CN104469349B - 一种检测视频源产生的mipi视频信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于液晶模组的显示领域和测试领域，具体涉及一种检测视频源产生的MIPI视频信号的方法。它包括以下步骤：步骤1，对MIPI视频信号的电气特性进行检测，输出MIPI电气检测结果；步骤2，接收MIPI视频信号，将MIPI的HS信号转化为RGB视频信号；步骤3，若所述MIPI电气检测结果为MIPI视频信号质量达标，则先缓存RGB视频信号中的每帧RGB数据，然后将缓存好的每帧RGB数据依次与原始图像数据进行对比检测，输出图像数据检测结果。本发明能对视频源产生的MIPI视频信号进行检测，操作简单、经济实用，不仅集成度高，工作可靠、抗干扰能力强，而且还能提升MIPI液晶模组的检测可靠性和效率，降低其设备成本和生产成本。

Description

一种检测视频源产生的MIPI视频信号的方法

技术领域

本发明属于液晶模组的显示领域和测试领域，具体涉及一种检测视频源产生的MIPI视频信号的方法。

背景技术

液晶显示模组(Liquid Crystal Display Module，以下简称模组)及其相关的液晶显示设备(以下简称设备)的使用已十分普遍，同时也由于MIPI(Mobile Industry Processor Interface移动产业处理器接口)信号稳定可靠、传速率高、功耗较低，很多模组及设备都通过采用该信号作为接收视频图像的显示接口。

在模组及其设备进行生产、调试、显像过程时需要通过视频图像信号源或视频转接板(以下均简称视频源)产生MIPI视频信号给其提供模组显示信号的来源，因此确保视频源产生的视频信号正确性和可靠性是保障模组显示的前提。

目前，市场上针对视频源领域尚无统一标准确保输出的MIPI视频信号的正确性、可靠性，对视频源输出的图像信号的检测均通过人眼对所显示的图像像素逐一识别，手动切图持续判断。这种检测方式操作人员不仅容易误判，在出现显示问题时很难定位原因所在；并且通过人眼识别容易受到人的主观影响，操作人员长期对着图像，眼睛极易疲劳，这些都会对检测结果造成影响；当更换模组时需重新搭建测试平台，从而导致效率低下，操作繁琐。

因此需要一种技术方案能可靠、无误、高效的对视频源产生的MIPI图像信号进行检测，无需人为判断。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种检测视频源产生的MIPI视频信号的方法，其具有可靠性高、无误判，操作简单、检测效率高、成本低的特点。

本发明采用的技术方案是：一种检测视频源产生的MIPI视频信号的方法，包括以下步骤：

步骤1，根据MIPI电气检测控制信号对MIPI视频信号的电气特性进行采样，获取MIPI视频信号的电气参数与MIPI电气参数基准进行对比检测，若MIPI视频信号的电气参数在MIPI电气参数基准的范围内，则MIPI电气检测达标，否则MIPI电气检测不达标，停止该MIPI视频信号的检测；

步骤2，将MIPI视频信号分离成HS信号和LP信号，若MIPI电气检测达标，则根据LP信号的不同电平值分别接收HS信号和LP信号；当LP信号的电平值为高电平时，接收LP信号对其进行解码，得到其开屏指令与MIPI开屏指令集进行对比检测，输出LP数据检测结果；当LP信号的电平值为低电平时，接收HS信号，将HS信号转化为RGB视频信号；

步骤3，若MIPI电气检测达标，则产图像数据检测控制信号，开始依次缓存所述RGB视频信号中的每帧RGB数据；产生原始图像读取控制信号，开始缓存原始图像数据，然后根据原始图像水平分辨率、垂直分辨率将缓存好的每帧RGB数据依次与原始图像数据进行对比检测，输出图像数据检测结果，所述检测的对象包括RGB数据的每个像素大小和像素位置。

进一步地，所述步骤1中在对MIPI视频信号的电气特性进行采样之前，先根据MIPI视频信号的特性，接收MIPI电气参数基准、MIPI接收匹配参数、MIPI数据LANE数设置和MIPI数据6/8/10bit设置；接收原始图像数据；设置原始图像水平分辨率、垂直分辨率；输出MIPI接收匹配参数、MIPI电气参数基准、MIPI数据LANE数设置和MIPI数据6/8/10bit设置，产生所述MIPI电气检测控制信号。

