一次性通過HDMI測(cè)試認(rèn)證需了解的基本問題

HDMI兼容性測(cè)試、高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)(HDCP)兼容性測(cè)試和Simplay HD測(cè)試是目前HDMI產(chǎn)品認(rèn)證的測(cè)試項(xiàng)目。其中，通過HDMI兼容性測(cè)試是保障不同廠家的HDMI產(chǎn)品相互兼容的最基本要求。這些HDMI產(chǎn)品包括電視機(jī)、顯示器、投影儀等接收端設(shè)備(接收器)，DVD播放器、機(jī)頂盒、游戲控制臺(tái)、圖形卡、筆記本電腦等源端設(shè)備(發(fā)送器)以及各種連接線纜HDMI兼容性測(cè)試規(guī)范(CTS)由HDMI組織制定，包含多個(gè)測(cè)試項(xiàng)目。針對(duì)接收端設(shè)備與源端設(shè)備的測(cè)試項(xiàng)目包括增強(qiáng)型擴(kuò)充顯示識(shí)別數(shù)據(jù)(E-EDID)、電氣特性、通訊協(xié)議、視頻/音頻測(cè)試以及與DVI的互通性測(cè)試。針對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)器的測(cè)試項(xiàng)目包括針對(duì)接收端設(shè)備與源端設(shè)備中的所有測(cè)試，以及重復(fù)輸入輸出端口和實(shí)體地址的測(cè)試。針對(duì)線纜則測(cè)試其機(jī)械與電子兼容性。

HDCP是由Intel的子公司Digital Content Protection LLC(DCP)開發(fā)的一項(xiàng)保護(hù)數(shù)字娛樂內(nèi)容的技術(shù)，用以確保數(shù)字化的影像與聲音數(shù)據(jù)在通過傳輸接口傳送時(shí)不會(huì)遭到非法拷貝。比如，盜版光碟將無法在通過HDCP兼容性測(cè)試的DVD播放器上播放。 HDCP依不同的設(shè)備類型訂定不同的測(cè)試程序。HDMI設(shè)備上所有HDCP輸入端與輸出端都必須進(jìn)行兼容性的測(cè)試。在每種設(shè)備類型中，針對(duì)各種待測(cè)物(DUT)必須執(zhí)行不同的層級(jí)測(cè)試。針對(duì)接收端設(shè)備與源端設(shè)備需測(cè)試其對(duì)KSV值交換驗(yàn)證與建立溝通橋梁的同步性。轉(zhuǎn)發(fā)器(Repeater)測(cè)試則包括接收端設(shè)備與源端設(shè)備中的所有測(cè)試，并需檢核其所控制的下游多個(gè)接收裝置(轉(zhuǎn)發(fā)器或接收設(shè)備)的認(rèn)證協(xié)議能力。 Simplay HD測(cè)試是可選的。它由Silicon Image公司推出，旨在解決HDMI產(chǎn)品的互連互通問題，并要求產(chǎn)品必須先通過HDMI兼容性測(cè)試，然后才能進(jìn)行Simplay HD測(cè)試。Simplay測(cè)試主要包括HDCP測(cè)試和互操作性測(cè)試兩部分內(nèi)容。前者包括信號(hào)源與接收端設(shè)備測(cè)試和轉(zhuǎn)發(fā)器測(cè)試，而互操作性測(cè)試部分主要針對(duì)信號(hào)質(zhì)量、熱插拔、能量循環(huán)/輸入轉(zhuǎn)換、格式轉(zhuǎn)換、EDID格式支持(信號(hào)源)、再同步等進(jìn)行測(cè)試。

