高速多功數位視訊傳輸的驗證測試方法
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HDMI與DisplayPort可以說是目前使用最普及的新世代數位視訊連接埠，前者HDMI為影音家電最常見的數據視訊/音訊連接解決方案，而其後DisplayPort則常見於3C/IT產品，而其中HDMI為因應4K/2K超高解析度應用又推出的2.0視訊介面版本，讓視訊介面測試驗證的複雜度大幅增加…
HDMI(High Definition Multimedia Interface)、DisplayPort等數位視訊/因訊介面，是目前電腦、顯示設備、家庭劇院系統等娛樂視聽設備常見的影音連接介面，由於介面採全數位資訊傳輸，因此具備數位介面低部署成本、傳輸品質高、視訊不失真等優勢。
HDMI/DisplayPort介面測試驗證需求高
為了讓HDMI、DisplayPort介面可在使用終端更便捷被應用，而不用煩惱設備相容性問題，以HDMI為例只要取得介面認證，幾乎可確保設備與其他HDMI產品相容，而DisplayPort產品也可透過公正第三方測試機構，依認證測試規格(Compatibility Test Suite； CTS)完成測試，也能代表DisplayPort產品的相容性與設備應用品質。
兩種主流數位視訊/音訊介面，基本上仍以HDMI佔大宗，尤其是HDMI幾乎已經成為現在主流平面電視、4K2K平面電視必備影音介面標準。為了因應4K2K超高清平面電視的應用熱潮，HDMI順勢推出2.0介面新標準，在不改變連接器制式規格的條件下提升傳輸線路頻寬與相關因應設計，延伸支援4K2K超高清視訊數位傳輸應用需求。
HDMI 2.0新介面規格傳輸應用升級
先檢視HDMI 2.0傳輸規格改版重點，基本上HDMI 2.0為延續先前HDMI 1.x的規格標準，由於HDMI 1.x相關產品已成為全球影音家電、設備的介面主流，若為了延伸支援4K2K視訊斷然改變介面規格，可能的升級風險太高，加上HDMI又在市場上被DisplayPort與無線視訊介面等高清傳輸標準緊緊追趕，變更介面電氣規格與介面型式並不是好策略，維持原有設計架構透過傳輸設計微調亦可維持原有的用量優勢，同時向上延伸支援新一代超高清視訊標準。
基本上HDMI 2.0可具備回溯HDMI介面相容設計，對於早期介面版本可以在不需變更連接條件下直接相容，而當在訊源、接收端、設備與線材都同時具備HDMI 2.0介面條件時，傳輸線材的數據傳送頻寬即可提升至18Gbps，透過傳輸線材的性能升級達到滿足4K2K超高清數位視訊的傳輸要求，目前HDMI 2.0可以支援4K@50/60 fps(相當於2,160p)超高清視訊撥放傳輸需求，若相對於目前主流的1,080p視訊畫面產品，等於是有畫面4倍的清晰度提升！
HDMI 2.0支援32個音訊頻道傳輸 音訊取樣率可達到1,536kHz
另在HDMI 2.0另一個技術亮點在於音訊傳輸技術對應升級，在2.0版本中可以支援32個音訊頻道傳輸，這對於建構多聲道應用娛樂環境綽綽有餘，而聲道的音訊取樣率可達到1,536kHz，為高解析度音訊傳輸也提供了極佳的應用條件，另在應用彈性上，HDMI 2.0由於傳輸頻寬大幅升級，因此可以支援最多兩組串流視訊同時傳輸、搭配同時四組音源線路傳輸，甚至也可支援更前衛的21:9視訊長寬比例顯示器達到最佳化影音呈現，同時支援CEC (Consumer Electronics Control) extensions擴展控制應用，豐富的功能整合也讓新世代介面的分析與驗證難度大增。
以HDMI介面使用現況觀察，裝載HDMI介面設備，均需獲得HDMI Licensing, LLC測試與認證，HDMI Licensing, LLC為確保搭載HDMI數位視訊/音訊介面的產品具一致性與可連結性，因此在規劃HDMI介面規格的同時，也在釋出介面標準時同步詳細規範產品可用的測試策略和測試準則。
新世代數位視訊介面驗證項目繁複
基本上以HDMI這類視訊/音訊連接產品的測試重點主要可從四個面向切入，分別是接收設備(TV、Monitor、Projector)、發送設備(Set-Top-Box、電視遊戲機、顯示卡、筆記型電腦、DVD播放器)、複送設備(Repeater、AV Center、HDMI Switcher)與HDMI傳輸線纜(Cable)。
