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多媒体进化 影音测试挑战升温
高速数位介面时代正式来临
[作者 王岫晨]   2015年11月12日 星期四 浏览人次: [8227]


行动装置上原有的 HDMI 介面在逐渐被 MHL 分食,2012 年的 MHL 出货量相较 2011 年倍数成长。原本在电脑市场占有一席之地的 Display Port 也以免受权费的卖点跨入行动装置市场推出 myDP。而在大尺寸的数位影音产品市场,4Kx2K 俨然将成为新趋势,2013 年CES 展上也被认为是吸引消费者目光的下一代高阶电视机种,市场研究机构NPD DisplaySearch 预估全球2013 年4Kx2K 电视出货量将达50 多万台,2016 年将高达700 万台。


多媒体介面持续进化

随着数位化的时代演变,影像传输逐渐由类比走向数位,加上LED大尺寸电视大幅的降价,带动高速数位影音介面的快速发展,Display的技术由过往的VGA、 DVI到近几年来已逐渐被HDMI、DisplayPort所取代,而这些技术的演进都是为了更好的画质,更佳的影音感受。



图1
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此外,智慧手机的蓬勃发展,在追求轻薄体积的趋势下,无论是内部讯号或是外部硬体连接,都希望能达到介面的整合,故近来有MHL与MyDP这两种为了手持式装置而设计的规格,将其外部连接介面与micro-USB整合,让手机也可轻易的连接上萤幕;这些影音传输介面为了达到4k×2k的高画质解析度以及3D显示,在资料传输速率上的需求也越来越快,所以在测试上所要考量的因素也就更多更严谨。


事实上,智慧型手机与平面电视正快速升级至超高解析度(UHD)显示规格,HDMI规格与MHL规格更已成为全球消费性家电及行动装置标准传输介面。


MHL联盟主要针对消费性行动装置,如智慧型手机和平板装置,至大萤幕显示的最新需求,因此在2013年8月公布MHL3.0规范,希望以一条 MHL缆线达到影音传输的大跃进。此最新规格要点包含,4K UHD、高速资料传输,同时最高可供电10W;另可支援多萤幕同时输出,加强音频体验,同时支援触控萤幕。


HDMI认证测试并不能确保产品相容性,

要提升产品相容性唯有透过完整的Matrix环境组合。

在MHL3.0公布的隔月,HDMI2.0规格也跟着发布。 HDMI2.0一举提升传输频宽至18Gbit/s以支援4K超高解析度;在音频方面,也有重大提升--支援高达32 声道、自动同步音频视讯,以及可透过单一摇控器控制多款HDMI装置的消费性电子产品控制技术(Consumer Electronics Control;CEC)扩充功能。


HDMI在相容性的配套上并没有详细的规范,导致在市场上采用HDMI的产品在相容性上有着品质不一的情形,不同的产品组合和介面间的切换,更提高了不相容情况所发生的机率。透过HDMI的认证测试并不能确保产品的相容性,要提升产品相容性的方法唯有透过完整的Matrix环境组合。


其中要须考虑的因素除了测试环境装置的种类、地区别、以及品牌,在测试的同时,还要能模拟消费者的使用习惯,并且分别针对不同的产品特性,验证其应有的品质功能和解决问题的能力。


MHL因Pin脚位少于HDMI,因此其传输速度为传统HDMI三倍,进而弥补其通道数不足。而平均功率消耗只有60mW,能实现在行动设备上,让使用者能够轻松简单的应用携带型设备播放多媒体档案至萤幕或电视。


MHL基本上本质还是HDMI,其功能性检查方式,如同HDMI动态影像检测。功能性HDMI检测,提供了制造商和工程师另一种的选择,不仅速度上能在4至5秒内,完成数10种的测项分析,并产生数据化报表,让产线端对于良品不良品的判断有其依据。更可让工程师端在设计时,能更加简易迅速的检测出产品或用料上的缺失,缩短其开发时间。


结语

多媒体影音介面的发展将会持续进化,而这一切的努力,都是为了要让消费者能够享受更不一样的多媒体视听体验。而为了满足消费者对于各种多媒体应用的高速传输介面需求,量测大厂也顺势推出符合市场需求的测试解决方案,来为更新一代的多媒体应用介面进行把关。


解决方案

是德科技Infiniium V系列示波器

是德科技台湾区总经理张志铭:「我们让开发工程师能够精准洞察所量测到的信号。」


全球示波器拥有12亿美元的市场规模,如此大的一块饼,当然也吸引了许多厂商竞相开发更好的产品,来获取更大的商机。而在高阶示波器市场上,是德科技也持续扮演着领导者的角色。面对高速数位讯号测试需求不断提升的情况下,是德科技也推出全新的Keysight Infiniium V系列示波器,来补足高阶示波器市场的最后一块拼图。


