傳輸資訊複雜 傳輸介面驗證難度增高
- DIGITIMES企劃
-
不管是多媒體播放器、機上盒（STB）還是平板電腦、筆記型電腦（NB），大多會設置一組HDMI、DisplayPort或是MHL視訊介面功能，這類視訊外接介面大多是提供給使用者將裝置畫面投映到TV或是投影機，若在測試與驗證沒有完善，可能會影響裝置使用的便利性…
現今產品設計趨勢，以往僅有個人電腦或是機上盒才會設置高畫質輸出的視訊輸出介面，而如平板電腦、行動電話等行動裝置，大多設置輸出性能略差的視訊外接介面聊備一格，但隨著行動裝置對於影音處理性能持續提升，裝置內也開始搭載或是整合高解析度視訊輸出圖形處理加速DSP或是SoC，讓小型行動裝置的影音處理與輸出能力已與NB不相上下，甚至可以善用行動優勢提供更彈性的娛樂應用需求。
若對NB、TV STB這類設備而言，在高解析度視訊輸出介面的測試與驗證已有多年經驗，加上設備構型與載板空間足夠，因此這類大型設備所整合的高解析度視訊介面驗證問題不大；但一樣的驗證與測試環境下，若是針對行動裝置或平板電腦進行高解析度視訊輸出介面進行功能驗證，難度就會高許多，事後的視訊問題改善也相對較為困難。
類比視訊/音訊使用量驟減 數位介面測試需求增
視訊介面一般會有數位與類比兩種視訊介面，早期設備會採納數位、類比視訊介面同時提供的設計方案，以便提供終端設備更便捷的連接與使用彈性，像是NB或是行動工作站這類產品，使用者會期待設備提供更完善的設備連接能力，另在STB這種特殊產品上，由於無法預期用戶電視的規格與水準，提供相對豐富的視訊介面也可使得產品的相容性提升，一般也會採行數位與類比視訊介面同時並存的設計方案。
但在現有的使用環境下，類比視訊介面所輸出的畫面素質，最高也僅能支援至480p上下水準，已無法滿足現有用戶的使用需求，尤其在行動裝置的介面設置受限於設備構型甚多，行動設備製造商為了節省載板連接器數量或是配合構型，已朝向選擇視訊輸出品質較佳的數位視訊介面為主。
透過周邊設備進行連接測試 提升產品使用經驗
對數位視訊介面的應用要求，其實測試與驗證要求是為了讓終端產品到使用者手上後，可以維持較佳的產品使用體驗，例如串接不同顯示設備可以維持較佳的呈現品質，同時也能確保視訊完整無誤進行顯示運行，測試過程中除須要以不同品牌傳輸線進行交叉測試、驗證，以發現視訊介面連接器可能的相容性問題外，搭配顯示器的不同(如LCD TV、電漿電視、投影機)設備交互測試，也可發現目前開發的裝置在配合市場上的影音設備可能出現的設計問題，製造商可用更多的市售產品進行多種使用情境測試設備實際使用狀態，觀測終端產品在使用者手上可能的實際使用狀況。
至於數位視訊介面技術部份，因等級規格不斷提升，像是2002年推出的HDMI介面，目前已經發展至HDMI 1.4x版本，另像新興的DisplayPort、MHL等新興數位視訊介面，可傳輸的數位影音資訊量也大幅提升，甚至還能整合在同一條線材傳輸大量的非視訊資料，如新版HDMI介面還能同時傳送網路連線數據資料等，這對於終端產品的視訊介面測試與驗證工作將增加相當高的複雜度。
HDMI數位介面整合視訊/音訊介面傳輸需求
以HDMI介面為例，HDMI介面是為了解決傳統A/V端子線材必須使用視訊/音訊線材分開傳送的困擾，同時A/V線材多為類比介面，長距離傳輸易出現信號衰減、干擾，不僅線路繁多、紊亂，線材的品質也會直接影響觀賞效果。而HDMI介面為數位視訊、音訊整合設計，單一線組可以解決視訊/音訊傳輸需求，搭配容易插拔的連接器設計，使用上也較傳統類比介面端子更為方便。
目前全球使用HDMI介面的設備已有超過10億部，在使用量相當驚人，因此在開發產品上不能小覷HDMI視訊介面連接的相容性，因為相容性表現差即直接影響用戶對終端設備的使用體驗。而數位介面另一個優勢在於數位影音訊號傳輸可搭配更完善的數位加密機制，改善類比視訊/音訊容易受到外部裝置直接盜拷的困擾，因為數位化訊號可在傳輸時加上版權加密運算，於接收方(TV)進行解密播放，對於數位內容的版權保護會更完善(HDMI採HDCP《High-Bandwidth Digital Content Protection》數位內容加密方案)。
傳輸資料量暴增 UHD視訊測試挑戰大
以HDMI設備的測試驗證來說，HDCP功能項目就是相當重要的測試驗證項目之一，若開發的終端產品為來源設備(輸出HDMI視訊/音訊之設備)，如行動裝置、NB等，就必須搭配接收設備(螢幕、LCD TV…)搭配具內容保護的數位內容進行實機測試驗證。透過功能性的交叉驗證測試，可以將產品的相容性問題初步判定，當然交叉測試的設備越多，越能發現設備的相容性問題。
至於HDMI另一個關鍵設計在高速傳輸大量視訊數位資料，其技術實踐關鍵在於裝置之間的資料傳輸，為透過採用TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)最小化差分訊號傳輸方式進行高速傳輸，每個通道可以傳輸3Gbit/sec的資料量，並透過此傳輸介面完成FullHD(1,920 x 1,080 pixel)的畫面訊息，甚至是UHD超高解析度(4K2K)顯示器的支援。
影音與數據資料整合介面 測試驗證難度倍增
不只是HDMI傳輸訊息量驚人，在DisplayPort的介面支援能力也不遑多讓，較HDMI不同的是，DisplayPort在Apple導入具備數據資料傳輸應用的Thunderbolt介面後，提供使用者可在同一個視訊介面的前提下同時享有高解析度視訊、高速數據傳輸應用。也因為Thunderbolt介面因同時具備雙介面應用特性，在測試量測應用除須克服高速資訊的雙向傳輸測試驗證，同時也必須針對原有DisplayPort的高解析度視訊傳輸應用穩定性，造成產品測試難度倍增，不只現有的測試儀器需因應此測試目的全面升級，業者也必須找尋更多目前相當有限的Thunderbolt設備進行交叉設計。
除HDMI、Thunderbolt高速傳輸介面外，從行動裝置出發的新一代MHL(Mobile High-Definition Link)介面，相關測試需求也因為設備用量增加進而推升，MHL行動高畫質連接介面標準，此種介面主要是針對行動裝置有限的構型、微型連接器使用需求而產生的介面技術，若不考量訊號傳輸的複雜測試問題，基本上連接器採微型設計就可以讓驗證複雜度提升不少，而目前常見設計均將MHL介面與行動裝置的數據傳輸介面進行整合，也因此更增測試驗證的操作複雜度，尤其是在測試過程發現問題時的問題確認上，必須先排除數據傳輸介面本身的問題。
MHL介面目前多與行動裝置的MicroUSB介面整合設計，因此設備可以在使用MHL介面時同時進行行動裝置充電應用，好處是可利用單一MicroUSB介面傳輸未壓縮的視訊、音訊，但壞處是連接器周邊元件可能因為同時進行供電、視訊傳輸等應用造成連接器周邊元件產生高熱，影響視訊或是其他應用功能的穩定性，因此在MHL介面所需進行的設備交叉測試的必要性更高，也必須花更多時間進行穩定度測試。
