简化嵌入式视频接口的测试
文章作者:Ayusman Mohanty
生产测试视频接口从模拟或数字前端到处理单元的数字视频输入的完整路径是一项挑战，但有一种更简单的方法。
视频接口在所有类型的嵌入式平台中都很常见，从单板计算机到工业物联网(IIoT)设备。然而，在使用传统方法时，测试接口从模拟或数字前端到处理单元数字视频输入的完整路径在复杂性和时间方面具有挑战性。有一个更简单的方法。
在生产测试设置环境中嵌入式平台和数据路径的通用流程上的典型视频前端如下所示（图1)．
图1嵌入式平台的测试设置和视频前端
该视频前端包括一个视频接收IC，它可以是一个ASIC，也可以作为FPGA内的RTL IP实现。该ASIC/FPGA的输出通常是BT.1120/BT中的并行视频总线。656标准格式，连接到处理器视频输入端口。生产测试软件的目的是确保完整的视频路径没有任何组装相关的问题，如线卡在高或卡在低或多个信号线之间短路。
用于视频接口生产测试的常见技术包括主观评估和固定视频数据模式利用。在主观评估中，测试仪捕获几秒钟的测试视频，并在视觉上将捕获的图像视为测试图像。这种技术的缺点是它需要人为干预并进行解释。如果视频数据总线的下部位被卡住，则例如，即使像素值可以减少1，这种小视觉变化难以通过手动检查感知。
使用来自视频输入源的诸如彩色条纹的固定视频数据模式提供了更加定量测试的机会。该系统捕获几个视频数据帧并将其与固定视频数据模式进行比较。这种比较可以使用诸如MD5的校验和快速完成，因为捕获的视频帧应该与正在播放的固定视频数据模式帧匹配像素的像素。
这种技术的缺点是固定的视频模式源，如视频播放器，并不是对所有可能的前端视频接口和标准都可用。解决这一限制的常见方法是使用一个标准可用的播放器，然后使用转换器将其更改为所需的标准和接口。然而，这些转换器在从一种标准改变到另一种标准的同时改变像素值。例如，当从HDMI转换为3G-SDI接口时，视频数据从RGB888转换为YUV422表示。这将导致像素值的变化，从而导致错误被识别。
不过，还有另一种方法可以对视频路径进行生产测试。要理解这种技术，首先了解并行视频接口格式BT.1120/BT的一些基本概念是很重要的。656正在路径中使用。
BT.1120是一种16位并行接口，它使用嵌入在视频数据流中的代码来区分活动（可见）和消隐（不可见）视频段。相同的概念适用于BT.656，只有区别就是BT.656是8位并行总线。下图显示了一个隔行扫描视频帧中的像素的划分。
图2一个完整的数字视频帧
每个有效的视频像素线通过活动视频（EAV）结束和活动视频（SAV）代码的开始划分。这些代码基于当前的H（水平同步），V（垂直同步）和F（字段）的活动线的值，也称为定时同步信号。SAV和EAV代码的长度为4个字节，数据模式'FF 00 00 xy'，其中'ff 00 00'是前导码和XY是包含定时同步信号和四个错误检测/校正比特的状态字。下表显示了SAV和EAV代码如何生成。
图3SAV和EAV代码生成
这些代码是所有你需要检查视频数据路径的完整性;视频本身并不重要。如果数据路径中存在生产错误，如短路、打开或卡在故障，则EAV和SAV代码将与期望值不匹配。
对上述方法进行扩展，可以帮助测试视频输出接口;只需将它们连接到一个视频输入接口。这样做的缺点是，在出现错误的情况下，我们不知道错误是在输出还是输入接口路径中。需要进行更多的测试以找出出现错误的特定接口。
我的公司已经广泛地使用这些方法来测试它开发的各个硬件板上的视频接口。该方法大大减少了视频接口的整体测试时间，从而降低了电路板测试成本。