新的挑戰

HDMI相容性測試規格（CTS）1.4增加了許多功能，可簡化高品質數位視訊和音訊設定中的佈線工作。1.4版增加一個新的高速雙向通道 – HDMI乙太網路和音訊回傳通道（HEAC），可提供100 Mbps乙太網路功能。該通道還具備音訊回傳功能，可將音訊串流經由HDMI纜線，直接傳送到A/V接收器。此外，1.4版規格還指定新的微型HDMI接頭，以支援行動手機、MP3播放器、相機及其他可攜式裝置。

HDMI和DisplayPort設計的量測挑戰依然棘手。HDMI CTS 1.4的資料速率為1.65 Gb/s和5 Gb/s。DisplayPort v1.1的速度為2.6 Gb/s，v1.2則倍增到5.4 Gb/s。通常當資料速率提高一倍時，您所碰到的問題不只增加一倍。只要想想從1.5 Gb/s變成3.0 Gb/s的情形，就不難理解上述的說法。單位間隔（UI）會從667 ps變成330 ps。如果您為從前的裝置提供300 ps的抖動容許量，並在新的規定下嘗試使用相同的設計，那麼您的抖動容許量根本不敷使用！在此情況下，眼圖幾乎完全閉合。

高速信號、HDMI的HEAC等新增功能、以及不同裝置（從電腦到家用設備、可攜式電子裝置和車用電子）所使用的顯示技術，突顯出測試解決方案必須能夠測試這些裝置的每個環節和相容性，以確保在所有的應用與平台達到相互操作的重要性。

《圖一　測試點 – 發射端、媒體和接收端》

主要的測試工作

HDMI和DisplayPort設計的特性描述，可以分成四個部分：發射端測試、接收端測試、媒體實體層評估與協定測試。HDMI CTS與VESA的DisplayPort標準分別依據每個部分，提出執行測試的建議程序、方法與設備。通常都會有多種方法、工具或程序，可用來執行測試。該選擇何種方法，可視您使用某量測工具的舒適度、成本或方便性而定。安捷倫針對各個部分所提供的測試解決方案，可滿足您從電氣實體層到協定層的量測需求。

《圖二　HDMI和DisplayPort設計測試解決方案。》

發射端測試

標準規定了許多發射端相容性測試，包括量測一般的波形參數，例如上升和下降時間、過衝和下衝，而眼圖與抖動分析，則必須使用標準所規定的時脈回復方法。此外，新指定的濾波演算法需進行纜線與眼圖的等化，執行這些演算法可以建立接收器效能的關聯性。

有信心地進行量測

不論是要進行疑難排解、擷取連續的波形、確保正確的操作或證明相容性，即時示波器加主動差動式探棒與測試點存取夾具是不可或缺的。雜訊底線、抖動雜訊底線、探棒的準確度和測試夾具的品質，都會影響量測的準確度。舉例來說，接收器的眼圖測試會檢查正常的接收器運作所需的最小位準。示波器不良的雜訊效能，可能會指出比實際設定更小的位準來誤導您，使您高估接收器的效能。

《圖三　即時示波器的HDMI發射端量測配置。》

自動執行複雜的作業

相容性測試軟體可以簡化測試設定及執行相容性測試，從而提升示波器的準確度。該軟體必須在示波器上執行，其採用的測試架構，對想要快速獲得準確答案的忙碌工程師來說極具價值。不論是在授權測試中心進行測試或自行評估裝置的效能，該軟體都能提供最完整的HDMI和DisplayPort測試。

如果您打算執行發射端（source）、接收端（sink）和媒體測試，可考慮使用測試自動化軟體平台。它可以提升相容性測試與系統性、深入的特性描述之生產力和效率。Agilent N5990A為HDMI和DisplayPort測試，提供前所未見的測試整合程度、最短的校驗時間與最快的測試速度，以及簡易的操作方法。

接收端測試

執行接收端測試時，需要有能夠產生各種碼型的信號源，以及提供精確的抖動信號的能力。主要的高速測試包含靈敏度、時序不對稱、抖動容忍度和時序。同時，為了維持與前幾版HDMI和DisplayPor標準的相容性，還得執行相互操作性測試。

