專利名稱：產(chǎn)生電視測試信號(hào)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電視測試領(lǐng)域，特別是涉及 一 種產(chǎn)生電視測試信號(hào) 的裝置和方法。
背景技術(shù)：
HDMI較早版本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范的最高色深為24位(R/G/B每種8位 色深)，HDMI 1. 3標(biāo)準(zhǔn)新增了 deep color功能，該功能支持30位、 36位色深(RGB或者YCbCr)，具有該功能的電視能夠傳輸色階更加 精確的圖像，由此使得電視顯示的圖像色彩更加鮮活。
現(xiàn)有電視測試裝置通過直接輸出24位像素測試信號(hào)的方法去檢 測電視是否支持24位色深。由于36位色深比24位色深像素?cái)?shù)據(jù)量 大得多，當(dāng)采用直接輸出36位像素測試信號(hào)的方法去檢測電視是否 支持36位色深時(shí)，需要很長的時(shí)間來傳輸包含大量像素?cái)?shù)據(jù)的測試 信號(hào)，給測試帶來不便，并且還需要測試裝置有較大的存儲(chǔ)空間來 存儲(chǔ)用來測試的圖像數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供的產(chǎn)生電視測試信號(hào)的裝置和方法，能 使用像素?cái)?shù)據(jù)小的測試信號(hào)對電視進(jìn)行檢測，減少傳輸時(shí)間，節(jié)省 存儲(chǔ)空間。
本發(fā)明提供的產(chǎn)生電視測試信號(hào)的裝置，包括接口單元101, 用于接收來自外部裝置的測試信號(hào)和指令；指令傳遞單元102,用于 傳遞從接口單元101接收的指令；存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103，用于存儲(chǔ)從接 口單元101接收的測試信號(hào)；信號(hào)生成單元1(M,用于將存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單 元103傳輸過來的測試信號(hào)轉(zhuǎn)換為所需像素的測試信號(hào)，以及用于直接生成測試信號(hào)；編碼單元105,用于將信號(hào)生成單元104傳遞過 來的測試信號(hào)編碼為電視可播放的信號(hào)；處理器單元106,用于根據(jù) 指令傳遞單元102傳遞的指令對接口單元1Q1、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103、 信號(hào)生成單元104和編碼單元1Q5進(jìn)行控制。
其中，所述信號(hào)生成單元104采用FPGA芯片。
其中，還包括音頻處理單元107。
其中，所述音頻處理單元107包括依次連接的SPDIFIN光纖數(shù) 字輸出端口、差分信號(hào)收發(fā)器、信號(hào)切換芯片，其中，所述差分信 號(hào)收發(fā)器與接口單元101連接，信號(hào)切換芯片和編碼單元105連接。
本發(fā)明提供的產(chǎn)出電視測試信號(hào)的方法，包括以下步驟A.接 收測試信號(hào)和指令；B.根據(jù)指令中對輸出測試信號(hào)的像素要求將測 試信號(hào)轉(zhuǎn)換為所需特定像素測試信號(hào)；C.將轉(zhuǎn)換后的測試信號(hào)編碼 為所需格式輸出。
其中，步驟B中所述轉(zhuǎn)換包括將接收的測試信號(hào)通過系數(shù)變 換轉(zhuǎn)換為特定像素測試信號(hào)。
其中，所述通過系數(shù)變換轉(zhuǎn)換的步驟包括測試信號(hào)中的黑電 平信號(hào)變換為16 x (2n-1) / (2m-l)，測試信號(hào)中的白電平信號(hào)變 換為2 35 x ( 2n-l ) / ( 2m-l ),所述m為接收的測試信號(hào)像素單色色 深比特位，n為所轉(zhuǎn)換后的測試信號(hào)特定像素單色色深比特位。
其中，所述接收的測試信號(hào)為24位像素測試信號(hào)，所述轉(zhuǎn)換的 特定像素測試信號(hào)為30或36位像素測試信號(hào)。
其中，步驟C所述編碼包括編碼生成符合HDMI1. 3標(biāo)準(zhǔn)的TMDS 測試信號(hào)。
其中，所述步驟B為根據(jù)指令生成所需特定像素的測試信號(hào)。 由此可知，本發(fā)明提供的產(chǎn)生電視測試信號(hào)的裝置和方法，能
使用像素?cái)?shù)據(jù)小的測試信號(hào)對電視進(jìn)行檢測，減少傳輸時(shí)間，節(jié)省
存儲(chǔ)空間。


