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使用NI FlexRIO开发经济合算的3D和高清视频测试方案
作者:Mauro Arigossi
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"通过围绕PXI和NI FlexRIO建立我们应用的基础,我们开发了一个解决方案,它可为用户提供很高的性能及数据吞吐率,同时由于它利用了行业标准平台,故易于支持和维护。"

– Mauro Arigossi, Alfamation

挑战: 创建一系列产品来测试复杂的视频设备,如具有高清晰度、深色和高帧刷新速率等特点的高清晰度(High-Definition,HD)和三维(3D)电视

解决方案: 使用NI FlexRIO来创建FlexMedia V系列产品线,实现一种可以进行高速率、自动化和低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling,LVDS)视频测试的经济合算的解决方案。

成立于1991年的Alfamation公司一直以来秉持科学的热情和知识,在不断发展和不断变化的市场中致力于设计功能测试系统。Alfamation公司使用不拘一格的方法为设计、测试和制造工程师们创造产品和提供服务,并在汽车、消费电子、电信和医疗等行业也多有涉猎。

随着纯平显示技术演化到高清和3D电视技术,工程师们面临着对不断增长的分辨率、色深和更快的帧刷新速率的复杂设备进行快速、准确测试的挑战。我们需要建立高性能的功能测试解决方案,以便工程师们用于测试这些顶级消费电子设备。

使用NI FlexRIO

对FlexMedia V系列设备的设想是为高速、低电压差分信号视频测试创建一系列高性能模块。为了创建这些产品,我们考虑了各种不同的平台,最终选择了PXI平台,因为其紧凑的体积、模块化硬件,行业内广泛认可并可用互补模块。在我们系统的核心,我们使用NI FlexRIO来提供现成的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)来实现高速处理,并使用NI FlexRIO适配器模块开发工具包(Adapter Module Development Kit,MDK)来定制我们的I/O端口至输入到FPGA的视频信号接口。使用NI FlexRIO,我们可以专注于视频测试应用,而不是花费大量时间在数据处理、测试引擎设计或者电脑接口上面。

我们使用NI LabVIEW FPGA模块对FPGA进行编程,它可以使用代码生成技术将图形化代码合成为可在FPGA上执行的二进制文件。 这使我们可以使用框图方法来开发我们的FPGA代码,这种方法更直观地描述了FPGA固有的并行性。我们已经拥有内部VHDL专业知识和我们可以利用的硬件IP核,而LabVIEW FPGA模块又帮助我们提高了生产率。使用基础设施组件中内嵌的LabVIEW FPGA IP包可使我们轻松的集成VHDL IP,如PCI Express总线接口和I/O集成,并可提高图形化代码开发效率。这有助于我们快速定制设备,降低传统FPGA编程的时间和成本。

整体而言,我们估计现在开发具有多个应用程序的完整产品耗时大概是开发一个完全定制产品的耗时的一半。此外,在每个产品的研发中,我们一般只需三到四个工作资源,相对于完全定制产品所需要的,这只是很小的一部分了。

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图1.Alfamation FlexMedia VA-01具有实时分析高清视频比特误码率和像素错误率的特点,以及利用通过工业标准的NI PXI/PXI Express和基于FPGA的NI FlexRIO技术所带来的优异性能。

视频测试解决方案

我们使用具有高数据吞吐能力的PXI Express和具有高端处理能力的NI FlexRIO开发了FlexMedia VA-01视频分析仪和FlexMedia VG-01高清视频发生器,为自动视频测试提供了一个经济合算的解决方案。FlexMedia V系列视频测试模块可以以超过20G比特每秒的速率测试3D和高清电视以及电脑显示器主板,从而使电子制造商显著减少测试时间,同时继续生产高质量产品。

这套经济合算的FlexMedia V系列产品适用于高容量视频生产测试,为高清和3D屏幕测试提供了全面、低功耗的理想解决方案。用户将受益于其人工独立、全自动测量,比人工操作快30秒。因为产品是基于行业标准的PXI平台的,故新系统有助于降低输出制造缺陷,并提供良好的支持和维护。

FlexMedia V系列产品

VA-01视频分析仪具有利用高速LVDS信号采集来执行实时的全高清视频像素和比特误码率分析的特点。它可同时测试多达8个HDTV(包括刷新率为240Hz的1080p视频和最新的刷新率为60Hz的4Kx2K超宽显示器)和多达30位色深。除了多个被测设备的并行处理能力和高视频分辨率,VA-01分析仪还与单槽PXI设计相适应,工程师也可以使用诸如LabVIEW函数库等来实现软件集成。

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图2.使用Alfamation VA-01、NI PXI和NI FlexRIO的视频测试解决方案

VG-01高清视频发生器提供高质量的多复合、分量视频生成和数字接口。VG-01发生器可以生成高达30Hz/48位色深的1080p高清视频或60Hz/36位色深的3D视频,并支持HEC、ARC、CEC、DDC以及编码标签比特传输。该系统可支持7+1音频,拥有YPbPr、RGB、RGBS、YC以及CVBS等模拟视频,和6通道视频矩阵视频输出触发器。

结论

FlexMedia VA-01视频分析仪和VG-01高清视频发生器为自动化视频测试提供了一个经济合算的解决方案。通过创建基于PXI和NI FlexRIO的产品,我们开发了一个解决方案,它可以为用户提供很高的性能和数据吞吐率,而由于利用了行业标准平台,故其易于支持和维护。最后,我们使用相对于完全定制解决方案明显更少的时间和更小的团队,完成了这个高性能视频测试产品。

作者信息:
Mauro Arigossi
Alfamation
mauro.arigossi@alfamationglobal.com(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (7/27/2011)
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