进一步地，所述步骤1中对MIPI视频信号的电气特性进行采样包括分别对HS信号和LP信号的电气特性进行采样，所述MIPI电气参数基准包括HS电气参数基准和LP电气参数基准，采样的HS信号和LP信号的电气参数分别与HS电气参数基准和LP电气参数基准进行对比检测。

进一步地，所述步骤2中接收HS信号将HS信号转化为RGB视频信号的过程包括：通过HS时钟对HS数据进行解串得到并行解串数据，根据MIPI数据LANE数设置对并行解串数据进行解包，根据MIPI数据6/8/10bit设置将解包的数据转化为RGB数据。

进一步地，所述解包的过程为根据MIPI的DSI协议恢复图像的行、场、数据并行总线信号，若解包后的数据与其传输时所附带的ECC、CRC校验值相同则仍为MIPI数据，传输正确，否则传输错误，输出MIPI HS数据检测结果。

进一步地，所述步骤3中依次缓存每帧RGB数据以及将缓存好的每帧RGB数据依次与所述原始图像数据进行对比检测的过程包括：先缓存第n帧RGB数据，第n帧RGB数据缓存完成后，继续缓存第n+1帧RGB数据；在缓存第n+1帧RGB数据的同时，将第n帧RGB数据与缓存好的原始图像数据进行对比检测，第n帧RGB数据检测完成后，第n+1帧RGB数据缓存完；此时继续检测第n+1帧RGB数据，缓存第n+2帧RGB数据；之后按RGB数据的传输顺序依次进行检测，直到当前MIPI视频信号检测完成，其中n为正整数。

进一步地，所述每帧RGB数据与原始图像数据进行检测之前，先分别依次读取RGB数据的每行数据与原始图像数据的每行数据，将读取到的每行RGB数据和每行原始图像数据进行同步操作，使其同步输出。

更进一步地，所述当前MIPI视频信号检测完成后，清除之前缓存的所有RGB数据，之后再重新缓存下一幅图像的MIPI视频信号所转化的RGB视频信号。

本发明的有益效果在于：

本发明能对视频源产生的MIPI视频信号进行检测，本发明通过设置，能很好的适应于不同的MIPI传输特性、视频信号的色阶、传输方式、编码方式等不同特性。

本发明可对视频源产生的MIPI视频信号的电气特性进行检测，通过输入MIPI电气参数标准，在本发明中经过比对得到检测结果并输出显示。

本发明可对视频源产生的MIPI视频信号的图像数据检测，通过预先缓存每帧图像数据并和原始视频图像对比，从而判断出每个像素是否输出正确，每帧图像均可进行检测。

本发明可对最高的MIPI视频分辨率检测，不仅集成度高，工作可靠、抗干扰能力强，而且操作简单、经济实用，不仅能提升MIPI液晶模组的检测可靠性和效率，降低其设备成本和生产成本，也将进一步提高相关显示设备的普及。

本发明可通过用FPGA(现场可编程逻辑阵列)芯片、DDR(Double DateRate双数据速率)存储芯片、A/D(模拟/数字)转换芯片来实现所述全部功能；上述器件均是市场常见芯片，它们不仅工作稳定、实现容易，而且价格便宜，避免了因使用各种专用芯片而导致的设计复杂、稳定性差、设计成本高等问题。

附图说明

图1为本发明的检测流程图。

图2为本发明的结构框图。

图3为图2中MIPI传输模块和MIPI接收模块的电路方框图。

图4为图2中RGB数据检测模块的电路方框图。

图5为图2中检测控制模块的电路方框图。

图中：1-MIPI传输模块，11-MIPI信号转换模块，12-MIPI HS信号电气采样和量化模块；13-MIPI LP信号电气采样与量化模块；14-MIPI信号电气检测模块；

2-MIPI接收模块，21-MIPI状态控制模块，22-MIPI传输解串模块，23-MIPI LP数据解包模块，24-MIPI HS数据LANE解包模块，25-MIPI HS数据转RGB数据模块，26-MIPI开屏指令缓存模块；

