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2013/05/16-DIGITIMES企畫
Google近期已推出Android 4.2版，雖然Android 4.1與4.2同屬Jelly Bean研發代號衍生的系統版本，但實際上Android 4.2卻增加許多新功能，其中最受關注的反而是基於Wi-Fi Direct的 Miracast(即Wi-Fi Display功能)應用，在Intel WiDi、WirelessHD與WiGig(Wireless Gigabit Alliance)用量尚有限的狀態下，Miracast技術方案不失為切入無線影音傳輸應用功能整合選項...
在 WiDi、WirelessHD與WiGig等高速無線影音傳輸應用尚未成形之際，Wi-Fi Alliance(WFA)推出了基於Wi-Fi Direct技術基礎的Miracast應用方案，目前Miracast在傳輸性能足以因應1080p影音無線傳輸，對於製造端也不需要導入最前衛的晶片 技術，即可整合無線影音傳輸功能至產品設計中，甚至於Miracast技術方案透過Android 4.2版FW的大量部署，也可讓用戶輕鬆地在現有Android Phone或是平板電腦實踐無線影音傳輸應用需求。
無線影音傳輸應用需求漸增
對 智能電視、LCD TV製造業者來說，導入無線影音傳輸技術，目前雖非必要功能，但卻已是無法忽視的應用需求！無線影音傳輸器，如Miracast技術周邊產品，或是利用如 HTC的Media Link HD之類的無線影音傳輸器越來越多，這表示使用者的無線傳遞影音需求漸增，而且這類擴充配件價格動輒100美元左右，若能整合到智能電視、LCD TV中，勢必可以為產品提高不少附加價值。
尤其是目前部分Smart TV已經強調整合無線影音傳輸功能，部分是仍搭配Wi-Fi技術轉送影音壓縮訊號，但實際上使用的效果仍差強人意，如果用戶在使用過程家中的Wi-Fi AP仍有其他用戶連線，很容易因為網路資源競爭而導致傳輸視訊出現頓挫、掉格問題，影響操作體驗。
先進Smart TV已整合Miracast技術
比 較有趣的是，部分規格較先進的Smart TV已經開始導入基於Wi-Fi Direct的Miracast影音訊號無線傳輸技術，較不同的是Miracast是基於Wi-Fi Direct技術，為利用發射端與接收端彼此建構點對點Wi-Fi無線傳輸環境，基本上不會有網路資源競爭問題，而點對點網路在傳送與接收方確認採取兩者 最高速度進行連結
後，網路資源集中因應處理高品質的視訊、音訊串流傳輸，因此影音在Smart TV端的播放品質可以獲得一定程度的保證。
而 初期實踐Miracast設計方案的裝置，以搭載Android 4.2以上系統版本的嵌入式系統產品為主，例如智慧型手機、平板電腦等產品，因此，對於使用者來說可以很容易地取得支援Miracast影音傳輸技術的播 放設備，而不用再額外準備傳送器、影音處理盒等配件，對於已經搭載Miracast支援功能的Smart TV而言，用戶不需煩惱播放周邊的相容問題，只要準備Android 4.2版以上OS的硬體設備，就能與Smart TV的Miracast功能搭配使用。
透過Wi-Fi AP中介 使用限制多
與Apple TV與iOS Device架構的小屏幕(或行動裝置)的無線影音傳輸應用方案不同，Apple TV是透過Wi-Fi AP架構Apple TV與iOS Device間的傳輸連線，除了傳輸影音視訊外，基本上Wi-Fi AP可能還須同時應付Wi-Fi網絡上其他裝置的網路應用支援，若橋接的網路狀態頻寬吃緊，也會直接影響iOS Devcie無線投遞裝置影音內容至Apple TV的效能，進而造成大屏幕視訊出現影音播放不流暢問題。
Miracast其實又稱為 Wi-Fi Display技術方案，即基於Wi-Fi通訊核心技術的螢幕無線接取技術，至於「Miracast」，則是Wi-Fi Alliance對於Wi-Fi Display認證所提供的認證通過產品標示名稱，基本上，只要是有標示Miracast認證的電子設備，即可認為是最大程度支援「Wi-Fi Display」技術方案的應用功能，至於Wi-Fi Display的核心應用功能，就是讓設備之間可以透過Wi-Fi無線網路環境連線進行影音數據的分享或轉送。
例如，透過Wi-Fi Display技術，智慧型手機可以將手機畫面投映在客廳的大型TV屏幕，甚至電視的TV Tuner也可將接收畫面透過Wi-Fi投到行動裝置的屏幕進行播放，一方面Wi-Fi Display可以提供給內容供應商、硬體製造商更多影音內容互動應用想像，也可帶給用戶使用智能裝置、播放裝置更彈性的接取應用方式。
Miracast技術方案選用主流Wi-Fi技術
Miracast 依賴的Wi-Fi技術支援項目相當多，基本上必須要有Wi-Fi Direct(即Wi-Fi P2P)支援，尤其在使用環境無AP(Access Point)的前提下，兩個Wi-Fi設備可以直接互連同時進行通訊連線，這種技術應用架構尤其適用於家電整合，尤其是家電產品用戶家中，可能連Wi- Fi AP都沒有，若為了使用Wi-Fi Display應用功能，還得自行額外架設Wi-Fi AP，自然會形成Miracast功能導入的應用障礙。透過Miracast的功能整合，使用者不需準備Wi-Fi AP，僅需行動裝置與呈現的TV支援，就可以使用Miracast的無線影音傳輸應用功能，最便捷的是Miracast還針對用戶情境將設定過程最佳化， 透過可自動配置的Wi-Fi網絡環境與添加Wi-Fi設備支援，將操作難度降低。
