HDMI接口將未經(jīng)壓縮的數(shù)字視頻和音頻內(nèi)容通過一條線纜在源端和終端進行傳輸,實現(xiàn)了音視頻內(nèi)容傳輸?shù)母锩Ｔ谂cHDMI Licensing負責(zé)HDMI推廣的Joseph Lee的對話中,他反復(fù)強調(diào),HDMI已經(jīng)是“事實上”的數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)。盡管HDMI在授權(quán)費用方面一直遭受詬病,在PC領(lǐng)域也面臨著與無需授權(quán)費用的Displayport接口的競爭,但在消費電子領(lǐng)域,由于早期成功的市場推廣和大批重量級廠商的支持,HDMI可謂是一枝獨秀,幾乎成為平板電視、DVD和機頂盒的“標(biāo)配”。隨著高清內(nèi)容的不斷增多和全高清內(nèi)容的引入,HDMI也在向更高帶寬和更多功能發(fā)展,HDMI 1.3版本正是應(yīng)對了高帶寬和多功能的需求。
根據(jù)統(tǒng)計機構(gòu)InStat的數(shù)據(jù),2006年全球銷售的平板電視有65%帶有HDMI接口,而2008年,這一數(shù)字將增長到75%。Silicon Image亞太區(qū)銷售總監(jiān)姚欣仁表示,HDMI的下一個目標(biāo)是移動設(shè)備,到今年下半年,由Silicon Image研發(fā)的稱為“HDMI mobile”標(biāo)準(zhǔn)的低功耗源端芯片有望面世,屆時移動多媒體設(shè)備將有望配備HDMI輸出。再加上目前藍光DVD和HD DVD的興起,高清IP機頂盒的上市,標(biāo)清DVD、STB上HDMI的逐漸普及,可以預(yù)計,到明年具備HDMI源端器件的設(shè)備將會大大增加。屆時,每臺平板電視都配上HDMI接收器將成為順理成章的事情。
HDMI屬于高速接口,最新的HDMI 1.3版本時鐘速率達到了340MHz,必然面臨高速設(shè)計問題。早期的HDMI設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)不同源端與終端不兼容的現(xiàn)象,大多由于HDCP握手問題引起,隨著芯片廠商技術(shù)的成熟,問題已經(jīng)逐漸得到改善,不過以下一些要點在設(shè)計時仍需得到重視。
EMI問題
首先是布局布線中容易出現(xiàn)的EMI問題。HDMI 1.3版本的最高帶寬已經(jīng)高達,一小段引線就可能構(gòu)成天線導(dǎo)致EMI問題,因此HDMI布線時必須考慮線長、線寬設(shè)置和布局問題。通常建議HDMI信號線的長度要盡量短,且盡量將芯片靠近板邊,以防止其它器件對它的干擾,以及它對其它器件的干擾。
ESD保護
ESD保護方面,Silicon Image亞太區(qū)銷售總監(jiān)姚欣仁表示,各個系統(tǒng)廠商對ESD的要求不同,主要表現(xiàn)在測試時靜電槍擊打位置的不同和電壓大小的不同,可能采用的保護方案也有差異。對于消費電子的ESD測試通常是采用IEC 61000-4-2規(guī)范的四級測試,即8 kV接觸放電和15 kV空氣放電,并且要求對連接器接口處進行放電、而并非僅對芯片管腳處進行放電測試。不過要達到15 kV要求并非易事,許多系統(tǒng)廠商往往會對此進行折衷。在進行版圖設(shè)計時,可采用分立元器件和集成ESD器件進行ESD保護,需要注意的是為保證信號完整性,必須選用電容值小(通常要小于1pF)、箝位電壓值低的器件。而為了避免電容值過低造成的傳輸線路的阻抗低于HDMI CTS要求的85歐姆的最低要求,通常方法是使用PCB上的線路阻抗補償增加的容性負載或者使用已有的感性負載抵消其容性負載。
HDCP握手問題
由于HDMI規(guī)范的靈活性,不同的源端和終端設(shè)備往往會出現(xiàn)兼容性問題,而HDCP握手問題從HDMI誕生起就一直存在。美國模擬器件公司(ADI)市場部經(jīng)理竇烈表示,每年在美國進行的上百臺源端和終端設(shè)備的互插測試就是為了避免上市后出現(xiàn)不兼容現(xiàn)象,目前從CTS 測試版本起,HDCP成為了強制性測試要求,這樣大大的減少了HDMI設(shè)備上市后的不兼容現(xiàn)象出現(xiàn)。竇烈同時表示,一般源端設(shè)備出現(xiàn)問題的幾率比較大,終端設(shè)備只需保證E-EDID設(shè)置正確和HDCP Key EEPROM部署正確即可。
兼容性測試
通常情況平板電視制造廠商會先將選用的HDMI芯片送至供應(yīng)商那里去做預(yù)測試,在系統(tǒng)出樣時會送至HDMI Licensing授權(quán)的測試中心(ATC)進行測試,目前全球有六大HDMI Licensing授權(quán)的測試中心,中國深圳和上海均建有測試中心,方便中國系統(tǒng)廠商進行授權(quán)認證。而一些HDMI芯片廠商為方便客戶建立了針對自己芯片的專門的預(yù)測試中心,比如silicon image的simply HD、ADI設(shè)在北京的測試中心、硅谷數(shù)模的Easy HD測試中心等等。泰克公司市場開發(fā)經(jīng)理孫志強認為,對于一些實力雄厚的系統(tǒng)廠商,可以通過購買專門的測試設(shè)備如信號發(fā)生器、探針和示波器,并采用專門的HDMI測試軟件來進行公司內(nèi)部測試,這樣便于分析和解決問題,可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)上市時間。
方案選擇
隨著HDMI源端設(shè)備的增多,目前平板電視的HDMI接口有增多的趨勢,在方案選擇方面,有些廠家的接收芯片直接就有雙通道或三通道的接口,而有些設(shè)計需要外加開關(guān)。德州儀器數(shù)字電視應(yīng)用工程師來建超表示,采用雙通道或者多通道的HDMI接收器有助于降低成本,值得廣大的設(shè)計者考慮。
至于目前流行的數(shù)字電視SoC方案,ADI的竇烈表示,集成方案在BOM成本上具備優(yōu)勢,但在靈活性和版本進化上稍顯不足。對于未來的將集成HDMI 1.3的SoC,竇烈表示,由于1.3版本的“深色”功能于相對應(yīng)的縮放器(Scaler)配對就目前來說還不現(xiàn)實,再加上面板顯示位數(shù)和高清內(nèi)容的瓶頸,預(yù)計在2009之后才有可能大量投入商用。
作者:馬一丁
