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Misenbo开放实验室:HDMI代测服务

阅读人数:534 发布时间:2019/7/3 16:15:29

 摘要:HDMI ,即高清晰多媒体接口(High-Definition Multimedia Interface) ,以极高频宽的基频信号传送高分辨率之数字影音信号.HDMI 在电子特性上与DVI 完全兼容,它把高清晰度视频与多频道音频信号融合连接在单一数字接口上进行合成处理,并通过一根细小的低成本线缆传输。 


一、HDMI的优势和特点
1)与DVI技术相比较,HDMI支持更高质量 (10 位 /12 位 ) 数字视频信号的传送,以及数字音频 ( 包括DVD-AUDIO) 的传输。支持5GBps 的传输带宽,而HDTV 仅需要2.2GBps ,所以不仅支持HDTV 信号的无压缩传输,并支持八声道 96KHz 或单个声道的192KHz 数字音频传送,而且还有很大的传输余量来满足日后更高标准的视频数字信号。

2)采用辅助分组数据传输技术实现与音频信号的整合,只用一根HDMI 连接线就可完成高清晰度图像和数字伴音的传播,根本不用任何音频连接线,而且连接线20多米也不会影响画质和音质。

3)数字声音也能支持双波段脉冲编码调制(PCM) 、杜比数字和数据传输系统。

4)具有宽带数字内容保护HDCP(High Bandwidth Digital Content Protection)功能。

5)更小型化(15 毫米)的19 芯接口。

6)友好的操作界面,并向后兼容DVI 标准。


 

二、HDMI结构特点
从功能上说,HDMI 接口由4 部分功能单元组成:

1)源装置(Source):配有一个或多个HDMI 输出的设备。如DVD 播放器、机顶盒,有线电视接收器,卫星电视接收器、数码摄像机及游戏机等。

2)接收装置(Sink):配有一个或多个HDMI 输入的设备。如LCD 电视,CRT 电视、等离子体电视、投影仪及多功能遥控器等。

3)中继器(Repeater):同时配有一个或多个HDMI 输出和输入的设备。如家庭影院接收器及媒体接收盒。

4)电缆(Cable ):无需处理或更改HDMI 信号即可将两个或多个HDMI 设备相连的设备。如接插件和电缆。

 简单来说HDMI 接口既不同于并行总线接口,也不同于常见的串行总线。HDMI 采用并行的4 Lane 差分信号线,其中3 个 Lane 是用来传输红、绿、蓝三色数据信号的,传输速率从250M 到1.65Gbs 。第4 个Lane 用来传送时钟,其时钟频率是数据速率的1/10 。数据和时钟的不一致性,使得其不同于常规的总线结构。

对于未来更高清晰度的传输,总线会增加到7个差分lane 。其中6个用来传数据,1个用来传时钟。在这种配置下,个数据 lane 总成一组传送奇数像素,另外 3 个数据 lane 传送偶数像素。

 


三、HDMI兼容测试标准

下列四种类别中各有一项产品通过 ATC 测试,即可自行进行产品兼容性的测试。四种 HDMI 类别分别为:源装置 (Source) 、接收装置 (Sink) 、中继器 (Repeater) 与电缆 (Cable) 。无论将产品送至 ATC 或是自行设立的测试实验室,每项产品都必须通过 HDMI CTS 中列出的完整测试程序,并且使用 HDMI CTS 中所列出的 设备或同等级设备 。

HDMI CTS 依不同的装置类别而设立不同的测试计划。装置上所有HDMI 输入与输出都必须进行兼容性的测试。而在每项装置类别中,针对各种待测物 (DUT) 必须执行不同的二级类别测试。针对源装置 (Source) 与接收装置 (Sink) 需测试增强型扩充显示识别数据 (Enhanced Extended Display Identification Data ,E-EDID) 、电子特性、通讯协议、视频、音频与DVI 兼容性测试。复送器 (Repeater) 测试则包括源装置与终端装置中的所有测试,以及重复输入输出端口和实体地址的测试。电缆 (Cable) 类别则测试其机械与电子兼容性。

(一)  误码 / 抖动容限测试平台: 该平台是完整的HDMI 误码及抖动容限测试平台。随着速率的进一步增加,以及未来新的高速应用需求的提高,对线缆及接收机(Sink)进行误码和抖动容限测试将成为必须。

主要优点 :
1)多通道信号源和误码接收机,可以产生多路TMDS 数据和时钟,满足目前4Lane 需求。对将来的7Lane 需求也可以通过增加模块非常方便的扩充升级。

2)时钟和数据抖动调制。

3)对接收装置(Sink)进行一致性抖动容限测试,抖动产生能力可以达到1.5UI @10MHz

4)自由灵活的配置,可达到每通道7Gb/s 速率,用以验证将来的新标准

5)最佳的信号质量,高达7Gb/s 速率,最小的固有抖动

6)数据序列编辑器功能使得产生HDMI 视频测试码型非常方便 

(二)  高带宽示波器测试项目如下:
1)7-2 TMDS 摆幅

2)7-4 TMDS上升时间和下降时间

3)7-5 TMDS过冲 / 下冲

4)7-6 TMDS对间偏差(Inter Pair Skew)

5)7-7 TMDS对内偏差(Intra-Pair Skew)

6)7-8 TMDS时钟占空比

7)7-9 TMDS 时钟抖动

8)7-10 TMD 数据眼图该HDMI 测试方案对于消费电子市场特别重要
 

 
(四)  TDR 时域反射分析:

1)独有的TDR 校准功能:不仅可以提高测试精度、去除测试夹具引入误差,而且可以通过算法优化上升时间(最快达到 15ps )

1)更多的测试功能:提供Excess Reactance 结果,提供等效电路分析的重要信息和数据

3)符合HDMI 标准规范要求,自动完成发射信号一致性测试各项指标;

4)支持S 参数测试,在获得时域信息的基础上,也可以获得频域的信息,是信号完整性分析的有力的工具

(五) PLL/ 抖动分析
HDMI 的的发射机和接收机都是靠PLL 电路来恢复数据时钟的,因此评价PLL的特性,成为了一项关键的测试内容。与采用示波器的其他测试数据抖动的手段相比,测试 PLL 电路的抖动特性要复杂的多。

主要优点 :

1)只需一台仪器就能完成相位噪声、频率和功率测试

2)简化复杂、费时的测量程序,有效地减少测试时间

3)提供出色的相位噪声和瞬时测量,结合E5001A 抖动分析软件,可以进行 飞秒量级的超低的抖动分析  

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