应用IEEE 1394技术的多媒体家庭网络(下)
这一期笔者将继续与读者们来探讨多媒体家庭网络组成之其它元素, 而在暸解了多媒体家庭网络组成之所有元素之后,笔者也将进一步的与读者们说明经由IEEE 1394串接与组合而成的多媒体家庭网络。也希望藉由此分析能让读者们对多媒体家庭网络有着更进一步的认识与了解。
4. 1394透过同轴电缆(Coaxial Cable)传输
在多媒体家庭网络中,同轴电缆绝对是符合其需求,其主要原因说明如下:
 同轴电缆具备有较大的频宽。
 同轴电缆已经被数百万的家庭广泛的使用于娱乐家电的连接中。
 同轴电缆已经被各娱乐中心的屋内所使用。
 在过去的5~6年的建筑物, 同轴电缆已被广泛使用于屋内各房间之连接。
同轴电缆主要的缺点是现阶段所使用的计算机都未透过其连接,并且其不须经由计算机的连接才能使用。目前Broadband Home公司正企图让此项标准成为制定的规格。如此尽管信号从客厅到接线器(HUB)再到主卧室,这中间可能须经过数百呎的距离且可能须加强信号的接收等等问题, 于是Broadband Home公司主要也是想利用已存在并已被广泛使用的同轴电缆线来传输这个可达100Mbps的信号流。
5. 高速以太网络
以太网络是数据传输的标准,而且看起来似乎不太适合用来作为多媒体家庭网络中的声音与影像流传输之使用目的。但无论如何,一个技术规格的制订难免都会因为某些限制而有碍于此技术的发展与使用, 但技术是可以被修正与改善的。例如高速以太网络就已经排除了这些问题,其除了能够载送传输声音与影像信号流外并具备了100MBps的传输速率。目前已经存在的网络技术规格中,在高速以太网络中,不但能够载送传输声音与影像信号流外并能够保障数据的完整性与传送等时性的数据流。但这样的网络串接并不代表可将100Mbps的高速以太网络与同样具备100Mbps的IEEE 1394网络串接就能够同样得到100Mbps的传输效率结果,而其只能针对较低数据传输效率做出保证。然而这也表示高速以太网络对声音与影像传输的网络在与IEEE 1394网络的串接上,在未来的广泛应用中是可以见的到的。
以太网络是使用五号同轴缆线与RJ-45的连接头,因此其所面对的是目前广大的住家使用者所使用的三号对绞线与RJ-11的连接头。这也代表着高速以太网络似乎只适合安装于较高级的新住宅或已内建有线之住户,亦或者是旧的住宅重新接线,才有可能使用五号同轴缆线与RJ-45的连接头所串接之以太网络。
在一个标准的多媒体网络中所使用的以太网络,甚至是高速以太网络中仍有许多的缺点。例如其不能保证内容是否受到保护, 因此使得买主对其在内容的安全性与完整性缺乏信心与说服力。在以太网络中,如果需要多个装置的连接就必须使用接线器(HUB)。也因此多媒体家庭网络目前最大的瓶颈是如何得取得消费性电子制造业的青睐,因为没有他们的青睐与使用,高速以太网络很难在多媒体家庭网络中成为主要的角色扮演。
6. 无线个人局域网络 – 802.15.3
802.15是IEEE无线个人局域网络(Wireless Personal Area Networks, WPAN)所制定的技术标准。802.15的工作小组正建立起无线个人网络的标准,提供给携带用与行动用的计算机装置。目前此项标准的制定将被使用于下列的各种通讯装置:
 计算机PC
 PDA装置
 周边装置
 手机
 传呼器
 消费性电子产品
至于802.15.3在无线个人局域网络中能够提供20Mbps的高传输速率或更高。除此之外其更具备着低消耗功率与低成本之优点。非常的适合消费性数字影像与多媒体等便携式装置之使用。
802.15.3相对于802.11主要差异在于功率消耗、大小与成本,而且主要针对行动等装置之应用为主。目前暂属于启始阶段, 至于其对多媒体家庭网络的影响力则仍值得观察。而其比较强调的是对行动装置的应用远胜于标准的消费性电子产品。所以似乎较难与以IEEE 1394为基础的多媒体装置网络来作竞争。另外对其内容所提供的拷贝保护目前并无法做到,也因此目前此技术主要是因为其俱备的55Mbps频宽,这似乎对影像与声音流的直接存取较为可行。
