Allion Labs / Tina Yu

HDMI Forum 近日已釋出最新版的CTS 2.1c for Sink。 此測試規(guī)格的最大重點在于FRL Sink的測試。而FRL (Fixed Rate Link) 傳輸技術(shù)就是用于HDMI 2.1數(shù)據(jù)傳輸上，也就是用在8K影音上。其特點如下：

1. FRL是Fixed Rate Link的縮寫，顧名思義，就是固定比例的帶寬速率。
2. 原本的TMDS Clock, Data 0, Data 1, Data 2對應(yīng)成FRL Lane 0, Lane 1, Lane 2, Lane 3。
3. 類似于DP的Embedded CK模式，因為不需要專用的Clock信道，所以，AV信號不只可以傳送3對Lane甚至到4對Lane。
4. 編碼方式則把8b/10b變成16b/18b，改善了9%的編碼效率。
5. 采用了VESA的DSC壓縮技術(shù)，分辨率高達10K@120。
6. 不同于DC-coupled TMDS的傳輸方式已轉(zhuǎn)變成AC-coupled FRL的傳輸方式。
7. 透過FRL Link Training的溝通，可以兼容于TMDS模式。

FRL傳輸規(guī)格說明

讓我們來談?wù)凢RL的規(guī)格吧。FRL是Fixed Rate Link的縮寫，是指固定數(shù)據(jù)量不隨著分辨率大小而不同的傳輸技術(shù)。當(dāng)操作在FRL模式下，它可以同時傳送三個Lane或是四個Lane的數(shù)據(jù)。在三Lane模式下，Lane 3會被關(guān)閉。而四Lane模式下，每個Lane可以傳送高達12Gbps。關(guān)于FRL Lane link rates，請參考下表。

?如何實現(xiàn)FRL?(電氣篇)

如過往TMDS模式的HDMI Source是只有支持DC coupling。但是呢，F(xiàn)RL模式的HDMI Source還支持了AC coupling。因此，我們可以在HDMI 2.1規(guī)格書中看到它定義了AC Coupling Capacitor(100nF to 250nF)?；诖艘?guī)范，AC common Mode Noise也被規(guī)范于此規(guī)格書中。而HDMI Sink在HDMI 1.4時，就被規(guī)范可以支持DC coupled與AC coupled了。

關(guān)于眼圖，此規(guī)格書也提到?jīng)]有TP1眼圖而是TP2 EQ眼圖的規(guī)范。最主要的差異點就是其Clock抖動特性不包含在FRL模式下。取而代之的則是其抖動含有random jitter以及deterministic jitter。

請參考HDMI 2.1規(guī)范的TP2 EQ眼圖，如下：

如何實現(xiàn)FRL?(協(xié)議篇)

因為FRL向下兼容TMDS，請參考下圖主要協(xié)議層的規(guī)范。首先，三對data與一對clock的無壓縮影像，加上可以選擇要不要應(yīng)用的HDCP加密被構(gòu)建后。緊接著，F(xiàn)RL封包化形成了502個FRL字符組，而每個字符區(qū)塊的最后會有8個字符的RS FEC parity數(shù)據(jù)，它們形成了510 FRL字符區(qū)塊。每四個FRL 字符區(qū)塊會形成一個超級區(qū)塊。

如何實現(xiàn)FRL?(控制篇)

在TMDS模式與FRL模式之間的切換需要靠FRL Link Training，它也是一個很重要的溝通技術(shù)。當(dāng)?shù)谝淮芜B接或是當(dāng)切換不同F(xiàn)RL數(shù)據(jù)模式時，F(xiàn)RL Link Training 就會被用到。下圖概述了各個Link Training狀態(tài)。其狀態(tài)總共有六個Link Training狀態(tài)。

• LTS1是Source讀取Sink的EDID內(nèi)容，
• LTS2是Source與Sink的FRL準(zhǔn)備狀態(tài)。
• LTS3下，Sink會透過Link Training Pattern以及Update flag與特定FRL Rate的Source溝通。
• LTS4則是用于切換不同F(xiàn)RL rate，最后，LTSP即是表示，Link Training完成，而且FRL傳輸開始。

而LTSL就是FRL Link Training溝通失敗，之后，會開啟TMDS模式。

TMDS會被取代嗎？?

雖然HDMI 2.1接口的腳位分配與之前的版本并沒有差異，但是新HDMI 2.1的8K規(guī)格與HDMI 2.0的4K規(guī)格則是兩個不同技術(shù)去達成的。在某種層面來說，F(xiàn)RL也比之前的HDMI版本，更加嚴格與復(fù)雜。因此，為了兼容于之前的HDMI 1.4/2.0，HDMI 2.1 specification規(guī)范了支持FRL的HDMI產(chǎn)品必須也支持TMDS。這個規(guī)范確保了符合HDMI 2.1規(guī)范的產(chǎn)品一定要向下兼容市場上其他的，符合舊有HDMI 1.4/2.0規(guī)格的產(chǎn)品以避免不同兼容性問題去發(fā)生。

百佳泰HDMI 2.1測試方案

為了去幫助8K電視的廠商去快速取得HDMI 2.1證書，百佳泰準(zhǔn)備了以下完整的測試方案，若有需要任何咨詢也可來信至cn_service@allion.com.cn

• HDMI 2.1認證測試
  • TMDS模式
    • TMDS Electrical Test
    • TMDS Protocol Test
    • Pixel Decoding Test
    • Video Timing Test
    • EDID Test
    • E-DDC Test
  • FRL模式
    • FRL Electrical Test
    • FRL Protocol Test
    • FRL Pixel Decoding Test
    • FRL Video Timing Test
    • FRL E-EDID Test
• HDMI 1.4認證測試
  • EDID/E-DDC Test
  • Electrical Test
  • Protocol Test
  • Video Test
  • Audio Test
  • Interoperability with DVI Test
  • Advanced Features