關(guān)鍵詞： 調(diào)試速度 , 開發(fā) , 視頻設(shè)備 , 視頻幀

墨菲定律告訴我們“有可能出錯的事，就一定會出錯”。在視頻設(shè)備的測試或生產(chǎn)過程中，出問題的時候往往是我們最不想出問題和最不方便解決的時候。其中，數(shù)字域的視頻問題經(jīng)常是隨機(jī)發(fā)生，因而最難判斷和隔離。所以，在解決此類問題時，能夠檢測視頻信號中錯誤狀態(tài)的視頻監(jiān)控和測量設(shè)備就顯得必不可少。具備CaptureVu功能的泰克公司最新波形監(jiān)視儀就能在視頻信號出錯時，捕捉一個完整的視頻幀，并將其保存到儀器內(nèi)部的存儲器中。

用戶可以通過菜單選項手動捕捉視頻數(shù)據(jù)，也可以讓儀器在發(fā)現(xiàn)表1所列的任何一種視頻錯誤時，自動捕捉一個視頻幀。表1中的觸發(fā)條件涵蓋了SDI信號格式或視頻信號電平中的一系列錯誤。

用戶可以使用“觸發(fā)類型(Trigger Type)”菜單在儀器所支持的觸發(fā)類型中任意選擇。配置好觸發(fā)菜單后，就可以將儀器設(shè)置為運行模式，等待第一次出現(xiàn)任何與用戶所選觸發(fā)模式相匹配的錯誤。在發(fā)現(xiàn)錯誤后，波形監(jiān)視儀會將包含該錯誤的視頻幀捕捉下來，并存儲在儀器的內(nèi)部存儲器中。

參考樣本的捕捉

波形監(jiān)視儀可以在波形窗口、矢量窗口、色域窗口或圖像窗口顯示捕捉到的數(shù)據(jù)。在波形窗口(矢量窗口、色窗口和圖像窗口)，捕捉到的信號以黃色跡線顯示。用戶可以單獨觀察捕捉到的信號跡線，也可將其與當(dāng)前視頻信號的跡線進(jìn)行比較。這與大家熟知的截屏所用的“凍結(jié)”模式類似，所不同的是，采用截屏方式“凍結(jié)”跡線或圖像后，儀器無法同時創(chuàng)建一個與捕捉到的屏幕圖像不同的新顯示窗口。

采用CaptureVu技術(shù)存儲下來的是一個完整的視頻幀，因此儀器可以根據(jù)捕捉到的數(shù)據(jù)重建任何一種它本身支持的顯示圖像。例如，假設(shè)儀器捕捉到的是包含一個RGB色域錯誤的視頻幀，而最初儀器是在配置為YPbPr顯示模式的波形窗口下顯示捕捉到的數(shù)據(jù)。為了看清包含色域錯誤的信號成分，用戶可能想在配置為YRGB顯示模式的顯示窗口下查看該數(shù)據(jù)。這時，只需簡單地將波形顯示模式改為YRGB顯示，儀器就能自動創(chuàng)建一個新的波形顯示窗口，以YRGB模式顯示捕捉到的數(shù)據(jù)。用戶可以將其與另一個窗口顯示的YRGB模式下的當(dāng)前信號進(jìn)行比較。此外，用戶還可選擇利用泰克的Diamond顯示來分析捕捉到的信號中的色域錯誤。此時，儀器又會為捕捉到的數(shù)據(jù)創(chuàng)建一種全新的顯示。

圖1 利用WFM7100的CaptureVu功能捕捉存在RGB色域錯誤的圖像。

用戶還可采用儀器面板上的USB接口將捕捉到的視頻幀數(shù)據(jù)存儲到USB記憶棒中。之后，也可從USB記憶棒中將數(shù)據(jù)導(dǎo)回本儀器或其他儀器中。例如，工程師在現(xiàn)場捕捉到一幀包含錯誤的視頻數(shù)據(jù)后，可以將數(shù)據(jù)帶回測試中心與同事們共同研究，而測試中心的工程師則可以在另一臺波形監(jiān)視儀上恢復(fù)該數(shù)據(jù)，并從中查找問題。

視頻格式錯誤，手動捕捉，“黃金參考”校準(zhǔn)

再舉個例子，假設(shè)工作人員要為下次生產(chǎn)校準(zhǔn)相機(jī)。通常相機(jī)校準(zhǔn)是利用一套相機(jī)測試圖表并在波形監(jiān)視儀上測量拍攝得到的信號實現(xiàn)的。如果采用了帶CaptureVu功能的泰克監(jiān)視儀，那么在一臺相機(jī)完成校準(zhǔn)之后，操作員就可以利用CaptureVu手動捕捉一組視頻信號，然后將保存下的數(shù)據(jù)作為“黃金參考”。其他相機(jī)的校準(zhǔn)就可以通過比照其拍攝信號的顯示與之前保存下來的參考相機(jī)拍攝信號的顯示來實現(xiàn)。由于CaptureVu是利用原始視頻數(shù)據(jù)來創(chuàng)建顯示圖像，因此操作員可以通過各種波形顯示、矢量顯示、色域顯示和圖像顯示來比較被校準(zhǔn)相機(jī)與參考相機(jī)的輸出。而且，通過向USB記憶棒中保存數(shù)據(jù)，操作員還可以比較不同時刻相機(jī)的校準(zhǔn)情況，檢查在使用時間增加后或攝影棚內(nèi)條件變化后，相機(jī)性能是否出現(xiàn)劣化。

