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從測(cè)試方案的選擇入手,降低HDMI1.4/1.4a規(guī)范的采用成本

發(fā)布時(shí)間:2010-08-09 來源:電子元件技術(shù)網(wǎng)

中心議題:
  • HDMI1.4/1.4a新測(cè)試挑戰(zhàn)
解決方案:
  • 直接合成技術(shù)縮短測(cè)試時(shí)間
  • 泰克完善的HDMI1.4a物理層測(cè)試解決方案

“截至2010年2月18日,HDMI的采用廠商數(shù)量已達(dá)到970家,預(yù)計(jì)今年底將達(dá)到1千家。”HDMI Licensing LLC總裁Steve Venuti在2010年7月初的臺(tái)北、上海、深圳HDMI®巡回技術(shù)研討會(huì)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(xiàng)目主管們分享了該組織的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

而據(jù)In-stat預(yù)測(cè),到2010年全球采用HDMI的設(shè)備將達(dá)到4.7億部以上,到2013年將幾乎翻番,增長至近8.2億臺(tái)。獲得成功的接口標(biāo)準(zhǔn)有很多如USB,但像HDMI這樣要收專利費(fèi)和測(cè)試費(fèi)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(fèi),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(biāo)準(zhǔn)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(cè)試費(fèi)又是一筆不小的成本負(fù)擔(dān)。

從本次巡回技術(shù)研討會(huì)的火爆現(xiàn)場(chǎng)就可以看到,越來越多的中國廠商對(duì)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(cè)試測(cè)量挑戰(zhàn)也隨之而來,若沒有找對(duì)門路,又要經(jīng)歷一次標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)的“煉獄”過程,耗費(fèi)大量精力和不小的財(cái)力。在HDMI設(shè)計(jì)同質(zhì)化的今天,事實(shí)上可從選擇快速、低成本的測(cè)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(shí)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(chǎng)的發(fā)展契機(jī)。
圖1:HDMI1.4a標(biāo)準(zhǔn)的兩大特色——以太網(wǎng)和加強(qiáng)版3D,帶來諸多新的測(cè)試挑戰(zhàn)。

HDMI1.4/1.4a帶來的新測(cè)試挑戰(zhàn)
HDMI1.4/1.4a相對(duì)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(jiǎn)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(dòng)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(duì)HDMI1.4版3D立體補(bǔ)充規(guī)范文檔進(jìn)行了更新);
6. 對(duì)色彩空間的擴(kuò)展支持;
7. 音頻回傳通道。

面對(duì)如此多的新特性,兼容性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(CTS)變得更加復(fù)雜。以3D格式為例,HDMI 1.4a版的強(qiáng)制規(guī)格就包含5種:

- 為廣播內(nèi)容提供的強(qiáng)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(duì)于設(shè)備廠商的強(qiáng)制性格式標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(jì)和測(cè)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(cè)試、線纜測(cè)試路等都缺一不可。而對(duì)于汽車和移動(dòng)設(shè)備這些新的應(yīng)用場(chǎng)景,對(duì)源端和接收端及線纜或中繼設(shè)備的測(cè)試又分別有不同的需求。

要應(yīng)對(duì)上述一系列新的測(cè)試挑戰(zhàn),是否存在一套完整的快速、簡(jiǎn)便且具有成本效益的測(cè)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(biāo)準(zhǔn)組織的活躍成員,在HDMI1.0時(shí)期就率先跟進(jìn)的泰克公司,長期與HDMI管理委員會(huì)和客戶緊密合作,為HDMI的發(fā)展做出了很多貢獻(xiàn)。泰克受HDMI標(biāo)準(zhǔn)組織委托參與開發(fā)了一系列的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和解決方案,并通過了批準(zhǔn),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(cè)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(shí)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(jiǎn)單的信號(hào)實(shí)現(xiàn)方案,工程師可以精確、可重復(fù)性(統(tǒng)一)地測(cè)試HDMI接收端抖動(dòng)容限,而且可大大縮短測(cè)試時(shí)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(dú)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(dá)40個(gè)TTC濾波器,大幅降低HDMI接收端抖動(dòng)容限測(cè)試的復(fù)雜度,并有效降低成本。
泰克公司是迄今為止唯一支持所有類型HDMI線纜仿真器(Type1/2/3/E/D)的HDMI接收端抖動(dòng)容限測(cè)試方案提供商,其獨(dú)一無二的AWG7000B直接合成方案可替換和省去多個(gè)實(shí)際的線纜仿真器(7種類型)和多達(dá)40個(gè)TTC濾波器,節(jié)省了HDMI1.4/1.4a采用者的測(cè)試成本,消除了與源端、接收端和電纜測(cè)試設(shè)置有關(guān)的非線性度。正如泰克公司消費(fèi)類顯示解決方案戰(zhàn)略營銷經(jīng)理U N Vasudev在本次巡回研討會(huì)上指出的,“替換多個(gè)線纜仿真器、驗(yàn)證單一HDMI接口的4種分辨率已是件很復(fù)雜的事,若一臺(tái)TV上有4個(gè)HDMI端口的話就要花費(fèi)2天以上的時(shí)間來測(cè)試其抖動(dòng)容限。而通過DS,測(cè)試時(shí)間可縮短至7個(gè)小時(shí)。”

