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前言在模擬的時代,由于多年不變的規(guī)格和較為單純的設(shè)備連結(jié),以及使用者對影像質(zhì)量要求不高等因素,較單純的環(huán)境使得傳統(tǒng)家電的廠商在兼容性的要求上遠(yuǎn)不如IT的業(yè)者。然而,當(dāng)消費性影音隨著整個大環(huán)境的演變進入了數(shù)字時代后,對于家電產(chǎn)品的兼容性需求便需隨著產(chǎn)品的多樣化而增加。
HDMI 是第一個統(tǒng)一整個影音市場的數(shù)字界面,過去幾年來攻城略地的幾乎廣被所有的廠商所采用,但由于在兼容性的配套上并沒有完善的處理,造成了在市場上采用HDMI的產(chǎn)品在兼容性上有著質(zhì)量不一的情形,而此兼容性的問題便為我們所要討論主題的開端。
圖一 HDMI 曾經(jīng)發(fā)生過的兼容性問題
由左至右:屏幕雪花、錯誤訊息、訊號偵測錯誤…
不兼容的兼容性
DisplayPort!這個相信大家都耳熟能詳?shù)囊粋€全新的界面。是在2005年8月16日由VESA(Video Electronics Standards Association)協(xié)會提出的一套全新的數(shù)字視訊接口,雖說其主要目的是用來取代DVI而成為PC的共通界面,不管是在內(nèi)部Chips to Chips or 外部Box to Box 用內(nèi)外通吃的方法整合在其規(guī)格書內(nèi)。但是另一個可能的背后的目的,應(yīng)該也是一些不堪HDMI權(quán)利金的廠商們想出來的解決方案,用來取代HDMI以節(jié)省成本。
要取代一個巳經(jīng)普及的界面,不是一件容易的事,VESA很清楚的了解到目前市場上沒有太多的DisplayPort產(chǎn)品這一點,所以首重的工作是要能兼容于HDMI / DVI。并針對了這一點提出了“DisplayPort Interoperability Guideline”的規(guī)范書來協(xié)助廠商設(shè)計出相關(guān)的產(chǎn)品。在這一份Guideline中,將DisplayPort轉(zhuǎn)換至其它界面的重要工作分由二個重要的部份來介紹,第一個是Dual Mode Device,另一個則是Adapter。
Dual Mode Device不代表它是一個內(nèi)建多界面的產(chǎn)品,它是一臺能夠偵測不同訊號而轉(zhuǎn)換模式的產(chǎn)品,可能是一個支持二種規(guī)格的電視,Monitor或者是一臺播放器或是顯示卡。當(dāng)一個Dual Mode Device 被接上另一臺Device,它必須能夠正確對應(yīng)進來的訊號規(guī)格而切換他的模式,如下所示切換成DisplayPort mode 或是 DVI / HDMI mode。
圖二 Dual Mode Device的切換模式
為了使用者便于識別,協(xié)會制定了DisplayPort Dual Mode 的Logo,擁有此Logo的產(chǎn)品代表了俱備了雙模式的功能。
圖三 DisplayPort Dual Mode Logo
而除了訊號的兼容之外,也需要轉(zhuǎn)換器來轉(zhuǎn)換不同的針腳和電氣規(guī)格,這就是轉(zhuǎn)換器的主要功能。為了對應(yīng)所有的可能上的連接方式,制定了如下圖的幾種產(chǎn)品形態(tài),不脫公對公,公對母,母對母,再加上一邊是DisplayPort,另一邊是HDMI / DVI等不同變化組合起來的產(chǎn)品。
圖四 DVI to DisplayPort adapter
