HDMI高清接口电路设计与性能测试研究
HDMI2.0兼容性测试指南
Agilent T echnologies
Presentation Agenda
Agilent 长期参与标准制订与发展
HDMI 接口简介 HDMI 2.0 概览
剖析测试流程 Agilent HDMI 测试方案
测试系统控制
FlexEDID Vprime VTF-501
测试
测试点接入
测试夹具: 会决 定测量带宽
测试
测试夹具
Wilder TPAA型插头夹具
测量系统带宽取决于HDMI连接器组合
Bitifeye 0101-0200-0 插头夹具
最新的HDMI TPA夹具 与配对的连接器组合的 性能. 但是…. 这仅仅反映选定的插头 和插孔连接器组合及其 布局的性能. 采用不同 的连接器和布局会降低 TPA其整体频响.
剧院格式
双视图
HDMI 展台 4k x 2k CES 2014, Las Vegas
BTU-R .2020 Color Space
HDMI 2.0接口变化
HDMI 2.0
新特点
物理层测试方案
HDMI 源端测试 HDMI 电缆/阻抗测试 HDMI 接收端测试
HDMI 电缆 HDMI 发送 端 HDMI 接收 端
CRU
+ HDMI Eq
v v
TPA D-E
(optional)
T-LineEmbed
可选 (TPA s4p)
TP1
TP1’
需要标准s4p文件, 要求标准模 偏差值 型
TP2
TP2EQ
CTS 要求: 测试项目与设备功能
接口电路的测试方法
接口电路的测试方法
1. 信号完整性测试，这是接口电路测试中最基本的一步。
通过使用示波器和信号发生器等设备，可以测试接口电路中传输的信号的完整性，包括波形、幅度、频率等。
这有助于确保信号能够在电路中正确地传输和接收。
2. 电压和电流测试，接口电路通常需要处理不同的电压和电流水平。
因此，对电路中的电压和电流进行测试是非常重要的。
通过使用多用表等设备，可以确保电路能够在不同的电压和电流条件下正常工作。
3. 速度和时序测试，对于高速接口电路，如USB、HDMI等，速度和时序测试是至关重要的。
通过使用逻辑分析仪等设备，可以测试接口电路中信号的传输速度和时序，以确保数据能够在规定的时间内正确传输和接收。
4. 抗干扰测试，接口电路通常会受到外部干扰的影响，如电磁干扰、射频干扰等。
因此，对接口电路进行抗干扰测试是必不可少的。
通过在实验室中模拟不同的干扰条件，可以测试接口电路的抗干扰能力，以确保其在实际应用中能够正常工作。
总之，接口电路的测试是确保电子设备正常运行的关键步骤。
通过对信号完整性、电压和电流、速度和时序以及抗干扰等方面进行全面的测试，可以确保接口电路的可靠性和稳定性，从而提高电子设备的整体性能和可靠性。
WI-EG-036-HDMI-高清连接线设计规范
版本
修订内容
日期
修/制订者
审核
批准
A/0
新制订
2015-10-22
1.0目的
指导HDMI(single link/dual link)等相关产品的设计，为其产品设计提供理论依据
2.0范围
本厂的HDMI cable、HDMI assembly、HDMI adaptor等产品。
3.0名词解释
HDMI：High-definition Digital Multimedia Interface高清晰数字多媒体视频/音频接口, HDMI是一个由高清晰度显示工作组(HDWG)制定接口标准。
7.2HDMI-B(dual link)：传输2条TMSD通道数据；
7.3HDMI-A(single link)：传输1条TMSD通道数据；
7.4HDMI-A(single link)：传输1条TMSD通道数据。
Type CconnectorTypeDconnector
8.0PIN点定义如下表：
8.1 HDMI Type A Connector Pin Assignment
6.2本厂常规测试项目如:导通,摇摆测试等项目按本厂相关标准执行。
