- HDMI1.4/1.4a新測試挑戰(zhàn)
- 直接合成技術(shù)縮短測試時間
- 泰克完善的HDMI1.4a物理層測試解決方案
“截至2010年2月18日，HDMI的采用廠商數(shù)量已達到970家，預(yù)計今年底將達到1千家。”HDMI Licensing LLC總裁Steve Venuti在2010年7月初的臺北、上海、深圳HDMI®巡回技術(shù)研討會上驕傲地與大中華地區(qū)的電子行業(yè)產(chǎn)品經(jīng)理、工程師和項目主管們分享了該組織的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
而據(jù)In-stat預(yù)測，到2010年全球采用HDMI的設(shè)備將達到4.7億部以上，到2013年將幾乎翻番，增長至近8.2億臺。獲得成功的接口標準有很多如USB，但像HDMI這樣要收專利費和測試費卻能獲得很大成功的就乏善可陳了。盡管HDMI曾大幅降低了采用者要繳納的年費，但隨著HDMI被越來越廣泛地采用，類似的“優(yōu)待”政策短期內(nèi)似乎不可能再次出現(xiàn)，而此標準的更新?lián)Q代步伐自去年來又有加快的跡象，由此產(chǎn)生的版稅和測試費又是一筆不小的成本負擔(dān)。
從本次巡回技術(shù)研討會的火爆現(xiàn)場就可以看到，越來越多的中國廠商對加入以太網(wǎng)和3D的HDMI1.4a版本表現(xiàn)出極大的關(guān)注，不過新的測試測量挑戰(zhàn)也隨之而來，若沒有找對門路，又要經(jīng)歷一次標準升級的“煉獄”過程，耗費大量精力和不小的財力。在HDMI設(shè)計同質(zhì)化的今天，事實上可從選擇快速、低成本的測試解決方案入手，以降低新一代HDMI規(guī)范的采用成本，加快上市時間，以便抓住聯(lián)網(wǎng)音視頻設(shè)備和3D/高清視頻設(shè)備甚至汽車高清音視頻市場的發(fā)展契機。
圖1：HDMI1.4a標準的兩大特色——以太網(wǎng)和加強版3D，帶來諸多新的測試挑戰(zhàn)。
HDMI1.4/1.4a帶來的新測試挑戰(zhàn)
HDMI1.4/1.4a相對1.3版本已是完全不同的概念，順應(yīng)了聯(lián)網(wǎng)（AV/IT融合）、3D、高清無處不在等產(chǎn)業(yè)發(fā)展潮流而推出的。這里簡單總結(jié)其中的一些重要特征：
1. 車用HDMI(Type E)，增加了新的線纜仿真器；
2. 移動設(shè)備HDMI(Type D，微型HDMI連接器)；
3. HDMI 以太網(wǎng)通道；
4. 支持4k*2k高清分辨率；
5. 3D HDMI格式（HDMI1.4a對HDMI1.4版3D立體補充規(guī)范文檔進行了更新）；
6. 對色彩空間的擴展支持；
7. 音頻回傳通道。
面對如此多的新特性，兼容性測試標準（CTS）變得更加復(fù)雜。以3D格式為例，HDMI 1.4a版的強制規(guī)格就包含5種：
- 為廣播內(nèi)容提供的強制性3D畫面?zhèn)鬏敻袷焦灿袃煞N：Side-by-Side Horizontal水平式：1080i @ 50或59.94/60Hz， Top-and-Bottom垂直式：720p @ 50或59.94/60Hz，1080p @ 23.97/24Hz；
- 對于設(shè)備廠商的強制性格式標準包括：影視內(nèi)容：1080p @ 23.98/24Hz，游戲內(nèi)容：720p @ 50或59.94/60Hz
另外，HDMI以太網(wǎng)通道和音頻回傳通道的增加可減少實際應(yīng)用中的線纜數(shù)量，它們是用戶的福音，卻給廠商們的設(shè)計和測試工作造成了不小的麻煩。以太網(wǎng)發(fā)送/接收、音頻發(fā)送/接收、設(shè)備阻抗測試、線纜測試路等都缺一不可。而對于汽車和移動設(shè)備這些新的應(yīng)用場景，對源端和接收端及線纜或中繼設(shè)備的測試又分別有不同的需求。
要應(yīng)對上述一系列新的測試挑戰(zhàn)，是否存在一套完整的快速、簡便且具有成本效益的測試解決方案呢？答案是肯定的。
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直接合成(DS)技術(shù)：靈活、便捷、可重復(fù)的代名詞
