第八期“HDTV系统测量初探(一) ”中曾试图归纳几项区别于模拟系统的测量原则,以便用于设备的调试与验收。这一目的本应作为测量的长远目标。但因目前尚无标准可依,所以只能是研讨性的试用。
本文拟先从HDTV仪器谈起,“初探”中曾经推介用NV5700或NV5750的等效电缆长度计的部分功能,作为日常运行、维护的监测仪器(日本LEADER生产的高、标清兼容的波形监示器)。由于篇幅所限,未能展开介绍。这里(含今后陆续)准备将各个专业厂商、生产、销售的高清测量产品逐一、系统地予以推介。
VM5000自动视频测量系统 乃Tektronix生产的 能对HDTV系统和PC图形器件 进行自动视频测试的专用仪器。它所能测量的器件包括:数字机顶盒、多媒体个人电脑、图形显示卡和视频半导体器件等。
VM5000能够满足HDTV设备研发测试需求,在测试速度、准确性和可靠性等方面都有很好的性能。
与常用的测试仪器不同,VM5000将信号采集所需的硬件、优化视频算法、测试信号的文件以及附件整合在了一个紧密的测试系统解决方案中。能在几分钟甚至几秒钟内完成原需几天或几个小时才能完成的产品质量认证。它能够提供类似即插即用的视频测量功能;还可以给出测量是否合格、信号是否符合技术规范等的测试报告。若出现失真还能给出明显的提示信息。
VM5000能够兼容SD、HDTV、和PC的图形信号格式,并能进行自动视频分析。它具有1GHz的带宽、5GS/s的取样率。不过要注意SD和HD的选件需分别订购。它可以支持从480i至1080i的各种DTV信号格式,无论是RGB色域还是Y Pb Pr色域,利用VGA可以支持通用的模拟RGBHV信号,分辨率从640×480p直至2048×1536p可变,屏幕刷新速率为:从50Hz直至100Hz。用它作为模拟分量的视频信号分析和在视频保真度、信号质量测量方面以及标准一致性等方面,VM5000都具有良好的特性。
VM5000提供了直观的、基于Windows的配置和测量菜单,使用人员只需稍经培训,即可操作使用。用户可以很容易地进入到以逻辑方式排列的菜单,使用鼠标或触摸屏经无线按钮进行测量选择。避免了复杂的仪器设置和单调乏味的手动测量。简化了费力耗时的结果比较。
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(1)自动配置 用户可以在菜单中选择适用格式和测量项目。按照预计的正常信号值自动配置增益、偏置和时间刻度,量程范围则能自动适应。
(2)自动确定量程 量程的范围可随着标称电平而改变。
(3)自动定位 用以识别合适的测试信号和将测量游标置于最佳位置,从而保证测试能够正常进行。
(4)自动模式 用户可以利用单一运行命令指示VM5000进行某一项、选定项、或者全自动的视频测量。如,利用用户预先设置的欲测行和所选择的平均方式,完成该行上被选参数的测量。
(5)利用游标定义测量位置 在用扫频信号进行频率响应测量时,用户既可以按时间轴、也可以按频率轴设定测量位置。从而可以在整个频谱范围内对被测信号的滚降特性、频率失真、毛刺识别和混叠失真等作出详尽的分析。
(6)灵活的噪声测量 在进行噪声测量时,可以选择加权或不加权测量方式。经由格式配置可自动调出默认的带宽截止频率滤波器,当然也可选择其他的带宽所需的截止频率。
(7)模拟的RGBHV信号格式的自动VESA一致性测试 IPTV的出现,加上传统TV和PC视频节目的结合,导致PC媒体进入数字化家庭。使得如何评定模拟RGBHV信号的保真度和相应标准的一致性,成为设计和生产PC图形器件的技术人员的重要关注点。正是因为数字接口的出现,需要支持更多的输出模式和PC图形卡上的模拟RGBHV接口,所以才在这些问题上带来了新的挑战。VM5000不仅可以满足这些需求,而且能够将信号分析和VESA标准一致性的测试完全自动化。从而大大加快了设计验证的测试工作;加速PC图形硬件、软件的发布或修改,也因此而使VM5000成为了更加完整的视频测试系统。