Miracast依賴的Wi-Fi技術項目還有 IEEE802.11n，同時支援WMM(Wi-Fi Multimedia)，亦具備因應影音資料串流傳輸應用最佳化的QoS服務，此外，WPA2為Wi-Fi Protected Access第2版，主要提供串流影音傳輸過程的加密保護設計。至於在進行Miracast功能運行的Android終端產品來說，最關鍵的兩個Wi- Fi技術為Wi-Fi Direct與Wi-Fi Multimedia。
Miracast支援主流1080p視訊無線傳輸
對 於Miracast支援的無線影音傳輸格式來說，在Android設備端可以處理相當多種視訊規格，17種CEA格式在屏幕解析度可從 640*480~1,920*1,080，Frame rate可以從24~60fps，另VESA格式的屏幕解析度可自800*600~1,920*1,200，Frame rate可從30~60fps，至於針對手持設備格式，顯示解析度可由640*360~960*540，Frame rate可從30~60fps。除視訊外，音頻選擇可採取LPCM/16bits/48kHz取樣率/雙聲道、LPCM/16bits/44.1kHz取 樣率/雙聲道，亦可支援Advanced Audio coding、Dolby Advanced Codec 3，即便Miracast看似規格較早完成底定，但實際上可因應的影、音規格水準，亦可支援主流的影音數位內容無線應用需求。
再來了解 Miracast運行流程，基本上Miracast技術方案為利用session為單位，進行兩組設備的交互處理的工作，運行步驟可包含Device Discovery、Device Selection、Connection Setup、Capability Negotiation、Session Establishment and streaming、User Input back channel setup、Payload Control、Session teardown等。
簡述Device Discovery為藉由Wi-Fi P2P搜尋連線範圍中支援Wi-Fi P2P的設備，Device Selection為發現設備後透過Wi-Fi訊號提示用戶是否需要進行配對，Connection Setup執行設備間的P2P連線建立，依序建立Group Owner與Client，建構一TCP連接鏈結。至於在進行無線影音傳輸前，在Capability Negotiation階段兩方設備交換Miracast參數，確認傳遞視訊格式、音訊格式，傳送方以MPEG2TS編碼利用RTP協議傳送至 Display端、Display設備進行擷取訊息後解碼數據、顯示。
另傳送過程可以在User Input back channel setup處理用戶觸發的控制操作，這些控制信號也是透過TCP進行傳遞，在Payload Control中可確認傳輸過程無線信號強弱，也可透過此確認行動裝置的電池電量主動控制傳送方式，包含內容的解析度、壓縮方式、音訊格式等。 Session teardown為停止整個Miracast運行的Session。
檢視Miracast運行架構與過程，其實在基於 Miracast的無線影音傳輸架構下，行動裝置與LCD TV、平面電視間，以可進行FullHD 1080p的視訊串流，同時可搭配5.1ch的多聲道音效傳送，是具有無線影音傳輸架構建構速度快、操作簡便、支援主流視訊品質要求等眾多優勢，加上是以 目前相對普遍的IEEE802.11n無線技術為基礎，對家電產品整合上也可有效控制解決方案導入成本。
仔細觀察Miracast會發 現，採行的P2P機制跟藍牙處理頗為近似，因為採行Wi-Fi Direct應用架構，可以在無Wi-Fi AP下進行設備搜尋、配對、連線建構，而只要是具Miracast認證通過的產品，均可實踐產品互連、影音無線傳輸的應用需求，目前已有相當多主流手機支 援這項功能，例如Nexus 4、Galaxy S3/S4/Note 2、Sony Xperia Z/ZL/T/V等，另還有LG等多家韓廠Smart TV產品支援Miracast技術方案。
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2013/05/16-DIGITIMES企畫
Google近期已推出Android 4.2版，雖然Android 4.1與4.2同屬Jelly Bean研發代號衍生的系統版本，但實際上Android 4.2卻增加許多新功能，其中最受關注的反而是基於Wi-Fi Direct的 Miracast(即Wi-Fi Display功能)應用，在Intel WiDi、WirelessHD與WiGig(Wireless Gigabit Alliance)用量尚有限的狀態下，Miracast技術方案不失為切入無線影音傳輸應用功能整合選項...
