CN108053784A - 一种高速图像信号源的测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速图像信号源的测试系统及方法，该系统包括计算机、液晶检测设备、解码电路、可编程逻辑器件、微处理器和随机存储器；计算机包括上位机；液晶检测设备依据上位机设置的视频图像参数产生视频图像信号，视频图像信号携带第一视频图像数据；解码电路将视频图像信号转换为可编程逻辑器件可识别的视频图像信号；可编程逻辑器件处理可识别的视频图像信号产生第二视频图像数据，并缓存在随机存储器中；上位机获取第一视频图像数据，并通过微处理器从随机存储器中读取第二视频图像数据，比较第一视和第二视频图像数据来判断液晶检测设备的品质。本发明实现了对多种视频信号进行兼容测试，自动化测试提高了测试效率，并降低了误判率。

Description

一种高速图像信号源的测试系统及方法

技术领域

本发明涉及液晶显示屏测试技术领域，具体地，涉及一种高速图像信号源的测试系统及方法。

背景技术

随着液晶显示屏的普及，对液晶检测设备的需求越来越大。如今CRT(阴极射线显像管)显示器已经退出历史的舞台，液晶显示屏走进入千家万户，液晶彩电、电脑显示器、平板电脑和手机等液晶显示屏随处可见。

液晶市场经过十几年的发展，屏幕的分辨率也越来越高。在诺基亚时代，手机屏幕大多数的分辨率都是320*240像素，而现在分辨率至少全高清(1920*1080像素)，彩电屏幕的分辨率至少也是极高清(3840*2160像素)。分辨率的不断提高对应的液晶显示屏的接口类型也在发生改变，原来RGB和MCU接口的液晶显示屏也成为了历史，伴随而来的是速度越来越高的显示接口，并且出现不同类型的显示设备中。

液晶显示屏通常具有不同类型的信号接口：

1、LVDS接口，一种低压差分信号信号技术，是美国国家半导体公司为了提高传送效率减小TTL电平高功耗高误码率的问题研发的一种数字视频信号。通常使用在车载液晶显示屏上，以前的彩电和电脑显示器也用LVDS作为信号接口，但LVDS信号无法满足分辨率的要求，一组LVDS信号一般只能传一个高清(1280*720像素)的视频信号，所以退出了彩电和电脑显示器的市场。

2、MIPI接口，即移动产业处理器接口，是由ARM5,Nokia,ST,TI等公司成立的MIPI联盟，解决手机内部的接口如摄像头、显示屏接口等标准化接口，主要用于手机的液晶显示屏。

3、DisplayPort信号接口，为VESA(视频电子标准协会)标准的一种高清数字视频接口，也赢得AMD、Intel、NVIDIA、三星等业界巨头的支持。现在DisplayPort信号1.4标准每对线缆最大速率可以达到8.1Gbps，主要用在平板电脑和电脑显示器上。

4、V-BY-ONE信号接口，由日本THine公司研发对应TV市场的大尺寸液晶显示屏接口，是利用1对线缆来传输高清视频技术，每对线缆的最大传输速度为3.75Gbps。

不同类型的视频信号接口对应的不同类型的液晶显示屏，这对目前液晶检测设备品质检测使用液晶显示屏检测带来不便，并且人眼观察液晶显示屏上显示的图像来检测液晶显示屏的品质似乎不太科学，如图1所示：

液晶检测设备1位现有技术的液晶显示屏视频信号产生设备，通常可以产生LVDS、MIPI、DisplayPort信号和V-BY-ONE信号四种视频信号。液晶屏转接板2是专为某种特定液晶显示屏定制的转接板，液晶显示屏虽然有四种视频信号接口，但各个液晶厂家生产液晶显示屏的引脚定义顺序不一样，所以需要特定的转接板。液晶屏3使用FFC(柔性扁平电缆)作为接口信号的载体。

通用液晶检测设备品质检测判定标准存在以下问题点：

1、操作复杂，四种视频信号接口，至少需要四种不同类型的液晶显示器来测试，需要分别对这四种视频信号确认，特别V-BY-ONE信号接口的大尺寸的液晶显示器检测起来有点困难。

2、效率低，人眼需要在液晶显示屏显示的每张图像上观察2秒以上来判断图像是否正常显示，并且需要显示多种特殊特征的图像来断定，导致检测效率极其低下。

3、误判率高，液晶屏的分辨率越来越高，而人眼的分辨率是有限的，很难辨别现代高分辨液晶显示屏上的每个点，个别错误数据的像素点人眼根本无法判定。再说人眼也存在疲劳，长时间近距离观察液晶屏上的图像，眼睛会看花导致误判。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速图像信号源的测试系统及方法，用于克服上述技术问题中的至少一个，即可以对四种视频信号进行测试，并提高测试效率，降低误判率。

