HDMI1.4基礎技術(shù)及測試解決方案
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1 引言
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/148576.htm從入門(mén)高清消費電子級產(chǎn)品到高端家庭影院系統，包括電視，機頂盒，DVD 播放機和A/V接收器，HDMI(High-DefiniTIon Multimedia InteRFace)接口快速地在消費者中普及，圖1為HDMI應用實(shí)例。HDMI是一個(gè)非常成功的標準，超過(guò)850個(gè)設備制造商采用HDMI標準，預計 2010年會(huì )有10億臺DHMI設備投放市場(chǎng)。最新版本的HDMI標準是HDMI1.4，是2009年6月通過(guò)的。本文重點(diǎn)是介紹HDMI1.4基礎技術(shù)及測試需求。
圖1 HDMI應用實(shí)例
HDMI1.4協(xié)議規定，HDMI連接器通過(guò)一線(xiàn)對(即為HEAC+和HEAC-)融合了以太網(wǎng)通道和音頻回傳通道，使得一根雙絞線(xiàn)可以只攜帶以太網(wǎng)、語(yǔ)音或兩者同時(shí)攜帶。很早在HDMI兼容測試標準補充2(HDMI Compliance Test Specification，Supplement 2)中，就已經(jīng)定義了以太網(wǎng)和音頻回傳通道的測試，即HEAC(HDMI Ethernet and Audio Return Channel)。本文著(zhù)重介紹HDMI1.4第八章節有關(guān)網(wǎng)絡(luò )測試的內容。
HDMI以太網(wǎng)通道(HEC)是把以太網(wǎng)集成在HDMI里，避免使用單獨的線(xiàn)纜和連接器，減少了制造商成本，簡(jiǎn)化了用戶(hù)家庭網(wǎng)絡(luò )。HDMI1.4規定，HEC采用802.3以太網(wǎng)標準，特別是參照100Base-TX標準，表1列舉了HDMI和802.3的幾點(diǎn)不同之處。
表1 以太網(wǎng)和HDMI HEC的差別
除了物理層的區別以外，在以太網(wǎng)的方式使用通道之前，HEC需要一個(gè)初始化過(guò)程，這個(gè)初始化過(guò)程叫做能力發(fā)現和控制(CDC，Cpability Discovery and Control)HEC設備必須通過(guò)符合協(xié)議規范的測試，本文主要介紹HDMI-HEC技術(shù)和測試需求。
2.1 解決環(huán)路問(wèn)題
為了解決網(wǎng)絡(luò )環(huán)路問(wèn)題，HDMI1.4借鑒了最小生成樹(shù)協(xié)議STP(Spanning Tee Protocol)來(lái)解決此問(wèn)題。最小生成樹(shù)簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )拓撲，形成樹(shù)狀拓撲，因此從網(wǎng)絡(luò )中的一個(gè)節點(diǎn)到另外任何一個(gè)節點(diǎn)都只有一條途徑。圖2為最簡(jiǎn)單的 HEC網(wǎng)絡(luò )，構成一個(gè)最基本的最小生成樹(shù)。
圖2 最基本的最小生成樹(shù)
如果網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)a成為根節點(diǎn)，就需要去使能節點(diǎn)b和節點(diǎn)c之間的鏈路，消除潛在的網(wǎng)絡(luò )環(huán)路。網(wǎng)絡(luò )之間的節點(diǎn)通信是用STP協(xié)議，或RSTP協(xié)議(Rpid Sanning Tee Potocol)。IEEE802.1w定義了RSTP協(xié)議，它是對原有STP的一個(gè)改進(jìn)，減少了聚斂時(shí)間，STP的聚斂時(shí)間是30~0s，STP的聚斂時(shí)間只有6s。RSTP節點(diǎn)之間的通信是使3橋協(xié)議數據單元BPDU(Uses Bridge Protocol Data Units)，當某條鏈路出現故障，RSTP可以把一條去使能的鏈路轉變?yōu)檗D發(fā)模式，使整網(wǎng)的各節點(diǎn)可達。如圖3所示，如果節點(diǎn)a和節點(diǎn)c之間的鏈路出現故障，將使能節點(diǎn)b和節點(diǎn)c之間的鏈路。
圖3 最小生成樹(shù)發(fā)現過(guò)程
HDMI1.4測試規范要求HDMI設備可以在HEC上正確轉發(fā)BPDU幀，用RSTP協(xié)議取消網(wǎng)絡(luò )環(huán)路。
2.2 隊列控制 (Queue Control)
希望HEC網(wǎng)絡(luò )中的設備可以區分流量的優(yōu)先級，對時(shí)間敏感的應用流量，例如在線(xiàn)游戲，視頻，VoIP應該比文件下載的流量的優(yōu)先級高。在HEC網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)使用VALN(Virtual Lcal Aea Ntwork)區分流量?jì)?yōu)先級。圖4和圖5說(shuō)明了這個(gè)過(guò)程。
圖4 插入了VLAN TAG的以太網(wǎng)幀
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