而正因为其不能保证数据的等时性(同步)传输与数据质量的保证,但这又是多媒体家庭网络的主要诉求,所以这个标准仍处于开始阶段,其必须经过一段改善的过程。但不可忽略的是将来这项技术对多媒体家庭网络的影响力。
7. USB 2.0
USB 2.0具备着480Mbps的频宽与对影像与声音流同时处理的能力。 当然其具备等时性数据传输的能力,但其缺点是只具备point to point的网络能力,而且是属于主从架构。 这对于网络环境的条件是一大缺失。 另外USB对数据的保护也是未能提供,因此目前USB的规格标准主要是用于个人计算机之相关外围的应用上。 笔者认为或许要等到OTG的出现吧。
8. 其它
仍有许多的家庭网络技术可采用于家庭网络的数据传输上,但这些技术共同的问题是频宽的不足。 例如电话线的技术己广泛应用于家庭中的接在线,但其频宽只有10Mbps。至于电源线一样也有频宽不足、噪声、阻抗与数据完整安全性等问题而未被采用。
至于802.11与802.11b虽然易于架设,但频宽因只有11M bps与54Mbps,且数据为非等时性的传输方式,因此其对影像与声音信号的传输品质并无法得到保证。而802.11e虽对数据的完整与安全性问题能提供一些保证,但欲无法提供足够的宽频给予可传输影像与声音流之家庭网络。尽管如此,其对1394数据在房间与房间之间的传输仍非常适合采用802.11技术来架设,因为如此的架设较为简单。
至于Ultra Wideband (UWB)的无线技术可以使用较宽的频宽、窄频、低功率无线电的频谱上。此项技术在数据速率与距离上,刚好呈现反比现象,也就是说欲提供一个较高的传输速率,只能支持短距离的传输。 UWB仍无法对数据提出保护,也因此其并非完全的适用于以1394为基础的多媒体家庭网络,但欲与802.11一样适合用于房间对房间的数据信号传输。
四、 IEEE 1394多媒体家庭网络
多媒体家庭网络主要经由消费性电子产品组合而成。 至于计算机或其它的智能型装置则可能只是网络中的一部份。 而多媒体家庭网络主要是将数字消费性电子产品中的声音与影像流加以连接并传输。
一个多媒体家庭网络是必须能够将声音与影像串的传送至整个屋内,这包括从影音录放机(PVR)到视讯转换盒(Set-top box)一直到卧室内的电视。 而多媒体家庭网络是需要结合宽频技术才能够做到实时的影像与声音数据传送,并获得数据完整之保障。 而目前结合上述的所述之诉求, IEEE 1394算是目前最佳的解决方案,而目前主要是用来将数字摄放影机的影像数据传送至PC。 下列所述之优点让1394这项技术规格在未来可能在多媒体家庭网络中成为被采用之标准,其优点如下:
 具备400Mbps的频宽,适合多个影像流传输。
 具备5C内容保护功能。
 许多主要的消费性电子制造商参与,包括新力(Sony)与菲利浦(Philips)等大厂。
 可以结合IP技术。
继1394a之后的1394b,除了能提供更高的频宽之外,并可将网络中装置与装置之间的连接距离加大。 至于1394最大的弱点,则是在于其不像802.11或以太网络一样具备完善的规划与建立所谓的网络技术使用于企业中,也因此造成其目前仍不能完全被应用于多媒体家庭网络上的主要原因。
无论如何,如果将802.11或以太网络也能建立在多媒体的应用上,再加上国际1394联盟正着手进行将1394b技术能够兼容于802.11与以太网络上,并使用5号同轴缆线连接或使用玻璃与塑料光纤来连接。 这也就是说1394将会结合其它的技术共同组合成以IEEE 1394为基础的多媒体家庭网络。
相信读者们一定在质疑着这个以1394为基础的多媒体家庭网络是如何的运作?,理论上,1394网络的主要优点是在它是一个peer to peer网络,在此bus中,不须要所谓的中央主系统来控制。 所以各装置之间可以自动的侦测是否有任何的装置接入网络。 这使得整个网络都具备着相当的弹性,也可透过Repeater来连接,最多可而连接至64个装置。