6.3 Cable Assembly TMDS信号测试要求:
Cable Assembly Parameters
Parameter
Value
Maximum Cable Assembly Intra-Pair Skew)
112psec (0.20 Tbit)
线材示意图(示范规格)接线方法
HDMI(A)-DVI(single)Adapter接线方法
5.2 High Speed HDMI Cable with Ethernet高速以太网HDMI线
HDMI原理及测试方法
HDMI原理及测试方法1.HDMI原理：HDMI接口使用了一种全数字传输协议，通过高速差分对信号进行传输。
它包括多个信号通道，如视频通道、音频通道、控制通道等。
在HDMI接口上，数据以序列方式传输，使用TMDS（Transition Minimized Differential Signaling）编码来减少传输噪声。
HDMI接口支持多种分辨率，从标清到高清不等。
它也支持多种音频格式，包括立体声、5.1声道、7.1声道等。
同时，HDMI还支持CEC （Consumer Electronics Control）功能，可以通过一个遥控器来控制多个HDMI设备。
2.HDMI测试方法：为了确保HDMI接口的正常工作和高质量的信号传输，需要进行一系列的测试。
以下是几种常用的HDMI测试方法：(1)电气测试：电气测试主要用于验证HDMI接口的电信号传输性能。
这包括信号的峰值电压、差分传输幅度、时钟频率、立即传输延迟等方面的测试。
电气测试通常使用专业的测试设备，如示波器、信号发生器等。
(2)视频质量测试：视频质量测试用于评估HDMI接口传输的图像质量。
这包括分辨率、亮度、对比度、色彩饱和度、色彩准确性和图像稳定性等方面的测试。
视频质量测试通常使用图像分析仪、色彩校正仪等设备。
(3)音频质量测试：音频质量测试用于评估HDMI接口传输的声音质量。
这包括声音的清晰度、音调、声道分离度、失真度和动态范围等方面的测试。
音频质量测试通常使用音频分析仪、音频发生器等设备。
(4)兼容性测试：兼容性测试用于验证HDMI接口与其他设备的兼容性。
这包括与不同分辨率、不同音频格式和不同传输速度的设备进行连接和传输测试。
兼容性测试通常需要使用多个HDMI设备和专业的测试软件。
(5)可靠性测试：可靠性测试用于评估HDMI接口的长期使用和稳定性。
这包括信号传输的稳定性、接口连接的可靠性和信号传输的一致性等方面的测试。
可靠性测试通常需要进行长时间运行测试，并进行多次重复测试。
HDMI高清线检验标准
★ ★ ★ ★
线体无脏污、划伤、变形、露铜等。
★
线材 线身油印印字要正确清晰,不可有 ★
错印、重印、拉条等现象.
线材的表面为半亮面平滑面
★
插头及磁 环
线材的外被颜色与订单或图纸要求 一致，无错色、杂色、大的色差 HDMI 端子规格、材质、镀金/镀 镍及镀层厚度必须符合图纸或订单 要求
★ ★
备注
HDMI 高清线检验标准
六检验项目及内容检验项目检验方法检验内容判定标准判定备注crmami包装外箱不可有破损变形脏污材质不符等问题外箱标示正确完好如产品名称数量毛重净重箱号等外箱印刷内容及尺寸必须与要求相符准确无误外箱需按包装资料要求打好包带二字型和井字型及封箱胶带h型且材质颜色logo尺寸均符合要求检验项目检验方法检验内容判定标准判定备注crmami外观目视包装贴纸不可有脏污涂改破损内容错误位臵贴错等问题不可有快递单或其它贴纸吸塑纸卡折盒袋子均符合要求如尺寸材质颜色印刷内无少装错装漏装混装私自杂物等包装方式及扎线方式符合包装明细要求入库卸货必须保证同种产品归类下重上轻堆放无破损脏污异色少放漏放等说明书合格证填充物必须是干净空白无内容的纸皮或其它填充材料环保无毒线材线材表面有胶粒不光滑问题20cm05mm的胶粒不可超线身油印印字要正确清晰不可有错印重印拉条等现象
细》要求
成品包装入库时外箱无受潮、变形
★
入库卸货必须保证同种产品归类，
1.
