基于Benetel的通用測試平臺的數字視頻測試系統

在射頻(RF)和無(wú)線(xiàn)設計、測試系統上，Benetel公司擁有豐富的經(jīng)驗。該公司致力于將高質(zhì)量、高性能的產(chǎn)品提供給全球各行各業(yè)的客戶(hù)群。其中，數字視頻測試占據其很大一部分業(yè)務(wù)范圍，所以靈活的，適應性強，且全面升級的測試系統是該公司需要的來(lái)支持一部分無(wú)線(xiàn)數字視頻流媒體產(chǎn)品。

接收單元接收無(wú)線(xiàn)高清視頻內容，并且使用產(chǎn)生數據內容傳輸的上行信道的多個(gè)無(wú)線(xiàn)數據信道和低速率信道的多輸入多輸出配置對視頻內容進(jìn)行解調，重新產(chǎn)生視頻、音頻和控制信息。接收單元輸出的是數字非壓縮視頻，數字音頻和控制信息，所有的輸出都通過(guò)HDMI連接器。我們通過(guò)高質(zhì)量的電纜，將信號進(jìn)行布線(xiàn)，連接到一對TX(發(fā)送)和RX(接收)的保護屏蔽罩，這對于基于單元測試的空中測試是非常必要的。

圖1 Benetel控制臺

我們的應用需要一個(gè)制造測試系統(MTS)來(lái)測試傳輸單元和接收單元。傳輸單元基于無(wú)線(xiàn)媒體，通過(guò)多個(gè)無(wú)線(xiàn)輸出信道和低速率數據輸出無(wú)線(xiàn)信道的多輸入和多輸出配置來(lái)進(jìn)行調制，并傳輸下行流高清視頻和音頻內容。該制造測試系統的軟件基于Benetel的通用測試平臺，是一個(gè)基于NI TestStand和LabVIEW的功能強大的靈活的軟件核，能夠對需要多線(xiàn)程、數據庫連接和測試固定裝置控制應用程序進(jìn)行積極的支持。

該制造測試系統的硬件是基于NI VideoMASTER的PXI 系統，該硬件系統由NI PXI-6542數字視頻發(fā)生器和邏輯儀模塊組成，而且還支持各種模塊，例如NI PXI-5122 高速率數字分析儀、NI PXI 射頻信號產(chǎn)生器和NI PXI-8430 串口接口模塊。使用制造測試系統可以獨立地對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(dòng)調度功能自動(dòng)地調度并行測試執行順序，提高了測試操作效率，減少了測試消耗時(shí)間并且增加了資源利用率。

利用制造測試系統可以分析任何射頻頻率上信號分辨率為720i/p和1080i/p的各種無(wú)線(xiàn)視頻信號，包括5.8和60GHz。我們?yōu)闇y試系統配置了許多功能，從記錄序列號，配置和軟件版本到視頻和音頻測試，例如水平定時(shí)、信道延遲、彩條、K系數、噪聲譜、失真以及多波群測試。該系統還包括對峰值信噪比(PSNR)算法的高速率自動(dòng)實(shí)現，我們還使用該算法作為圖像重構質(zhì)量的人體感知的近似，以驗證傳輸中的視頻圖像質(zhì)量。

圖2 無(wú)線(xiàn)HDMI數字視頻測試系統框圖

從以往的經(jīng)驗來(lái)看，視頻質(zhì)量驗證一直是一種主觀(guān)科學(xué)。使用NI VideoMASTER可以客觀(guān)地量化和測量大量峰值信噪比數字信號參數，大大地提高了實(shí)現視頻信號質(zhì)量的信心，同時(shí)保持了較高的吞吐量。測試無(wú)線(xiàn)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。

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，快速可靠地將往返于UUT的數據進(jìn)行解析。除了視頻質(zhì)量以外，制造測試系統還可以測量音頻質(zhì)量等參數、接收信號強度和上行流信息。

圖3 峰值信噪比測試中使用的測試模式

使用NI公司工具的優(yōu)勢

與其他方法相比，將相對較低的開(kāi)發(fā)預算的PXI驅動(dòng)與可廣泛使用的LabVIEW內置工具和工具箱進(jìn)行結合，可創(chuàng )建高成本效益的系統。我們使用一個(gè)基于PXI的系統，將所有的模塊化系統需求集成到一個(gè)安裝包中。我們還可以從NI 公司的有效售后支持中獲益

通過(guò)減少測試模式間切換的需要，從而降低了所需要的采樣數量，從整個(gè)測試時(shí)間來(lái)看，NI公司的VideoMASTER發(fā)生器可以節省大量的測試時(shí)間。此外，NI VideoMASTER PXI-6542數字視頻發(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(zhuān)用測試模式，這樣我們就可以開(kāi)發(fā)一個(gè)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用程序都是非常必要的。