本发明提供了一种高速图像信号源的测试系统，包括：上位机、液晶检测设备、解码电路、可编程逻辑器件、随机存储器和微处理器；

所述液晶检测设备依据所述上位机设置的视频图像参数产生视频图像信号，所述视频图像信号携带第一视频图像数据；

所述解码电路接收所述视频图像信号，并将所述视频图像信号转换为所述可编程逻辑器件可识别的视频图像信号；

所述可编程逻辑器件接收所述可识别的视频图像信号，处理所述可识别的视频图像信号产生第二视频图像数据，将所述第二视频图像数据缓存在所述随机存储器中；

所述上位机获取所述第一视频图像数据，并通过所述微处理器从所述随机存储器中读取所述第二视频图像数据，比较所述第一视频图像数据和所述第二视频图像数据来判断所述液晶检测设备的品质。

优选地，所述液晶检测设备产生LVDS信号、MIPI信号、DisplayPort信号和V-By-ONE信号。

优选地，所述解码电路包括：物理层解码芯片；

所述物理层解码芯片将所述液晶检测设备产生V-By-ONE信号转换为LVDS信号送进所述可编程逻辑器件；

所述物理层解码芯片将所述液晶检测设备产生MIPI信号解码为一组高速视频图像LVDS信号和一组低速视频图像LVDS信号送进所述可编程逻辑器件。

优选地，所述解码电路包括：信号缓冲器；

所述信号缓冲器将所述液晶检测设备产生的LVDS信号送进所述可编程逻辑器件。

优选地，所述解码电路包括：电平转换重定时器；

所述电平转换重定时器将所述液晶检测设备产生的DisplayPort信号转化为HDMI送进所述可编程逻辑器件。

优选地，所述可编程逻辑器件包括IP核；

所述IP核用于处理所述可识别的视频图像信号产生第二视频图像数据。

优选地，所述IP核用于将由所述V-By-ONE信号通过所述物理层解码芯片转化产生的LVDS信号和所述液晶检测设备产生的LVDS信号处理为所述第二视频图像数据。

优选地，所述IP核用于将由MIPI信号通过所述物理层解码芯片产生的一组高速视频图像LVDS信号和一组低速视频图像LVDS信号处理为所述第二视频图像数据。

优选地，所述IP核用于将DisplayPort信号通过所述电平转换重定时器产生的HDMI处理为所述第二视频图像数据。

本发明还提供了使用上述系统进行的一种高速图像信号源的测试方法，包括：

液晶检测设备依据上位机设置的视频图像参数产生视频图像信号，所述视频图像信号携带第一视频图像数据；

解码电路接收所述视频图像信号，并将所述视频图像信号转换为可编程逻辑器件可识别的视频图像信号；

所述可编程逻辑器件接收所述可识别的视频图像信号，处理所述可识别的视频图像信号产生第二视频图像数据，将所述第二视频图像数据缓存在随机存储器中；

所述上位机通过微处理器从所述随机存储器中读取所述第二视频图像数据，比较所述第一视频图像数据和所述第二视频图像数据来判断所述液晶检测设备的品质。

通过本发明提供的一种高速图像信号源的测试系统及方法，包括：上位机、液晶检测设备、解码电路、可编程逻辑器件、微处理器和随机存储器；所述液晶检测设备依据所述上位机设置的视频图像参数产生视频图像信号，所述视频图像信号携带第一视频图像数据；所述解码电路接收所述视频图像信号，并将所述视频图像信号转换为所述可编程逻辑器件可识别的视频图像信号；所述可编程逻辑器件接收所述可识别的视频图像信号，处理所述可识别的视频图像信号产生第二视频图像数据，将所述第二视频图像数据缓存在所述随机存储器中；所述上位机获取所述第一视频图像数据，并通过所述微处理器从所述随机存储器中读取所述第二视频图像数据，比较所述第一视频图像数据和所述第二视频图像数据来判断所述液晶检测设备的品质，可以实现对多种视频信号进行兼容测试，自动化测试提高测试效率，并降低误判率。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为现有技术中图像信息测试系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种高速图像信号源的测试系统的结构示意图；

图3为根据本发明实施例的信号缓冲器示意图；

图4为根据本发明实施例的MIPI信号物理层解码电路；

图5为根据本发明实施例的电平转换重定时器示意图；

图6为根据本发明实施例的物理层解码芯片示意图。

应当注意的是，本说明书附图并非按照比例绘制，而仅为示意性的目的，因此，不应被理解为对本发明范围的任何限制和约束。在附图中，相似的组成部分以相似的附图标号标识。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。以下参照附图进行详细的描述，所述附图形成本发明的一部分，且在本发明中，附图通过对实施本发明的具体实施例的解释表示出来。应当理解的是在不偏离本发明的范围的情况下可以采用其它的实施例且可以进行结构上或逻辑上的改变。例如，对于一个实施例解释或描述的特征可被用于其它实施例或与其它实施例结合来生成另一个实施例。其意图在于本发明包括这样的修改和变化。这些示例用特定的语句描述，但它们不应被理解为对所附的权利要求范围的限制。附图仅出于解释性目的且并非按比例绘制。除非特别说明，出于清楚的目的，相应的元件在不同的附图中采用同样的附图标记表示。

