Wi-Fi Display通常也被稱為 Wi-Fi Direct Display 或 WFD,是由 WiFi 無線產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟精心制定的一項基于WiFi技術的標準。Wi-Fi Display技術核心目標是構建起無線設備與高清顯示屏之間可靠且對等(P2P)的高清視頻與音頻流傳輸橋梁。無線投屏中Wi-Fi Display技術的誕生,讓用戶徹底擺脫了繁瑣物理連接線的束縛,能夠輕松地將移動設備上豐富多彩的音視頻內(nèi)容實時鏡像到大屏幕上,盡情享受高畫質(zhì)影像帶來的震撼視覺體驗。
Wi-Fi Display架構基于端到端直連模式,其架構包含以下核心組件:
發(fā)送端(Source):手機、PC等設備,負責屏幕內(nèi)容采集、編碼與傳輸。
接收端(Sink):電視、投影儀等設備,負責數(shù)據(jù)接收、解碼與顯示。
連接管理層:實現(xiàn)設備發(fā)現(xiàn)、安全認證、會話管理等功能。
圖1協(xié)議框圖(來源于網(wǎng)絡)
Wi-Fi Display依賴Wi-Fi Direct(P2P模式)建立直連通信,其關鍵技術包括:
Soft AP模式:發(fā)送端模擬路由器功能,創(chuàng)建臨時無線網(wǎng)絡供接收端接入。
信道協(xié)商:自動選擇干擾最小的頻段(優(yōu)先5GHz),支持20/40/80MHz信道帶寬。
節(jié)能機制:通過TDLS(Tunneled Direct Link Setup)降低待機功耗。
幀捕獲:以60fps速率抓取屏幕幀(RGB或YUV格式)。
預處理:去噪、色彩空間轉(zhuǎn)換(RGB→YUV420)。
H.264編碼:
l 幀類型劃分:I幀(關鍵幀)、P幀(前向預測)、B幀(雙向預測)。
l 宏塊分割:將畫面劃分為16×16宏塊,獨立進行運動估計與補償。
l 量化與熵編碼:通過CABAC壓縮數(shù)據(jù),壓縮比可達100:1。
采樣與壓縮:48kHz采樣率,AAC-LC編碼(128kbps碼率)。
同步機制:利用RTP時間戳(Timestamp)與RTCP反饋實現(xiàn)音畫對齊。
圖2音頻及視頻流控制框圖(圖片源自網(wǎng)絡)
RTP包(Real-time Transport Protocol Packet)是一種專門用于實時傳輸音頻、視頻等多媒體數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包格式。RTP包是實時傳輸協(xié)議(RTP)的標準數(shù)據(jù)單元,主要用于在互聯(lián)網(wǎng)上高效傳輸時間敏感的多媒體數(shù)據(jù)(如音視頻流)。RTP包是流媒體、視頻會議、在線直播等場景的核心技術之一。RTP包示例圖如下圖所示:
圖3數(shù)據(jù)包解碼成RTP包示例圖(圖片源自網(wǎng)絡)
(1) Header字段:序列號(Sequence Number)、時間戳、同步源標識(SSRC)。
(2) RTCP反饋:接收端定期發(fā)送RR(Receiver Report),包含丟包率、延遲等網(wǎng)絡狀態(tài)信息。
動態(tài)碼率調(diào)整(ABR):
根據(jù)RTCP反饋的丟包率動態(tài)調(diào)整編碼參數(shù):
l 丟包率< 2%:保持1080p@60Hz,碼率20Mbps。
l 丟包率2%~5%:降至720p@30Hz,碼率10Mbps。
l 丟包率> 5%:切換至5GHz頻段或啟用FEC。
抗干擾技術:
l MIMO多天線:通過空間流(Spatial Streams)提升吞吐量。
l 前向糾錯(FEC):添加RS碼或LDPC碼,恢復最多30%的丟包。
解碼流水線:
l Jitter Buffer:緩存50-100ms數(shù)據(jù),消除網(wǎng)絡抖動影響。
l H.264硬解碼:使用GPU或?qū)S肁SIC芯片(如ARM Mali-V61)。
l 后處理:去塊效應濾波(Deblocking Filter)、色彩增強。
低延遲模式:
l 縮短GOP(Group of Pictures)至2-4幀。
l 禁用B幀,僅使用I幀和P幀。
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