 3.1，其传输速率上看10Gbit/s，相关芯片预计将于2014年上市。
　　此外，USB-IF也将于2013年底前发表兼容性测试标准（CTS），估计到2014年第四季即可见到导入USB 3.1芯片的终端产品面市，并于2015年显著成长，至2016年则将迈入市场成熟阶段。
　　整体而言，USB 3.0的渗透率正在快速提升，尽管各种高速传输接口规格竞争激烈，但英特尔（Intel）最新平台Haswell还是支持USB 3.0，这也意味着，未来几年内高速传输接口将会以USB 3.0为主流，不过，Thunderbolt的后势发展也不容忽略。
　Thunderbolt传输速度快，抢占4K×2K市场
　　英特尔日前于IDF论坛上向业界展示Thunderbolt 2于4K×2K影音传输的技术优势，其具备20Gbit/s传输速率的Thunderbolt 2芯片也已亮相，搭载Thunderbolt芯片的计算机与周边设备亦预计于今年圣诞节假期大举抢市。
　　基本上，Thunderbolt技术可在30秒内传输高画质（HD）影音、备份所有电影、音乐及相片；此外，Thunderbolt技术可让消费者实时撷取并编辑未经压缩的影像数据，在音效方面也可展现零延迟的高水平，因此可望在4Kx2K影音热潮中有所斩获。
　　据了解，长期采用Thunderbolt的苹果公司，今年第四季将发表的Mac Pro就预计将搭载高达六个Thunderbolt输入/输出（I/O）接口，让使用者可连接大量储存设备以及至多三台超高画质（UHD）规格的桌上型显示器。此外，多家业者亦将推出采用第四代Core处理器并搭载Thunderbolt接口的终端产品，例如华硕的一体成型计算机（AIO）ET2702、技嘉的AIO产品AF21TS及笔记本电脑P35K等。另外，华硕、技嘉及英特尔也已制作许多内建Thunderbolt接口的主板。
　　USB 3.1与Thunderbolt间的战线持续延长，与此同时，高分辨率多媒体接口（HDMI）2.0版亦已现身，凭借其在显示器的既有市占率优势，后势将大有可期。
　　HDMI论坛（HDMI Forum）已正式发表HDMI 2.0规格，并确定兼容性测试规范（CTS）将于今年底定案。HDMI 2.0规格，带宽较前一代版本翻倍，且能以18Gbit/s的传输速度支持4K×2K影音传输，并将帧率由30FPS提升至60FPS，使影音质量大跃进。此外，HDMI 2.0亦支持三十二声道、动态自动嘴型同步，以及消费性电子控制（CEC）延伸等。
　　将移动影音传送至大屏幕，看好MHL
　　值得一提的是，将移动设备的影音内容传送到大屏幕观赏的需求正随着移动设备的普及而大为提升，然而HDMI现行普遍的type A接头结构无法接入轻薄短小的移动设备，再加上耗电量相对较高，大幅影响移动设备电池的续航力，因此便有了MHL（Mobile High-Definition Link）接口的产生，目前包括电视机、手机与平板电脑大厂，均已逐渐导入MHL技术。

　　

　　图题2：MHL技术将移动视频内容传送至大屏幕。

　　针对此需求，联阳日前推出符合MHL 2.1最新规格的MHL-to-HDMI转换控制芯片系列，此系列包含了IT66332（3-to-1 MHL转HDMI切换器控制芯片）与IT6861（MHL-to-HDMI转换器控制芯片）。两者的终端应用惠及平板电视或LCD投影机，可让显示设备升级到具有直接接收手机端传出的MHL影音信号的功能，不再需经过dongle来转换。
　　整体而言，高速传输接口技术的战场，已全面扩及家电产品及移动设备，就现阶段而言，要判断哪种技术将在最后一统江湖，似乎仍是言之过早，但可以肯定的是，大量影音传输需求将日趋增多，传输接口技术将持续进化，不断推出更新版本，为消费者创造无缝串流的影音娱乐环境。