從測試方案的選擇入手,降低HDMI1.4/1.4a規範的采用成本
發布時間:2010-08-09 來源:電子元件技術網
中心議題:
“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月初的台北、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8.2億台。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”zhengceduanqineisihubukenengzaicichuxian,ercibiaozhundegengxinhuandaibufaziqunianlaiyouyoujiakuaidejixiang,youcichanshengdebanshuiheceshifeiyoushiyibibuxiaodechengbenfudan。
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,又要經曆一次標準升級的“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規範的采用成本,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。
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。這裏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立體補充規範文檔進行了更新);
6. 對色彩空間的擴展支持;
7. 音頻回傳通道。
麵對如此多的新特性,兼容性測試標準(CTS)變得更加複雜。以3D格式為例,HDMI 1.4a版的強製規格就包含5種:
- 為廣播內容提供的強製性3D畫麵傳輸格式共有兩種: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;
- 對於設備廠商的強製性格式標準包括:影視內容:1080p @ 23.98/24Hz,遊戲內容:720p @ 50或59.94/60Hz
另外,HDMI以yi太tai網wang通tong道dao和he音yin頻pin回hui傳chuan通tong道dao的de增zeng加jia可ke減jian少shao實shi際ji應ying用yong中zhong的de線xian纜lan數shu量liang,它ta們men是shi用yong戶hu的de福fu音yin,卻que給gei廠chang商shang們men的de設she計ji和he測ce試shi工gong作zuo造zao成cheng了le不bu小xiao的de麻ma煩fan。以yi太tai網wang發fa送song/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。而對於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。
要應對上述一係列新的測試挑戰,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、可重複的代名詞
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係列的測試標準和解決方案,並通過了批準,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、可重複的軟件生成,並通過硬件實現的仿真方法,它先創建理想波形或損傷波形,然後通過泰克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、可重複性(統一)地測試HDMI接收端抖動容限,而且可大大縮短測試時間,最後生產出更高質量的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複雜度,並有效降低成本。
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接收端抖動容限測試方案提供商,其獨一無二的AWG7000B直接合成方案可替換和省去多個實際的線纜仿真器(7種類型)和多達40個TTC濾波器,節省了HDMI1.4/1.4a采用者的測試成本,消除了與源端、接收端和電纜測試設置有關的非線性度。正如泰克公司消費類顯示解決方案戰略營銷經理U N Vasudev在本次巡回研討會上指出的,“替換多個線纜仿真器、驗證單一HDMI接口的4種分辨率已是件很複雜的事,若一台TV上有4個HDMI端口的話就要花費2天以上的時間來測試其抖動容限。而通過DS,測試時間可縮短至7個小時。”
除了簡化測試係統、節省時間,DS方案的性能也很優異,它產生大範圍的上升時間(無需不同的濾波器),組合和分離的時鍾/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複性和一致性,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係統。所有這些好處最後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係列實時示波器、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4:泰克的HEAC軟件有很多創新功能,如自動檢測MAC地址等。

圖5:泰克參與製定了HDMI1.4/1.4a關於強製3D視頻格式的一致性測試標準。
- 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月初的台北、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8.2億台。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”zhengceduanqineisihubukenengzaicichuxian,ercibiaozhundegengxinhuandaibufaziqunianlaiyouyoujiakuaidejixiang,youcichanshengdebanshuiheceshifeiyoushiyibibuxiaodechengbenfudan。
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,又要經曆一次標準升級的“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規範的采用成本,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。這裏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立體補充規範文檔進行了更新);
6. 對色彩空間的擴展支持;
7. 音頻回傳通道。
麵對如此多的新特性,兼容性測試標準(CTS)變得更加複雜。以3D格式為例,HDMI 1.4a版的強製規格就包含5種:
- 為廣播內容提供的強製性3D畫麵傳輸格式共有兩種: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;
- 對於設備廠商的強製性格式標準包括:影視內容:1080p @ 23.98/24Hz,遊戲內容:720p @ 50或59.94/60Hz
另外,HDMI以yi太tai網wang通tong道dao和he音yin頻pin回hui傳chuan通tong道dao的de增zeng加jia可ke減jian少shao實shi際ji應ying用yong中zhong的de線xian纜lan數shu量liang,它ta們men是shi用yong戶hu的de福fu音yin,卻que給gei廠chang商shang們men的de設she計ji和he測ce試shi工gong作zuo造zao成cheng了le不bu小xiao的de麻ma煩fan。以yi太tai網wang發fa送song/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。而對於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。
要應對上述一係列新的測試挑戰,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。
[page]
直接合成(DS)技術:靈活、便捷、可重複的代名詞
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係列的測試標準和解決方案,並通過了批準,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、可重複的軟件生成,並通過硬件實現的仿真方法,它先創建理想波形或損傷波形,然後通過泰克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、可重複性(統一)地測試HDMI接收端抖動容限,而且可大大縮短測試時間,最後生產出更高質量的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複雜度,並有效降低成本。
除了簡化測試係統、節省時間,DS方案的性能也很優異,它產生大範圍的上升時間(無需不同的濾波器),組合和分離的時鍾/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複性和一致性,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係統。所有這些好處最後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係列實時示波器、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,並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強製格式、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;yijishebeizukangceshihexianlanceshi。tongyangshitongguoruanyingjianjiehejinxingmonidefangfashideyonghuwuxutouzigoumaigengduoceshiyi,zhiyaogoumaixiangyingjiaju,kezaiyuanyoushiboqi、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製信號發生器和示波器,設置信號(靈敏度、時鍾頻率、共模抑製、誤碼率),並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、模抑製、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:泰克參與製定了HDMI1.4/1.4a關於強製3D視頻格式的一致性測試標準。
至於強製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製定相應測試標準。”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,借助該公司的一係列針對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。
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