Type c to type c影像輸出

高畫質多媒體介面(HDMI)協會在2016年9月發表的HDMI Alt Mode規範(Spec)，就是專為USB Type-C規格所開發的HDMI替代模式。讓搭載HDMI的來源裝置(例如電腦、平板、手機)得以使用USB Type-C連接器，藉由一條簡單的傳輸線，無須繁瑣的傳輸協定及轉換器，即可傳送HDMI原生訊號至螢幕上。

自HDMI Alt Mode規範發布後，相關廠商開始關注針對該規範的測試服務何時出爐？就在2017年3月底，美國Simplay Labs推出測試認證方針，該方針將支援HDMI 1.4b標準規範的相容性測試。以下針對此規範進行介紹，並列出所需重點測試，提供給欲開發HDMI Alt Mode Type-C的廠商，可順利測試產品並取得認證。

HDMI Alt Mode Type-C產品蓄勢待發

根據IHS Markit的市場分析，儘管到2016年底，搭載Type-C的裝置僅達5,000萬台，但這個數字將會在2019年成長到20億台，變得極為普及。

也因此，過去與USB Type-C處於「競爭」態勢的傳輸介面如HDMI也紛紛靠攏，並推出新的替代或連接規格，未來透過USB傳輸資料至配備其他傳輸介面的產品，已不再需要轉接器，也就是說，未來兩項技術可望透過同一條Type-C纜線聯手在大型消費性裝置和行動裝置無縫連接，稱霸高畫質影像應用市場。

由於HDMI Alt Mode Type-C測試規範今年第一季底才正式公告，因此目前市面上HDMI Alt Mode Type-C的行動裝置、筆電產品，甚至是傳輸線材尚不多見，估計要在2017年第4季至2018年才會有較多商品出現。

所謂的HDMI Alt Mode Type-C對應的產品，包括影像輸出來源端(Source)如筆電、行動裝置等，以及線材(Cable)，而影像接收端(Sink)，包括螢幕顯示器等，則維持HDMI埠口(圖1)。

圖1 HDMI Alt Mode Type-C連接示意圖未來，消費者在使用Type-C傳輸HDMI前，必須先確認其行動裝置或電腦(來源端)是否可輸出HDMI訊號，並使用Type-C轉HDMI的線材(圖2)連接至顯示器(影像接收端)上，如此才能達成影像傳輸及顯示的目的。

圖2 Type-C轉HDMI線HDMI Alt Mode Type-C測試認證開場

以下針對HDMI Alt Mode Type-C測試認證，進行細項的說明。

規範所定義可測試的範圍(來源端與線材)

若相關廠商欲進行HDMI Alt Mode Type-C測試，必須本身已加入HDMI協會，成為HDMI採納者(HDMI Adapter)。

此外，HDMI Alt Mode Type-C的產品中會有測試認證需求的，僅只有影像輸出來源端(包括筆電、行動裝置等)以及線材。影像接收端(包括螢幕顯示器等)則維持現有架構，無須做任何變更(表1)。

USB Type-C/HDMI腳位不同 Alt Mode解決訊號傳輸問題

由於Type-C與HDMI接頭在形式及腳位(Pin)數量不同(圖3)，因此USB協會所公布的Type-C纜線與連接器標準1.2版本(Type-C Cable and Connector Specification Revision 1.2)，就定義了HDMI Alt Mode在Type-C接頭所對應的腳位名稱(圖4)。

圖3 Type-C與HDMI接頭的形式及腳位比較

圖4 HDMI Alt Mode在Type-C接頭所對應的腳位名稱從規範中，可以得知，由於USB Type-C腳位數量原本就比HDMI的腳位數量少，所以Type-C的其中一個腳位CC(Configuration Channel)，就整合了HDMI的SCL、SDA及CEC腳位(表2)。

因此，在訊號輸出來源端，必須有晶片將HDMI的SCL、SDA和CEC三支腳位的訊號，整合在Type-C的CC上。而在線材端，也必須內建晶片將Type-C的CC腳位內的SCL、SDA及CEC訊號拆解出來，才能傳輸至傳統HDMI顯示裝置。

Type-C/HDMI線材連結四步驟無縫銜接

針對Type-C與HDMI線材連結序列(Sequence)，以下分成四部分加以說明。

據USB Type-C 1.2版規範，在線材接上訊號輸出來源端後，來源端會依據對稱連接及通道配置規則，取得正確的Vconn腳位及CC腳位位置。然後，來源端提供+5伏特電源給Vconn腳位，以提供纜線迴路所需的電源(但有些晶片因耗電流大也有可能會取用Vbus腳位電源)(圖5)。

根據USB Type-C 1.2版與USB PD 2.0版規範，在HDMI訊號來源端及纜線線材連結後，雙方會經由其內建的晶片在CC腳位上進行溝通，以確認是否符合HDMI Alt Mode。CC腳位上的溝通初始會先確認VDM(Vender Defined Messaging)架構裡的SVID(Standard or Vender ID)，VDM的bit 31:16暫存器定義了FF04H為HDMI SID。

進行HDMI模式行為偵測(偵測HPD/EDID)。

一旦確認完成，就會進行功能連結，Type-C將輸出HDMI訊號，並經由HDMI Alt Mode Type-C線材，將訊號傳遞至HDMI顯示裝置。

目前僅定義HDMI 1.4b測試版本

HDMI Alt Mode Type-C測試版本目前僅定義HDMI 1.4b版本，並就以下功能進行測試：解析度達到4K、環繞音效測試(Surround sound)、ARC(Audio Return Channel)、3D(4K and HD) 、HEC(HDMI Ethernet Channel)、CEC(Customer Electrical Control)、Deep Color, xv Color and content type、HDCP 1.4 and HDCP 2.2(High Bandwidth Digital Content Protection)。

檢測環境採用松下檢測模板

依據HDMI協會於2017年2月公布的HDMI 1.4b Alt Mode on USB Type-C Specification Compliance Test Operation Guideline V1.0中，檢測模板是使用松下(Panasonic)所提供的UTCHAM-100和UTCHAM-200(圖6)，而其他儀器設備則遵照現行HDMI CTS 1.4b規範。

該規範允許製作 USB Type-C 電纜而無需額外的加密狗或轉換器，並允許兼容設備將視頻直接從 USB-C 設備輸出到電視顯示器。這意味著智能手機、平板電腦、筆記本電腦、相機和任何其他帶有 USB-C 端口的設備都可以通過一根電纜直接將視頻輸出到任何電視顯示器。

Alt 模式代表替代模式，允許通過 USB-C 電纜傳輸非 USB 信號。其他 USB-C Alt 模式支持 DisplayPort、MHL 和 Thunderbolt。支持這些 Alt 模式的 USB-C 設備然後可以使用正確的 USB-C 電纜傳輸這些信號以及常規 USB 數據。

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