5圖1為產(chǎn)生電視測試信號(hào)的裝置原理圖2為產(chǎn)生電視測試信號(hào)的電路框圖3為產(chǎn)生24位像素測試信號(hào)的方法流程圖4為產(chǎn)生36位像素測試信號(hào)的另一方法流程圖5為色深檢測圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1示出了本發(fā)明提供的產(chǎn)生電視測試信號(hào)的裝置原理圖， 如圖所示，本發(fā)明包括接口單元101、電源單元(圖中未示出)，還 包括指令傳遞單元102、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103、信號(hào)生成單元104、編 碼單元105和處理器單元106;其中，指令傳遞單元102、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) 單元103、信號(hào)生成單元104和編碼單元105依次連接，并分別與處 理器單元106連接。在接口單元101和編碼單元105之間還連接有 音頻處理單元107。
其中，未圖示的電源單元用于供給其他各個(gè)單元相應(yīng)的工作電 壓，接口單元101用于接收來自外部裝置的測試信號(hào)和指令，指令 傳遞單元102用于傳遞從接口單元101接收的指令；存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元 103用于存儲(chǔ)從接口單元101接收的測試信號(hào)；信號(hào)生成單元104 用于變換存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103傳輸過來的測試信號(hào)，例如將24位像素 測試信號(hào)變換為30位像素測試信號(hào)，還可以用來直接生成deep color測試信號(hào)；編碼單元105用于將信號(hào)生成單元104傳遞過來的 測試信號(hào)進(jìn)行編碼，生成電視可播放的信號(hào)；處理器單元106用于 對接口單元101、指令傳遞單元102、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103、信號(hào)生成 單元104和編碼單元105進(jìn)行控制；音頻處理單元107用于輸出音 頻信號(hào)。
下面結(jié)合圖2和圖3介紹本發(fā)明裝置對接收的信號(hào)進(jìn)行變換生 成deep color測試信號(hào)的工作原理，包括以下步驟
步驟31:接口單元101接收來自外部裝置的指令和24位像素測 試信號(hào)，將測試信號(hào)傳給存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103、指令數(shù)據(jù)傳給指令傳遞
6單元1Q2。處理器單元106從指令傳遞單元102獲得相應(yīng)的指令后， 處理器單元106對存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103發(fā)出數(shù)據(jù)取出指令，將測試信 號(hào)由存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103中取出并將數(shù)據(jù)傳給信號(hào)生成單元104,從存 儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103取出的是數(shù)字圖像信號(hào)，該信號(hào)包括24位像素測試 信號(hào)、行同步信號(hào)、場同步信號(hào)、數(shù)據(jù)有效信號(hào)及時(shí)鐘信號(hào)。
步驟32:處理器單元106對信號(hào)生成單元104發(fā)出對24位像素 測試信號(hào)進(jìn)行系數(shù)變換的指令，信號(hào)生成單元104將黑電平信號(hào)變 換為16 x變換系數(shù)，白電平信號(hào)變換為235 x變換系數(shù)，
步驟33:編碼單元105對系數(shù)變換后的deep color測試信號(hào)的
進(jìn)行編碼，生成符合HDMI1. 3標(biāo)準(zhǔn)的高清TMDS測試信號(hào)，
步驟34:輸出編碼后的測試信號(hào)，即輸出TMDS測試信號(hào)給HDMI
連接器。
在上述過程中，處理器單元106將存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103、信號(hào)生成 單元104及編碼單元105的反饋信息通過指令傳遞單元102傳給接 口單元101。
經(jīng)過上述變換后的信號(hào)，并不會(huì)使電視圖像呈現(xiàn)真正意義上的 深彩色，其意義在于使電路中的30或36條數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)都可以 出現(xiàn)實(shí)時(shí)的變化，便于電視進(jìn)行電路測量，且不會(huì)影響原有24位數(shù) 據(jù)呈現(xiàn)的圖像效果。