說到這里,大家可以發(fā)現(xiàn),Display Port其實不是一個可以用被動式的組件就可以達(dá)到兼容于HDMI / DVI的規(guī)格,原則上他和HDMI / DVI 是不兼容的,只是當(dāng)初在設(shè)計時有考慮到這一塊市場,所以有設(shè)計出相關(guān)的規(guī)范,下圖是一個典型的DisplayPort to HDMI / DVI的Adapter內(nèi)部示意圖,從中可以發(fā)現(xiàn)它所需要做的事還真不少,如電壓位準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換,不同規(guī)格訊號的偵測,以及數(shù)據(jù)的共通互換等等。。
圖五 Source端的Cable Adapter 插入Dual Mode 的Source 示意圖
生活中的變數(shù)
綜觀以上VESA規(guī)范文件中所提供的信息,大概可以想象出未來使用者實際使用上的情境,在討論像這樣產(chǎn)品的兼容性之前,必須先了解使用者可能會產(chǎn)生的產(chǎn)品使用組合。
第一個變數(shù)是Sink+Source
可以是DVI /HDMI Monitor + Display Port Source,這種情形應(yīng)該也會是消費數(shù)量最大的一種組合。消費者買一片DisplayPort顯示卡來配上原本家中已有的DVI or HDMI Sink,或者是DisplayPort Monitor + HDMI / DVI Source,也就是買一臺新的顯示器來搭配家中原有的計算機或是播放器。
第二個變數(shù)則是Cable+Adapter
在上述情形之下,使用者還會需要一條訊號線和一個轉(zhuǎn)換器。而在這里又會有幾種不同的組合,使用者面臨的第一個抉擇的是使用DisplayPort Cable + HDMI / DVI to DisplayPort adapter 或者 使用HDMI Cable + DisplayPort to HDMI / DVI adapter,這里又會產(chǎn)生二種不同的組合。
第三個變數(shù)則是Repeater
在考慮客戶可能使用超過一個以上的Source,例如PC系統(tǒng)或是播放器,一個Switcher是有被使用的必要,在此時一個Switcher是很有可能同時接上DisplayPort source and HDMI / DVI source.
綜合以上種種數(shù)據(jù)和變量,其實我們可以很清楚的了解,一個DisplayPort的產(chǎn)品在兼容性上面臨的考驗比起以往任何一個界面都更為嚴(yán)峻,在測試上的組合也更為復(fù)雜,更何況它是要兼容于一個本來兼容問題就不少的界面-HDMI。
如何規(guī)劃適當(dāng)?shù)募嫒菪詼y試
有過兼容性測試經(jīng)驗的人可能可以了解,兼容性的檢驗或許無法做到完全的質(zhì)量保證,但確是影響產(chǎn)品受歡迎程度的主要因素。如何在成本和時間的考慮下,針對此產(chǎn)品規(guī)劃出適當(dāng)?shù)募嫒菪詼y試,則是本節(jié)討論的重點。
由于受限于DisplayPort產(chǎn)品數(shù)量的推出,在本文中我們便略過DisplayPort to DisplayPort本身的兼容性測試,而著重于DisplayPort和HDMI / DVI間的兼容性討論。
第一個最基本重點是針對DisplayPort 的Source or Sink 去選擇適當(dāng)搭配的HDMI Sink or Source 來做為測試對像,從以往的經(jīng)驗來看,適當(dāng)?shù)拇钆銱DMI Sink or Source會先以知名廠牌的產(chǎn)品做為考慮,原因之一是因為當(dāng)產(chǎn)品本身處于不?g定狀態(tài)之下,?g定的器材搭配,可以減少變量找出問題的發(fā)生點,同時兼容于名牌器材也會是一個基本要俱備的條件。
