内置测试图案产生功能的数字视频信号测试系统
我们可以利用均衡器压力测试图案测试接收器锁相环路。串联器是负责将数据编码及加密的芯片。若某些颜色占据了画面的很大部分,会令经由数字数据系统传送的数字数据图案出现缺陷,例如低转换密度或直流比例太高。这些情况及引致这些情况出现的数据称为"病态数据情况"或干脆简称为"病态情况"。在捕捉或直播现场节目时,这些颜色情况很少会出现。很多时候它们只是制造计算机图像或无光背景时的副产品。这些图案给接收系统,例如录像机或发送器, 添加一定的压力。直流偏移会为接收器的电缆均衡器带来尤其大的压力,以致会改变接收器输入的阈值。
图2 电缆均衡器压力测试
进行均衡器测试最常用的病态情况是先以某一极性的 19 位串行数据图案进行测试,然后再以相反极性的 1 位串行数据图案测试。整个图案必须在视频信号传输线由头至尾接受测试。进行 NRZI 编码时,可以采用任何一种极性的数据。这些串行数据可在均衡器的交流电耦合输入端产生较大的直流偏移。处于水平消隐信号时间内的图案会被中断,而直流会恢复通电。设计完善的接收器及电缆均衡器应有较广泛的直流信号电压处理能力,即使最坏的情况出现,其中的直流恢复功能应该可以化解有关的影响,避免丢失任何数据。我们可以利用均衡器压力测试图案确定系统的极限,或找出故障所在。
接收器锁相环路也会受不寻常的数据状况所影响。某些颜色会产生低转换密度的数据图案,换言之,图案频率也较低。
图3 接收器锁相环路压力测试
其中一种看似同样黑的颜色可以将实际的传输时钟频率降低约 4 倍。这个图案先以某一极性的 20 位串行数据进行测试,然后再以相反极性的 20 位串行数据测试 (参看图 3)。有关图案必须在整条活跃扫描线由头至尾进行测试。若接收器锁相环路没有足够的频率转换,每当进行逐行扫描时,接收器锁相环路便会出现频率偏移。若锁相环路的频率或相位每次转变超过一位,便有绝大的机会丢失一些数据位,甚至锁相环路也有可能将所有已锁定的频率全部解锁。到锁相环路重新将频率锁定时,可能会丢失一条或更多扫描线。
我们可以为系统添加电缆,以测试数字电视系统的承受度及极限,这是测试数字电视系统最常用的测试方式。若数字电视系统内置了 CLC030 及 CLC031 这两款芯片,便无需寻求外面的测试支持也可进行这类测试。(CLC031 是一款与 CLC030 芯片搭配一起使用的协同解串器。)
图4 控制生产的切换开关
图4显示一款可用以控制生产的切换开关,这是 CLC030/CLC031 串联解串器的其中一种应用。图中的 CLC030 芯片用作串行信号发生器,而 CLC031 芯片则用作错误指示器。CLC031 解串器芯片的周期性自动检查 (CRC) 功能以及错误检测与处理系统负责为接收器执行检测功能,以确定接收的数据是否有讹误。测试路径先通过切换开关,然后再经由电视机厂连接外部的路径。由于该测试路径已加设电缆,因此一旦讹误信号出现,CLC031 解串器芯片的周期性自动检查电路的错误检测系统便可在开始阶段加以监视。若采用像均衡器病态情况一类的压力测试信号,便可对切换开关的每一接收信号的响应或测试路径上其他系统的响应进行评估。在这个情况下若出现错误,便可将 CLC030 芯片的测试图案改为色条等非压力测试图案或启动其内部病态递色系统,以便检查为何出现错误。
简言之,串行数字视频信号 (SDV) 芯片若内置测试图案信号产生功能,便可在数字信号通道的任何位置进行系统测试,大大加强测试方面的能力。由于测试图案信号产生功能非常容易使用,因此有助缩短测试时间,降低开发成本,以及提高画面素质。