隨著影音消費電子產品市場持續強勢發展，產品音訊及視訊訊號的傳輸便更占重要地位，前一篇Part I分享了HDMI 2.1 Source常遇到的認證測試問題，本篇文章將接續分享Sink產品，自百佳泰豐富認證經驗中，盤點出四項HDMI 2.1 Sink產品認證測試的常見問題！
新傳輸模式FRL產生的測試變動
在Source篇中有提到，HDMI 2.1最大的變更是新增了FRL (Fixed Rate Link)傳輸模式來取代舊有的TMDS模式，透過FRL可以將頻寬由TMDS的18G提升到FRL的48G，藉以傳輸8K Video。FRL訊號在傳輸之前需先通過Link Training的溝通，因此在FRL的Electrical測試也會較複雜。以往TMDS的Electrical測試，只須將測試治具端的+5V連接到Power Supply，提供5V 電壓，即可模擬成Sink連接到Source的狀態來進行Electrical測試。
FRL Electrical測試必須由特殊的設備模擬成Source來跟Sink進行Link Training程序，且當Sink接收到Generator的BERT訊號後，Sink的暫存器中會記錄error count，此時Source會透過SCDC去讀取Sink的error count並判斷是否符合SPEC規範。
百佳泰自行研發SCDC/EDID emulator – AJSC-1已通過協會認可，成為標準測試設備。這個test fixture除了可模擬成Source去跟Sink進行Link Training外，也可透過SCDC去讀取error count。
▎透過百佳泰的SCD
頻寬上限不再阻擋傳輸！Max_TMDS 的新規宣告
HDMI Source必須根據Sink的EDID內容來決定可傳輸的Video，其中可傳輸Video的頻寬上限會取決於EDID中的Max_TMDS_Clock和Max_TMDS_Character_Rate，前者負責25MHz到340MHz，後者負責345MHz到600MHz。
以往在定義這兩個數值時會去參考1.4和2.1 CDF中的解析度來決定最高頻寬，但這種做法存在一個盲點，Source可能無法傳輸介於Max_TMDS_Clock和340MHz之間的解析度給Sink。舉例1.4 的Max_TMDS_Clock為225MHz，表示Source無法傳輸225~340MHz的Video給Sink，為了彌補這個相容性問題，HDMI Forum在2022年初公佈的2.1a SPEC中規定，只要2.1 Sink有宣告Max_TMDS_Character_Rate(345MHz到600MHz)，Max_TMDS_Clock必須宣告為340MHz。日後HDMI Forum也有可能將此規定直接定義到Compliance Test中。
產品Repeater功能為何失效？
目前有些電子白板或是TV，為了方便展示，除了本身是Sink外還同時具備了Repeater功能，可以把接收到的訊號傳送給下游的Sink。在設計這類產品時需注意到Repeater的功能是否能滿足SPEC的規範。
下圖是一個non-compliant的Repeater案例。
這台4K TV除了本身是Sink外，也可以將接收到的訊號Pass-through給下游的2K TV，因此具備了Repeater 功能。Repeater和Sink共用了相同的EDID，因此當Sink收到什麼樣的訊號，就會將該訊號原封不動的傳給下游Sink。這種設計違反了SPEC規定，可能會造成相容性的問題。例如4K TV接收了上游Source的4K訊號，除了顯示在本身的Panel外也把4K訊號Pass-through給下游的2K TV，因下游的2K TV只具備接收2K訊號的能力，故無法顯示畫面。SPEC規範Repeater Output必須符合Source規範，其中一項規定是Source必須根據Sink的EDID內容，傳輸給Sink可支援的Video。
為了解決這個問題，擁有多年HDMI測試經驗的百佳泰建議可依以下方案做設計變更：
方案一：將Repeater改為讀取下游Sink的EDID，並根據EDID的內容來決定輸出的Video。
方案二：Repeater仍舊跟Sink共用EDID，但會根據下游的EDID內容來轉換Video並輸出，例如將接收到的4K Video轉成2K Video後再輸出。
4K規範別漏掉 EDID測試必留意
HDMI的Video規格隨著CTA (原CEA)的更新不斷的增加，加上為了讓Sink可以有更好的相容性，有些廠商會將自家HDMI產品的規格設計成同時擁有二個EDID讓使用者切換，一個EDID宣告1.4b的Video，另一個EDID宣告2.1的Video。近期HDMI Forum在審核2.1報告時有注意這個現象，要求即便是1.4b的EDID也必須符合2.1 SPEC，須執行2.1相關EDID測試。
比較容易忽略的應該是4K@24/25/30Hz，在1.4b的SPEC中，因當時是跟隨CEA861-D的規範，尚未規範到4K Video，因此HDMI協會在Vendor Specific Data Block中定義了HDMI_VIC_1,2,3,4來表示4K@30/25/24/24(SMPTE) Video。而HDMI 2.1 SPEC是跟隨CTA-816-H，已定義4K@30/25/24/24(SMPTE)的VIC為95,94,93,98。為了符合HDMI 2.1 SPEC的規範，2.1 Sink產品的EDID內容，只要有支援4K@30/25/24/24(SMPTE)，就必須同時在VSDB中寫入HDMI_VIC_1,2,3,4，VDB中則寫入VIC95,94,93,98。
提前掌握HDMI認證測試內容 取證快速過
從上述的分享，相信各位讀者對於HDMI 2.1 Source跟Sink產品，在設計上要注意哪些地方，應該有幫助。目前HDMI 2.1 認證測試大約一季會更新一次測試內容，主要是新增一些Protocol測項，測試規範是來自於測試規格書CTS(Compliance Test Specification)。雖然測試項目是來自於CTS，但CTS是源自於Generic Compliance Test Specification，為了加速取證時程、減少錯誤的產生，建議可以預先掌握Generic Compliance Test Specification的測試內容，隨時注意HDMI協會公布之訊息，或是直接諮詢百佳泰HDMI團隊，將由專業人員提供您最新資訊及疑問解答。若您對於文章內容或是HDMI認證上有任何的疑問，歡迎您聯繫百佳泰團隊 service@allion.com
HDMI 認證 │ AJSC-1X治具
HDMI 2.1 常見認證測試問題剖析– Part I : Source
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