第八期“HDTV系統測量初探(一) ”中曾試圖歸納幾項區別于模擬系統的測量原則,以便用于設備的調試與驗收。這一目的本應作為測量的長遠目標。但因目前尚無標準可依,所以只能是研討性的試用。
本文擬先從HDTV儀器談起,“初探”中曾經推介用NV5700或NV5750的等效電纜長度計的部分功能,作為日常運行、維護的監測儀器(日本LEADER生產的高、標清兼容的波形監示器)。由于篇幅所限,未能展開介紹。這里(含今后陸續)準備將各個專業廠商、生產、銷售的高清測量產品逐一、系統地予以推介。
VM5000自動視頻測量系統 乃Tektronix生產的 能對HDTV系統和PC圖形器件 進行自動視頻測試的專用儀器。它所能測量的器件包括:數字機頂盒、多媒體個人電腦、圖形顯示卡和視頻半導體器件等。
VM5000能夠滿足HDTV設備研發測試需求,在測試速度、準確性和可靠性等方面都有很好的性能。
與常用的測試儀器不同,VM5000將信號采集所需的硬件、優化視頻算法、測試信號的文件以及附件整合在了一個緊密的測試系統解決方案中。能在幾分鐘甚至幾秒鐘內完成原需幾天或幾個小時才能完成的產品質量認證。它能夠提供類似即插即用的視頻測量功能;還可以給出測量是否合格、信號是否符合技術規范等的測試報告。若出現失真還能給出明顯的提示信息。
VM5000能夠兼容SD、HDTV、和PC的圖形信號格式,并能進行自動視頻分析。它具有1GHz的帶寬、5GS/s的取樣率。不過要注意SD和HD的選件需分別訂購。它可以支持從480i至1080i的各種DTV信號格式,無論是RGB色域還是Y Pb Pr色域,利用VGA可以支持通用的模擬RGBHV信號,分辨率從640×480p直至2048×1536p可變,屏幕刷新速率為:從50Hz直至100Hz。用它作為模擬分量的視頻信號分析和在視頻保真度、信號質量測量方面以及標準一致性等方面,VM5000都具有良好的特性。
VM5000提供了直觀的、基于Windows的配置和測量菜單,使用人員只需稍經培訓,即可操作使用。用戶可以很容易地進入到以邏輯方式排列的菜單,使用鼠標或觸摸屏經無線按鈕進行測量選擇。避免了復雜的儀器設置和單調乏味的手動測量。簡化了費力耗時的結果比較。
VM5000的快速、準確和可靠的自動視頻測量有以下幾項特點:
(1)自動配置 用戶可以在菜單中選擇適用格式和測量項目。按照預計的正常信號值自動配置增益、偏置和時間刻度,量程范圍則能自動適應。
(2)自動確定量程 量程的范圍可隨著標稱電平而改變。
(3)自動定位 用以識別合適的測試信號和將測量游標置于最佳位置,從而保證測試能夠正常進行。
(4)自動模式 用戶可以利用單一運行命令指示VM5000進行某一項、選定項、或者全自動的視頻測量。如,利用用戶預先設置的欲測行和所選擇的平均方式,完成該行上被選參數的測量。
(5)利用游標定義測量位置 在用掃頻信號進行頻率響應測量時,用戶既可以按時間軸、也可以按頻率軸設定測量位置。從而可以在整個頻譜范圍內對被測信號的滾降特性、頻率失真、毛刺識別和混疊失真等作出詳盡的分析。
(6)靈活的噪聲測量 在進行噪聲測量時,可以選擇加權或不加權測量方式。經由格式配置可自動調出默認的帶寬截止頻率濾波器,當然也可選擇其他的帶寬所需的截止頻率。
(7)模擬的RGBHV信號格式的自動VESA一致性測試 IPTV的出現,加上傳統TV和PC視頻節目的結合,導致PC媒體進入數字化家庭。使得如何評定模擬RGBHV信號的保真度和相應標準的一致性,成為設計和生產PC圖形器件的技術人員的重要關注點。正是因為數字接口的出現,需要支持更多的輸出模式和PC圖形卡上的模擬RGBHV接口,所以才在這些問題上帶來了新的挑戰。VM5000不僅可以滿足這些需求,而且能夠將信號分析和VESA標準一致性的測試完全自動化。從而大大加快了設計驗證的測試工作;加速PC圖形硬件、軟件的發布或修改,也因此而使VM5000成為了更加完整的視頻測試系統。