下重上轻堆放
目视 附 件 及 配 无破损、脏污、异色、少放、漏放
外 及卡 件
等（说明书&合格证
尺
填充物
必须是干净、空白无内容的纸皮或 其它填充材料（环保无毒
线材表面有胶粒、不光滑问题
（20cm 内 0.5mm 的胶粒不可超
hdmi接口硬件测试标准及说明
hdmi接口硬件测试标准及说明HDMI（High Definition Multimedia Interface）是一种数字音视频接口，广泛用于连接高清电视、显示器、投影仪等设备。
HDMI 接口的硬件测试通常需要遵循HDMI 规范和相应的测试标准，以确保设备之间的互操作性和性能。
以下是HDMI 接口硬件测试的一些常见标准和说明：1. **HDMI 规范：**- HDMI 标准由HDMI Forum 维护，它定义了HDMI 接口的物理连接、电气规范、通信协议和支持的功能。
硬件测试应当符合相关的HDMI 规范版本，例如HDMI 1.4、HDMI 2.0、HDMI 2.1 等。
2. **HDMI CTS（Compliance Test Specification）：**- HDMI CTS 是HDMI Forum 制定的一套符合HDMI 规范的测试规范。
设备制造商通常需要进行HDMI CTS 测试，以确保其产品符合HDMI 规范。
CTS 测试涵盖了多个方面，包括信号质量、电气特性、功能性等。
3. **HDMI ATC（Authorized Test Centers）：**- HDMI ATC 是由HDMI Forum 授权的测试中心，负责执行HDMI CTS 测试。
通过HDMI ATC 测试的产品可以获得HDMI Forum 的认证，表示其符合HDMI 规范。
4. **HDMI High Speed Cable Testing：**- HDMI 高速电缆是支持高分辨率和高带宽的HDMI 版本所需的。
对于HDMI 2.0 和HDMI 2.1，高速电缆测试变得尤为重要。
这涉及到电缆的传输速率、带宽、时钟频率等参数的测试。
5. **HDMI HDCP（High-bandwidth Digital Content Protection）：**- HDCP 是一种用于保护数字内容传输的协议。
HDMI 设备通常需要支持HDCP，而硬件测试需要验证设备是否正确实现了HDCP 协议，以确保对受版权保护的内容进行正确的处理。
HDMI接口的硬件设计
HDMI接⼝的硬件设计⾼清晰度多媒体接⼝(High Definition Multimedia Interface，HDMI)是⼀种全数字化视频和声⾳传输接⼝，可以传输未压缩的⾳频及视频信号，信号传送前⽆需进⾏数/模或者模/数转换，1.0版本最⼤像素传输率为165Mpx/s，⾜以⽀持1080p画质每秒60张，在HDMI 1.3规格中扩增为340Mpx/s，以符合未来可能的需求。
HDMI可⽤于机顶盒、DVD播放机、个⼈电脑、显⽰器、数字⾳响与电视等设备。
1、接⼝规格及定义HDMI接⼝⼀共有4种，HDMI type A 、B 、C 、D ，通常，个⼈PC、机顶盒、便携式显⽰器都采⽤A型⼝。
HDMI type A 共有19个引脚，带宽⽀持SDTV，EDTV，HDTV，UHD和4K模式，信号定义可分为以下⼏类：数据信号：TMDS D0~D2时钟信号：TMDS CLK通信信号：IIC其他：CEC，DCC，HDP接⼝中1-9Pin为数据差分对信号，每对差分信号由屏蔽材料包裹，并将屏蔽端引出，故屏蔽引脚都需要接地，差分对信号可以直接与XC7Z010的PL段连接，但需要注意将差分对信号上拉到IO⼝的bank电压；10-12Pin为时钟信号，时钟信号的连接与数据信号⼀致，屏蔽引脚接地，差分对信号上拉到IO⼝的Bank电压；13Pin为消费电⼦控制通道，⽤于传输控制视听设备指令，如播放、暂停、待机等；14Pin保留，也可以⾃定义为其他信号；15-16Pin为DDC信号，⽤于视听设备的基本信息，如分辨率、制造商等，在使⽤时需要注意，与XC7Z010的PL端连接时需要进⾏电平转换，将电压转换⾄IO⼝的bank电压；17Pin为DDC信号的参考地；18Pin为5V电压引脚19Pin为热插拔信号，⽤于检测HDMI设备是否存在，⾼电平有效；2、接⼝电路HDMI接⼝电路设计除了需要考虑差分对信号的匹配问题，还需要考虑端⼝的保护问题，端⼝保护主要有两个部分，分别为HDP端⼝防击穿保护和信号端的ESD保护;HDP引脚可以添加三极管或者MOS管控制该引脚对地的导通关断来实现保护，以防⽌设备断电时电压反灌导致电源损坏；ESD保护可使⽤TVS来保护，保护模式与JTAG接⼝⼀致；3、参考电路该电路为XC7Z010对应使⽤的接⼝电路，接⼝直接与PL端连接，通过PL端资源可以模拟接⼝标准实现显⽰输出；。
高清多媒体接口HDMI高级一致性测试技术