1394网络是充满智能型的网络,例如当使用二个1394摄放影机在同一网络时,如何知道有多少的频宽可供其传输使用,并如何挪出通道来供其使用与传输…这样的操作模式是有别于PC网络的,因为在PC网络中,这些动作都是由PC来控制的。
但无论如何1394的长处就在于其是一个真正的Peer to Peer网络, Peer to Peer代表着网络中没有任何一个装置会比其装置来的更智能,这就像使用三菱的1394 HAVI的装置,这个系统中包含着一个1394的数字电视,再加上其它各种的1394消费电子装置,而电视在网络中为主要的控制点,而比起其它网络中的装置,其所提供的使用者界面将更具智能与处理的能力。
如果一个Peer to Peer网络中的所有装置都是相等的,如此网络中架构的装置将非常的简化,图三就是一个多媒体家庭网络的基本架构。
在未来的家庭网络中,没有PC将是一个必然的驱势,但是目前的网络似乎仍存在非有PC不可的问题。 在一个真正的Peer to Peer网络中,每一个装置都必充满着智能,当然要达到这个目的,间接的将会直接反应到硬件与软件的成本上,而主要的成本也将直接的反应在消费电子产品制造商身上。 另外如果消费电子Peer to Peer网络进入了在线联机与网络的连接,则这个消费性电子装置网络正遭遇着如在线病毒入侵的问题。
这些问题让生产消费性电子厂商相信PC仍然是可以放入多媒体家庭网络中当作一个管理装置。 例如PC可以将一个图型的使用者接口呈现到电视机上或安装来负责处理屋内各装置质料的传输等等。这可使消费使用者看到并知道如何使用它。 而PC将可处理一切,也因为其属于消费者接口,所以应该要很容易去控制它,当然PC只是一个较重要的暂时管理装置,但并非非它莫属。 所以这个管理装置可能是下一代的电视游乐器,亦或高阶的视讯转换器。
五、 总结
经过了上述的叙述,相信读者们或多或少对多媒体家庭网络有了概括性的暸解了吧! 笔者期望对各位读者在个人的工作领域,亦或未来生活周遭都能够有所认识与帮助,期待下期再会了。
这一期笔者将继续与读者们来探讨多媒体家庭网络组成之其它元素, 而在暸解了多媒体家庭网络组成之所有元素之后,笔者也将进一步的与读者们说明经由IEEE 1394串接与组合而成的多媒体家庭网络。也希望藉由此分析能让读者们对多媒体家庭网络有着更进一步的认识与了解。
4. 1394透过同轴电缆(Coaxial Cable)传输
在多媒体家庭网络中,同轴电缆绝对是符合其需求,其主要原因说明如下:
 同轴电缆具备有较大的频宽。
 同轴电缆已经被数百万的家庭广泛的使用于娱乐家电的连接中。
 同轴电缆已经被各娱乐中心的屋内所使用。
 在过去的5~6年的建筑物, 同轴电缆已被广泛使用于屋内各房间之连接。
同轴电缆主要的缺点是现阶段所使用的计算机都未透过其连接,并且其不须经由计算机的连接才能使用。目前Broadband Home公司正企图让此项标准成为制定的规格。如此尽管信号从客厅到接线器(HUB)再到主卧室,这中间可能须经过数百呎的距离且可能须加强信号的接收等等问题, 于是Broadband Home公司主要也是想利用已存在并已被广泛使用的同轴电缆线来传输这个可达100Mbps的信号流。
5. 高速以太网络
以太网络是数据传输的标准,而且看起来似乎不太适合用来作为多媒体家庭网络中的声音与影像流传输之使用目的。但无论如何,一个技术规格的制订难免都会因为某些限制而有碍于此技术的发展与使用, 但技术是可以被修正与改善的。例如高速以太网络就已经排除了这些问题,其除了能够载送传输声音与影像信号流外并具备了100MBps的传输速率。目前已经存在的网络技术规格中,在高速以太网络中,不但能够载送传输声音与影像信号流外并能够保障数据的完整性与传送等时性的数据流。但这样的网络串接并不代表可将100Mbps的高速以太网络与同样具备100Mbps的IEEE 1394网络串接就能够同样得到100Mbps的传输效率结果,而其只能针对较低数据传输效率做出保证。然而这也表示高速以太网络对声音与影像传输的网络在与IEEE 1394网络的串接上,在未来的广泛应用中是可以见的到的。