下面再結(jié)合圖2和圖4介紹本發(fā)明裝置內(nèi)部生成36位像素測試 信號(hào)的工作原理，包括以下步驟
步驟41:接口單元101接收來自外部裝置的產(chǎn)生36位像素測試 信號(hào)的指令，并將指令數(shù)據(jù)傳給指令傳遞單元102;處理器單元106 從指令傳遞單元102獲得相應(yīng)的指令后，對信號(hào)生成單元104發(fā)出 生成deep color測試信號(hào)的指令、生成信號(hào)種類，如純色、黑白或 彩條等的指令和生成信號(hào)所對應(yīng)的視頻信號(hào)接口標(biāo)準(zhǔn)。
步驟42:信號(hào)生成單元1Q4按指令生成36位像素測試信號(hào)。首 先信號(hào)生成單元104根據(jù)選定的視頻信號(hào)接口標(biāo)準(zhǔn)，將輸入CLOCK 經(jīng)內(nèi)部PLL調(diào)整為精確的標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)鐘頻率，隨后信號(hào)生成單元l(H開始對當(dāng)前輸出的幀數(shù)、場數(shù)、行數(shù)和周期數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并根據(jù)選
定的視頻信號(hào)接口標(biāo)準(zhǔn)輸出當(dāng)前幀、行、場、周期數(shù)對應(yīng)的deep color數(shù)據(jù)信號(hào)(DATA)，行同步信號(hào)(HSYNC),場同步信號(hào)(VSYNC) 和數(shù)據(jù)使能信號(hào)(DE信號(hào))。并把上述數(shù)據(jù)信號(hào)輸送給HDMI編碼單元 105。
步驟43:由編碼單元105對deep color測試信號(hào)的進(jìn)行編碼。 步驟44:輸出編碼后的測試信號(hào)，即輸出符合HDMI1. 3標(biāo)準(zhǔn)的 TMDS信號(hào)給HDMI連接器。
圖2示出了本發(fā)明提供的產(chǎn)生電視測試信號(hào)的電路框圖。如圖 所示，電源單元提供的工作電壓包括1. 2V， 1. 8V, 2. 5V, 3. 3V, 5V等。 接口單元101與指令傳遞單元102連接，其中所述接口單元101采 用PCI接口，所述指令傳遞單元102由依次連接的PCI傳輸芯片 PCI9054、 CPLD控制電路和雙端口 RAM ( DPRAM )組成，所述PCI傳 輸芯片PCI9054和雙端口 RAM (DPRAM)分別與與存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103 連接，其中存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103以XC3S500E FPGA芯片為核心，所述 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元1Q3與處理器單元106連接。所述處理器單元1G6采 用芯片89V58RD2。處理器單元106還連接有信號(hào)生成單元104和編 碼單元105，其中信號(hào)生成單元104采用型號(hào)為EP2C8F256C7的FPGA 芯片，其內(nèi)具有變換系數(shù)，其中24位/30位變換系數(shù)=1 023/255, 24 位/36位變換系數(shù)=4095/255,編碼單元105采用芯片SII9134CTU。 編碼單元105與信號(hào)生成單元1G4連接，編碼單元105對經(jīng)過信號(hào) 生成單元104的像素測試信號(hào)進(jìn)行編碼。音頻處理單元107包括差 分信號(hào)收發(fā)器、信號(hào)切換芯片和光纖信號(hào)輸出端口。 SPDIFIN光纖數(shù) 字輸出端口、差分信號(hào)收發(fā)器、信號(hào)切換芯片和編碼單元105依次 連接，差分信號(hào)收發(fā)器與接口單元101連接，其中差分信號(hào)收發(fā)器 釆用芯片SN75179B,信號(hào)切換芯片采用雙路信號(hào)切換芯片CBTD3306。 差分信號(hào)接收器SN75179B直接接收音頻部分的差分信號(hào)，并傳輸給 信號(hào)切換芯片CBTD3306,也可以傳輸給SPDIFIN光纖數(shù)字輸出端口 。 如果將差分信號(hào)傳輸給信號(hào)切換芯片CBTD3306則由后者將差分信號(hào)傳輸給編碼單元105。
