Wi-FiワイヤレスHDビデオおよびオーディオ、ダイジェスト-Spring'12

親愛なる読者の皆さん、Habrahabrのオープンスペースで、経験と意見の交換のためのこのユニークなプラットフォームでお迎えします。 この記事では、さまざまなテクノロジーを使用して、ワイヤを使用せずに高品質のビデオとサウンドをワイヤレスで送信するというトピックに戻りたいと思います。 同時に、映画や音楽の単なるネットワーク「共有」よりも、ワイヤレス伝送の側面を検討します。 特定の技術について言及するために必要かつ十分な条件は、デスクトップ画面を転送する機能と、1280x720（HD対応/ 720p）以上の解像度をサポートするプログラムの動作です。

私の以前の出版物（爆発的なペースで発展しているこの業界に関して）からかなり長い時間が経ち、N番目のイノベーションが現れたので、それらの説明を共有したいと思います。

始める前のいくつかの言葉

どんなに奇妙に見えても、HDビデオとサウンド（以下、HDビデオとサウンドは音楽や映画ファイルだけでなく、リアルタイムで高解像度のプログラムを意味します）を送信するための多くの技術があります。現在のノートは収まりません。 そして、私たちのリソースの大部分を占める技術的な心は正確さと分類を必要とするため、トピックが興味深い場合は、最終的にすべてのノートをすべてのワイヤレス規格とその多数の特性をまとめた共通のプレートでまとめます。 前述したように、読者の脳は技術的ではありますが、主な玉座としては弾力性がなく、複数の本棚の現象を制限するために（主に、記事は巨大であることが判明しました！）、ワイヤレスビデオと音声伝送のための最も手頃な技術から始めます-Wiを介した伝送-Fi。

Wi-Fi転送

そのため、Wi-Fiを介してビデオとオーディオを送信するための特定の技術を検討する前に、Wi-Fiの使用によって生じる一般的な利点と欠点を理解する必要があります。

長所

• ほとんどのコンピューター（だけでなく）には既にWi-Fiが装備されています-別の送信機は必要ありません。放送に必要なものはすべて利用可能です。
• ビデオと音声のワイヤレス伝送だけでなく、ネットワークへのアクセスにも使用できます。
• 広く流通しているため、Intel、Apple、Qualcomm、Cavium Networksなど、IT業界の最大の参加者の注目を集めています。

これで、いくつかの重要な利点が終わります。

短所

• Wi-Fiの直接の目的からのビデオと音声の詰まり/空気の一部の無線伝送-ネットワークへのアクセス。
• 周囲のWi-Fiネットワークはネットワークに干渉する可能性があり、ネットワークは年々増加しています。
• HDビデオと音声がWi-Fi帯域幅に収まるようにするには、適切なコーデック（ほとんどの場合-h.264）でそれらを「パック」する必要があります。
• 圧縮の必要性により、あるOSでは動作するが別のOS /プラットフォームでは動作しないソフトウェアが必要になります。
• ソフトウェアが必要なため、PC形のハードウェアでのみ動作します- ゲーム（Xbox360、PS3）/サテライト（NTV +）/テレビ（BeelineTV、Akado）コンソールからの転送は消えます （一部の例外を除き、光が集まってコンソールにくさびがあります）サードパーティのソフトウェアおよび同様のソフトウェア自体を実行する機能が記述されており、その可能性は0.01％であり、コンピューターに依存しない送信機は急いでリリースされません。
• コンテンツを圧縮するコーデックの作業には、かなりの量のハードウェアリソースが必要です。
• コーデックの動作により、信号の送信は時間の差だけ遅れて圧縮されます（圧縮機器の距離と電力に応じて、20ミリ秒から2秒）。

一般的な言葉が話されていましたが、今度は特定のテクノロジー（可用性でソート）を使用しました。

DLNA

これが最も簡単な方法であり、おそらく今日LAN / Wi-Fi経由で映画や音楽を転送するための最も一般的なテクノロジーです。 多くの人が驚かれるでしょう：彼自身、ファイルとの「共有」技術は一掃されていると彼らは言いますか？ -同僚、落ち着いて、今からすべてを説明します。

DLNAの原則は、コンピューター上でサーバーが起動され、そこに映画や音楽を表示するためのフォルダーが登録されることです。 （スマート）TV自体、またはSetTopボックス、チューナー、ゲームコンソールなどのある種の「中年」の仲介者は（厳密なガイダンスの下で）Wi-Fiを介して共有フォルダーに接続し、そのコンテンツをHDTVに表示します。