以太网络是使用五号同轴缆线与RJ-45的连接头,因此其所面对的是目前广大的住家使用者所使用的三号对绞线与RJ-11的连接头。这也代表着高速以太网络似乎只适合安装于较高级的新住宅或已内建有线之住户,亦或者是旧的住宅重新接线,才有可能使用五号同轴缆线与RJ-45的连接头所串接之以太网络。
在一个标准的多媒体网络中所使用的以太网络,甚至是高速以太网络中仍有许多的缺点。例如其不能保证内容是否受到保护, 因此使得买主对其在内容的安全性与完整性缺乏信心与说服力。在以太网络中,如果需要多个装置的连接就必须使用接线器(HUB)。也因此多媒体家庭网络目前最大的瓶颈是如何得取得消费性电子制造业的青睐,因为没有他们的青睐与使用,高速以太网络很难在多媒体家庭网络中成为主要的角色扮演。
6. 无线个人局域网络 – 802.15.3
802.15是IEEE无线个人局域网络(Wireless Personal Area Networks, WPAN)所制定的技术标准。802.15的工作小组正建立起无线个人网络的标准,提供给携带用与行动用的计算机装置。目前此项标准的制定将被使用于下列的各种通讯装置:
 计算机PC
 PDA装置
 周边装置
 手机
 传呼器
 消费性电子产品
至于802.15.3在无线个人局域网络中能够提供20Mbps的高传输速率或更高。除此之外其更具备着低消耗功率与低成本之优点。非常的适合消费性数字影像与多媒体等便携式装置之使用。
802.15.3相对于802.11主要差异在于功率消耗、大小与成本,而且主要针对行动等装置之应用为主。目前暂属于启始阶段, 至于其对多媒体家庭网络的影响力则仍值得观察。而其比较强调的是对行动装置的应用远胜于标准的消费性电子产品。所以似乎较难与以IEEE 1394为基础的多媒体装置网络来作竞争。另外对其内容所提供的拷贝保护目前并无法做到,也因此目前此技术主要是因为其俱备的55Mbps频宽,这似乎对影像与声音流的直接存取较为可行。
而正因为其不能保证数据的等时性(同步)传输与数据质量的保证,但这又是多媒体家庭网络的主要诉求,所以这个标准仍处于开始阶段,其必须经过一段改善的过程。但不可忽略的是将来这项技术对多媒体家庭网络的影响力。
7. USB 2.0
USB 2.0具备着480Mbps的频宽与对影像与声音流同时处理的能力。 当然其具备等时性数据传输的能力,但其缺点是只具备point to point的网络能力,而且是属于主从架构。 这对于网络环境的条件是一大缺失。 另外USB对数据的保护也是未能提供,因此目前USB的规格标准主要是用于个人计算机之相关外围的应用上。 笔者认为或许要等到OTG的出现吧。
8. 其它
仍有许多的家庭网络技术可采用于家庭网络的数据传输上,但这些技术共同的问题是频宽的不足。 例如电话线的技术己广泛应用于家庭中的接在线,但其频宽只有10Mbps。至于电源线一样也有频宽不足、噪声、阻抗与数据完整安全性等问题而未被采用。
至于802.11与802.11b虽然易于架设,但频宽因只有11M bps与54Mbps,且数据为非等时性的传输方式,因此其对影像与声音信号的传输品质并无法得到保证。而802.11e虽对数据的完整与安全性问题能提供一些保证,但欲无法提供足够的宽频给予可传输影像与声音流之家庭网络。尽管如此,其对1394数据在房间与房间之间的传输仍非常适合采用802.11技术来架设,因为如此的架设较为简单。
至于Ultra Wideband (UWB)的无线技术可以使用较宽的频宽、窄频、低功率无线电的频谱上。此项技术在数据速率与距离上,刚好呈现反比现象,也就是说欲提供一个较高的传输速率,只能支持短距离的传输。 UWB仍无法对数据提出保护,也因此其并非完全的适用于以1394为基础的多媒体家庭网络,但欲与802.11一样适合用于房间对房间的数据信号传输。
四、 IEEE 1394多媒体家庭网络