這些認(rèn)證工作分別由HDMI授權(quán)測(cè)試中心(ATC)、HDCP授權(quán)測(cè)試中心以及Silicon Image公司的Simplay實(shí)驗(yàn)室來承擔(dān)。目前HDMI ATC在全球范圍內(nèi)有8家，分別位于日本東京(索尼)、日本大阪(松下)、法國(guó)卡昂(NXP)、印度班加羅爾(NXP)、美國(guó)加州(Silicon Image)、德國(guó)漢諾威(Silicon Image)，中國(guó)上海(Silicon Image)、中國(guó)深圳(Silicon Image)。提供HDCP測(cè)試的ATC包括位于美國(guó)的DCP的LLC HDCP實(shí)驗(yàn)室，以及Allion(百佳泰股份有限公司)分別位于東京和臺(tái)北的實(shí)驗(yàn)室。位于深圳的HDMI ATC同時(shí)還提供HDCP測(cè)試和Simplay HD測(cè)試。中國(guó)工程師可以就近聯(lián)系位于深圳、上海、和臺(tái)北的ATC以獲知申請(qǐng)認(rèn)證流程和相關(guān)服務(wù)及費(fèi)用，他們的網(wǎng)址分別為：shenzhen.hdmi-atc.com、shanghai.hdmi-atc.com、www.allion.com.tw。 認(rèn)證是一個(gè)費(fèi)時(shí)間、費(fèi)力、費(fèi)資金的環(huán)節(jié)，以最少的代價(jià)一次性通過ATC的認(rèn)證是所有認(rèn)證申請(qǐng)者的共同追求。但是，一次性通過測(cè)試規(guī)范所要求的測(cè)試項(xiàng)目并不是一件容易的事。 “最常見的失敗項(xiàng)目包括：EDID測(cè)試、HDMI發(fā)射器的+5V電源、HDMI Tx DDC/CEC線路測(cè)試、HDMI源端設(shè)備的視頻格式支持、HDMI源端設(shè)備與DVI接收端設(shè)備之間的兼容性、HDMI Tx最小化傳輸差分信號(hào)(TMDS)差分阻抗、HDMI Rx熱插拔檢測(cè)(HPD)輸出電壓等。”ADI大中華區(qū)消費(fèi)類產(chǎn)品技術(shù)商務(wù)經(jīng)理朱峰介紹說。他指出，大多數(shù)失敗都與系統(tǒng)設(shè)計(jì)及PCB布局有關(guān)，當(dāng)在進(jìn)行軟件驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)或硬件布局時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)注意所需的視頻格式支持、EDID格式/數(shù)據(jù)內(nèi)容、電源線電流與電壓、信號(hào)線電容/阻抗/電壓。

百佳泰股份有限公司標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試部主任李長(zhǎng)宗則詳細(xì)地解釋說：“目前在HDMI經(jīng)?？吹降膯栴}是在源端EDID的詳細(xì)時(shí)序描述符(DTD)中所定義的視頻時(shí)序(video timings)在SVD(Short Video Descriptor)沒有被定義到。此外，接收端設(shè)備的TMDS通道的差分阻抗不容易被控制在所以規(guī)定的范圍內(nèi)也是一個(gè)常見的問題。在源端設(shè)備方面，則是眼圖測(cè)試項(xiàng)目比較不容易通過?！?他提醒說：“在接收端設(shè)備EDID的DTD內(nèi)有被定義的視頻時(shí)序，請(qǐng)記得把它們也寫在SVD內(nèi)，而差分阻抗方面，大都是由ESD元件引起的，所以在選擇ESD元件時(shí)，必須先了解它的規(guī)格才能避免影向TMDS線路上差分阻抗過大而導(dǎo)致無法控制在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。為通過源端設(shè)備的眼圖測(cè)試，則必須避免把發(fā)送器IC到HDMI接頭的線路長(zhǎng)度過長(zhǎng)。線路過長(zhǎng)容易導(dǎo)致信號(hào)衰減過大，而無法通過測(cè)試?！?深圳HDMI授權(quán)測(cè)試中心(ATC)的陳春華也強(qiáng)調(diào)規(guī)范的重要性。他表示，設(shè)計(jì)人員首先必須熟悉所有相應(yīng)規(guī)范，只有這樣才能知道問題所在，并采取相應(yīng)方法解決問題。只要對(duì)HDMI及相應(yīng)規(guī)范(如861D、EDID等)有深入的理解，并應(yīng)用于產(chǎn)品中，那么所有測(cè)試項(xiàng)目將很容易通過。 不過除了設(shè)計(jì)本身的原因外，測(cè)試方案也可能是導(dǎo)致測(cè)試失敗的原因。

