从模拟视频到3D数字视频—全方位视频测试解决方案

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确保左右两幅图片是有差别的 其他2D视频测试所需的协议测试 传统2D视频信号分析:
– – 静态图片分析 视频流分析
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Hot-plug detect CEC if defined, e.g. EDID and HEAC
协议测试(视频信号信息)
• NI VMS 3.1 支持以下协议测试:
找边沿
• Edge Finder 可以在每帧图 像中找到特定的边沿， 并且计算出位置。
L-Image
R-Image
视频流测试
静态图片 3D图像 测试 协议测试 测试
视频流 视频流测
试 测试
辅助总线
接口测试
Lip-Sync 测试
HDMI
测试
音频测试
有必要同时静态视频测试和流视频测试吗？
当然，静态视频和流视频反应了视频信号的不同特征：
接口测试
Lip-Sync 测试
HDMI
测试
音频测试
静态图片测试
3D图像 测试 协议测试 静态图片 静态图片 测试 测试 视频流 测试 辅助总线
接口测试
Lip-Sync 测试
HDMI
测试
音频测试
静态图片测试
• 传统静态图片参数测试:
– – – – 颜色和分辨率 时间参数 噪声 等等
色域区别
• 如今: – 分辨率高到16bit – 更大的颜色范围 (x.v.Color) – ITU-R BT.601 or ITU-R BT.709 colors
视频测试的挑战
•技术难度
市场上新的标准和协议层出不穷 多种格式的并存
•测试需求
测试成本的限制 在更短的研发周期内设计更加复杂的产品
模拟视频测试项目
静态图 片测试
模拟视 频测试
HDMI 系统框图
Functional test of video & audio parameters
协议区别： Rec. 601-5 vs. Rec. 709-5
• Y, CB and CR 不同, 取决于颜色标准
720p
576p
噪声
• 在数字 视频系 统中， 测试噪 音信号 ，需要 一个斜 坡信号
斜坡信号:真实的测试值
• 对于数字视频来说，Pedestal信号测试不到有效的噪音值
Y-signal Pedestal Y-signal Ramp Cb-signal Ramp Cr-signal Ramp
HDMI 1.4a
协议区别：Rec. 601-5 vs. Rec. 709-5
75% Color Bar亮度标准
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例如:
– – SDTV: 480p/576p HDTV: 720p/1080i/1080p
SDTV ITU-R BT.601-5
HDTV ITU-R BT.709-5
White Yellow
试 测试
静态图片 静态图片 测试 测试 视频流 测试 辅助总线
协议测试
接口测试
Lip-Sync 测试
HDMI
测试
音频测试
水平移位
• 3D 图像 是通过 两幅在 水平上 有位移 的图像 得到的
3D 视频:Frame Packing-Progressive
3D 视频:Side-by-Side Half
– – – – – – – – – Basic Video Signal Info Audio InfoFrame AVI InfoFrame HDMI Vendor Specific InfoFrame MPEG InfoFrame SPD InfoFrame VBI InfoFrame General Parameters General Timing
Noise Level
0dB Ref. Level Peak Noise Level Peak Noise Frequency Noise Band Start
-Inf dB rms
4095 -Inf dB p-p 0.00 MHz 100 kHz
-48.8 dB rms
4095 -51.9 dB p-p 0.81 MHz 100 kHz
Cyan Green
235 162
131 112
235 168
145 133
• •
8-bit系统 不同的亮度测量值比如 ：
– – 576p and 20p/1080i/1080p 480p and 20p/1080i/1080p
Magenta
Red Blue Black
84
65 35 16
63
51 28 16
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确保左右两幅图片是有差别的 其他2D视频测试所需的协议测试 传统2D视频信号分析:
– – 静态图片分析 视频流分析
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Hot-plug detect CEC if defined, e.g. EDID and HEAC
3D 视频信号wenku.baidu.com试项目
• 协议中有关3D信号的附加信息:
– – VIC code in the AVI InfoFrame (identifying the video format in the 2D picture according to CEA-861D) 3D_Structure field in the HDMI Vendor Specific InfoFrame
• 水平分辨率减小50%
3D 视频信号测试项目
• 协议中有关3D信号的附加信息:
– – VIC code in the AVI InfoFrame (identifying the video format in the 2D picture according to CEA-861D) 3D_Structure field in the HDMI Vendor Specific InfoFrame
从模拟视频到3D数字视频 ——全方位视频测试解决方案
National Instruments
视频测试的挑战
•技术难度
市场上新的标准和协议层出不穷 多种格式的并存
•测试需求
测试成本的限制 在更短的研发周期内设计更加复杂的产品
NI视频测量套件——全方位解决方案
NI视频测量套件——全方位解决方案
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在每一个测试步骤中，可以覆盖上面协议的一项或多项 可以看到底层的字节或者协议信息