今、被災者への質問：DLNA経由でデスクトップを転送する方法は？ 回答：画面をリアルタイムでファイル（VLC'shkoyなど）にキャプチャ（キャプチャ）します。このファイルは、DLNAを介してTV /セットトップボックスで共有され、開かれます。 注：圧縮と送信は「職人的」な方法で設定されるため、これから何か良いことを期待しないでください-12秒の遅延、カーソルは表示されず、音もありません （個人的にチェックされ、Googleで「DLNAデスクトップ」が見つかりました）。



とにかく、急速に変化するITの世界では、サーバーをPCに保持し、クライアントデバイスを余分な不必要な動きで接続することはまったく問題ではありません。 ワイヤレス送信は次のようになります。コンピューターでボタンが押されました-「テレビを接続」、画像がテレビに表示されました。 リモートコントロール、ジョイスティック、またはその他の不適切な設定を使用した、退屈な設定とファイルの選択なし。



だから、私が推論した主な、ワイヤレスビデオ/オーディオ伝送の基本的なパラダイムは、トランスミッターがレシーバーのクライアントでなければならないが、その逆ではないということです！

長所

• 最新のテレビ技術に組み込まれています。

短所

• デスクトップ/プログラムを転送するときのパフォーマンスの低下。
• 役割交換クライアント<->サーバーが原因でセットアップが困難です。

リモートデスクトップまたはリモートデスクトップ（Radmin、RDP、VNC、Citrix ICA、Teamviewer、X.orgなど）

上記のパラダイムパラダイムに違反しています：コンピューターからビデオとサウンドを受信するには、リモートデスクトッププロトコルのいずれかのサーバーが実行されている必要があり、テレビの近くにクライアントが存在する必要があります（読み取り-別のクソ、電気を消費するボックス）お使いのコンピューターは、泥だらけの操作の助けを借りていないわけではありません（ワイヤレスマウス/キーボードでスクリプトを実行している場合でも）。 さらに、ここでのパフォーマンスは、「職人」の方法により、低から非常に低になります。

一方、これはテレビが古いコンピューターのみを配置して最適に構成するのに十分な場合の低予算ソリューションのアウトレットです。

長所

• 動作するには、古いPCやテレビ出力付きのスマートフォンさえあれば十分です。

短所

• DLNAと同じですが、デスクトップのパフォーマンスは向上します。

ワイヤレスプレゼンテーションゲートウェイ

興味深い腺のクラス、非常に少数ですが、存在します。 この画像を想像してください。インターネットに加えて、テレビまたはスピーカー付きモニターをWi-Fiアクセスポイントに接続し、小さなユーティリティを使用して、PCからこれらのテレビ/モニター/スピーカーに画像と音声を出力できます。 これは、ワイヤレスプレゼンテーションサーバーの動作方法です。 大まかに言うと、これはアクセスポイント/ Wi-Fiルーターであり、インターネットに加えて、PC /スマートフォンに画像と音声の出力デバイスを提供します。



ほとんどの場合、プレゼンテーションサーバーを介してデスクトップやプログラムではなく映画や音楽を転送する場合、DLNAプロトコルを介してメディアファイルをアクセスポイントに転送する（つまり、ウィンドウモードで）ことにより、プレーヤーが転送ユーティリティに組み込まれます見て、フルスクリーンでのみ。 映画/音楽が終了すると、アプリケーションは自動的にデスクトップ画像転送モードに戻ります。



さまざまな時点で、そのようなアクセスポイントは、Dlink、Planet、Edimax、ViewSonic、およびその他のあまり知られていない著者によって作成されました。 しかし、McTivia製品を使用したAwindにより、伝送品質と遅延の低減が最高の結果を実現しました。これは、HDMI出力（最大解像度-1280x720、サウンド-ステレオ）を備えた小さな802.11nアクセスポイントです。 ネットワークへの一般的なアクセスを提供するイーサネット入力もあります（ちなみに、ユーティリティとアクセスポイント間の接続はLAN経由で機能します）。 キーボード/マウス用のUSB入力もあるため、ユーティリティをリモートで実行しているコンピューターを制御できます。 転送プロトコルは以前のものと比較して著しく最適化されているため、DLNAの一部を削除して、任意のプレーヤーから直接ビデオとサウンドを起動することができました。 同時に、このユーティリティにはいくつかの品質モードがあります。それぞれ最低品質で、プレゼンテーションやその他のインタラクティブ性のための最低遅延があります。 最高品質の場合、遅延は1秒近くになりますが、これは高品質で開始し、触れない映画の場合であるため、遅延は気になりません。



