一次性通過HDMI測試認證需了解的基本問題

HDMI兼容性測試、高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(HDCP)兼容性測試和Simplay HD測試是目前HDMI產(chǎn)品認證的測試項目。其中，通過HDMI兼容性測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、顯示器、投影儀等接收端設備(接收器)，DVD播放器、機頂盒、游戲控制臺、圖形卡、筆記本電腦等源端設備(發(fā)送器)以及各種連接線纜HDMI兼容性測試規(guī)范(CTS)由HDMI組織制定，包含多個測試項目。針對接收端設備與源端設備的測試項目包括增強型擴充顯示識別數(shù)據(jù)(E-EDID)、電氣特性、通訊協(xié)議、視頻/音頻測試以及與DVI的互通性測試。針對轉發(fā)器的測試項目包括針對接收端設備與源端設備中的所有測試，以及重復輸入輸出端口和實體地址的測試。針對線纜則測試其機械與電子兼容性。

HDCP是由Intel的子公司Digital Content Protection LLC(DCP)開發(fā)的一項保護數(shù)字娛樂內(nèi)容的技術，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不會遭到非法拷貝。比如，盜版光碟將無法在通過HDCP兼容性測試的DVD播放器上播放。 HDCP依不同的設備類型訂定不同的測試程序。HDMI設備上所有HDCP輸入端與輸出端都必須進行兼容性的測試。在每種設備類型中，針對各種待測物(DUT)必須執(zhí)行不同的層級測試。針對接收端設備與源端設備需測試其對KSV值交換驗證與建立溝通橋梁的同步性。轉發(fā)器(Repeater)測試則包括接收端設備與源端設備中的所有測試，并需檢核其所控制的下游多個接收裝置(轉發(fā)器或接收設備)的認證協(xié)議能力。 Simplay HD測試是可選的。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兼容性測試，然后才能進行Simplay HD測試。Simplay測試主要包括HDCP測試和互操作性測試兩部分內(nèi)容。前者包括信號源與接收端設備測試和轉發(fā)器測試，而互操作性測試部分主要針對信號質(zhì)量、熱插拔、能量循環(huán)/輸入轉換、格式轉換、EDID格式支持(信號源)、再同步等進行測試。

這些認證工作分別由HDMI授權測試中心(ATC)、HDCP授權測試中心以及Silicon Image公司的Simplay實驗室來承擔。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)、法國卡昂(NXP)、印度班加羅爾(NXP)、美國加州(Silicon Image)、德國漢諾威(Silicon Image)，中國上海(Silicon Image)、中國深圳(Silicon Image)。提供HDCP測試的ATC包括位于美國的DCP的LLC HDCP實驗室，以及Allion(百佳泰股份有限公司)分別位于東京和臺北的實驗室。位于深圳的HDMI ATC同時還提供HDCP測試和Simplay HD測試。中國工程師可以就近聯(lián)系位于深圳、上海、和臺北的ATC以獲知申請認證流程和相關服務及費用，他們的網(wǎng)址分別為：shenzhen.hdmi-atc.com、shanghai.hdmi-atc.com、www.allion.com.tw。 認證是一個費時間、費力、費資金的環(huán)節(jié)，以最少的代價一次性通過ATC的認證是所有認證申請者的共同追求。但是，一次性通過測試規(guī)范所要求的測試項目并不是一件容易的事。 “最常見的失敗項目包括：EDID測試、HDMI發(fā)射器的+5V電源、HDMI Tx DDC/CEC線路測試、HDMI源端設備的視頻格式支持、HDMI源端設備與DVI接收端設備之間的兼容性、HDMI Tx最小化傳輸差分信號(TMDS)差分阻抗、HDMI Rx熱插拔檢測(HPD)輸出電壓等。”ADI大中華區(qū)消費類產(chǎn)品技術商務經(jīng)理朱峰介紹說。他指出，大多數(shù)失敗都與系統(tǒng)設計及PCB布局有關，當在進行軟件驅(qū)動設計或硬件布局時，設計人員應當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、信號線電容/阻抗/電壓。

百佳泰股份有限公司標準測試部主任李長宗則詳細地解釋說：“目前在HDMI經(jīng)?？吹降膯栴}是在源端EDID的詳細時序描述符(DTD)中所定義的視頻時序(video timings)在SVD(Short Video Descriptor)沒有被定義到。此外，接收端設備的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)也是一個常見的問題。在源端設備方面，則是眼圖測試項目比較不容易通過。” 他提醒說：“在接收端設備EDID的DTD內(nèi)有被定義的視頻時序，請記得把它們也寫在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，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致無法控制在規(guī)定的標準內(nèi)。為通過源端設備的眼圖測試，則必須避免把發(fā)送器IC到HDMI接頭的線路長度過長。線路過長容易導致信號衰減過大，而無法通過測試。” 深圳HDMI授權測試中心(ATC)的陳春華也強調(diào)規(guī)范的重要性。他表示，設計人員首先必須熟悉所有相應規(guī)范，只有這樣才能知道問題所在，并采取相應方法解決問題。只要對HDMI及相應規(guī)范(如861D、EDID等)有深入的理解，并應用于產(chǎn)品中，那么所有測試項目將很容易通過。 不過除了設計本身的原因外，測試方案也可能是導致測試失敗的原因。

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

在HDCP兼容性測試方面，百佳泰的李長宗指出：“目前在源端的PC產(chǎn)品比較不容易通過HDCP的測試，因為PC產(chǎn)品常因操作系統(tǒng)、播放軟件、顯示芯片三者間復雜的兼容性問題，而導致DUT不容易通過HDCP兼容性測試?！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兼容性測試。 此外，在將產(chǎn)品送往ATC之前進行的預測試有助于設計人員早日發(fā)現(xiàn)故障并解決問題，以便更容易一次性通過ATC的測試，并獲得認證。ADI公司提供預測試業(yè)務，并在全球擁有4家實驗室，分別位于美國北卡羅來納州的格林斯博羅、北京、東京以及臺北，其中格林斯博羅實驗室和東京實驗室可提供HDMI 1.3源端和接收端設備測試。ADI公司擁有泰克公司用于HDMI 1.2源端和接收端測試的完整測試設備，并訂購了官方的HDCP測試設備UITA-2000。 百佳泰公司不但可以提供跟ATC相同的測試服務，還可提供相關的技術咨詢、預測試以及測試提交協(xié)助，幫助廠商以最有效率的方式通過HDMI認證。該公司備有數(shù)字存儲式示波器、數(shù)字采樣示波器、任意波形發(fā)生器、信號發(fā)生器、數(shù)字定時發(fā)生器、LCR測試儀、協(xié)議/視頻/音頻分析儀等完整的測試環(huán)境。特別是，該公司還備有Panasonic UITA-2000和QuantumData 882E目前DCP協(xié)會唯一認可的測試工具，能協(xié)助廠商在最短的時間內(nèi)完成HDCP兼容性測試的認證。