张志铭说,在设计高速数位产品或元件时,工程师需要一台可协助他们进行设计除错、验证和最佳化调整的示波器,以达成快速通过先期认证测试、找出故障的根本原因,并大幅提高设计边限等目标。 Keysight Infiniium V系列问世后,工程师便可又快又准确地执行所有测试,进而更快将新产品推出上市,并且增强对设计品质的自信度。



图2 : 是德科技Infiniium V系列示波器
图2 : 是德科技Infiniium V系列示波器圖片來源:keysight.com (图片来源:keysight.com)

解决方案

太克科技DPO70000SX 70 GHz ATI高效能示波器

太克科技大中华区产品技术总监陈湘俊:「对于技术绝不妥协,才能满足高频测试应用。」


在示波器市场上,必须面对两个重要的趋势,分别是高速通讯与宽频射频的发展。高速通讯需求载波在收发器设计中寻求 更多网路容量、由于时间余裕小因此需要全新的抖动分离法、以及光调变分析、和精确的低杂讯量测功能。而宽频射频技术则需要满足对更多资讯的需求、在进阶雷达中部属宽频线性调频技术、微波频率在通讯链路中的使用量提高、以及仪器必须要提供更宽的频宽与更高解析度。这些需求,使得示波器供应商也必须要能让产品进化,才能进一步符合市场的需要。


陈湘俊说,太克推出DPO70000SX 70GHz ATI高效能示波器,正是为了要满足这样的需求。这台示波器提供了超高频宽即时示波器中,最低的杂讯和最高的有效位元。而一系列创新技术,可以有效满足开发高速相干光系统,或进行尖端研究的工程师和科学家的目前和未来需求。



图3 : 太克科技DPO70000SX 70 GHz ATI高效能示波器
图3 : 太克科技DPO70000SX 70 GHz ATI高效能示波器圖片來源:tektronix.com (图片来源:tektronix.com)

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罗德史瓦兹RTO示波器

台湾罗德史瓦兹总经理蔡吉文:「RTO拥有最广泛的应用范围!」


面对复杂的多媒体测试,罗德史瓦兹RTO示波器可提供达128位元的序列资料触发,因此能提供精确的个别位元序列触发;透过升级时脉资料回复硬体选配,则成为嵌入式时脉讯号测试的理想选择。


蔡吉文说,RTO示波器系列的应用范围,还可以扩大至车用乙太网路介面测试。此外,由于在工业、资讯科技及汽车领域,都必须使用乙太网路交换技术,因此R&S也为RTO数位示波器系列提供了乙太网路介面自动化测试方案,其高动态范围将提供使用者精确的测试结果。而透过全新的测试解决方案,也可让使用者将8b/10b编码介面指令与其他电路讯号进行时间关联,快速地隔离临界状态与定义系统设计上的错误。



图4 : 罗德史瓦兹RTO示波器
图4 : 罗德史瓦兹RTO示波器圖片來源:rohde-schwarz.com (图片来源:rohde-schwarz.com)

解决方案

国家仪器PXIe-1491

NI台湾区总经理林沛彦:「PXI架构可加快上市速度,同时确保产品品质!」


全新的数位视讯与音讯技术包含了环绕音效、加密机制、Full HD音讯与色深内容,因此提高了多媒体测试应用的复杂度。 NI提供PXI架构的进阶测试系统,可自动执行量测作业并加强弹性,有助于加快上市速度,同时确保消费者最重视的品质。许多顶尖的消费型电子与汽车公司皆采用NI软硬体解决方案,以便测试自家的多媒体装置。


林沛彦说,针对MHL、HDMI、DVI、Display Port等介面的发展趋势,NI都有相对应的产品与解决方案。藉由LabVIEW加上PXIe相关模组的建置,在静态量测及动态分析上,皆提供完整、合乎客户需求的方案。当客户测试站上同时有多个平行待测物需要同时测试完持,NI的TestStand软体即可迅速开发自动化的测试与检验系统。最后可布署测试系统与简单易用的操作介面,以进行生产作业,让使用者可以在一个测试站便完成多项测试,快速提升产线测试速度。



图5 : 国家仪器PXIe-1491
图5 : 国家仪器PXIe-1491圖片來源:ni.com (图片来源:ni.com)
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