さまざまなプラットフォーム向けのMcTiviaの豊富なクライアントは驚くべきものです。MacOSおよびWindowsのさまざまなバージョン用のクライアントがあり、iOSおよびAndroid用のクライアント（これまでのところ音はありませんが）もあります。 残念ながらLinuxは、私の意見では-不当にだまされています。

最も興味深いのは、Awindが会社のミラーロップと協力していることです。ミラーロップはスマートフォンやコミュニケーター向けのソフトウェアを作成しています。 そのため、mirroropは、さまざまなプラットフォーム用のプレゼンテーションサーバーのソフトウェアバージョンも作成します。McTiviaの代わりに、タブレットやスマートフォンに画像を転送し、テレビに接続することもできます。 しかし、ここでは、悲しいかな、鉄のようなパフォーマンスはもはやありません。

同僚がMcTiviaについてロシア語のビデオを撮影しました。

長所

• モバイルOSを含むほぼすべてのプラットフォームで動作します。
• 最適化された品質、平均的なコンピューターで許容可能。
• ソフトウェアは圧縮を加速するためにGPUを部分的に使用します。
• アクセスポイント（USBキーボード/マウス）からリモートラップトップを直接制御することができます。
• また、ネットワーク配信のアクセスポイントとして同時に使用することもできます。

短所

• コンピューターが弱いほど、パフォーマンスは低下します。
• ビデオの解像度は1280x720に制限されており、3Dの話はありません。音声はステレオのみです。
• かなり大きな遅延、ゲームの問題が発生する可能性があります。
• WPG機器の購入にお金を使う必要があります。

Intel WiDi

Itel（今のところ）は、PCやラップトップ向けのプロセッサ市場の主要なチップメーカーであり、自尊心のある大手企業と同様に、世界中にある巨大な研究センターや研究所によって押し進められている数々のエースを持っています。 ハブにはWiDiについての良い広告記事がありますが、それはちなみに私にシムマニフェストへの突入を促しました。



要するに、Intelは単一のプラットフォームの一部として、CPU、GPU、Wi-Fiアダプターなどの現代のコンピューターのすべてのコンポーネントを接続することが増えているため、このプラットフォームに合わせて高度にカスタマイズされたソフトウェアを作成する余裕があります。

WiDiは、第2世代のCoreプロセッサでのみ動作し、Intel Wi-Fiチップでのみ動作します。 送信用のストリームの圧縮は、プロセッサチップに統合されたグラフィックアダプターによって支援されます。

テレビで信号を受信するには、特別なWiDiセットトップボックス、FullHD 1080p品質ですが、これまでのところ30fpsのみが使用されます。 音はマルチチャンネルです。 遅延-20ms以上（通常はそれ以上）。 WiDiレシーバーに接続するには、複数のWi-Fi p2pと同様に、特別なIntelテクノロジーが使用されます。つまり、アクセスポイントを介したインターネット接続と同時にPCをWiDiアダプターに接続できます。



Intelレシーバーの代替として、このテクノロジーを最新のテレビに統合することを約束します（Samsungのものを含むいくつかのプロトタイプは、今年の初めにすでに示されていました）。 または、さらに興味深いことに、DLNAを介してコンテンツを巧妙に送受信することを提案しています（PS3とXbox360は、WiDiを搭載したラップトップから信号を受信し、確認としてCES2012で表示されました）。 Intelがコンソールにソフトウェアをインストールする必要があるかどうかは明らかではありません。 はい、可能性が高いですが、これはそれほど問題ではありません。

長所

• 最新のIntelプラットフォームを搭載したすべてのPCで動作します。
• ソフトウェアはプラットフォーム用に最適化されており、GPUのパワーが積極的に使用されています。
• 継続的な更新、高信号品質（FullHD + 5.1）、遅延の削減。
• TVおよびSat / IPTVセットトップボックスに統合されたレシーバーの外観と、ユビキタスDLNAを介した伝送。

短所

• Intelのハードウェアのみ-CPUコア、統合グラフィックスカードで実行するには、Intel Wi-Fiチップが必要です。
• Windowsでのみ機能します。
• モバイルプラットフォームでは、Intelプラットフォーム（Cedar Trail）のプロトタイプ段階でのみ、ARMには存在しません。
• 信号伝送の大幅な遅延。
• 別のWiDiレシーバーを購入する必要があります。