此外,在VM5000中,方便的平均和配置控制功能提供了测试的灵活性,可以按照VESA取样率进行快速或精确的测量,在不到5分钟的时间内将整套的RGBHV视频参数测量完毕。
再就是,PC图形矩阵测试信号可为它所支持的格式提供全面的信号特性。这样的矩阵测试信号,可与遥控测量接口单元一起工作,用一个单项运行命令即可启动全自动测试。
测试信号辅助包是VM5000的又一大特色。每个SD、HD和VGA均包含了一种专用的辅助测试信号包,它可以加快、简化 被支持信号格式的测试。利用这种测试包在进行信号保真度的综合参数测量时,就无需再在各个测试信号之间来回切换了,从而避免了视频测量中潜在的误操作性问题,也消除了输入测试信号本身的质量问题。如:
(1)HDTV矩阵测试信号 这种专用的测试信号以能够有效地、全面地测试模拟分量视频信号的保真度和在不同视频行上设计了不同内容的测试信号,而更加便于利用。避免了反复切换全场测试信号的麻烦。用户也可以定义测试信号,以适合不同格式的全带宽测试。同一种信号既可以用于RGB域测试,也可以用于Y Pb Pr域测试,大量减少了所需测试信号的数量。这些信号(包括SD、DTV等多格式信号的测试信号)多以文件格式提供,利用它可以方便地对机顶盒和其他消费类电子的视频器件进行全面的测试。为此,也可以在MPEG-2编码基本流、ATSC传送流中提供矩阵测试信号。此时,为了确保编码信号的准确性,出厂前特意预先对各测试信号均进行必要的验证。如,ATSC传送流和压缩基本流等的文件格式采用的都是高质量的测试信号及基本流。如,由MTX100A(Tek公司的MPEG播放器)提供测试流。
(2)PC图形矩阵测试信号 在VESA标准一致性测试和认证测试中,需要好几种不同类型的测试信号,并在测试中需将其送入被测器件中。选件VGA,便包括了各种图案的测试信号文件。在两个全场和矩阵测试信号中,包含了VM5000支持的各种图像分辨率的所需测试信号。测试信号文件是以bmp和png文件格式提供的。
(3)波形、矢量和图像显示 只需单击一下按钮,即可进入图像和矢量显示,并给出一望便知的置信度查验。大大简化了信号的识别和故障查寻过程,提高彩色转换精度。在显示波形的同时也能及时给出参数测试结果,可直接观察到信号的损伤。所有通道中的波形,均可用不同颜色同时显示。既可以缩放显示的波形,也可以垂直或水平移动所显示的波形(含将单个波形扩展至满屏显示)。
最后,也是作为数字仪器不可或缺的几点特性就是:
(1)用户可定义的基准值和容限文件及其预加载 在选件HD和SD中,已经预先加载了SMPTE/EIA标准基准值和厂商推荐的容限文件。在选件VGA中,也已经预先加载了基于应用定时标准的VESA基准值和容差容限值。利用这些信号基准数据,可以减少访问各个标准文件或质量文件的请求,从而提高测试效率。
(2)灵活的测试结果显示 为了简化测试结果的分析,最后会给出测试结果菜单。在每个参数组中用户可以很方便地浏览 测量结果、相对基准值的偏差以及标称值(基准值)与最大/最小误差的容限值。以确定测试结果是否合格或失效。
(3)测量配置的存储和调用 用户可以存储或瞬时调用测量配置的参数文件和将它复制到其他仪器中去。
(4)基准扑获 可以扑获基准测试信号发生器的输出并作为测试基准文件保存(包括“golden”DUT)。应用这一工具能够很方便地将当前测量结果与其他测量结果相比较。
(5)同步负载测试 按照VESA标准,应该对H和V同步电压进行测量,测量应V1和V0状态下
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