泰克科技(中國(guó))有限公司的市場(chǎng)開發(fā)經(jīng)理Evan Sun解釋說：“源端測(cè)試容易出現(xiàn)抖動(dòng)和噪聲問題，以及由這兩個(gè)問題共同導(dǎo)致眼圖測(cè)試問題。其原因一是設(shè)計(jì)的抖動(dòng)過大或余量設(shè)計(jì)得比較小，二是測(cè)試方案或者系統(tǒng)不完美，因?yàn)槿绻麥y(cè)試設(shè)備、探頭、夾具的誤差較大，也可能導(dǎo)致測(cè)試失敗?！盓van認(rèn)為好的測(cè)試方案應(yīng)該滿足測(cè)試方案覆蓋性要盡量廣、測(cè)試過程要快捷、測(cè)試結(jié)果的可信度高和可重復(fù)性高這三個(gè)方面的要求。 美國(guó)泰克公司早在90年代就與HDMI核心公司以及HDMI官方組織進(jìn)行深入討論與合作，參與制定規(guī)范和提供相應(yīng)的方案。泰克的發(fā)送器、接收器和電纜全方位測(cè)試解決方案滿足HDMI測(cè)試規(guī)范最新修訂版V1.3b1的所有要求。泰克目前提供的測(cè)試設(shè)備包括DPO和DSA系列示波器(帶寬要求在8G以上)、嵌在示波器中的測(cè)試軟件、探頭、測(cè)試夾具、信號(hào)源、采樣示波器等。最新測(cè)試方案中的4通道測(cè)試功能可以更快速、更可靠地進(jìn)行測(cè)試。

在HDCP兼容性測(cè)試方面，百佳泰的李長(zhǎng)宗指出：“目前在源端的PC產(chǎn)品比較不容易通過HDCP的測(cè)試，因?yàn)镻C產(chǎn)品常因操作系統(tǒng)、播放軟件、顯示芯片三者間復(fù)雜的兼容性問題，而導(dǎo)致DUT不容易通過HDCP兼容性測(cè)試?！彼ㄗhOEM廠商可向芯片廠商詢問適合的播放軟件，以順利通過HDCP兼容性測(cè)試。 此外，在將產(chǎn)品送往ATC之前進(jìn)行的預(yù)測(cè)試有助于設(shè)計(jì)人員早日發(fā)現(xiàn)故障并解決問題，以便更容易一次性通過ATC的測(cè)試，并獲得認(rèn)證。ADI公司提供預(yù)測(cè)試業(yè)務(wù)，并在全球擁有4家實(shí)驗(yàn)室，分別位于美國(guó)北卡羅來納州的格林斯博羅、北京、東京以及臺(tái)北，其中格林斯博羅實(shí)驗(yàn)室和東京實(shí)驗(yàn)室可提供HDMI 1.3源端和接收端設(shè)備測(cè)試。ADI公司擁有泰克公司用于HDMI 1.2源端和接收端測(cè)試的完整測(cè)試設(shè)備，并訂購了官方的HDCP測(cè)試設(shè)備UITA-2000。 百佳泰公司不但可以提供跟ATC相同的測(cè)試服務(wù)，還可提供相關(guān)的技術(shù)咨詢、預(yù)測(cè)試以及測(cè)試提交協(xié)助，幫助廠商以最有效率的方式通過HDMI認(rèn)證。該公司備有數(shù)字存儲(chǔ)式示波器、數(shù)字采樣示波器、任意波形發(fā)生器、信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字定時(shí)發(fā)生器、LCR測(cè)試儀、協(xié)議/視頻/音頻分析儀等完整的測(cè)試環(huán)境。特別是，該公司還備有Panasonic UITA-2000和QuantumData 882E目前DCP協(xié)會(huì)唯一認(rèn)可的測(cè)試工具，能協(xié)助廠商在最短的時(shí)間內(nèi)完成HDCP兼容性測(cè)試的認(rèn)證。