HDMI驗證設備需要通過EDID(Extended display identification data)/E-DDC(Enhanced Display Data Channel) Test、電氣信號測試、通訊協定測試、影像測試、音訊測試、DVI互通性測試(Interoperability with DVI Test)以及進階功能測試(Advanced Features Test)等測試項目，透過繁複的驗證程序才可確保HDMI產品可視/音訊、電氣規範、通訊協定設計均能符合HDMI的標準規範、並可與市面其他HDMI產品順利串接應用。
EDID/E-DDC Test
所謂的EDID指得是Extended display identification data，此為測試待測的HDMI設備在來源端的待測設備(被測元件DUT)是否具備VESA的增強、擴充顯示識別資料結構，同時可被HDMI的增強型顯示資料E-DDC(Enhanced Display Data Channel)進行資訊讀取，同時進行Extended display identification data的資料驗證，所取得的EDID必須在結構上相容於VESA及CEA-861B標準。
電氣信號測試(Electrical Test)
而在電氣信號測試方面，主要為測試HDMI來源端及Sink端之待測物的連接狀態，在介面的的設計內容上是否遵守HDMI規範的電氣特性要求，例如測試關鍵或著眼於訊號抖動容忍度(Jitter tolerance)、眼圖(Eye diagram，確認傳輸品質的方式之一)、差動阻抗(Differential impedance)，DDC capacitance與搭配+5V、CEC電壓的相關測試。
通訊協定測試(Protocol Test)
Protocol Test測試項目對HDMI產品相當重要！主要為測試與驗證HDMI來源端之待測物資訊流通是否正確無誤，像是在流通於控制週期(Control Periods)、資料島週期(Data Island Periods)與視訊資料數據週期(Video Periods)過程中，HDMI介面處理中是否已包含有效之編碼數據序列。針對Sink端的狀態，必須確保HDMI待測物能以最短之控制週期(Control Periods)與資料同步的數據串流處理，且被測物亦可接收HDMI介面傳輸的相關資料封包類型數據。
影像測試/音訊測試(Video/Audio Test)
對於前述HDMI的測試內容，大多僅只止於功能性的測試項目，而關鍵的影像、音訊測試，則可直接驗證HDMI介面產品面對實際使用狀況可能發生的設備問題，多數問題也必須在此階段被驗證與改善，光靠數據或是電氣信號改善的幅度有限。
一般執行此測試方法相當多，此處提出HDMI建議的測試項目供讀者參考，例如HDMI規範測試來源端的待測物可驗證是否支援YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:4:4位元編碼型態，另HDMI設備是不是能強制支援RGB 4:4:4位元編碼型態。至於CEA-861B所定義之視訊格式中所有的位元數目、行數、位元時脈頻率等，都必須符合HDMI規範的標準規格，並搭配相容性測試進行實際產品驗證。除影像測試外，HDMI設備產品也需針對待測物對之源的音訊格式進行比對與驗證，確認HDMI介面所傳輸的音訊封包紀錄的資料欄位均能符合HDMI介面規格所要求的規範。
DVI互通性測試(Interoperability with DVI Test)
即便HDMI介面大量用於影音家電產品，但實際上在3C與IT產品也越來越多設備搭載HDMI介面，以利與大屏幕電視或投影機進行連接，因此HDMI產品在於HDMI延伸DVI(Digital Visual Interface)介面之連接相容性，也成為測試驗證的重點。為確保來源端之待測物與DVI介面產品的互通性，DVI互通測試過程需確保Sink端待測物可在接收HDMI特定資料前提下，仍可順利透過DVI訊號正常顯示傳輸視訊。
進階功能測試(Advanced Features Test)
此為測試HDMI介面本身之進階應用功能項目使用之功能性，測試時主要確認HDMI來源端的待測物，是否可依HDMI介面規範正常無誤地輸出xvYCC color space、Deep Color…等進階功能應用的相關訊號，至於Sink端的HDMI待測物則為測試，HDMI設備能否正確接收自HDMI訊源發出的Deep Color、xvYCC color space等訊號。
