- HDMI1.4/1.4a新測試挑戰
- 直接合成技術縮短測試時間
- 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的采用廠商數量已達到970家，預計今年底將達到1千家。”HDMI Licensing LLC總裁Steve Venuti在2010年7月初的臺北、上海、深圳HDMI®巡回技術研討會上驕傲地與大中華地區的電子行業產品經理、工程師和項目主管們分享了該組織的最新統計數據。
而據In-stat預測，到2010年全球采用HDMI的設備將達到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“優待”政策短期內似乎不可能再次出現，而此標準的更新換代步伐自去年來又有加快的跡象，由此產生的版稅和測試費又是一筆不小的成本負擔。
從本次巡回技術研討會的火爆現場就可以看到，越來越多的中國廠商對加入以太網和3D的HDMI1.4a版本表現出極大的關注，不過新的測試測量挑戰也隨之而來，若沒有找對門路，又要經歷一次標準升級的“煉獄”過程，耗費大量精力和不小的財力。在HDMI設計同質化的今天，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規范的采用成本，加快上市時間，以便抓住聯網音視頻設備和3D/高清視頻設備甚至汽車高清音視頻市場的發展契機。
圖1：HDMI1.4a標準的兩大特色——以太網和加強版3D，帶來諸多新的測試挑戰。
HDMI1.4/1.4a帶來的新測試挑戰
HDMI1.4/1.4a相對1.3版本已是完全不同的概念，順應了聯網（AV/IT融合）、3D、高清無處不在等產業發展潮流而推出的。這里簡單總結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. 移動設備HDMI(Type D，微型HDMI連接器)；
3. HDMI 以太網通道；
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）變得更加復雜。以3D格式為例，HDMI 1.4a版的強制規格就包含5種：
- 為廣播內容提供的強制性3D畫面傳輸格式共有兩種：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；
- 對于設備廠商的強制性格式標準包括：影視內容：1080p @ 23.98/24Hz，游戲內容：720p @ 50或59.94/60Hz
另外，HDMI以太網通道和音頻回傳通道的增加可減少實際應用中的線纜數量，它們是用戶的福音，卻給廠商們的設計和測試工作造成了不小的麻煩。以太網發送/接收、音頻發送/接收、設備阻抗測試、線纜測試路等都缺一不可。而對于汽車和移動設備這些新的應用場景，對源端和接收端及線纜或中繼設備的測試又分別有不同的需求。
要應對上述一系列新的測試挑戰，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：靈活、便捷、可重復的代名詞
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的發展做出了很多貢獻。泰克受HDMI標準組織委托參與開發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)解決方案和關鍵物理層測試（如3D和HEAC等）解決方案。
直接合成技術是一種靈活的、可重復的軟件生成，并通過硬件實現的仿真方法，它先創建理想波形或損傷波形，然后通過泰克AWG7000B任意波形發生器直接合成波形。通過這種簡單的信號實現方案，工程師可以精確、可重復性（統一）地測試HDMI接收端抖動容限，而且可大大縮短測試時間，最后生產出更高質量的HDMI設備和配件。
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雜度，并有效降低成本。
除了簡化測試系統、節省時間，DS方案的性能也很優異，它產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/數據抖動插入方法均支持，使用戶能執行自己的裕量測試。另外，還可實現前所未有的靈活性，如各地/各實驗室的測試可重復性和一致性，可預補償波形已待測物（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。所有這些好處最后都可歸結成實現了低成本。
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標準的以太網和音頻回傳通道(HEAC)發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)新興應用通吃之外（無需硬件仿真器，并且相關夾具產品都通過了CTS1.4的批準），而且還能實現驗證HDMI 以太網和音頻回傳通道(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發送、接收測試；音頻發送、接收測試；以及設備阻抗測試和線纜測試。同樣是通過軟硬件結合進行模擬的方法使得用戶無需投資購買更多測試儀，只要購買相應夾具，可在原有示波器、信號發生器的基礎上進行配置，可產生真正的HEAC信號。
圖4：泰克的HEAC軟件有很多創新功能，如自動檢測MAC地址等。
HEAC軟件包含了以太網發送/接收測試軟件，以太網接收測試軟件可控制信號發生器和示波器，設置信號（靈敏度、時鐘頻率、共模抑制、誤碼率），并且提取和檢查相應信號（軟件HYBRID和數據包分析）；還包含了音頻發送和接收測試軟件，音頻接收軟件即為任意波形發生軟件（格式支持、模抑制、抖動容限），這樣就不需要分別部署以太網和音頻信號發生器進行組合使用，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用軟件TDSHT3（滿足CTS1.3b1標準）的基礎上就增加了7種新的接收端測試程序，以使這些測試實現自動化。”
毋庸置疑，通過泰克公司多年來占據領先地位的HDMI測試專業經驗，借助該公司的一系列針對HDMI1.4/1.4a關鍵測試項目的解決方案及設備和配件，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接口標準引發的聯網音視頻和3D/高清視頻的市場先機。
