硅谷數(shù)模為VR/AR提供內(nèi)、外部全面連接解決方案

　　隨著市場(chǎng)的發(fā)展與成熟，目前存在四種虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)方式，每種的用戶體驗(yàn)、攜帶性和價(jià)位各不相同：手機(jī)插入式VR、一體機(jī)式VR、PC主機(jī) VR和連接式VR。而我們相信，未來(lái)手機(jī)插入式VR將被連接式VR所取代。最終將和耳機(jī)一樣，成為智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配件，任何一位消費(fèi)者都可以體驗(yàn)VR或AR。本文提供連接式VR頭盔(包括PC主機(jī)式同樣適用)工作的更多細(xì)節(jié)。

Analogix (硅谷數(shù)模公司)市場(chǎng)行銷(xiāo)副總裁Andre Bouwer

VR外部連接技術(shù)中DisplayPort over USB-C? (國(guó)際VESA協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn))將成為主流

(*SlimPort?為Analogix自主研發(fā)的DisplayPort over USB-C?技術(shù)的注冊(cè)商標(biāo))

　　DisplayPort over USB-C?簡(jiǎn)化并擴(kuò)展了VR技術(shù)，使下一代高性能、輕質(zhì)量和佩戴舒適的頭盔成為可能。在移動(dòng)VR市場(chǎng)中，越來(lái)越多的傳感器和攝像機(jī)被加入到VR頭盔之中，一款連接式VR頭盔可以削減掉智能手機(jī)中這些附加的VR傳感器的成本。同時(shí)，PC主機(jī)通過(guò)USB連接線和HDMI高清數(shù)據(jù)線這兩種方式連接至HMD。全能型的USB Type-C連接線無(wú)疑能夠提供相同的功能，可以僅使用一根USB Type-C連接線來(lái)替代那兩種連接線。

　　全能型的USB Type-C連接器將來(lái)自VR內(nèi)容源的電源、頭部方位傳感數(shù)據(jù)、音頻和視頻內(nèi)容傳送至HMD頭戴式顯示器中：通過(guò)USB電源傳輸協(xié)議傳送電能，通過(guò)DisplayPort over USB-C?協(xié)議傳送視頻;通過(guò)USB協(xié)議傳送數(shù)據(jù)。因此無(wú)需在頭盔中設(shè)置電池，USB Type-C還可以將高分辨率的視訊通過(guò)DiaplayPort傳送至雙眼，并為頭盔中傳感器傳送高帶寬數(shù)據(jù)，以追蹤和交換頭部方位和移動(dòng)情況。

　　由于其完善的功能性，全能型的USB-C型連接線終將取代高清多媒體接口(HDMI)連接線，在移動(dòng)設(shè)備、個(gè)人計(jì)算機(jī)和電視生態(tài)系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)電能、數(shù)據(jù)和視頻的傳輸。相比其他VR連接技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)成本目前最低，且能夠提供最佳的功能性、性能和便攜特性。

　　例如，GalaxyS8支持全能型的USB Type-C，能夠與三星數(shù)據(jù)交叉連接設(shè)備(DeX)擴(kuò)展塢相連接。硅谷數(shù)模半導(dǎo)體(Analogix)使用GalaxyTabPro S多埠適配器、Analogix SlimPort SP7101適配器和蘋(píng)果適配器對(duì)S8、進(jìn)行了測(cè)試(如圖1)。

圖1 GalaxyS8支持Analogix SlimPort(DisplayPort over USB-C?)

Analogix的VR/AR市場(chǎng)解決方案

　　Analogix的IC和技術(shù)，為智能手機(jī)、PC主機(jī)、VR硬件和外圍設(shè)備帶來(lái)了不同的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)首尾相連的高性能視頻和數(shù)據(jù)連通性。

　　1. 全能型的USB Type-C——SlimPort?發(fā)送器

　　ANX7688是一個(gè)單芯片SlimPort?發(fā)送器。通過(guò)全能型USB Type-C接口，能夠支持傳送智能手機(jī)或平板計(jì)算機(jī)中每秒4K 60幀(4096x2160p60)或全高清每秒120幀(1920x1080p120)分辨率的視頻，滿足 AR和VR所需要的優(yōu)越的視頻處理和性能。與高通公司的USB-C型接口智能手機(jī)和平板計(jì)算機(jī)進(jìn)行無(wú)縫配對(duì)，ANX7688將應(yīng)用處理器的HDMI和USB界面轉(zhuǎn)換至DisplayPort端口，借助最新的HDCP2.2內(nèi)容保護(hù)USB-PD可支持快速充電，因此使全能型USB-C連接器在移動(dòng)設(shè)備中得以應(yīng)用。

圖2 ANX7688單芯片移動(dòng)傳送器圖解

　　Analogix和聯(lián)發(fā)科技發(fā)布了聯(lián)合參考設(shè)計(jì)——MediaTek Helio?X30處理器和Analogix的ANX7625 SlimPort? 傳送器共同為智能設(shè)備提供DisplayPort over USB-C接口4K超高清解決方法，使更多的智能手機(jī)用戶可以連接輕量的VR或AR耳機(jī)。

圖3 聯(lián)發(fā)科技X30和ANX7625參考設(shè)計(jì)傳送DisplayPort over USB-CD接口視頻輸出

　　2. VR頭盔顯示控制器

　　在2017年消費(fèi)類(lèi)電子展上，硅谷數(shù)模發(fā)布了支持4KVR的解決方案——VR內(nèi)部接口ANX7530，支持每秒120幀刷新率。

圖4 ANX753x頭戴式顯示控制器

　　3. 高速信號(hào)Re-timer

　　DisplayPort over USB-C接口能夠使設(shè)備輸出高達(dá)8Kx4K的視頻解決方案，這是傳送身臨其境的VR或AR體驗(yàn)中的關(guān)鍵因素。由于信號(hào)速率非常高，Retimer調(diào)節(jié)器——硅谷數(shù)模的ANX7440，有能力恢復(fù)并復(fù)原高速信號(hào)，降低EMI并支持更長(zhǎng)的線纜的傳輸，被特別用于PC VR連接的應(yīng)用。原因是非常高的信號(hào)帶寬(8千兆比特每秒或10千兆比特每秒)對(duì)于傳送流暢的身臨其境的VR體驗(yàn)是相當(dāng)必要的。在這些頻率，保持那些在映像處理器和VR耳機(jī)之間的穿過(guò)許多電路板(PCB)、連接器和較長(zhǎng)連接線信號(hào)的完整性十分困難。ANX7440信號(hào)調(diào)節(jié)器能夠接收嘈雜的電子信號(hào)，清除噪音，并重新傳輸至電路中的下一個(gè)組成部分。

圖5 ANX7440 高速信號(hào)Retimer調(diào)節(jié)器

結(jié)論

　　Analogix設(shè)想VR顯示器的開(kāi)發(fā)將開(kāi)創(chuàng)一個(gè)全新的產(chǎn)品類(lèi)別，如同顯示器或電視。

　　依據(jù)像素密度和反應(yīng)度，其顯示的質(zhì)量決定能否被定義為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。只有視頻更新速度快于大腦的處理能力時(shí)，且有效像素小于視網(wǎng)膜中的光受體時(shí)，才能夠獲得流暢的虛擬體驗(yàn)。這就迫使視頻解決方案和刷新頻率更快更高。DisplayPort over USB Type-C是傳送解決方案，也是創(chuàng)作最為身臨其境虛擬體驗(yàn)所必須的最佳途徑。

　　由Analogix所研發(fā)的創(chuàng)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了最為身臨其境的VR和AR解決方案。