信息帧
NI VMS支持: • 底层的信 息帧(映 射到 1.4a 规格) • 协议信息 ,更容易 阅读
AVI InfoFrame – Low Level
AVI Infoframe Plugin Revision AVI Infoframe Packet Header AVI Infoframe Packet Type AVI Infoframe Version AVI Infoframe Length AVI Infoframe Packet Contents AVI Infoframe Byte 1 AVI Infoframe Byte 2 AVI Infoframe Byte 3 AVI Infoframe Byte 4 AVI Infoframe Byte 5 AVI Infoframe Byte 6 AVI Infoframe Byte 7 AVI Infoframe Byte 8 AVI Infoframe Byte 9 AVI Infoframe Byte 10 AVI Infoframe Byte 11 AVI Infoframe Byte 12 AVI Infoframe Byte 13 AVI Infoframe Byte 14 AVI Infoframe Byte 15 AVI Infoframe Byte 16 1.0 130 2 13 Bytes 130 2 13 80 168 0 32 0 0 0 0 0 0 0 0 0
DDC(EDID) Test - ARC channel
- Ethernet
Functional test of: - Hot plug detect
Functional Test of CEC
Source: HDMI 1.4a standard
数字视频测试
静态图片 3D图像 测试 协议测试 测试 视频流 测试 辅助总线
3D 信号测试图案
• • • 1080p 测试图案 45 lines V-blanking 2205 lines V-active:
– – – 1080 lines L 45 lines Vact space 1080 lines R
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Totally 2250 lines
3D信号测试图案
• 为了检测左右两帧图 像不同，右图中一些 测试图案做了水平平 移：
很多失真发生于压缩 / 解压缩 & 改善图像:
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数字视频的错误相比于模拟视频系统更难让人容忍 数字视频可能出现的问题:
– – – Blockiness (mosaic patterns: objectionable and unnatural blocks within an image) Blurring Mosquito/Gibbs effects (results in appearance of “random mosquitoes” in the vicinity of distinct elements in an image) Frozen frame (stuck frame) Black frame Audio Streaming artifacts in digital video Lip Sync problems Etc.
– – – – Zone 1: Zone 2: Zone 3: Zone 4: 2 pixels 4 pixels 6 pixels 8 pixels
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1 pixels = 6.734 ns
Zone 1 Zone 2 Zone 3 Zone 4
差分显示
• 图像分 析和波 形图可 以以差 分形式 显示
-49.7 dB rms
4095 -52.9 dB p-p 0.90 MHz 100 kHz
-47.8 dB rms
4095 -49.1 dB p-p 0.94 MHz 100 kHz
Noise Band Stop
12.0 MHz
12.0 MHz
12.0 MHz
12.0 MHz
3D图像测试
3D图像 3D图像测
– – – – –
压缩失真
• 过量的压缩会导致数据丢失
Mosquito Noise – Gibbs Effect
• 发生在高频的位 置(比如：锐利的 边缘, 或者与背景 有强烈对比的物 体). 物体的边缘会朦 胧并闪烁
AVI InfoFrame – High Level
AVI Infoframe Plugin Revision AVI Infoframe Packet Header AVI Infoframe Packet Type AVI Infoframe Version AVI Infoframe Length AVI Infoframe Packet Contents AVI Color Format AVI Active Information Valid AVI Bar Info Data Valid AVI Scan Information AVI Coded Frame Aspect Ratio AVI Colorimetry AVI Active Portion Aspect Ratio AVI IT Content Valid AVI Extended Colorimetry AVI RGB Quantization Range AVI Non-Uniform Picture Scaling AVI VIC AVI YCC Quantization Range AVI Photo Content AVI Pixel Repetition Field AVI End Of Top Bar AVI Start Of Bottom Bar AVI End Of Left Bar AVI Start Of Right Bar 1.0 130 2 13 Bytes 2 1 0 0 2 2 8 0 0 0 0 32 0 0 0 0 Pixels 0 Pixels 0 Pixels 0 Pixels
• 静态视频测量 根据视频标准:
• 功能性参数测试比如：颜色，线性度，噪音， 时间参数等。 •协议测试，比如：HDMI协议 (视频信号信息) • CEC 功能性, Hot-plug 功能性, DDC(EDID)
• 视频流测试
流视频应用中，失真产生的影响(比如说： 由于压缩和解压缩引起的)
数字视频失真