HDMI1.4基礎(chǔ)技術(shù)及測試需求
1 引言
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/151421.htm從入門高清消費電子級產(chǎn)品到高端家庭影院系統(tǒng),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(yīng)用實例。HDMI是一個非常成功的標準,超過850個設(shè)備制造商采用HDMI標準,預(yù)計 2010年會有10億臺DHMI設(shè)備投放市場。最新版本的HDMI標準是HDMI1.4,是2009年6月通過的。本文重點是介紹HDMI1.4基礎(chǔ)技術(shù)及測試需求。
圖1 HDMI應(yīng)用實例
HDMI1.4協(xié)議規(guī)定,HDMI連接器通過一線對(即為HEAC+和HEAC-)融合了以太網(wǎng)通道和音頻回傳通道,使得一根雙絞線可以只攜帶以太網(wǎng)、語音或兩者同時攜帶。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)。本文著重介紹HDMI1.4第八章節(jié)有關(guān)網(wǎng)絡(luò)測試的內(nèi)容。
HDMI以太網(wǎng)通道(HEC)是把以太網(wǎng)集成在HDMI里,避免使用單獨的線纜和連接器,減少了制造商成本,簡化了用戶家庭網(wǎng)絡(luò)。HDMI1.4規(guī)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的幾點不同之處。
表1 以太網(wǎng)和HDMI HEC的差別
除了物理層的區(qū)別以外,在以太網(wǎng)的方式使用通道之前,HEC需要一個初始化過程,這個初始化過程叫做能力發(fā)現(xiàn)和控制(CDC,Cpability Discovery and Control)HEC設(shè)備必須通過符合協(xié)議規(guī)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)路問題
為了解決網(wǎng)絡(luò)環(huán)路問題,HDMI1.4借鑒了最小生成樹協(xié)議STP(Spanning Tee Protocol)來解決此問題。最小生成樹簡化網(wǎng)絡(luò)拓撲,形成樹狀拓撲,因此從網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點到另外任何一個節(jié)點都只有一條途徑。圖2為最簡單的 HEC網(wǎng)絡(luò),構(gòu)成一個最基本的最小生成樹。
圖2 最基本的最小生成樹
如果網(wǎng)絡(luò)節(jié)點a成為根節(jié)點,就需要去使能節(jié)點b和節(jié)點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(jié)點通信是用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的一個改進,減少了聚斂時間,STP的聚斂時間是30~0s,STP的聚斂時間只有6s。RSTP節(jié)點之間的通信是使3橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元BPDU(Uses Bridge Protocol Data Units),當某條鏈路出現(xiàn)故障,RSTP可以把一條去使能的鏈路轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)發(fā)模式,使整網(wǎng)的各節(jié)點可達。如圖3所示,如果節(jié)點a和節(jié)點c之間的鏈路出現(xiàn)故障,將使能節(jié)點b和節(jié)點c之間的鏈路。
圖3 最小生成樹發(fā)現(xiàn)過程
HDMI1.4測試規(guī)范要求HDMI設(shè)備可以在HEC上正確轉(zhuǎn)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(shè)備可以區(qū)分流量的優(yōu)先級,對時間敏感的應(yīng)用流量,例如在線游戲,視頻,VoIP應(yīng)該比文件下載的流量的優(yōu)先級高。在HEC網(wǎng)絡(luò),通過使用VALN(Virtual Lcal Aea Ntwork)區(qū)分流量優(yōu)先級。圖4和圖5說明了這個過程。
圖4 插入了VLAN TAG的以太網(wǎng)幀
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