3-RGB数据检测模块，31-RGB信号缓存控制模块，32-RGB帧数据缓存第一模块，33-RGB帧数据缓存第二模块，34-原始图像缓存控制模块，35-原始数据图像缓存第一模块，36-原始数据图像缓存第二模块，37-RGB数据检测模块，38-信号检测结果输出模块，39-数据检测FIFO模块；

4-检测控制模块，41-以太网、RS232、RS485接口模块，42-USB、SD卡接口模块，43-上层配置模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1-5所示，本发明的检测视频源产生的MIPI视频信号的方法包括以下步骤：

在上层PC机中设置控制参数，PC控制参数设置和被检测视频源相同，控制参数包括：MIPI接收匹配参数，MIPI电气参数基准(最大电压、最小电压、过冲、下冲，电流等)，MIPI开屏指令集、MIPI数据LANE数设置和MIPI数据6/8/10bit设置，被测图像水平分辨率、垂直分辨率(也是原始图像的分辨率)。上述PC控制参数通过以太网或RS232、RS485串口线送入检测控制模块4。

通过以太网、RS232、RS485接口模块41接收上述含有PC控制参数的以太网、串口信号并恢复出其参数送入上层配置模块43。PC机控制上层配置模块43将其分发到其他各功能模块。当各功能模块完成相应设置和初始化后，上层PC机将MIPI开屏指令集通过检测控制模块4送入MIPI开屏指令缓存模块26，上层配置模块43产生MIPI电气检测控制信号给MIPI信号电气检测模块14，先对被检测视频源的MIPI信号电气特性检测。当电气检测结果在MIPI电气参数基准的范围内时再进行图像数据检测。进行检测时，被检测视频源读取原始图像并产生MIPI视频信号将其输出到MIPI传输模块1。

步骤1，根据上层配置模块43发送的MIPI电气检测控制信号对MIPI视频信号的电气特性进行采样，获取MIPI视频信号的电气参数与MIPI电气参数基准进行对比检测，输出MIPI电气检测结果信号。

因MIPI信号在传输时为LP(Low Power)和HS(High Speed)状态，其两者的电平标准、传输参数均不同，故分别通过MIPI HS信号电气采样和量化模块12、MIPI LP信号电气采样与量化模块13来分别对这两者状态进行采样，并通过AD转换芯片将所采样信号(模拟量)进行量化，即转换成不同大小的数字bit值，并将量化的数值送入MIPI信号电气检测模块14，使之和MIPI电气基准参数(包括MIPI HS电气参数基准和MIPI LP电气参数基准)比较，并将检查结果送入模块38。当电气检测达标后自动进行MIPI数据检测。

MIPI信号电气检测模块14在接收到检测控制模块4发出的MIPI电气检测控制信号和MIPI电气参数基准后，将采样的MIPI信号的电气数值与MIPI电气参数基准进行对比。若MIPI采样数值在MIPI电气参数基准的最大值与最小值之间则表示MIPI视频信号电气质量达标，否则MIPI视频信号电气质量不达标。然后将检测结果(即列表说明哪些参数达标与否)送给信号检测结果输出模块38，之后一路送给模块43并经由以太网、RS232、RS485接口模块41回传给PC机显示结果，另一路产生显示信号送入自带显示屏5显示出来。

步骤2，将MIPI视频信号分离成HS信号和LP信号，若MIPI电气检测达标，则根据LP信号的不同电平值分别接收HS信号和LP信号；当LP信号的电平值为高电平时，接收LP信号对其进行解码，得到其开屏指令与MIPI开屏指令集进行对比检测，输出LP数据检测结果；当LP信号的电平值为低电平时，接收HS信号，将HS信号转化为RGB视频信号；

