标签: Electrical测试

随着影音消费电子产品市场持续强势发展，产品音频及视频信号的传输便更占重要地位，前一篇 HDMI 2.1 常见认证测试问题剖析– Part I : Source ，本篇文章将接续分享 Sink 产品，自百佳泰丰富认证经验中，盘点出四项 HDMI 2.1 Sink 产品认证测试的常见问题！ 新传输模式FRL产生的测试变动 在Source篇中有提到， HDMI 2.1最大的变更是新增了FRL (Fixed Rate Link)传输模式来取代旧有的TMDS模式 ，透过FRL可以将带宽由 TMDS的18G 提升到 FRL的48G ，藉以传输 8K Video 。FRL讯号在传输之前需先通过Link Training的沟通，因此在FRL的Electrical测试也会较复杂。以往TMDS的Electrical测试，只须将测试治具端的+5V连接到Power Supply，提供5V 电压，即可仿真成Sink连接到Source的状态来进行Electrical测试。 FRL Electrical测试必须由特殊的设备模拟成Source来跟Sink进行Link Training程序，且当Sink接收到Generator的BERT讯号后，Sink的缓存器中会记录error count，此时Source会透过SCDC去读取Sink的error count并判断是否符合SPEC规范。 百佳泰自行研发 SCDC/EDID emulator – AJSC-1 已通过协会认可，成为标准测试设备 。这个test fixture除了可模拟成Source去跟Sink进行Link Training外，也可透过SCDC去读取error count。 透过百佳泰的SCDC/EDID EMULATOR – AJSC-1进行LINK TRAINING 带宽上限不再阻挡传输！Max_TMDS 的新规宣告 HDMI Source必须根据 Sink 的 EDID 内容来决定可传输的Video，其中可传输Video的带宽上限会取决于 EDID 中的 Max_ TMDS_Clock 和 Max_TMDS_Character _Rate ，前者负责 25MHz到340MHz ，后者负责 345MHz到600MHz 。 以往在定义这两个数值时会去参考 1.4 和 2.1 CDF 中 的分辨率来决定最高带宽，但这种做法存在一个盲点，Source可能 无法传输介于 Max_TMDS_Clock 和 340MHz 之间的分辨率给Sink 。举例 1.4 的 Max_TMDS_Clock 为 225MHz ，表示Source 无法传输225~340MHz 的Video给Sink，为了弥补这个 兼容性问题 ， HDMI Forum 在2022年初公布的 2.1a SPEC 中规定，只要 2.1 Sink 有宣告 Max_TMDS_Character_Rate(345MHz到600MHz)，Max_TMDS_Clock必须宣告为 340MHz 。日后HDMI Forum也有可能将此规定直接定义到Compliance Test中。 产品Repeater功能为何失效？ 目前有些电子白板或是TV，为了方便展示，除了本身是Sink外还同时具备了 Repeater 功能，可以把接收到的讯号传送给下游的 Sink 。在设计这类产品时需注意到 Repeater的功能是否能满足SPEC的规范 。 下图是一个 non-compliant 的 Repeater 案例。 REPEATER OUTPUT必须符合SOURCE规范 这台4K TV除了本身是Sink外，也可以将接收到的讯号Pass-through给下游的 2K TV ，因此具备了Repeater 功能。 Repeater 和 Sink 共享了相同的EDID ，因此当 Sink 收到什么样的讯号，就会将该讯号原封不动的传给下游 Sink 。这种设计 违反了SPEC规定 ，可能会造成 兼容性的问题 。 例如4K TV接收了上游Source的4K讯号，除了显示在本身的Panel外也把4K讯号Pass-through给下游的2K TV，因下游的 2K TV只具备接收2K讯号的能力，故无法显示画面 。SPEC规范Repeater Output必须符合Source规范，其中一项规定是 Source必须根据Sink的EDID内容，传输给Sink可支持的Video 。 为了解决这个问题，拥有多年HDMI测试经验的百佳泰建议可依以下方案做设计变更： 方案一： 将Repeater改为读取 下游Sink的EDID ，并根据EDID的内容来决定输出的Video。 方案二： Repeater仍旧 跟Sink共享EDID ，但会根据下游的EDID内容来转换Video并输出，例如将接收到的4K Video转成2K Video后再输出。 4K规范别漏掉EDID测试必留意 HDMI的Video规格随着 CTA (原CEA)的更新不断的增加，加上为了让 Sink 可以有更好的 兼容性 ，有些厂商会将自家HDMI产品的规格设计成 同时拥有二个EDID让使用者切换 ， 一个EDID宣告1.4b的Video ， 另一个EDID宣告2.1的Video 。近期 HDMI Forum 在审核 2.1 报告时有注意这个现象，要求即便是 1.4b的EDID 也 必须符合2.1 SPEC，须执行2.1相关EDID测试 。 比较容易忽略的应该是 4K@24/25/30Hz ，在 1.4b 的 SPEC 中，因当时是跟随 CEA861-D 的规范，尚未规范到 4K Video ，因此 HDMI 协会在 Vendor Specific Data Block 中定义了 HDMI_VIC_1,2,3,4 来表示 4K@30/25/24/24 (SMPTE) Video 。 而 HDMI 2.1 SPEC 是跟随 CTA-816-H ，已定义 4K@30/25/24/24(SMPTE)的VIC为95,94,93, 98。为了符合 HDMI 2.1 SPEC 的规范， 2.1 Sink 产品的 EDID 内容，只要有支持4K@30/25/24/24(SMPTE)，就 必须同时在VSDB中写入HDMI_VIC_1,2,3,4，VDB中则写入VIC95,94,93,98 。 从上述的分享，相信各位读者对 于HDMI 2.1 Source跟Sink产品 ，在设计上要注意哪些地方，应该有帮助。目前 HDMI 2.1 认证测试大约一季会更新一次测试内容，主要是新增一些Protocol测项，测试规范是来自于测试规格书 CTS (Compliance Test Specification) 。虽然测试项目是来自于CTS，但CTS是源自于Generic Compliance Test Specification，为了加速取证时程、减少错误的产生，建议可以预先掌握Generic Compliance Test Specification的测试内容，随时注意HDMI协会公布之讯息。