我們以一臺DisplayPort Sink做為討論的范例,當(dāng)以＂區(qū)域＂,＂品牌＂,＂產(chǎn)品種類＂做為考慮的選好適當(dāng)數(shù)量的搭配器材后(依經(jīng)驗設(shè)定為十臺),我們必須要選擇二條主測使用的Cable and Adapter,當(dāng)然在這里指的是HDMI Cable + to DisplayPort Adapter 和DisplayPort Cable + to HDMI adapter當(dāng)準(zhǔn)備這樣的設(shè)備組合去做兼容性掃機測試時,我們也應(yīng)該準(zhǔn)備一臺參考用的DisplayPort Sink,畢竟使用Adapter變量較多,當(dāng)問題發(fā)生時,有參考機做為Verify是比較客觀的作法。
在基本的兼容性設(shè)備之外,也必須準(zhǔn)備不同品牌的Cable 和Adapter做這類型的產(chǎn)品兼容性測試,建議在HDMI Cable + to DisplayPort Adapter 的組合數(shù)量要多過于DisplayPort Cable + to HDMI Adapter的組合,畢竟兼容于市面上已有的產(chǎn)品才是我們的目的,同時也要準(zhǔn)備相當(dāng)數(shù)量的HDMI Switch or AV Center 做為Repeater的兼容性測試,因為不同的Cable+Adapter+Repeater做出來的組合可能會超過上佰種,所以一般兼容性實驗室多是使用Matrix的方式來做為規(guī)劃組合的重點,以考慮成本和時間上的實質(zhì)效益。
圖六 典型的Matrix 規(guī)劃
準(zhǔn)備好相關(guān)的設(shè)備之后的重點就是測試的內(nèi)容。測試的內(nèi)容主要就是以訊號的連接和斷連做為重點,在消費性電子或是計算機上,其連接或斷連的發(fā)生時機主要分為,連結(jié)端子的插入和拔出、省電功能、開關(guān)機,以及切換動作中的頻道。
雖然說看起來很簡單,但是要在前述的產(chǎn)品數(shù)量和變化組合下通過的還真不是一件容易的事,怎么說呢？首先DisplayPort Dual Mode 就是要偵測不同的訊號來源做為切換模式的依據(jù),誤判訊號就是一個叫人擔(dān)心的可能性因素,再來另一個必要因素就屬HDCP了,大家都知道HDCP的機碼是隨機有時間性的產(chǎn)生方式,在聯(lián)機斷線的測試過程中最容易有誤判的情形產(chǎn)生,如圖一可以看到,當(dāng)誤判產(chǎn)生時,它會以為對方是一個不支持HDCP的裝置。在直接HDMI to HDMI 時都常有這個問題發(fā)生,何況使用轉(zhuǎn)換接口的連結(jié)方式。
除了上述的二個可能產(chǎn)生問題的原因之外,還有一個重要產(chǎn)生問題的原因,也時常發(fā)生在HDMI to HDMI的兼容性測試中,那就是Clock的不同步,在這里當(dāng)然也值得叫人擔(dān)心,尤其看過圖五Adapter內(nèi)部的電路示意圖后,可以料想的到,以后在這樣的測試當(dāng)中,雪花處處飛的影像是可以預(yù)見的。
除了以上的基本連結(jié)測試外,還有一些更為細(xì)步的測試,例如Screen Ratio的切換,分辨率的切換,都有可能是問題的發(fā)生點。
成本與效率的考慮
因應(yīng)不同的時期配合不同的支持程度是較建議的研發(fā)方式,以目前的環(huán)境來說,要考慮的因素與無法達(dá)成的功能繁多,例如＂CEC＂在DisplayPort 上就尚未有完善的測試方式,有支持此規(guī)格的廠商勢必也會遇到不少兼容性的客服問題,所以在這個時點產(chǎn)品要支持多少功能也考慮到廠商的智能。
況且投資和規(guī)劃一個有效的兼容性測試相信也讓不少廠商傷透腦筋,要做多少設(shè)備投資,要投入多少人力,完全左右到產(chǎn)品的成本。廠商想要專心和投資在研發(fā)上,又想要節(jié)省成本的做好兼容性測試,選擇一間設(shè)備齊全而有公信力的實驗室,相信反而更能兼顧成本和產(chǎn)品的兼容性質(zhì)量質(zhì)量。
文章提供:百佳泰股份有限公司技術(shù)部副理周彥光