高清多媒体接口HDMI高级一致性测试技术高清多媒体接口（HDMI）是一种用于将高清视频和音频信号传输到显示设备的接口标准。
为了确保HDMI接口在不同设备之间的兼容性和性能一致性，需要进行高级一致性测试。
HDMI高级一致性测试技术是一种全面评估HDMI接口性能的测试方法。
它通过模拟真实世界的使用场景，测试HDMI接口在不同分辨率、色彩空间和音频格式下的表现。
首先，HDMI高级一致性测试会测试HDMI接口对不同分辨率的支持。
这包括标准的高清分辨率，如720p和1080p，以及更高的分辨率，如4K和8K。
测试会检查接口的带宽和像素时钟频率，确保接口能够传输高质量的视频信号。
其次，HDMI高级一致性测试还会测试接口对不同色彩空间的支持。
色彩空间指的是在表示颜色时使用的编码方式。
常见的色彩空间包括RGB和YUV。
测试会验证接口在不同色彩空间下的颜色准确性和色彩饱和度。
另外，HDMI高级一致性测试还会测试接口对不同音频格式的支持。
这包括标准的立体声音频和环绕声音效。
测试会确保接口能够传输清晰、高保真的音频信号，并支持多通道音频解码。
为了进行HDMI高级一致性测试，需要使用专业的测试设备和软件。
测试设备会生成各种测试模式的视频和音频信号，并将其通过HDMI接口送入被测设备。
然后，测试设备会分析接收到的信号，并评估接口的性能和一致性。
除了基本的高级一致性测试，HDMI还提供了一些其他的高级功能，如CEC（消费者电子设备控制）和HDCP（高级数字内容保护）。
这些功能也可以通过HDMI高级一致性测试来验证其正常工作。
总之，HDMI高级一致性测试技术是一种全面评估HDMI接口性能的方法。
它能够测试接口对不同分辨率、色彩空间和音频格式的支持，并确保接口能够传输高质量的视频和音频信号。
通过进行高级一致性测试，可以保证HDMI接口在不同设备之间的兼容性和性能一致性。
HDMI（High-Definition Multimedia Interface）是一种数字化音视频传输接口，旨在提供高清晰度的多媒体体验。
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HDMI高清接口电路设计与性能测试研
究
摘要：
随着高清视频的普及，HDMI（High-Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口）已经成为连接电视、电脑和其他
多媒体设备的主要接口。
本文旨在研究HDMI接口的电路设计与
性能测试，并提供一些关键问题的解决方案。
引言：
HDMI接口是一种全数字化音视频接口，通过该接口可以传输
高清晰度视频和多声道音频。
在设计HDMI接口电路时，需要考
虑电路的信号完整性、噪声抑制和传输带宽等多个方面的因素。
同时，性能测试也是验证电路设计可靠性和输出质量的重要手段。
一、HDMI接口电路设计
1. 信号完整性设计
为了确保HDMI接口的信号完整性，需要充分考虑信号的传输
速度和抗干扰能力。
布线时应尽量避免信号受到电磁干扰，使用
屏蔽材料和差分传输线有助于减少信号失真和串扰。
此外，合理
布局地面和电源引脚，降低信号返回和电源噪声对信号的影响。
2. 电源电路设计
稳定的电源供应是保证HDMI接口性能的关键。
合理设计电源
电路，包括滤波电容的选择和布局，以降低电源噪声和杂散频率
干扰。
使用电源隔离器和稳压器可以提供稳定的电压和电流，保
证信号的质量和稳定性。
3. 差分信号设计
HDMI接口使用差分信号传输，通过差分传输线可以有效抑制
共模噪声和串扰。
在电路设计中，需要对差分信号进行匹配和阻
抗控制，确保信号在传输时的完整性和稳定性。
此外，还要注意
差分信号引脚的布局和布线，避免信号交叉干扰和失真。
二、HDMI接口性能测试
1. 信号完整性测试
信号完整性测试旨在评估HDMI接口在高频环境下信号的稳定
性和传输质量。
通过信号完整性测试仪器，可以测量和分析信号
的功耗、时钟抖动、眼图以及通道间串扰等参数。
依据测试结果，可以优化电路设计，提高信号的质量和可靠性。
2. 视频质量测试
视频质量测试是评估HDMI接口输出的图像质量和颜色准确性
的重要指标。
通过对比原始图像和输出图像的差异，可以分析信
号失真、噪声和色彩饱和度等因素对图像质量的影响。
合理调整电路参数和滤波器可以改善输出图像的清晰度和真实性。
3. 声音性能测试
HDMI接口还可以传输多声道音频，因此声音性能测试也是必要的。
通过测试音频的频率响应、失真等参数，可以评估HDMI 接口在传输音频信号时的稳定性和准确性。
根据测试结果，可以优化电路设计，提高音频的还原度和音质。
结论：
本文对HDMI高清接口电路设计和性能测试进行了研究。
在电路设计中，需要注重信号完整性、电源电路和差分信号设计。
性能测试包括信号完整性测试、视频质量测试和声音性能测试。
通过合理的电路设计和性能测试，可以提高HDMI接口的质量和稳定性，满足高清视频传输的需求。