下面參考圖2和圖3以變換生成30位DEEP COLOR色深為例介 紹本發(fā)明。PCI傳輸芯片PCI9054接收PCI接口傳輸過來的24位像 素測試信號(hào)和指令，其中指令信號(hào)經(jīng)由CPLD控制電路寫入雙端口 DPSRAM,測試信號(hào)進(jìn)入存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103中的FPGA(XC3S500E)。芯 片89V58RD2首先對存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103發(fā)出數(shù)據(jù)取出指令，由 FPGA(XC3S500E)中將數(shù)據(jù)取出并將數(shù)據(jù)傳送給信號(hào)生成單元104,完 成后，芯片89V58RD2對信號(hào)生成單元104發(fā)出對24位像素測試信 號(hào)進(jìn)行系數(shù)變換的指令，黑電平信號(hào)變換為16 x 1023/255，白電平信 號(hào)變換為235 x 1 023/255,芯片SI 19134CTU對變換后的30位像素測 試信號(hào)的進(jìn)行編碼，生成符合HDMI1. 3標(biāo)準(zhǔn)的高清TMDS測試信號(hào)， 輸出TMDS信號(hào)給HDMI連接器。隨后通過觀測被測試的電視屏幕完 成測試。
接著參考圖2和圖4以內(nèi)部生成36位像素(DEEP COLOR)測試信 號(hào)為例介紹本發(fā)明，單片機(jī)芯片89V58RD2對信號(hào)生成單元104 (型號(hào) 為EP2C8F256C7的FPGA芯片)發(fā)出生成36位像素測試信號(hào)的指令、 生成信號(hào)種類的指令，如純色、黑白或彩條等，和生成信號(hào)所對應(yīng) 的視頻信號(hào)接口標(biāo)準(zhǔn)。隨后FPGA芯片根據(jù)選定的視頻標(biāo)準(zhǔn)，將輸入 CLOCK經(jīng)內(nèi)部PLL調(diào)整為精確的標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)鐘頻率，隨后由FPGA內(nèi) 部預(yù)設(shè)的測試信號(hào)生成邏輯開始對當(dāng)前輸出的幀數(shù)、場數(shù)、行數(shù)和 周期數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)并根據(jù)選定的視頻信號(hào)接口標(biāo)準(zhǔn)每周期輸出當(dāng)前 幀、場、行、周期數(shù)對應(yīng)的36位數(shù)據(jù)信號(hào)(DATA)、行同步信號(hào)(HSYNC)、 場同步信號(hào)(VSYNC)和數(shù)據(jù)使能信號(hào)(DE信號(hào))，上述輸送給HDMI編 碼器芯片SII9134CTU并由其對36位像素測試信號(hào)的進(jìn)行編碼，輸 出符合HDMI1. 3標(biāo)準(zhǔn)的TMDS信號(hào)給HDMI連接器。
下面以測試高清電視格式1920*1080i為例說明(DEEP COLOR)測 試信號(hào)的測試原理。1920*1080i格式的含義為水平方向每行有1920 個(gè)像素，垂直方向整幀為1080行，分兩場顯示，每場顯示540行。 本例中為實(shí)現(xiàn)紅、綠、藍(lán)三色從0到4095的變化，將每場的M0行分成三組分別實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的灰度等級。在0到179行，實(shí)現(xiàn)從0到1365 的變化；在180到359行，實(shí)現(xiàn)從1 366到2730的變化；在360到 539行，實(shí)現(xiàn)從2731到4095的變化。圖5為色深檢測圖，本圖適于 目測，用于檢測數(shù)字電視自HDMI接口輸入的信號(hào)是否能在屏幕上真 實(shí)呈現(xiàn)36位的色深效果。具體測試方法是該圖中的三段灰度級如 果顯示在真正的36位色深的電視屏上，由于每一級灰度只占有一個(gè) 像素，因而在水平方向上會(huì)呈現(xiàn)出平滑的灰度過度，即沒有灰?guī)В?也沒有色帶。滿足該要求，說明該電視為真正的36位色深的電視； 如該電視屏上呈現(xiàn)出4個(gè)像素為同一個(gè)灰度級的有規(guī)律的灰?guī)?，說 明該電視的色彩深度為30位；如該電視屏上呈現(xiàn)出16個(gè)像素為同 一個(gè)灰度級的有規(guī)律的灰?guī)Вf明該電視的色彩深度為24位；如電 視屏上呈現(xiàn)出無規(guī)律的灰?guī)Щ蛏珟дf明該電視線形不好。