HDMI兼容性测试规范分析

一个好的IC失效(利用线上通孔、走线长度不匹配等手段)的系统板也是可能的。

测试TMDS所用到的设备有多种，从大多数公司实验室中的常规系统到像Tektronix、Agilent、Astro 和 Quantum Data等制造商所生产的专门测试设备。举个例子，为了进行源设备眼图测试，需要有一台4GHz数字示波器、直流电源、差分SMA探头、EDID模拟器、测试夹具和运行测试的特别软件。这个测试的目标是要保证源设备向接收器发送了正确的眼开图。数据按照恢复的时钟计时并在尺寸为+1.0 TBIT(图1)的窗口中呈现。

图1. Tektronix眼开图测试软件

需要采集的数据量是非常大的，对低分辨率信号至少需要400,000个单位时间(或TBIT)，需要16M的示波器记录长度。如果眼开图与模板匹配，则源设备通过测试。

表2中所列是接收器的测试。

表2：HDMI接收设备电气(TMDS)测试说明

同样，TMDS 测试依然是难度较大的。其中的一项关键测试是抖动容限测试。如果某个接收设备对TMDS线路上的抖动敏感，HDMI接收器IC就可能捕获的是不正确的数据，从而出现不正确的操作。图2所示为抖动测试设置。

图2. HDMI接收器抖动测试装置

这个测试通过向时钟信号路径中输入已知数量的抖动进行。对每一个像素时钟或接收设备所支持的分辨率，都要进行数据抖动幅度、频率、最差数据抖动和最差时钟抖动的测量。

虽然TMDS测试是ATC 测试的最大一部分内容，但其它部分的测试是不应被忽略的。不注意DDC 或CEC线可能会导致问题。随着制造商们决定开始启用设备中的CEC功能， CEC线正变得更加重要。要想轻松讲述CEC电气规范可不是那么简单的事。

HDCP测试

既然本文重点讨论的是HDMI测试问题，那么另一套测试也是应当给予考虑的。那就是HDCP测试。几乎所有具有HDMI特性的系统也都是具有HDCP特性的。在实际情况中，当出现有关互操作的测试问题时，往往不是与HDMI有关，而是与HDCP有关。

HDCP规范(www.digital-cp.com)提供了一种在HDMI连接上加密和解密AV数据的手段，以满足内容提供商保护他们的纯数字内容的需求。在家庭影院环境中，从HDCP的角度看，HDCP处理是由源设备控制的，而接收器处于从属地位。源设备管理验证接收设备，确保它不仅具有HDCP特性而且是经过许可的HDCP接收设备(不是被破解的)。通常，导致互操作问题的大多数错误都是在验证接收设备的过程中产生的。

数字内容保护有限公司是派发HDCP许可的实体，它是英特尔公司的全资子公司。目前，HDCP还不像HDMI那样有兼容标准。但人们正在讨论创建这样的规范，以减少市场中存在的互操作问题。与此同时，一些公司自己也在开发HDCP测试规范。SimplayHD测试就是Silicon Image公司开发的一个测试规范。

SimplayHD项目提供了一种按照HDCP v1.1规范测试HDMI源设备和接收设备的方式。它对源设备、接收设备和转发设备的测试分别进行了说明。HDCP存在3个主要部分，验证、转发设备支持和撤销。验证测试包括共享密钥(KSV)完整性检查、密钥交换正确排序和时序、热插拔事件处理(HPD)。这些类型的事件受源设备内部固件的控制，而大部分的错误正是出在这里。

例如，一个不能等待接收设备在接收最后一个字节的AKSV后准备BKSV所需要的100ms暂停时间的系统可导致HDCP互操作问题。这是由SimplayHD来检查的。转发设备支持由在发现下游设备是转发设备(如AV接收器)时能正确决定和管理加密的源设备组成。不能正确响应HDCP转发设备的源设备是另一个主要的不兼容问题来源。HDCP加密/解密过程在转发系统和非转发系统之间存在轻微的不同。

因此，如果一个AV接收器期望被源设备当成转发设备来处理，而源设备又不支持转发设备时，显然它们之间不能协同工作。HDCP转发设备支持是根据SimplayHD进行测试的。最后，撤销是接收关于哪些是有效的哪些是无效的接收设备更新信息的一种方式(通过检查接收设备的BKSV)。虽然目前在SimplayHD中还不包括对这一点的测试，但将来是可能添加进来的。

总之，不论是图像质量、易用性，还是增强的音频性能，HDMI都增强了AV设备所带来的用户体验。但为了确保最终用户能使用HDMI，正确进行HDMI和HDCP兼容测试都是必不可少的。很显然，相比没有经过测试的产品，那些确实执行了这些测试的产品一定会在客户那里具有更大的优势。

作者：Rob Frizzell

消费电子产品高级行销经理

Silicon Image公司

Rob.Frizzell@siliconimage.com