挑戰(zhàn):
開發(fā)一個制造測試系統(tǒng)(MTS),該系統(tǒng)可根據(jù)目前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),測試無線HDMI多輸入多輸出(MIMO)產(chǎn)品,并消除判斷視頻傳輸質(zhì)量時的人工介入需求。
解決方案:
使用NI PXI 、NI VideoMASTER、NI LabVIEW和NI TestStand管理軟件,開發(fā)一個驗證數(shù)字視頻信號參數(shù)的自動化系統(tǒng),驗證范圍從信道延遲測量和顏色驗證,到同步脈沖定時、噪聲譜和非線性測量。
“使用基于NI TestStand軟件的通用軟件平臺, Benetel公司從根本上將新項目開發(fā)時間縮短了75%,并更加易于生產(chǎn)高質(zhì)量、高可靠性的最終產(chǎn)品。”
Benetel公司在射頻(RF)和無線設(shè)計、測試系統(tǒng)上擁有豐富的經(jīng)驗,我們致力于將高質(zhì)量、高性能的產(chǎn)品提供給全球各行各業(yè)的客戶群。數(shù)字視頻測試占據(jù)我們很大一部分業(yè)務(wù)范圍,需要靈活的,適應(yīng)性強(qiáng),且全面升級的測試系統(tǒng)來支持一部分無線數(shù)字視頻流媒體產(chǎn)品。
我們的應(yīng)用需要一個制造測試系統(tǒng)(MTS)來測試傳輸單元和接收單元。傳輸單元基于無線媒體,通過多個無線輸出信道和低速率數(shù)據(jù)輸出無線信道的多輸入和多輸出配置來進(jìn)行調(diào)制,并傳輸下行流高清視頻和音頻內(nèi)容。
接收單元接收無線高清視頻內(nèi)容,并且使用產(chǎn)生數(shù)據(jù)內(nèi)容傳輸?shù)纳闲行诺赖亩鄠€無線數(shù)據(jù)信道和低速率信道的多輸入多輸出配置對視頻內(nèi)容進(jìn)行解調(diào),重新產(chǎn)生視頻、音頻和控制信息。接收單元輸出的是數(shù)字非壓縮視頻,數(shù)字音頻和控制信息,所有的輸出都通過HDMI連接器。
我們將制造測試系統(tǒng)軟件基于Benetel的通用測試平臺,該軟件是一個基于NI TestStand 軟件和LabVIEW 軟件,功能強(qiáng)大的,靈活的軟件核,能夠?qū)π枰嗑€程,數(shù)據(jù)庫連接和測試固定裝置控制應(yīng)用程序進(jìn)行積極地支持。
我們將制造測試系統(tǒng)硬件基于NI VideoMASTER 硬件的NI PXI 系統(tǒng),該硬件系統(tǒng)由NI PXI-6542數(shù)字視頻發(fā)生器和邏輯儀模塊組成,而且還支持各種模塊,如NI PXI-5122 高速率數(shù)字分析儀,NI PXI 射頻信號產(chǎn)生器和NI PXI-8430 串口接口模塊。我們通過高質(zhì)量的電纜,將信號進(jìn)行布線,連接到一對TX(發(fā)送)和RX(接收)的保護(hù)屏蔽罩,這對于基于單元測試的空中測試是非常必要的。
我們可以使用制造測試系統(tǒng),獨立地對TX和RX中的UUTs進(jìn)行測試。這種并行測試方法,形成了Benetel的生產(chǎn)測試策略的核心部分,大大地提高了整體的吞吐量。使用NI公司的TestStand軟件中的自動調(diào)度功能通過自動地調(diào)度并行測試執(zhí)行順序,還提高了測試操作效率,減少了測試消耗時間和增加了資源利用率。
我們使用制造測試系統(tǒng)來分析任何射頻頻率上,信號分辨率為720i/p和1080i/p的各種無線視頻信號,包括5.8和60GHz。我們?yōu)闇y試系統(tǒng)配置了許多功能,從記錄序列號,配置和軟件版本到視頻和音頻測試,如水平定時、信道延遲、彩條、K系數(shù)、噪聲譜、失真,和多波群測試。該系統(tǒng)還包括對峰值信噪比(PSNR)算法的高速率自動實現(xiàn),我們還使用該算法作為圖像重構(gòu)質(zhì)量的人體感知的近似,以驗證傳輸中的視頻圖像質(zhì)量。
測試無線和其他視頻信號的主要生產(chǎn)要求是對傳輸視頻和音頻的質(zhì)量檢驗。從以往的經(jīng)驗來看,視頻質(zhì)量驗證一直是一種主觀科學(xué)。曾嘗試將這種特殊的測試需求進(jìn)行自動化的努力,繼續(xù)需要依靠人工介入,用明顯對吞吐量的效果以維持質(zhì)量在一個可接受的水平。使用NI VideoMASTER客觀地量化和測量大量峰值信噪比數(shù)字信號參數(shù),我們大大地提高了對實現(xiàn)視頻信號質(zhì)量的信心,同時保持了較高的吞吐量。
除了視頻質(zhì)量以外,制造測試系統(tǒng)還測量音頻質(zhì)量等參數(shù),接收信號強(qiáng)度和上行流信息。這些測試需求充分利用了LabVIEW和NI TestStand軟件的串行接口工具和字符串處理功能的優(yōu)勢,快速可靠地將往返于UUT的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。
使用NI公司工具的優(yōu)勢
我們使用一個基于PXI的系統(tǒng),將所有的模塊化系統(tǒng)需求集成到一個安裝包中。與其他方法相比,將相對較低的開發(fā)預(yù)算的PXI驅(qū)動與可廣泛使用的LabVIEW內(nèi)置工具和工具箱進(jìn)行結(jié)合,可創(chuàng)建高成本效益的系統(tǒng)。我們還可以從NI 公司的有效售后支持中獲益。此外,NI VideoMASTER PXI-6542數(shù)字視頻發(fā)生器可輕松與Benetel通用測試平臺進(jìn)行交互,從而可以使用專用測試模式,這樣我們可以開發(fā)一個單獨的模式,將所有的組件組合在一起,這對任何視頻或圖像測試應(yīng)用程序是非常必要的。通過減少測試模式間切換的需要,從而降低了所需要的采樣數(shù)量,從整個測試時間來說,NI公司的VideoMASTER發(fā)生器可以節(jié)省大量的測試時間。
圖1:Benetel控制臺
圖2:無線HDMI數(shù)字視頻測試系統(tǒng)框圖
圖3:峰值信噪比測試中使用的測試模式