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明， 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn) 等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生電視測試信號(hào)的裝置，包括接口單元(101)，用于接收來自外部裝置的測試信號(hào)和指令；指令傳遞單元(102)，用于傳遞從接口單元(101)接收的指令；存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元(103)，用于存儲(chǔ)從接口單元(101)接收的測試信號(hào)；信號(hào)生成單元(104)，用于將存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元(103)傳輸過來的測試信號(hào)轉(zhuǎn)換為所需像素的測試信號(hào)，或者用于直接生成測試信號(hào)；編碼單元(105)，用于將信號(hào)生成單元(104)傳遞過來的測試信號(hào)編碼為電視可播放的信號(hào)；處理器單元(106)，用于根據(jù)指令傳遞單元(102)傳遞的指令對接口單元(101)、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元(103)、信號(hào)生成單元(104)和編碼單元(105)進(jìn)行控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)生成單 元(104)采用FPGA芯片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，還包括音頻 處理單元(107)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述音頻處理單 元(107)包括依次連接的SPDIFIN光纖數(shù)字輸出端口 、差分信號(hào)收發(fā) 器、信號(hào)切換芯片，其中，所述差分信號(hào)收發(fā)器與接口單元(101)連 接，信號(hào)切換芯片和編碼單元(10 5)連接。
5. —種產(chǎn)出電視測試信號(hào)的方法，其特征在于，包括以下步驟A. 接收測試信號(hào)和指令；B. 根據(jù)指令中對輸出測試信號(hào)的像素要求將測試信號(hào)轉(zhuǎn)換為所需特定像素測試信號(hào)；C. 將轉(zhuǎn)換后的測試信號(hào)編碼為所需格式輸出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟B中所述轉(zhuǎn) 換包括將接收的測試信號(hào)通過系數(shù)變換轉(zhuǎn)換為特定像素測試信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述通過系數(shù)變 換轉(zhuǎn)換的步驟包括測試信號(hào)中的黑電平信號(hào)變換為16x (2n-l)/(2m-l)，測試信號(hào)中的白電平信號(hào)變換為235 x ( 2n-l) / (2m-1), 所述m為接收的測試信號(hào)像素單色色深比特位，n為所轉(zhuǎn)換后的測試信號(hào)特定像素單色色深比特位。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收的測試 信號(hào)為24位像素測試信號(hào)，所述轉(zhuǎn)換的特定像素測試信號(hào)為30或 36位像素測試信號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟C所述編碼 包括編碼生成符合HDMI1. 3標(biāo)準(zhǔn)的TMDS測試信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟B為 根據(jù)指令生成所需特定像素的測試信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種產(chǎn)生電視測試信號(hào)的裝置，包括接口單元101，用于接收來自外部裝置的測試信號(hào)和指令；指令傳遞單元102，用于傳遞從接口單元101接收的指令；存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103，用于存儲(chǔ)從接口單元101接收的測試信號(hào)；信號(hào)生成單元104，用于變換存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103傳輸過來的測試信號(hào)，并用來直接生成測試信號(hào)；編碼單元105，用于將信號(hào)生成單元104傳遞過來的測試信號(hào)進(jìn)行編碼；處理器單元106用于對接口單元101、指令傳遞單元102、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元103、信號(hào)生成單元104和編碼單元105進(jìn)行控制。還提供了產(chǎn)出電視測試信號(hào)的方法。
文檔編號(hào)H04N17/00GK101651843SQ20081011813
公開日2010年2月17日 申請日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者柳玉華, 王學(xué)宏 申請人:北京牡丹視源電子有限責(zé)任公司