在視頻設(shè)備的設(shè)計和調(diào)試中，工程師可以利用這種捕捉功能診斷視頻格式中的錯誤。通常，這些錯誤類型都是間歇性出現(xiàn)的，而且可能很難將其從視頻信號中分離出來。但有了CaptureVu，工程師只需配置好波形監(jiān)視儀，利用儀器監(jiān)視視頻信號，捕捉包含錯誤的視頻幀。儀器檢測并捕捉到一個錯誤幀之后，會在錯誤日志中記錄捕捉時間。如此一來，工程師通過查看錯誤日志就能確定，當(dāng)視頻信號通路中的某些設(shè)備或其他系統(tǒng)發(fā)生改變，從而導(dǎo)致視頻信號源出現(xiàn)了變動時，這些錯誤是否以某個固定的時間間隔出現(xiàn)。

CaptureVu捕捉到的完整視頻幀中既包含有效圖像數(shù)據(jù)也包含輔助數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)以一種專有格式存儲至USB記憶棒中。泰克已為此開發(fā)了一套實用程序，可按以下多種方式讀取和格式化捕捉到的數(shù)據(jù)：
? 簡單的CSV文件，其中包含捕捉到的數(shù)據(jù)中的原始Cb,Y,Cr,Y*樣本。該文件不能直接導(dǎo)出至電子表格軟件，但用戶自行開發(fā)的應(yīng)用程序可將其用作原始文本文件輸入。
? 針對Excel優(yōu)化的CSV文件，可導(dǎo)出至Excel，包含單獨的樣本和行序號。
? 泰克TG700測試信號發(fā)生器可使用的 *.PIC文件。以這種格式存儲的數(shù)據(jù)可以直接作為一幀完整的圖像發(fā)送到TG700中去。文件中只包含TG700需要的有效圖像數(shù)據(jù)，輔助數(shù)據(jù)和空白數(shù)據(jù)由TG700模塊自行插入。該實用程序可從泰克網(wǎng)站上下載。

當(dāng)采用Excel電子表格格式時，數(shù)據(jù)按照Cb, Y, Cr, Y*的順序出現(xiàn)。每個16進(jìn)制數(shù)值之前都有一個“x”前綴，而且在電子表格頂部會出現(xiàn)一個如表2所示的表頭。

表頭提供的信息包括被捕獲數(shù)據(jù)出現(xiàn)的時間、捕獲數(shù)據(jù)中存在的觸發(fā)錯誤類型以及視頻信號格式。在表2所示的例子中，信號是一個包含1920x1080有效圖像面積的1080i59.94信號。

在電子表格程序中，工程師可以采用各種手段對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和搜索，也可以開發(fā)Visual Basic程序，通過多種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索和格式化。例如，它們可以在所有數(shù)據(jù)中查找有效視頻的起始點和結(jié)束點(序號為x3FF, x000, x000)。類似的，工程師還可以通過查找數(shù)據(jù)圖案為x000, x3FF, x3FF的數(shù)據(jù)，或者查找相應(yīng)視頻標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的數(shù)據(jù)標(biāo)志(DID)對輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。利用這些工具，工程師就能確定某個特定的視頻設(shè)備所輸出的輔助數(shù)據(jù)序列中是否包含由設(shè)備代碼或操作差錯導(dǎo)致的錯誤。
觀察假影噪聲，測試信號

通常，工程師通過測量一個測試信號經(jīng)過被測器件(DUT)后得到的輸出信號來測試被測器件。而有了CaptureVu后，就可以在波形監(jiān)視儀中先捕捉一個測試信號的視頻幀，然后將其與測試信號通過DUT之后的現(xiàn)場輸出進(jìn)行比較，以尋找二者的差異。通過被測器件之前和之后的測試信號均可在被捕捉后存入USB存儲器，因此，工程師們還可以利用多種手段對這兩個文件進(jìn)行比較，以尋找測試信號和被測器件輸出信號的差異。

在視頻設(shè)備的設(shè)計階段，工程師可能會發(fā)現(xiàn)設(shè)備對某種特殊的視頻序列或者某種類型的圖像處理起來比較困難。此時，他們就可以利用CaptureVu捕捉一幀此類視頻信號，并將其存儲至USB存儲器，然后將存儲下來的文件(*.cap文件)轉(zhuǎn)換為可下載至Tektronix TG700的圖像(*.pic文件)。通過配置測試信號發(fā)生器，還可讓這幀圖像水平或垂直移動，從而產(chǎn)生運動的測試圖像，以方便工程師觀察設(shè)備產(chǎn)品的任何假影噪聲。由于此時測試信號是由捕捉到的視頻幀轉(zhuǎn)換來的，因此工程師仍可讓這一已知的視頻數(shù)據(jù)源通過DUT，以比較DUT輸出信號和原始測試信號的差異。

由于CaptureVu具備視頻數(shù)據(jù)捕捉功能，允許工程師對各種視頻信號進(jìn)行快速比較，因此可以降低視頻設(shè)備開發(fā)、安裝和維護(hù)所需的時間和精力。而其在多個波形顯示窗口重建視頻數(shù)據(jù)的能力又為工程師們提供了比簡單的波形圖像凍結(jié)更豐富的處理手段，同時也讓用戶能夠更方便地確定視頻信號中的各種問題?？偠灾?，CaptureVu的優(yōu)點就是能讓工程師用簡單的技術(shù)手段快速找到視頻信號中的錯誤，從而幫助他們確定和隔離其設(shè)備或視頻信號通路中存在的問題。