多媒体家庭网络主要经由消费性电子产品组合而成。 至于计算机或其它的智能型装置则可能只是网络中的一部份。 而多媒体家庭网络主要是将数字消费性电子产品中的声音与影像流加以连接并传输。
一个多媒体家庭网络是必须能够将声音与影像串的传送至整个屋内,这包括从影音录放机(PVR)到视讯转换盒(Set-top box)一直到卧室内的电视。 而多媒体家庭网络是需要结合宽频技术才能够做到实时的影像与声音数据传送,并获得数据完整之保障。 而目前结合上述的所述之诉求, IEEE 1394算是目前最佳的解决方案,而目前主要是用来将数字摄放影机的影像数据传送至PC。 下列所述之优点让1394这项技术规格在未来可能在多媒体家庭网络中成为被采用之标准,其优点如下:
 具备400Mbps的频宽,适合多个影像流传输。
 具备5C内容保护功能。
 许多主要的消费性电子制造商参与,包括新力(Sony)与菲利浦(Philips)等大厂。
 可以结合IP技术。
继1394a之后的1394b,除了能提供更高的频宽之外,并可将网络中装置与装置之间的连接距离加大。 至于1394最大的弱点,则是在于其不像802.11或以太网络一样具备完善的规划与建立所谓的网络技术使用于企业中,也因此造成其目前仍不能完全被应用于多媒体家庭网络上的主要原因。
无论如何,如果将802.11或以太网络也能建立在多媒体的应用上,再加上国际1394联盟正着手进行将1394b技术能够兼容于802.11与以太网络上,并使用5号同轴缆线连接或使用玻璃与塑料光纤来连接。 这也就是说1394将会结合其它的技术共同组合成以IEEE 1394为基础的多媒体家庭网络。
相信读者们一定在质疑着这个以1394为基础的多媒体家庭网络是如何的运作?,理论上,1394网络的主要优点是在它是一个peer to peer网络,在此bus中,不须要所谓的中央主系统来控制。 所以各装置之间可以自动的侦测是否有任何的装置接入网络。 这使得整个网络都具备着相当的弹性,也可透过Repeater来连接,最多可而连接至64个装置。
1394网络是充满智能型的网络,例如当使用二个1394摄放影机在同一网络时,如何知道有多少的频宽可供其传输使用,并如何挪出通道来供其使用与传输…这样的操作模式是有别于PC网络的,因为在PC网络中,这些动作都是由PC来控制的。
但无论如何1394的长处就在于其是一个真正的Peer to Peer网络, Peer to Peer代表着网络中没有任何一个装置会比其装置来的更智能,这就像使用三菱的1394 HAVI的装置,这个系统中包含着一个1394的数字电视,再加上其它各种的1394消费电子装置,而电视在网络中为主要的控制点,而比起其它网络中的装置,其所提供的使用者界面将更具智能与处理的能力。
如果一个Peer to Peer网络中的所有装置都是相等的,如此网络中架构的装置将非常的简化,图三就是一个多媒体家庭网络的基本架构。
在未来的家庭网络中,没有PC将是一个必然的驱势,但是目前的网络似乎仍存在非有PC不可的问题。 在一个真正的Peer to Peer网络中,每一个装置都必充满着智能,当然要达到这个目的,间接的将会直接反应到硬件与软件的成本上,而主要的成本也将直接的反应在消费电子产品制造商身上。 另外如果消费电子Peer to Peer网络进入了在线联机与网络的连接,则这个消费性电子装置网络正遭遇着如在线病毒入侵的问题。
这些问题让生产消费性电子厂商相信PC仍然是可以放入多媒体家庭网络中当作一个管理装置。 例如PC可以将一个图型的使用者接口呈现到电视机上或安装来负责处理屋内各装置质料的传输等等。这可使消费使用者看到并知道如何使用它。 而PC将可处理一切,也因为其属于消费者接口,所以应该要很容易去控制它,当然PC只是一个较重要的暂时管理装置,但并非非它莫属。 所以这个管理装置可能是下一代的电视游乐器,亦或高阶的视讯转换器。
五、 总结
经过了上述的叙述,相信读者们或多或少对多媒体家庭网络有了概括性的暸解了吧! 笔者期望对各位读者在个人的工作领域,亦或未来生活周遭都能够有所认识与帮助,期待下期再会了。