MIPI信号转换模块11根据上层配置模块43发送的MIPI接收匹配参数将输入的含有HS和LP状态的MIPI视频信号分离成专门的HS信号(LVDS信号)和LP信号(LVCMOS信号)。其中HS信号包括HS时钟和数据(LANE数为0～3，LANE数设置由上层控制)。HS信号和LP信号分别送入MIPI状态控制模块21和MIPI传输解串模块22。LP信号的不同的电平值顺序表示不同的传输状态，当MIPI状态控制模块21检测到LP信号的电平值为高电平时表示传输LP数据(即传输的是LP电气特性的开屏指令)，则将LP信号输入到MIPI LP数据解包模块23中根据LPDT协议进行解码得到其开屏指令，在解码得到每个开屏指令后，将该开屏指令和已缓存到MIPI开屏指令缓存模块26中MIPI开屏指令集的相应的开屏指令进行对比检测，并把检测结果通过MIPI状态控制模块21传给信号检测结果输出模块38。

当MIPI状态控制模块21检测到LP信号的电平值为低电平，即表示HS传输时，则控制MIPI HS数据LANE解包模块24开始接收MIPI HS数据。在此之前，MIPI传输解串模块22已将其HS数据通过HS时钟解串成并行字节(MIPI信号在传输时是串行数据传输方式)。MIPI HS数据LANE解包模块24根据MIPI数据LANE数设置对相应的LANE的并行解串数据进行解包。解包的操作过程为：根据MIPI的DSI(Display Serial Interface)协议，恢复图像的行、场、数据并行总线信号。如果MIPI HS数据LANE解包模块24检测到所解包的数据和其传输时所附带的ECC、CRC校验值相同则确定MIPI数据传输正确，否则错误，并通过MIPI状态控制模块21将HS数据检测结果送给信号检测结果输出模块38。之后再将解包的数据送入MIPI HS数据转RGB数据模块25，根据上层配置模块43发送的MIPI数据6/8/10bbit设置转换成完整的RGB数据，输出至RGB数据检测模块3。

步骤3，若上层配置模块43接收的MIPI电气检测结果为MIPI视频信号质量达标，则产图像数据检测控制信号，开始依次缓存所述RGB视频信号中的每帧RGB数据；产生原始图像读取控制信号，开始缓存原始图像数据，然后根据原始图像水平分辨率、垂直分辨率将缓存好的每帧RGB数据依次与所述原始图像数据进行对比检测，输出图像数据检测结果，所述检测的对象包括RGB数据的每个像素大小和像素位置。

当MIPI电气达标后，上层配置模块43通过USB、SD卡接口模块42读取原始图像(原始图像和被检测视频源为同一图像)并产生原始图像读取控制信号给原始图像缓存控制模块34使其缓存该图像。原始图像缓存控制模块34将该原始图像先缓存到原始数据图像缓存第一模块35中，当检测下一幅原始图像时则缓存到原始数据图像缓存第二模块36，两个模块做乒乓操作采用高速DDR存储芯片，从而可无停顿的实时检测不同图像数据。

RGB数据检测模块3对接收的RGB图像数据先缓存再检测，并将检测结果输出给显示屏5显示和经模块43送入到PC机上显示。当RGB数据检测模块37收到图像数据检测控制信号时则发送操作控制信号启动RGB信号缓存控制模块31接收RGB视频信号。当RGB信号缓存控制模块31接收到一个新的帧图像(即发现有VSYNC从高电平到低电平的跳变)，则将该帧图像数据缓存到RGB帧数据缓存第一模块32，当该帧(即当前帧，以下称第n帧，n为正整数)数据全部缓存到RGB帧数据缓存第一模块32后，随即继续缓存第n+1帧到RGB帧数据缓存第二模块33中，同时通知RGB数据检测模块37第n帧数据缓存完成需对其进行检测；当RGB数据检测模块37对RGB帧数据缓存第一模块32中缓存的第n帧数据进行检测时，同时RGB信号缓存控制模块31将第n+1帧RGB数据继续缓存到RGB帧数据缓存第二模块33；当第n+1帧RGB数据缓存完成后，RGB数据检测模块37已完成对RGB帧数据缓存第一模块32中缓存数据的检测，此时再继续对RGB帧数据缓存第二模块33中的缓存数据进行检测。即RGB信号缓存控制模块31和RGB数据检测模块37分别交替的缓存、检测第n、n+1帧RGB数据，即进行缓存/检测之间的乒乓操作，这样可无停顿的不断检测每帧数据，提高了检测效率和可靠性。RGB帧数据缓存第一模块32、RGB帧数据缓存第二模块33、原始数据图像缓存第一模块35、原始数据图像缓存第二模块36均可通过DDR存储芯片实现，从而实现大分辨率大数据量、高读写操作、高可靠性操作。