Apple AirPlay

アップル社では、スピーカー（AirPort Express）を接続し、昼夜を問わず巨大なiTunesから音楽を再生できるアクセスポイントからすべてがずっと前に始まりましたが、Windowsからも送信できます。 その後、AppleTVでの放送になりました（テクノロジー全体は「アップル」ラッパーのDLNAに基づいており、複雑なものはありませんでした）。 その後、i'gadgetsとAirPlayテクノロジーが登場しました。内蔵のi'gadgetプレーヤーから、ビデオと音楽の両方をAppleTVに、音楽のみをAirMac Expressに送信できるようになりました。 訓練された目では、アップルスキンの古き良きDLNAのように見えますが（rogueamoebaのソフトウェアはありますが、エアフォイルと呼ばれます。これは、あらゆるアプリケーションのサウンドをAppleレシーバーに出力でき、コンピューター自体もAirPlayレシーバーになります）。



しかし、デュアルコアiPhoneおよびiPadの登場により、すべてが変化しました。 十分なパワーがあり、1つのプロセッサコアがメインタスクを担当し、前世代の特性を完全に満たします。2番目のコアは、画面とスピーカーで発生するすべてを圧縮してAppleTVに送信できます。 そのため、AirPlayはモバイルデバイスのデスクトップをテレビに完全に転送するまでに成長しました（ただし、これまでのところ1280x720の解像度でのみですが、すべてが先を行っています）。

しかし、普通のケシはどうですか？ Appleはスマートフォンやタブレットを喜ばせるためにコンピューターを離れましたか？ 判明しました-まったくではありませんが、12月の夏にリリースされる予定の次期アップデートMac OS-Mountain Lionでは、待望のAirPlay機能がありました。これは、システムに深く統合され、AppleTVに接続されたテレビをセカンドスクリーンのように認識します。 ワイヤーで接続されたモニターのように、それを使用して任意の設定を行うことができ、非常に便利です。







AppleTVの更新バージョンがまもなくリリースされるという噂があります。おそらく、HD-Ready（720p）だけでなくFullHD（1080p）も受け入れることができるでしょう。

Appleのデバイスの人気は信じられないほど向上したため、膨大な数のアクセサリメーカーがAirPlayのサウンドをスピーカーに統合し始めています。 ほとんどの場合、同様のことがビデオですぐに開始されます。

長所

• モバイルを含むAppleのほぼすべての最新デバイス、およびWindows上のiTunesで動作します。
• ソフトウェアはプラットフォーム用に最適化されており、ハードウェア機能が積極的に使用されています。
• 信号は品質とグラデーションの欠如を保証しています：Appleの保証人。
• 間違いなくさらに発展するでしょう。
• AirPlayは、Appleデバイス用の多くのアクセサリと統合されています。

短所

• Apple、Linux、Androidのハードウェアのみが残ります。
• Windows（またはAirfoil）上のiTunesを介したDLNA機能を除き、MacOS / iOSでのみ動作します
• 品質はわずか720pで、微妙ではありますが遅延はまだあります。
• AirPlay HDビデオおよびサウンドレシーバーを既存のAppleTV以外の機器に統合できるかどうかは不明です。

おわりに

HDビデオと音声のWi-Fi伝送は現在、最も活発な開発の段階にあります。 そして、Intel WiDiとApple AirPlayに関する絶え間ないニュースは、その証拠です。 Qualcomm（Atherosの娘と）とCaviumは現在も同様のプロジェクトを開始しました。1つ目はモバイルプラットフォームから高出力と高速を約束し、2つ目はワイヤレスHD信号伝送プロトコルの実装です。ご存じのとおり、Qualcommは最後のメーカーではありませんモバイルプラットフォーム市場。



要約すると、誰もが既存のハードウェアプラットフォームとWi-Fiアダプターを使用してソリューションをビルトインしようとしていますが、ご覧のとおり、最新の実装でさえ、まだ完全なHD品質と非常に低いレイテンシに達していません。 新しい、より強力な機器が利用可能になると、それらは開発および改善されます。



これが興味深い場合は、個々のトランスミッターとの特殊な規格について話します。すべての点で、HDMIケーブルの模倣を提供します。



PS：どんなに一生懸命素材を圧縮しようとしても、彼らが言うように、他のことは言えません。 他の技術に関する続編を書くかどうかを書いてください。 また、コメントの質問にお答えできることを嬉しく思います。