接收端測試成功的關鍵，在於注入受控制和校驗過的抖動信號，以決定抖動容忍度的能力。HDMI使用非相干（incoherent）設計，其TMDS時脈速率為位元率的1/10，這會導致資料和時脈產生不同的抖動行為。反之，DisplayPort包含兩個通訊匯流排：主要的高速數位波道，可將串流資料從發射端傳送到接收裝置，另一個則是雙向通訊鏈路。針對該測試共定義四個測試點，並指定一些信號完整性參數。標準為不同的位元率和測試點，定義了特定數量的符號間干擾（ISI）。充分瞭解抖動需求及如何準確測試這些需求，非常的重要。安捷倫的量測專家不但瞭解抖動需求，還知道如何正確測試HDMI和DisplayPort的抖動容忍度。

量測的準確度取決於信號源的雜訊底線（本體抖動），以及您控制信號屬性，如注入的抖動，的能力。信號源愈準確，對接收器設計的瞭解就愈詳細。

多功能、精確的信號源

信號產生器是HDMI接收端測試解決方案的核心，可用於測試HDMI接收裝置的抖動容忍度、對內時序不對稱（intra-pair skew）、及最小/最大差動漂動容忍度，還可執行纜線和視訊測試，為所有的TMDS通道，提供差動時脈和資料產生功能。該儀器包含兩部信號產生器，可分開注入時脈和資料抖動，以進行準確的接收端特性描述。

《圖四　信號產生器的HDMI接收端量測設定。》

《圖五　典型的DisplayPort接收端測試設定。》 - BigPic:624x272

媒體測試

連接發射端與接收端的媒體之完整性，決定了顯示的品質。纜線和印刷電路板的媒體測試，主要是為了透過時序不對稱、串音、衰減和阻抗等測試，來維持視訊的品質。為評估纜線的眼圖量測或接收器的等化設計，必須使用特殊的參考等化演算法。時序不對稱和眼圖等時序測試，都可利用即時或取樣示波器輕鬆地完成。但串音、衰減和阻抗，則較常以時域反射分析儀（TDR）或向量網路分析儀（VNA）來量測。使用這些儀器時，唯有執行校驗程序，將連接TDR或VNA到待測裝置的纜線或夾具的效應移除，才能獲得準確的量測結果。

準確的阻抗量測

利用獨特的校驗程序對纜線效應進行去嵌入，讓您確實觀察裝置而非測試系統（詳見圖X1）。切換到頻率模式，您還可以檢查S參數，以瞭解通道、纜線、接頭和收發器的傳輸與阻抗/反射效能。熟悉示波器操作的數位工程師，可以迅速查看頻率和時序效應間的關係，而不需購買及學習使用新的測試設備。

《圖六　自動產生S參數。》

《圖七　網路分析儀執行纜線測試。》

HDMI協定測試

HDMI發射端協定測試需要有正確分析輸出碼型的能力，而執行HDMI接收端協定測試，則必須產生事先定義的碼型。分析功能包括了協定、音訊時序和視訊時序。可產生的碼型有音訊、視訊和協定，還包括高彩碼型。

協定分析儀必須擁有深度記憶體緩衝區以擷取複雜的碼型，然後處理並顯示擷取的內容，以便您辨識每個封包的各個部分。自動辨識錯誤及錯誤的所在位置，是排除發射端問題的關鍵。

強大的協定分析/產生能力

協定產生器通常會與碼型產生器串聯使用，以產生所需的HDMI接收端波形，包括音訊和視訊。理想的協定分析和產生解決方案，在協定分析方面，可擷取高達4 GB的資料，對量測結果進行後處理，並協助您辨識錯誤。當成協定產生器使用時，可直接提供許多碼型。

《圖八　使用協定/音訊/視訊分析儀和產生器時的HDMI協定量測配置。》

DisplayPort協定測試

DisplayPort發射端協定測試需要有正確分析輸出碼型的能力，而執行DisplayPort接收端協定測試，則必須產生事先定義的碼型，為新的DisplayPort設計提供彈性的除錯能力。DisplayPort測試與設計工程師可以自動執行實體層測試，而使生產力倍增。為輔助通道提供EDID和DPCD讀取/寫入功能。您可以載入/儲存DPCD或EDID資料檔，以快速完成接收端模擬裝置的設定。該功能有助於減少人為操作錯誤，並提供完整的裝置測試狀態追蹤與穩定一致的量測結果。