当RGB数据检测模块37对RGB数据进行检测时，先分别发送操作控制信号操作原始图像缓存控制模块34、RGB信号缓存控制模块31读取所缓存好的当前原始图像数据和第n帧被检测RGB数据。由于缓存模块为相同速率DDR存储芯片所实现，但每个DDR器件因其自身生产工艺和个体差异，导致其读写操作速度并非完全相同。因此为确保可靠检测，被从缓存模块中读取的数据需再被存入数据检测FIFO模块39相应的FIFO(FirstInput First Output)中，数据检测FIFO模块39有两个FIFO来分别存入原始图像数据和被检测RGB数据。RGB数据检测模块37根据所配置的水平分辨率(即一行图像数据个数)通过操作原始图像缓存控制模块34、RGB信号缓存控制模块31写入一行原始图像数据和一行被测RGB数据到各自FIFO中，之后则同时读取此两个FIFO中的数据进行比较，并记录比较的像素大小结果(相同则表示正确，否则表示错误)和对比的像素位置(第几行的第几个像素，X、Y坐标)并将其结果和位置送给信号检测结果输出模块38。由于在FIFO中又缓存一次，可同时同步的读取数据，因此在对比数据时可采用流水线方式操作，即连续不断的读取比较，且在不断将数据写入到FIFO，整个读写比较过程无停顿。

当原始数据图像缓存第一模块35将最后的原始图像数据写入到FIFO中且在RGB数据检测模块37比较完成后，若RGB信号缓存控制模块31第n帧相应的也是最后的数据比较完成，且中间比较过程没有错误，则认为该帧MIPI图像输出正确，然后继续检测第n+1帧数据。若当RGB信号缓存控制模块31在最后原始图像数据比较完后仍有数据待检测，则认为图像分辨率错误，并将RGB数据检测结果送给信号检测结果输出模块38传给上层PC机，并停止后续图像的比较(无法判断被检测图像分辨率，比较无意义)。若当图像数据的分辨率检测正确，而在中间图像某些像素错误则仍继续检测第n+1帧。

信号检测结果输出模块38将MIPI数据检测结果(MIPI HS数据检测结果和MIPI LP数据检测结果)、图像数据检测结果和MIPI电气检测结果进行转换成适合显示屏5的接口数据送其显示，同时转换成上层软件可识别的协议格式经检测控制模块4送给上层PC机处理。

当前一幅图像检测完成后，在被测视频源换下一幅图像输出前，上层PC机先产生切换图像命令给上层配置模块43。上层配置模块43通过USB、SD卡接口模块42将下一幅原始图像传给原始图像缓存控制模块34缓存到原始数据图像缓存第二模块36中(原始数据图像缓存第一模块35缓存的是当前原始图像)。当完成缓存后产生切换图像控制信号(包含在图像数据检测控制信号中)给RGB数据检测模块37，同时被测视频源开始发出下一幅图像的MIPI视频信号。RGB数据检测模块37在收到切换图像控制信号时则仍完成当前图像所缓存在RGB帧数据缓存第一模块32、RGB帧数据缓存第二模块33中的当前n帧和n+1帧RGB数据的比较，之后操作RGB信号缓存控制模块31将RGB帧数据缓存第一模块32、RGB帧数据缓存第二模块33清零，之后的图像数据检测过程与上述相同。考虑到视频源发下一图像的MIPI视频信号的过程会有延时，故也控制RGB信号缓存控制模块31延时约半帧的传输时间后再接收信号。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种检测视频源产生的MIPI视频信号的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，根据MIPI电气检测控制信号对MIPI视频信号的电气特性进行采样，获取MIPI视频信号的电气参数与MIPI电气参数基准进行对比检测，若MIPI视频信号的电气参数在MIPI电气参数基准的范围内，则MIPI电气检测达标，否则MIPI电气检测不达标，停止该MIPI视频信号的检测；