在 WiDi、WirelessHD與WiGig等高速無線影音傳輸應用尚未成形之際，Wi-Fi Alliance(WFA)推出了基於Wi-Fi Direct技術基礎的Miracast應用方案，目前Miracast在傳輸性能足以因應1080p影音無線傳輸，對於製造端也不需要導入最前衛的晶片 技術，即可整合無線影音傳輸功能至產品設計中，甚至於Miracast技術方案透過Android 4.2版FW的大量部署，也可讓用戶輕鬆地在現有Android Phone或是平板電腦實踐無線影音傳輸應用需求。
ActionTec推出的ScreenBeam無線影音傳輸設備，就是採用Miracast技術方案整合的產品。ActionTec
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LG的智慧電視部分產品即整合了Miracast技術方案，提供便捷的方式讓用戶利用Wi-Fi技術進行影音視訊傳輸播放。
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更多對 智能電視、LCD TV製造業者來說，導入無線影音傳輸技術，目前雖非必要功能，但卻已是無法忽視的應用需求！無線影音傳輸器，如Miracast技術周邊產品，或是利用如 HTC的Media Link HD之類的無線影音傳輸器越來越多，這表示使用者的無線傳遞影音需求漸增，而且這類擴充配件價格動輒100美元左右，若能整合到智能電視、LCD TV中，勢必可以為產品提高不少附加價值。
尤其是目前部分Smart TV已經強調整合無線影音傳輸功能，部分是仍搭配Wi-Fi技術轉送影音壓縮訊號，但實際上使用的效果仍差強人意，如果用戶在使用過程家中的Wi-Fi AP仍有其他用戶連線，很容易因為網路資源競爭而導致傳輸視訊出現頓挫、掉格問題，影響操作體驗。
先進Smart TV已整合Miracast技術
比 較有趣的是，部分規格較先進的Smart TV已經開始導入基於Wi-Fi Direct的Miracast影音訊號無線傳輸技術，較不同的是Miracast是基於Wi-Fi Direct技術，為利用發射端與接收端彼此建構點對點Wi-Fi無線傳輸環境，基本上不會有網路資源競爭問題，而點對點網路在傳送與接收方確認採取兩者 最高速度進行連結
後，網路資源集中因應處理高品質的視訊、音訊串流傳輸，因此影音在Smart TV端的播放品質可以獲得一定程度的保證。
而 初期實踐Miracast設計方案的裝置，以搭載Android 4.2以上系統版本的嵌入式系統產品為主，例如智慧型手機、平板電腦等產品，因此，對於使用者來說可以很容易地取得支援Miracast影音傳輸技術的播 放設備，而不用再額外準備傳送器、影音處理盒等配件，對於已經搭載Miracast支援功能的Smart TV而言，用戶不需煩惱播放周邊的相容問題，只要準備Android 4.2版以上OS的硬體設備，就能與Smart TV的Miracast功能搭配使用。
透過Wi-Fi AP中介 使用限制多
與Apple TV與iOS Device架構的小屏幕(或行動裝置)的無線影音傳輸應用方案不同，Apple TV是透過Wi-Fi AP架構Apple TV與iOS Device間的傳輸連線，除了傳輸影音視訊外，基本上Wi-Fi AP可能還須同時應付Wi-Fi網絡上其他裝置的網路應用支援，若橋接的網路狀態頻寬吃緊，也會直接影響iOS Devcie無線投遞裝置影音內容至Apple TV的效能，進而造成大屏幕視訊出現影音播放不流暢問題。
Miracast其實又稱為 Wi-Fi Display技術方案，即基於Wi-Fi通訊核心技術的螢幕無線接取技術，至於「Miracast」，則是Wi-Fi Alliance對於Wi-Fi Display認證所提供的認證通過產品標示名稱，基本上，只要是有標示Miracast認證的電子設備，即可認為是最大程度支援「Wi-Fi Display」技術方案的應用功能，至於Wi-Fi Display的核心應用功能，就是讓設備之間可以透過Wi-Fi無線網路環境連線進行影音數據的分享或轉送。
例如，透過Wi-Fi Display技術，智慧型手機可以將手機畫面投映在客廳的大型TV屏幕，甚至電視的TV Tuner也可將接收畫面透過Wi-Fi投到行動裝置的屏幕進行播放，一方面Wi-Fi Display可以提供給內容供應商、硬體製造商更多影音內容互動應用想像，也可帶給用戶使用智能裝置、播放裝置更彈性的接取應用方式。
Miracast技術方案選用主流Wi-Fi技術