作為HDMI標準組織的活躍成員，在HDMI1.0時期就率先跟進的泰克公司，長期與HDMI管理委員會和客戶緊密合作，為HDMI的發(fā)展做出了很多貢獻。泰克受HDMI標準組織委托參與開發(fā)了一系列的測試標準和解決方案，并通過了批準，包括泰克支持所有線纜仿真器類型的直接合成(DS)解決方案和關(guān)鍵物理層測試（如3D和HEAC等）解決方案。
直接合成技術(shù)是一種靈活的、可重復(fù)的軟件生成，并通過硬件實現(xiàn)的仿真方法，它先創(chuàng)建理想波形或損傷波形，然后通過泰克AWG7000B任意波形發(fā)生器直接合成波形。通過這種簡單的信號實現(xiàn)方案，工程師可以精確、可重復(fù)性（統(tǒng)一）地測試HDMI接收端抖動容限，而且可大大縮短測試時間，最后生產(chǎn)出更高質(zhì)量的HDMI設(shè)備和配件。
圖2：泰克獨一無二的AWG7000B直接合成方案可替換和省去所有類型的線纜仿真器和多達40個TTC濾波器，大幅降低HDMI接收端抖動容限測試的復(fù)雜度，并有效降低成本。
除了簡化測試系統(tǒng)、節(jié)省時間，DS方案的性能也很優(yōu)異，它產(chǎn)生大范圍的上升時間(無需不同的濾波器)，組合和分離的時鐘/數(shù)據(jù)抖動插入方法均支持，使用戶能執(zhí)行自己的裕量測試。另外，還可實現(xiàn)前所未有的靈活性，如各地/各實驗室的測試可重復(fù)性和一致性，可預(yù)補償波形已待測物（DUT）所在處的信號，還可模擬未來CTS要求的任何損害，新標準一出來即可很快地生成新的測試系統(tǒng)。所有這些好處最后都可歸結(jié)成實現(xiàn)了低成本。
完整、高效、低成本的物理層測試解決方案
除了接收端抖動容限測試方案，泰克還提供完善的HDMI1.4a物理層測試解決方案。這些方案采用了泰克公司的DPO/DSA/MSO70000系列實時示波器、DSA8200采樣示波器以及i-Connect軟件、AWG7000B任意波形發(fā)生器、差分探頭、測試夾具和符合驗證軟件。
圖3：針對HDMI1.4a標準的以太網(wǎng)和音頻回傳通道(HEAC)發(fā)送端和接收端測試配置。
泰克的測試解決方案不僅Type D（移動HDMI）和Type E(車用HDMI)新興應(yīng)用通吃之外（無需硬件仿真器，并且相關(guān)夾具產(chǎn)品都通過了CTS1.4的批準），而且還能實現(xiàn)驗證HDMI 以太網(wǎng)和音頻回傳通道(HEAC) 、3D HDMI強制格式、4K x 2K 和新的色彩空間格式。HEAC的物理層測試包括以太網(wǎng)發(fā)送、接收測試；音頻發(fā)送、接收測試；以及設(shè)備阻抗測試和線纜測試。同樣是通過軟硬件結(jié)合進行模擬的方法使得用戶無需投資購買更多測試儀，只要購買相應(yīng)夾具，可在原有示波器、信號發(fā)生器的基礎(chǔ)上進行配置，可產(chǎn)生真正的HEAC信號。
圖4：泰克的HEAC軟件有很多創(chuàng)新功能，如自動檢測MAC地址等。
HEAC軟件包含了以太網(wǎng)發(fā)送/接收測試軟件，以太網(wǎng)接收測試軟件可控制信號發(fā)生器和示波器，設(shè)置信號（靈敏度、時鐘頻率、共模抑制、誤碼率），并且提取和檢查相應(yīng)信號（軟件HYBRID和數(shù)據(jù)包分析）；還包含了音頻發(fā)送和接收測試軟件，音頻接收軟件即為任意波形發(fā)生軟件（格式支持、模抑制、抖動容限），這樣就不需要分別部署以太網(wǎng)和音頻信號發(fā)生器進行組合使用，使測試變得更加簡單，也降低了測試成本。
圖5：泰克參與制定了HDMI1.4/1.4a關(guān)于強制3D視頻格式的一致性測試標準。
至于強制3D格式的測試，當(dāng)初HDMI組織就是委托泰克公司來做一套真正的3D視頻格式時序驗證流程，“很榮幸，HDMI組織最終采用的我們的研究成果制定相應(yīng)測試標準。”U N Vasudev介紹說，“針對新增的3D、4k*2k分辨率、擴展的色彩空間格式，泰克在自己的HDMI一致性測試示波器應(yīng)用軟件TDSHT3（滿足CTS1.3b1標準）的基礎(chǔ)上就增加了7種新的接收端測試程序，以使這些測試實現(xiàn)自動化。”
毋庸置疑，通過泰克公司多年來占據(jù)領(lǐng)先地位的HDMI測試專業(yè)經(jīng)驗，借助該公司的一系列針對HDMI1.4/1.4a關(guān)鍵測試項目的解決方案及設(shè)備和配件，中國電子廠商就能掌握成本和靈活性的主動，大幅縮減HDMI一致性測試的周期，以便盡早搶占新一代HDMI接口標準引發(fā)的聯(lián)網(wǎng)音視頻和3D/高清視頻的市場先機。
