前言
顯示器產品常用的輸入介面可能包括HDMI、DisplayPort以及較早期的模擬VGA、DVI等視頻信號介面，本文介紹使用視頻信號發生器儀器進行基本功能測試。由於信號發生器可以針對所需的各類產品介面精確輸出不同的解析度、Timing，甚至可以手動微調視頻Timing的V/H Total、V/H Porch等參數，以驗證測試Scaler接收視頻來源的解析度、Timing顯示效果或比對不同設定所導致的顯示異常問題，從而進一步分析出造成顯示異常的初步問題可能原因。同時，針對HDMI、DisplayPort支援的HDCP、EDID等規範的握手功能，也可以使用對應的Pattern設定進行測試並獲得測試報告。此外，還可以設定一般Pattern顯示時是否開啟HDCP檢測，主動導入對應檢測行為測試，以步驟化的方式協助開發者釐清初期顯示輸入介面可能發生的問題，從而便於排除並納入開發流程。
影像訊號發生器儀器介紹
在測試工具上，我們使用 Chroma 2238 視訊信號圖形發生器提供各種顯示器介面的測試影像信號源。Chroma 2238 具備各種視訊標準的模擬/數位信號輸出功能，機體本身採用模組化設計，各模組中均內建獨立的高速繪圖核心，可提供各種解析度的標準檢測信號與影像，滿足當前及未來各種多媒體顯示器產業研發與測試應用需求。模組化信號介面設計使得 2238 最多可同時搭載四塊信號模組，使用者可根據檢測應用選擇最合適的組合方案，同時有利於未來擴展或規格更新時無需更換整機，僅需針對單一模組更換即可。透過此設計實現了產品節省生產成本並具備未來擴展的永續性目標。信號模組中均內建高速的獨立繪圖核心，大幅提升了繪圖和數據傳輸速度，8K 超高清解析度影像切換時間最快僅需 200 毫秒。此外，還支援模組同步輸出功能（Multi-Out），最多可在四個模組上同時輸出不同時序（Timing）與測試圖形（Pattern）。
解析度定時設定
顯示器輸入介面可能會接收到來自不同來源的影像訊號，因此可能會遇到各種規格的解析度Timing。Chroma 2238提供了各影像協會所制定的影像解析度Timing，供使用者直接選擇測試。同時，如果需要，還可以手動修改細部參數，甚至創建自訂的影像Timing進行輸入測試。Chroma 2238內建的Timing可以參考使用手冊中的列表（如下圖），我們可以看到像VESA協會等制定的Timing規格都已記錄其中，可以直接調用。列表中還清楚標明了從Pixel clock、V/H Total、Width、porch等參數到V/H sync極性等資訊。
在操作介面上，我們可以直接使用觸控介面或按鍵方式按下「Timing」按鈕，可以看到如下圖所示的介面。在紅框A處，我們可以輸入上表所列的Timing number即可調出對應的Timing設定。紅框B可以控制此設定的應用輸出或停止輸出。如果有相似的Timing需要微調部分影像參數，或者有疑問需要測試調整影像參數的顯示狀況，可以在紅框C處直接針對詳細規格進行單獨設定並應用。
Timing 選用設定完成後，再搭配下一節的 Pattern 選用即可測試顯示效果與對應功能。在測試過程中，也可以返回 Timing 設定修改 Timing 參數，以便即時觀察修改 Timing 後的顯示狀況，作為顯示器產品相容性的參考。
測試Pattern設定
如同 Timing 列表，Chroma 2238 內建的 Pattern 也可以參考使用手冊中的列表（如下圖）。
因為Pattern的選擇具有測試需求的視覺效果或顯示資訊等目的性，因此手冊還提供了如下圖所示的列表預覽圖與說明。本文測試範例將針對Pattern 701、704等，介紹如何明確輸入端HDCP、EDID等是否完成正常握手的測試方法。
操作介面上可以直接使用觸控介面或按鍵方式按下「Pattern」選項即可啟動如下圖介面，在紅框A處同樣可以輸入上列表中的Pattern編號即可調出對應Pattern，紅框B部分可以啟動/停止輸出，同時按下R、G、B還可以針對影像三原色中的個別顏色獨立控制是否輸出，紅框C為選用Pattern的預覽圖可以用於比對實際輸出狀況，也可針對預覽Pattern進行放大/縮小的控制功能以進行局部Pattern的詳細比對。
Chroma 2238 功能設定
除了上述的「Timing」和「Pattern」設定之外，根據本文的測試，我們在「Function」上也可以進行一些設定，以決定在播放Pattern時是否自動啟動HDCP握手驗證，將顯示輸出的必要條件分開。這樣可以針對沒有HDCP的產品或HDCP功能有問題的情況進行其他部分的實驗驗證。同樣地，通過Chroma 2238操作介面上的觸控介面或按鍵方式，按下「Utility」選項，選擇HDCP Function中的HDCP Mode並將其設定為「PATTERN」，這樣就可以針對在Pattern切換時是否先進行HDCP握手驗證進行設定。
測試範例介紹- HDCP測試
Chroma 2238針對產品HDMI與DisplayPort的HDCP提供了握手確認HDCP密鑰是否啟用的功能，同時還包含解析HDCP版本的功能。進行此測試只需在固定可顯示的Timing輸出下選擇Pattern 704即可獲得測試結果。測試結果如下圖所示，包含了DisplayPort和HDMI的測試畫面。上方黑框處左側實際連接產品並顯示測試通過（PASS），同時顯示HDCP版本號；右側另一個端口（DisplayPort或HDMI）未連接時，可以看到測試結果顯示為失敗（FAIL）。透過下方黑框處也可以快速觀察HDCP和EDID測試是否正常（OK）。
測試範例介紹- EDID測試
Chroma 2238針對EDID也提供握手讀取甚至基本解析資訊的功能，要進行EDID讀取測試，只需在固定可顯示的Timing設定下選擇適當的Pattern即可完成。首先切換到Pattern 701輸出後，可以看到DisplayPort與HDMI測試結果如下圖所示，左側是正確連接產品並成功讀取EDID的測試結果，可以看到螢幕上方會解析顯示基本的製造商等資訊，下方則顯示完整讀取到的EDID十六進位代碼；右側則是未連接或讀取失敗的顯示結果。
結論
透過本文的介紹，我們可以根據測試需求自行設定對應的Timing，並使用不同的Pattern來實現影像介面輸入的各項基本功能測試。在基本顯示沒有問題後，我們還可以啟用所需影像介面的HDCP自動檢測功能。不同於單項功能測試，在切換所設定的Timing和Pattern輸出時，會先檢測顯示器產品是否支援HDCP，只有通過後才會正常顯示。這樣的測試方式更貼近於一般影像輸出產品的行為模式，可以測試各介面影像切換接收的穩定性，並在前期開發階段提供一個高效的測試環境以排除問題。
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