除了簡(jiǎn)化測(cè)試系統(tǒng)、節(jié)省時(shí)間,DS方案的性能也很優(yōu)異,它產(chǎn)生大范圍的上升時(shí)間(無需不同的濾波器),組合和分離的時(shí)鐘/數(shù)據(jù)抖動(dòng)插入方法均支持,使用戶能執(zhí)行自己的裕量測(cè)試。另外,還可實(shí)現(xiàn)前所未有的靈活性,如各地/各實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試可重復(fù)性和一致性,可預(yù)補(bǔ)償波形已待測(cè)物(DUT)所在處的信號(hào),還可模擬未來CTS要求的任何損害,新標(biāo)準(zhǔn)一出來即可很快地生成新的測(cè)試系統(tǒng)。所有這些好處最后都可歸結(jié)成實(shí)現(xiàn)了低成本。

完整、高效、低成本的物理層測(cè)試解決方案

除了接收端抖動(dòng)容限測(cè)試方案,泰克還提供完善的HDMI1.4a物理層測(cè)試解決方案。這些方案采用了泰克公司的DPO/DSA/MSO70000系列實(shí)時(shí)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(cè)試夾具和符合驗(yàn)證軟件。
圖3:針對(duì)HDMI1.4a標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)和音頻回傳通道(HEAC)發(fā)送端和接收端測(cè)試配置。
泰克的測(cè)試解決方案不僅Type D(移動(dòng)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(zhǔn)),而且還能實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證HDMI 以太網(wǎng)和音頻回傳通道(HEAC) 、3D HDMI強(qiáng)制格式、4K x 2K 和新的色彩空間格式。HEAC的物理層測(cè)試包括以太網(wǎng)發(fā)送、接收測(cè)試;音頻發(fā)送、接收測(cè)試;以及設(shè)備阻抗測(cè)試和線纜測(cè)試。同樣是通過軟硬件結(jié)合進(jìn)行模擬的方法使得用戶無需投資購買更多測(cè)試儀,只要購買相應(yīng)夾具,可在原有示波器、信號(hào)發(fā)生器的基礎(chǔ)上進(jìn)行配置,可產(chǎn)生真正的HEAC信號(hào)。

圖4:泰克的HEAC軟件有很多創(chuàng)新功能,如自動(dòng)檢測(cè)MAC地址等。
HEAC軟件包含了以太網(wǎng)發(fā)送/接收測(cè)試軟件,以太網(wǎng)接收測(cè)試軟件可控制信號(hào)發(fā)生器和示波器,設(shè)置信號(hào)(靈敏度、時(shí)鐘頻率、共模抑制、誤碼率),并且提取和檢查相應(yīng)信號(hào)(軟件HYBRID和數(shù)據(jù)包分析);還包含了音頻發(fā)送和接收測(cè)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(dòng)容限),這樣就不需要分別部署以太網(wǎng)和音頻信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行組合使用,使測(cè)試變得更加簡(jiǎn)單,也降低了測(cè)試成本。

圖5:泰克參與制定了HDMI1.4/1.4a關(guān)于強(qiáng)制3D視頻格式的一致性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
至于強(qiáng)制3D格式的測(cè)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(shí)序驗(yàn)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(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。”U N Vasudev介紹說,“針對(duì)新增的3D、4k*2k分辨率、擴(kuò)展的色彩空間格式,泰克在自己的HDMI一致性測(cè)試示波器應(yīng)用軟件TDSHT3(滿足CTS1.3b1標(biāo)準(zhǔn))的基礎(chǔ)上就增加了7種新的接收端測(cè)試程序,以使這些測(cè)試實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(cè)試專業(yè)經(jīng)驗(yàn),借助該公司的一系列針對(duì)HDMI1.4/1.4a關(guān)鍵測(cè)試項(xiàng)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(dòng),大幅縮減HDMI一致性測(cè)試的周期,以便盡早搶占新一代HDMI接口標(biāo)準(zhǔn)引發(fā)的聯(lián)網(wǎng)音視頻和3D/高清視頻的市場(chǎng)先機(jī)。
 
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