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多媒體進化 影音測試挑戰升溫
高速數位介面時代正式來臨
[作者 王岫晨]   2015年11月12日 星期四 瀏覽人次: [8228]


行動裝置上原有的 HDMI 介面在逐漸被 MHL 分食,2012 年的 MHL 出貨量相較 2011 年倍數成長。 原本在電腦市場占有一席之地的 Display Port 也以免受權費的賣點跨入行動裝置市場推出 myDP。而在大尺寸的數位影音產品市場,4Kx2K 儼然將成為新趨勢,2013 年 CES 展上也被認為是吸引消費者目光的下一代高階電視機種,市場研究機構 NPD DisplaySearch 預估全球 2013 年 4Kx2K 電視出貨量將達 50 多萬台,2016 年將高達 700 萬台。


多媒體介面持續進化

隨著數位化的時代演變,影像傳輸逐漸由類比走向數位,加上LED大尺寸電視大幅的降價,帶動高速數位影音介面的快速發展,Display的技術由過往的VGA、 DVI到近幾年來已逐漸被HDMI、DisplayPort所取代,而這些技術的演進都是為了更好的畫質,更佳的影音感受。



圖1
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此外,智慧手機的蓬勃發展,在追求輕薄體積的趨勢下,無論是內部訊號或是外部硬體連接,都希望能達到介面的整合,故近來有MHL與MyDP這兩種為了手持式裝置而設計的規格,將其外部連接介面與micro-USB整合,讓手機也可輕易的連接上螢幕;這些影音傳輸介面為了達到4k×2k的高畫質解析度以及3D顯示,在資料傳輸速率上的需求也越來越快,所以在測試上所要考量的因素也就更多更嚴謹。


事實上,智慧型手機與平面電視正快速升級至超高解析度(UHD)顯示規格,HDMI規格與MHL規格更已成為全球消費性家電及行動裝置標準傳輸介面。


MHL聯盟主要針對消費性行動裝置,如智慧型手機和平板裝置,至大螢幕顯示的最新需求,因此在2013年8月公布MHL3.0規範,希望以一條 MHL纜線達到影音傳輸的大躍進。此最新規格要點包含,4K UHD、高速資料傳輸,同時最高可供電10W;另可支援多螢幕同時輸出,加強音頻體驗,同時支援觸控螢幕。


HDMI認證測試並不能確保產品相容性,

要提升產品相容性唯有透過完整的Matrix環境組合。

在MHL3.0公布的隔月,HDMI2.0規格也跟著發布。HDMI2.0一舉提升傳輸頻寬至18Gbit/s以支援4K超高解析度;在音頻方面,也有重大提升--支援高達32 聲道、自動同步音頻視訊,以及可透過單一搖控器控制多款HDMI裝置的消費性電子產品控制技術(Consumer Electronics Control;CEC)擴充功能。


HDMI在相容性的配套上並沒有詳細的規範,導致在市場上採用HDMI的產品在相容性上有著品質不一的情形,不同的產品組合和介面間的切換,更提高了不相容情況所發生的機率。透過HDMI的認證測試並不能確保產品的相容性,要提升產品相容性的方法唯有透過完整的Matrix環境組合。


其中要須考慮的因素除了測試環境裝置的種類、地區別、以及品牌,在測試的同時,還要能模擬消費者的使用習慣,並且分別針對不同的產品特性,驗證其應有的品質功能和解決問題的能力。


MHL因Pin腳位少於HDMI,因此其傳輸速度為傳統HDMI三倍,進而彌補其通道數不足。而平均功率消耗只有60mW,能實現在行動設備上,讓使用者能夠輕鬆簡單的應用攜帶型設備播放多媒體檔案至螢幕或電視。


MHL基本上本質還是HDMI,其功能性檢查方式,如同HDMI動態影像檢測。功能性HDMI檢測,提供了製造商和工程師另一種的選擇,不僅速度上能在4至5秒內,完成數10種的測項分析,並產生數據化報表,讓產線端對於良品不良品的判斷有其依據。更可讓工程師端在設計時,能更加簡易迅速的檢測出產品或用料上的缺失,縮短其開發時間。


結語

多媒體影音介面的發展將會持續進化,而這一切的努力,都是為了要讓消費者能夠享受更不一樣的多媒體視聽體驗。而為了滿足消費者對於各種多媒體應用的高速傳輸介面需求,量測大廠也順勢推出符合市場需求的測試解決方案,來為更新一代的多媒體應用介面進行把關。