步骤2，将MIPI视频信号分离成HS信号和LP信号，若MIPI电气检测达标，则根据LP信号的不同电平值分别接收HS信号和LP信号；当LP信号的电平值为高电平时，接收LP信号对其进行解码，得到其开屏指令与MIPI开屏指令集进行对比检测，输出LP数据检测结果；当LP信号的电平值为低电平时，接收HS信号，将HS信号转化为RGB视频信号；

步骤3，若MIPI电气检测达标，则产图像数据检测控制信号，开始依次缓存所述RGB视频信号中的每帧RGB数据；产生原始图像读取控制信号，开始缓存原始图像数据，然后根据原始图像水平分辨率、垂直分辨率将缓存好的每帧RGB数据依次与所述原始图像数据进行对比检测，输出图像数据检测结果，所述检测的对象包括RGB数据的每个像素大小和像素位置。

2.根据权利要求1所述的一种检测视频源产生的MIPI视频信号的方法，其特征在于：所述步骤1中在对MIPI视频信号的电气特性进行采样之前，先根据MIPI视频信号的特性，接收MIPI电气参数基准、MIPI接收匹配参数、MIPI数据LANE数设置和MIPI数据6/8/10bit设置；接收原始图像数据；设置原始图像水平分辨率、垂直分辨率；输出MIPI接收匹配参数、MIPI电气参数基准、MIPI数据LANE数设置和MIPI数据6/8/10bit设置，产生所述MIPI电气检测控制信号。

3.根据权利要求2所述的一种检测视频源产生的MIPI视频信号的方法，其特征在于：所述步骤1中对MIPI视频信号的电气特性进行采样包括分别对HS信号和LP信号的电气特性进行采样，所述MIPI电气参数基准包括HS电气参数基准和LP电气参数基准，采样的HS信号和LP信号的电气参数分别与HS电气参数基准和LP电气参数基准进行对比检测。

4.根据权利要求2所述的一种检测视频源产生的MIPI视频信号的方法，其特征在于：所述步骤2中接收HS信号将HS信号转化为RGB视频信号的过程包括：通过HS时钟对HS数据进行解串得到并行解串数据，根据MIPI数据LANE数设置对并行解串数据进行解包，根据MIPI数据6/8/10bit设置将解包的数据转化为RGB数据。

5.根据权利要求4所述的一种检测视频源产生的MIPI视频信号的方法，其特征在于：所述解包的过程为根据MIPI的DSI协议恢复图像的行、场、数据并行总线信号，若解包后的数据与其传输时所附带的ECC、CRC校验值相同则仍为MIPI数据，传输正确，否则传输错误，输出MIPI HS数据检测结果。

6.根据权利要求1所述的一种检测视频源产生的MIPI视频信号的方法，其特征在于：所述步骤3中依次缓存每帧RGB数据以及将缓存好的每帧RGB数据依次与所述原始图像数据进行对比检测的过程包括：先缓存第n帧RGB数据，第n帧RGB数据缓存完成后，继续缓存第n+1帧RGB数据；在缓存第n+1帧RGB数据的同时，将第n帧RGB数据与缓存好的原始图像数据进行对比检测，第n帧RGB数据检测完成后，第n+1帧RGB数据缓存完；此时继续检测第n+1帧RGB数据，缓存第n+2帧RGB数据；之后按RGB数据的传输顺序依次进行检测，直到当前MIPI视频信号检测完成，其中n为正整数。

7.根据权利要求6所述的一种检测视频源产生的MIPI视频信号的方法，其特征在于：所述每帧RGB数据与原始图像数据进行检测之前，先分别依次读取RGB数据的每行数据与原始图像数据的每行数据，将读取到的每行RGB数据和每行原始图像数据进行同步操作，使其同步输出。

8.根据权利要求6所述的一种检测视频源产生的MIPI视频信号的方法，其特征在于：所述当前MIPI视频信号检测完成后，清除之前缓存的所有RGB数据，之后再重新缓存下一幅图像的MIPI视频信号所转化的RGB视频信号。