此外,在VM5000中,方便的平均和配置控制功能提供了測試的靈活性,可以按照VESA取樣率進行快速或精確的測量,在不到5分鐘的時間內將整套的RGBHV視頻參數測量完畢。
再就是,PC圖形矩陣測試信號可為它所支持的格式提供全面的信號特性。這樣的矩陣測試信號,可與遙控測量接口單元一起工作,用一個單項運行命令即可啟動全自動測試。
測試信號輔助包是VM5000的又一大特色。每個SD、HD和VGA均包含了一種專用的輔助測試信號包,它可以加快、簡化 被支持信號格式的測試。利用這種測試包在進行信號保真度的綜合參數測量時,就無需再在各個測試信號之間來回切換了,從而避免了視頻測量中潛在的誤操作性問題,也消除了輸入測試信號本身的質量問題。如:
(1)HDTV矩陣測試信號 這種專用的測試信號以能夠有效地、全面地測試模擬分量視頻信號的保真度和在不同視頻行上設計了不同內容的測試信號,而更加便于利用。避免了反復切換全場測試信號的麻煩。用戶也可以定義測試信號,以適合不同格式的全帶寬測試。同一種信號既可以用于RGB域測試,也可以用于Y Pb Pr域測試,大量減少了所需測試信號的數量。這些信號(包括SD、DTV等多格式信號的測試信號)多以文件格式提供,利用它可以方便地對機頂盒和其他消費類電子的視頻器件進行全面的測試。為此,也可以在MPEG-2編碼基本流、ATSC傳送流中提供矩陣測試信號。此時,為了確保編碼信號的準確性,出廠前特意預先對各測試信號均進行必要的驗證。如,ATSC傳送流和壓縮基本流等的文件格式采用的都是高質量的測試信號及基本流。如,由MTX100A(Tek公司的MPEG播放器)提供測試流。
(2)PC圖形矩陣測試信號 在VESA標準一致性測試和認證測試中,需要好幾種不同類型的測試信號,并在測試中需將其送入被測器件中。選件VGA,便包括了各種圖案的測試信號文件。在兩個全場和矩陣測試信號中,包含了VM5000支持的各種圖像分辨率的所需測試信號。測試信號文件是以bmp和png文件格式提供的。
(3)波形、矢量和圖像顯示 只需單擊一下按鈕,即可進入圖像和矢量顯示,并給出一望便知的置信度查驗。大大簡化了信號的識別和故障查尋過程,提高彩色轉換精度。在顯示波形的同時也能及時給出參數測試結果,可直接觀察到信號的損傷。所有通道中的波形,均可用不同顏色同時顯示。既可以縮放顯示的波形,也可以垂直或水平移動所顯示的波形(含將單個波形擴展至滿屏顯示)。
最后,也是作為數字儀器不可或缺的幾點特性就是:
(1)用戶可定義的基準值和容限文件及其預加載 在選件HD和SD中,已經預先加載了SMPTE/EIA標準基準值和廠商推薦的容限文件。在選件VGA中,也已經預先加載了基于應用定時標準的VESA基準值和容差容限值。利用這些信號基準數據,可以減少訪問各個標準文件或質量文件的請求,從而提高測試效率。
(2)靈活的測試結果顯示 為了簡化測試結果的分析,最后會給出測試結果菜單。在每個參數組中用戶可以很方便地瀏覽 測量結果、相對基準值的偏差以及標稱值(基準值)與最大/最小誤差的容限值。以確定測試結果是否合格或失效。
(3)測量配置的存儲和調用 用戶可以存儲或瞬時調用測量配置的參數文件和將它復制到其他儀器中去。
(4)基準撲獲 可以撲獲基準測試信號發生器的輸出并作為測試基準文件保存(包括“golden”DUT)。應用這一工具能夠很方便地將當前測量結果與其他測量結果相比較。
(5)同步負載測試 按照VESA標準,應該對H和V同步電壓進行測量,測量應V1和V0狀態下