术语"具有","含有","包括","包含"等是开放性的，它们表示所描述的结构，元件或者特征的存在，但并不排除额外元件或特征。

如图2所示，本发明实施例提供了一种高速图像信号源的测试系统，包括：计算机1、液晶检测设备2、解码电路3、可编程逻辑器件4、微处理器5和随机存储器6。

在一个优选示例中，可编程逻辑器件4为FPGA。

在一个优选示例中，微处理5为ARM。

在一个优选示例中，随机存储器为DDR3。

所述液晶检测设备2依据所述上位机(即计算机1)设置的视频图像参数产生视频图像信号，所述视频图像信号携带第一视频图像数据。

所述解码电路3接收所述视频图像信号，并将所述视频图像信号转换为所述FPGA4可识别的视频图像信号。

所述FPGA 4接收所述可识别的视频图像信号，处理所述可识别的视频图像信号产生第二视频图像数据，将所述第二视频图像数据缓存在所述DDR3 6中。

所述上位机获取所述第一视频图像数据，并通过所述ARM5从所述DDR36中读取所述第二视频图像数据，比较所述第一视频图像数据和所述第二视频图像数据来判断所述液晶检测设备的品质。

其中，计算机与液晶检测设备通过千兆以太网连接组成一套自动控制视频图像系统，控制液晶检测设备传送视频图像信号，设置视频图像的参数，比如分辨率，时序参数，视频图像传送的速度，视频信号的接口类型等。

所述液晶检测设备产生可以LVDS信号、MIPI信号、DisplayPort信号和V-By-ONE信号。

由于FPGA可以接收LVDS信号和HDMI信号，因此需要将LVDS信号、MIPI信号、DisplayPort信号和V-By-ONE信号转换为LVDS信号和HDMI信号。

如图3所示，液晶检测设备产生的LVDS视频图像源信号，通过线缆传送过程中信号会减弱，直接送到FPGA中可能会造成图像信号误码率高，所以，在一个具体示例中，解码电路还包括信号缓冲器。所述信号缓冲器例如采用如图所示的市面可售的DS15BR401TSQ系列芯片(例如所示的两个芯片)来重定向LVDS信号，减少误码率的产生。DS15BR401TSQ具有预强制功能的4通道LVDS缓冲器，可以加强LVDS信号质量，均有预加重功能。FPGA可以直接接受LVDS信号，并通过LVDS IP核获得视频图像数据。所述缓冲器将所述液晶检测设备2产生的LVDS信号送进所述FPGA4的差分输入引脚。具体DS15BR401TSQ型号芯片各管脚的使用，可以参考其使用说明书，在此不再赘述。

如图4所示，MIPI信号是一种具有两种不同电平的信号，高速信号和低速信号，它们在同一组线缆中时分复用，占用相同的物理通道。MIPI解码芯片(例如市面可售的MC20901)将这两组高速和低速信号分离开来，并将它们的电平转化为FPGA可以接受的LVDS电平，通过IP核获取视频图像数据。所述物理层解码芯片将所述液晶检测设备产生MIPI信号解码为一组高速视频图像LVDS信号和一组低速视频图像LVDS信号送进所述FPGA的差分输入引脚。具体MC20901型号芯片各管脚的使用，可以参考其使用说明书，在此不再赘述。

如图5所示，所述解码电路还包括电平转换重定时器，例如市面可售的SN65DP159系列芯片。SN65DP159为DisplayPort物理层电平转化芯片，并重定向DisplayPort信号，送进FPGA的IP核产生视频图像数据。所述电平转换重定时器将素数液晶检测设备产生的DisplayPort信号转化为HDMI送进所述FPGA。具体SN65DP159型号芯片各管脚的使用，可以参考其使用说明书，在此不再赘述。

如图6所示，所述解码电路还包括：物理层解码芯片，例如市面可售的THine公司的THCV216芯片。THCV216芯片为V-BY-ONE转LVDS专用信号，解码出来的LVDS视频图像信号可以直接送到FPGA的IP核获得视频图像数据。所述物理层解码芯片将所述液晶检测设备产生V-By-ONE信号转换为LVDS信号送进所述FPGA的差分输入引脚。