Miracast 依賴的Wi-Fi技術支援項目相當多，基本上必須要有Wi-Fi Direct(即Wi-Fi P2P)支援，尤其在使用環境無AP(Access Point)的前提下，兩個Wi-Fi設備可以直接互連同時進行通訊連線，這種技術應用架構尤其適用於家電整合，尤其是家電產品用戶家中，可能連Wi- Fi AP都沒有，若為了使用Wi-Fi Display應用功能，還得自行額外架設Wi-Fi AP，自然會形成Miracast功能導入的應用障礙。透過Miracast的功能整合，使用者不需準備Wi-Fi AP，僅需行動裝置與呈現的TV支援，就可以使用Miracast的無線影音傳輸應用功能，最便捷的是Miracast還針對用戶情境將設定過程最佳化， 透過可自動配置的Wi-Fi網絡環境與添加Wi-Fi設備支援，將操作難度降低。
Miracast依賴的Wi-Fi技術項目還有 IEEE802.11n，同時支援WMM(Wi-Fi Multimedia)，亦具備因應影音資料串流傳輸應用最佳化的QoS服務，此外，WPA2為Wi-Fi Protected Access第2版，主要提供串流影音傳輸過程的加密保護設計。至於在進行Miracast功能運行的Android終端產品來說，最關鍵的兩個Wi- Fi技術為Wi-Fi Direct與Wi-Fi Multimedia。
Miracast支援主流1080p視訊無線傳輸
對 於Miracast支援的無線影音傳輸格式來說，在Android設備端可以處理相當多種視訊規格，17種CEA格式在屏幕解析度可從 640*480~1,920*1,080，Frame rate可以從24~60fps，另VESA格式的屏幕解析度可自800*600~1,920*1,200，Frame rate可從30~60fps，至於針對手持設備格式，顯示解析度可由640*360~960*540，Frame rate可從30~60fps。除視訊外，音頻選擇可採取LPCM/16bits/48kHz取樣率/雙聲道、LPCM/16bits/44.1kHz取 樣率/雙聲道，亦可支援Advanced Audio coding、Dolby Advanced Codec 3，即便Miracast看似規格較早完成底定，但實際上可因應的影、音規格水準，亦可支援主流的影音數位內容無線應用需求。
再來了解 Miracast運行流程，基本上Miracast技術方案為利用session為單位，進行兩組設備的交互處理的工作，運行步驟可包含Device Discovery、Device Selection、Connection Setup、Capability Negotiation、Session Establishment and streaming、User Input back channel setup、Payload Control、Session teardown等。
簡述Device Discovery為藉由Wi-Fi P2P搜尋連線範圍中支援Wi-Fi P2P的設備，Device Selection為發現設備後透過Wi-Fi訊號提示用戶是否需要進行配對，Connection Setup執行設備間的P2P連線建立，依序建立Group Owner與Client，建構一TCP連接鏈結。至於在進行無線影音傳輸前，在Capability Negotiation階段兩方設備交換Miracast參數，確認傳遞視訊格式、音訊格式，傳送方以MPEG2TS編碼利用RTP協議傳送至 Display端、Display設備進行擷取訊息後解碼數據、顯示。
另傳送過程可以在User Input back channel setup處理用戶觸發的控制操作，這些控制信號也是透過TCP進行傳遞，在Payload Control中可確認傳輸過程無線信號強弱，也可透過此確認行動裝置的電池電量主動控制傳送方式，包含內容的解析度、壓縮方式、音訊格式等。 Session teardown為停止整個Miracast運行的Session。
檢視Miracast運行架構與過程，其實在基於 Miracast的無線影音傳輸架構下，行動裝置與LCD TV、平面電視間，以可進行FullHD 1080p的視訊串流，同時可搭配5.1ch的多聲道音效傳送，是具有無線影音傳輸架構建構速度快、操作簡便、支援主流視訊品質要求等眾多優勢，加上是以 目前相對普遍的IEEE802.11n無線技術為基礎，對家電產品整合上也可有效控制解決方案導入成本。
仔細觀察Miracast會發 現，採行的P2P機制跟藍牙處理頗為近似，因為採行Wi-Fi Direct應用架構，可以在無Wi-Fi AP下進行設備搜尋、配對、連線建構，而只要是具Miracast認證通過的產品，均可實踐產品互連、影音無線傳輸的應用需求，目前已有相當多主流手機支 援這項功能，例如Nexus 4、Galaxy S3/S4/Note 2、Sony Xperia Z/ZL/T/V等，另還有LG等多家韓廠Smart TV產品支援Miracast技術方案。
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