解決方案

是德科技Infiniium V系列示波器

是德科技台灣區總經理張志銘:「我們讓開發工程師能夠精準洞察所量測到的信號。」


全球示波器擁有12億美元的市場規模,如此大的一塊餅,當然也吸引了許多廠商競相開發更好的產品,來獲取更大的商機。而在高階示波器市場上,是德科技也持續扮演著領導者的角色。面對高速數位訊號測試需求不斷提升的情況下,是德科技也推出全新的Keysight Infiniium V系列示波器,來補足高階示波器市場的最後一塊拼圖。


張志銘說,在設計高速數位產品或元件時,工程師需要一台可協助他們進行設計除錯、驗證和最佳化調整的示波器,以達成快速通過先期認證測試、找出故 障的根本原因,並大幅提高設計邊限等目標。Keysight Infiniium V系列問世後,工程師便可又快又準確地執行所有測試,進而更快將新產品推出上市,並且增強對設計品質的自信度。



圖2 : 是德科技Infiniium V系列示波器
圖2 : 是德科技Infiniium V系列示波器圖片來源:keysight.com

解決方案

太克科技DPO70000SX 70GHz ATI高效能示波器

太克科技大中華區產品技術總監陳湘俊:「對於技術絕不妥協,才能滿足高頻測試應用。」


在示波器市場上,必須面對兩個重要的趨勢,分別是高速通訊與寬頻射頻的發展。高速通訊需求載波在收發器設計中尋求 更多網路容量、由於時間餘裕小因此需要全新的抖動分離法、以及光調變分析、和精確的低雜訊量測功能。而寬頻射頻技術則需要滿足對更多資訊的需求、在進階雷達中部屬寬頻線性調頻技術、微波頻率在通訊鏈路中的使用量提高、以及儀器必須要提供更寬的頻寬與更高解析度。這些需求,使得示波器供應商也必須要能讓產品進化,才能進一步符合市場的需要。


陳湘俊說,太克推出DPO70000SX 70GHz ATI高效能示波器,正是為了要滿足這樣的需求。這台示波器提供了超高頻寬即時示波器中,最低的雜訊和最高的有效位元。而一系列創新技術,可以有效滿足開發高速相干光系統,或進行尖端研究的工程師和科學家的目前和未來需求。



圖3 : 太克科技DPO70000SX 70GHz ATI高效能示波器
圖3 : 太克科技DPO70000SX 70GHz ATI高效能示波器圖片來源:tektronix.com

解決方案

羅德史瓦茲RTO示波器

台灣羅德史瓦茲總經理蔡吉文:「RTO擁有最廣泛的應用範圍!」


面對複雜的多媒體測試,羅德史瓦茲RTO示波器可提供達128位元的序列資料觸發,因此能提供精確的個別位元序列觸發;透過升級時脈資料回復硬體選配,則成為嵌入式時脈訊號測試的理想選擇。


蔡吉文說,RTO示波器系列的應用範圍,還可以擴大至車用乙太網路介面測試。此外,由於在工業、資訊科技及汽車領域,都必須使用乙太網路交換技術,因此R&S也為RTO數位示波器系列提供了乙太網路介面自動化測試方案,其高動態範圍將提供使用者精確的測試結果。而透過全新的測試解決方案,也可讓使用者將8b/10b編碼介面指令與其他電路訊號進行時間關聯,快速地隔離臨界狀態與定義系統設計上的錯誤。



圖4 : 羅德史瓦茲RTO示波器
圖4 : 羅德史瓦茲RTO示波器圖片來源:rohde-schwarz.com

解決方案

國家儀器PXIe-1491

NI台灣區總經理林沛彥:「PXI架構可加快上市速度,同時確保產品品質!」


全新的數位視訊與音訊技術包含了環繞音效、加密機制、Full HD音訊與色深內容,因此提高了多媒體測試應用的複雜度。NI提供PXI架構的進階測試系統,可自動執行量測作業並加強彈性,有助於加快上市速度,同時確保消費者最重視的品質。許多頂尖的消費型電子與汽車公司皆採用NI軟硬體解決方案,以便測試自家的多媒體裝置。


林沛彥說,針對MHL、HDMI、DVI、Display Port等介面的發展趨勢,NI都有相對應的產品與解決方案。藉由LabVIEW加上PXIe相關模組的建置,在靜態量測及動態分析上,皆提供完整、合乎客戶需求的方案。當客戶測試站上同時有多個平行待測物需要同時測試完持,NI的TestStand軟體即可迅速開發自動化的測試與檢驗系統。最後可佈署測試系統與簡單易用的操作介面,以進行生產作業,讓使用者可以在一個測試站便完成多項測試,快速提升產線測試速度。



圖5 : 國家儀器PXIe-1491
圖5 : 國家儀器PXIe-1491圖片來源:ni.com
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