所述FPGA包括IP核。所述IP核用于处理所述可识别的视频图像信号产生第二视频图像数据。所述IP核用于将(所述FPGA4接收的V-By-ONE信号通过所述物理层解码芯片产生的)LVDS信号和所述液晶检测设备产生的LVDS信号处理为所述第二视频图像数据。所述IP核用于将MIPI信号通过所述物理层解码芯片产生的一组高速视频图像LVDS信号和一组低速视频图像LVDS信号处理为所述第二视频图像数据。所述IP核用于将DisplayPort信号通过所述电平转换重定时器产生的HDMI处理为所述第二视频图像数据。

本发明还提供了一种高速图像信号源的测试方法运行本发明提供的一种高速图像信号源的测试系统中，该方法包括：

液晶检测设备依据计算机中的上位机设置的视频图像参数产生视频图像信号，所述视频图像信号携带第一视频图像数据；

解码电路接收所述视频图像信号，并将所述视频图像信号转换为FPGA可识别的视频图像信号；

所述FPGA接收所述可识别的视频图像信号，处理所述可识别的视频图像信号产生第二视频图像数据，将所述第二视频图像数据缓存在DDR3中；

所述上位机通过ARM从所述DDR3中读取所述第二视频图像数据，比较所述第一视频图像数据和所述第二视频图像数据来判断所述液晶检测设备的品质。

本发明提供一种高速图像信号源的测试系统及方法可以实现对多种视频信号进行兼容测试，自动化测试提高测试效率，并降低误判率。

本领域技术人员均明了，本申请中所指的“高速”是Gbps量级。

以上参照本发明的实施例对本发明予以了说明。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本发明的范围，本领域技术人员可以做出多种替换和修改，这些替换和修改都应落在本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种高速图像信号源的测试系统，其特征在于，包括：上位机、液晶检测设备、解码电路、可编程逻辑器件、微处理器和随机存储器；

所述液晶检测设备依据所述上位机设置的视频图像参数产生视频图像信号，所述视频图像信号携带第一视频图像数据；

所述解码电路接收所述视频图像信号，并将所述视频图像信号转换为所述可编程逻辑器件可识别的视频图像信号；

所述可编程逻辑器件接收所述可识别的视频图像信号，处理所述可识别的视频图像信号产生第二视频图像数据，将所述第二视频图像数据缓存在所述随机存储器中；

所述上位机获取所述第一视频图像数据，并通过所述微处理器从所述随机存储器中读取所述第二视频图像数据，比较所述第一视频图像数据和所述第二视频图像数据来判断所述液晶检测设备的品质。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述液晶检测设备产生LVDS信号、MIPI信号、DisplayPort信号和V-By-ONE信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述解码电路包括：物理层解码芯片；

所述物理层解码芯片将所述液晶检测设备产生的V-By-ONE信号转换为LVDS信号送进所述可编程逻辑器件；

所述物理层解码芯片将所述液晶检测设备产生的MIPI信号解码为一组高速视频图像LVDS信号和一组低速视频图像LVDS信号送进所述可编程逻辑器件。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述解码电路包括：信号缓冲器；

所述信号缓冲器将所述液晶检测设备产生的LVDS信号送进所述可编程逻辑器件。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述解码电路包括：电平转换重定时器；

所述电平转换重定时器将所述液晶检测设备产生的DisplayPort信号转化为HDMI送进所述可编程逻辑器件。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述可编程逻辑器件包括IP核；

所述IP核用于处理所述可识别的视频图像信号产生所述第二视频图像数据。

7.根据权利要求6中所述的系统，其特征在于，所述IP核用于将由所述V-By-ONE信号通过所述物理层解码芯片转化产生的LVDS信号和所述液晶检测设备产生的LVDS信号处理为所述第二视频图像数据。

8.根据权利要求6中所述的系统，其特征在于，所述IP核用于将由MIPI信号通过所述物理层解码芯片产生的一组高速视频图像LVDS信号和一组低速视频图像LVDS信号处理为所述第二视频图像数据。

9.根据权利要求6中所述的系统，其特征在于，所述解码电路包括电平转换重定时器，所述IP核用于将DisplayPort信号通过所述电平转换重定时器产生的HDMI处理为所述第二视频图像数据。

10.一种使用权利要求1-9任一所述系统进行高速图像信号源的测试方法，其特征在于，包括：

液晶检测设备依据上位机设置的视频图像参数产生视频图像信号，所述视频图像信号携带第一视频图像数据；

解码电路接收所述视频图像信号，并将所述视频图像信号转换为可编程逻辑器件可识别的视频图像信号；

所述可编程逻辑器件接收所述可识别的视频图像信号，处理所述可识别的视频图像信号产生第二视频图像数据，将所述第二视频图像数据缓存在随机存储器中；

所述上位机通过微处理器从所述随机存储器中读取所述第二视频图像数据，比较所述第一视频图像数据和所述第二视频图像数据来判断所述液晶检测设备的品质。