由于HDMI (High Definition Media Interface/高清多媒体接口)可以同时传输视频和音频数据、连接简单、兼容性好等特点,被的应用在消费电子产品上(例如电视、机顶盒、投影仪等)。HDMI系统可以划分4个种类,Source、Sink、Cable 和Repeater,为了保证这些设备良好的兼容性,规范对电气信号做出了信号完整性的要求。
目前市面上HDMI主流标准是1.4b和2.0,对应支持的最大分辨率/刷新率分别是4K@30Hz和4K@60Hz。随着对更高分辨率和刷新率需求的增加,HDMI协会于2017年11月推出了HDMI2.1版本,增加了FRL(FixedRateLink)模式,支持8K@60Hz和4K@120Hz。FRL模式FRL具体的变化:1)HDMI接口的时钟信号改为嵌入在数据中,在接收端使用时钟恢复单元恢复出时钟;2)用于传递音视频数据的通道多为4个,每个通道比较高支持12Gpbs的速率;3)编码方式从8b/10b变为16b/18b,编码效率更高。接口物理形式没有变化,原来的TMDSClockchannel重定义为FRLlane3;TMDSData0/1/2分别对应FRLlane0/1/2, 从测试方案的选择入手,降低HDMI1.4/1.4a规范的采用成本;信息化HDMI测试服务热线
FRL模式,只有3 lanes 和4 lanes 工作模式, 3 lanes 工作模式下, 支持3 Gbps和6Gbps 两种速率;未使用的Lane3, source 和sink 都需要使用差分50Ω~150Ω端接;4 l、
HDMI2.1Source和Sink的LinkTrainingProcedureSource首先要读取Sink的EDID(EDID是I2C地址为0xA0/0xA1,长度为256字节的存储空间,包含Sink所支持的分辨率和比较高速率等信息),输出sink所支持的分辨率/速率。Source不能输出SinkEDID未支持的分辨率/速率。支持HDMI2.1的Sink,一定要在EDID的HF-VSDB对应字节把SCDC_Present设置为1,Max_FRL_Rate设置范围是1到6,数字0不支持FRL模式,其他值为保留值。在SCDC中把Sinkversion设置为1。anes 工作模式下, 支持6/8/10/12 Gbps 四种速率。 信息化HDMI测试服务热线克劳德实验室提供完整信号质量测试系统;
Max_FRL_Rate值具体含义如下,数字1支持3lanes模式下的3Gbps速率,其他速率和lane配置不支持;数字3支持3lanes模式下的3Gbps和6Gbps速率;4lanes模式下支持6Gbps速率,其他速率不支持。其他数字的含义类推。SCDC是I2C地址为0xA8/A9的存储空间,用于Source和Sink沟通交换状态和控制信息,部分字节Source和Sink都可以读写。与EDID不同,EDID对source是只读的。HDMI2.1Source和Sink沟通过程中,会使用到Sinkversion,UpdateFlags,SinkConfiguration,StatusFlags等信息。支持FRL模式的Source和Sink建立连接,需要进行LinkTraining,更新FRLrate也需要进行LinkTraining。
HDMIARC。一般大部分人认为电视机接口的HDMI就是音视频输入给电视用的,实际上在标注ARC的电视机上是可以实现音频回传功能。也就是ARC【AudioReturnChannel】在HDMI众多信号线中有一根SPDIF数字音频信号就是从这根线上传输的。
DDC通道DDC全文为Display Data Channel发送端与接收端可利用DDC沟道得知彼此的发送与接收能力,但HDMI需单向获知接收端(显示器)的能力。使用100kHz时钟频率的I2C信号发送数据结构为VESAEnhanced EDID(V1.3)。 注意ARC需要用到1.4以上的扩展结构【后面会讲到】 HDMI标准和以前的设备兼容吗?
HDMI1.4b/2.0的测试难点:1)一些方案端接电压需要外接电源提供,或者端接电压不可调,无法验证极限情况;2)单端测试和差分测试信号采集需要更改硬件连接,过程繁琐耗时;3)测试信号速率随着分辨率变化,需要手动设置分辨率,测试无法自动化;这些问题在泰克HDMI2.1FRL测试方案中都得到了完美的解决。为了追求更好的视觉效果和体验,人们不满足于4Kp60Hz显示分辨率,也在追求8Kp60Hz和4Kp120Hz的体验。但是8Kp60Hz需要的带宽约64G(RGB/YCbCr4:4:4格式),远远超过了HDMI2.0的支持范围。所以HDMI协会增加HDMI2.1FRL(FixedRateLink)模式,实现接口带宽的增加,满足8Kp60Hz需要。同时需要结合相应的YCbCr4:2:0编码和视频压缩技术。HDMI3.0标准和以前的设备兼容吗?天津HDMI测试销售厂
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HDMI测试
解决测试复杂化的问题随着速率的提升,HDMI规范定义新的均衡技术和cable 模型,也造成了测试过程的复杂化。规范定义两种Cable mode: Category 3 Worst Cable Mode(WCM3)和 Category 3 Short Cable Mode (SCM3)。两种均衡: CTLE 1~8 dB和 DFE 1-tap d1 value 25mV。
在TP1采集信号后,应用 cable 模型,得到TP2位置的波形,再应用参考均衡后得到TP2_EQ位置的波形。
眼图计算方法更为复杂,既要考虑Cable 模型的插入损耗,也要考虑其他数据线引入的串扰。 信息化HDMI测试服务热线