一種數位電視系統閉環測試裝置及測試方法

2023-05-16 13:47:26

專利名稱：一種數位電視系統閉環測試裝置及測試方法
技術領域：
本發明涉及數字終端應用測試領域，尤其針對非智能類型的數位電視終端的閉環
測試裝置及測試方法。
背景技術：
自從美國RCA1939年推出世界上第一臺黑白電視機，電視機的發展已經經歷了 70 年，而這70年中絕大多數時間都是圍繞電視的顯示效果、信號聲音清晰程度等內容的更 新，而電視的用途卻僅僅局限於對廣播電視節目或媒體播放器內容的視聽。直到最近5年 來，網際網路的迅速發展帶動了媒體格局的變化，主要是從報紙、電視等大眾傳媒轉向了與互 聯網或無線傳媒等多樣化傳媒的結合的格局。傳統的電視媒體受到了巨大的衝擊，因此，為 了迎合市場，必須讓電視承載更多的媒體形式，由此近年逐步出現了能夠解析並播放高清 數位訊號的電視，電視功能本身也逐步融入了節目定製、節目錄製等多種媒體播放機制，另 外部分電視還提供了對光碟、U盤等介質媒體內容的播放功能，甚至出現了能夠訪問網際網路 的電視。 但電視本身的缺陷是顯而易見的，由於幾十年的電視發展中並沒有注重電視系統 本身的開放性和擴展性，因此電視系統本身一般都是簡單的解碼器與控制器相結合的嵌入 式系統，其本身的性能以及擴展性都非常局限。相對而言，承載上述新媒體內容的功能部件 非常複雜，並且大部分功能都通過軟體實現，因此，在電視原有硬體基礎上通過硬體功能模 塊的擴展，很難滿足如此多的應用需求且成本較高，解決的最佳途徑是對電視系統本身進 行改造。
上述對電視系統的改造帶來兩方面的問題 1、從系統本身進行改造，尤其是對電視這類硬體功能比重較高的系統進行軟體功 能相關的系統改造，極易引入軟體缺陷，並且由於軟體系統相對簡單，容錯性也很難得到保 證，這導致電視系統可靠性很難得到保證。 2、電視系統是一個相對封閉的系統，除了外接信號源外，其系統本身幾乎不存在 通用的對外連接方式；並且相對固化系統能夠提供的功能擴展空間非常狹小，因此從電視 系統擴展部分功能以支持測試很難實現，並且這種方法不具有通用性。 電視媒體仍然是受眾面最廣的媒體形式，如果由於引入新功能而造成電視系統整 體質量下滑，其負面影響難以預計。因此，為了保證電視系統、尤其是功能越來越全面的數 字電視系統的質量，構建完善的測試平臺是非常必要的，而構建測試平臺過程中，基於通用 性和實用性的考慮，只能從數位電視系統的外圍信號角度實現該平臺的設計與實現。

發明內容
本發明的目的在於，通過提供一種數位電視系統閉環測試裝置及測試方法，能夠 通過數位電視的外圍信號實現數位電視系統的自動化測試。發明內容主要體現在測試平 臺、紅外控制模塊和LVDS總線控制模塊三者的結合。
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本發明時採用以下技術手段實現的 —種數位電視系統閉環測試裝置，包括數位電視系統以及測試主機系統，在數字
電視系統以及測試主機系統之間設有擴展模塊；所述的擴展模塊由負責數位電視上屏信號
捕獲的LVDS總線控制模塊和負責紅外信號學習及發射的控制模塊組成； 其中，數位電視系統中的顯示屏接受由視頻解碼模塊傳來的視頻信息並進行顯
示，通過LVDS總線進行連接；數位電視紅外接收模塊接受遙控面板發出的信號，對數字電
視進行控制； 所述的擴展模塊同時與測試主機系統的測試平臺進行連接；測試平臺包括測試 配置執行模塊，以及與該模塊連接的數據存儲模塊和信息處理模塊； 所述的測試配置執行模塊配置測試邏輯，並將紅外信號控制模塊以及LVDS總線 控制模塊的數據應用於測試邏輯配置和測試控制中； 所述的對數位電視上屏信號的捕獲，利用重新橋接的LVDS總線代替原有的LVDS 數據通路，實現模塊對LVDS總線的數據過濾當LVDS控制模塊未接收到測試平臺發來的捕 獲指令時，該模塊僅將傳送來的數據直接轉發到，實現上屏數據的屏幕顯示；當LVDS模塊 接收到捕獲指令時，將當前的屏幕數據截取並保存到指定數據緩衝區；當數據緩衝區中存 在數據時，LVDS控制模塊允許測試平臺執行獲取屏幕數據指令，並將數據信息回傳至測試 平臺。 前述的LVDS總線控制模塊(102)嵌入到數位電視系統。 前述的擴展模塊與測試平臺之間通過串口相連，利用測試主機端系統串口驅動與 擴展模塊進行通訊。 —種數位電視系統閉環測試方法，包括以下步驟 初始化測試平臺，啟動數位電視，根據測試要求設置電視初始狀態； 啟動測試主機端測試平臺並選擇指定配置執行測試； 讀取配置並執行測試，在此步驟中測試平臺逐條獲取測試配置； 判斷是否到測試配置末尾，如果已經到末尾則結束整個測試流程；如果未到達配
置末尾，則判斷是否為LVDS視頻捕獲指令； 不是則繼續判斷是否為紅外信號發送指令，如果仍然不是則執行控制指令，執行 完成後保存數據，然後再進行下一條測試配置指令的讀取； 判斷結果為真時，執行LVDS屏幕信息捕獲指令，測試平臺發送屏幕信息捕獲指令 到LVDS控制模塊； LVDS控制模塊接收指令並捕獲屏幕信息，接到回傳後將屏幕信息回傳至測試平臺. 在測試平臺端接收屏幕信息，並根據測試配置的要求處理回傳的屏幕信息；處理 過程主要包括根據回傳的屏幕信息與測試預期相比較，驗證測試結果的正確性；
根據測試結果的正確性和屏幕信息正確性控制測試流程；執行完成後保存數據， 並繼續讀取下一條測試配置； 當判斷結果為真時，即需要執行紅外信號發送，測試平臺根據配置從資料庫中讀 取相應的紅外信號，然後將信號內容發送到紅外控制模塊； 紅外控制模塊接收到測試平臺的發送指令，將紅外數位訊號轉化為模擬信號後進
5行發送； 數位電視系統接收紅外指令並執行；當紅外信號發送完成後，保存當前指令相關 數據，繼續讀取並執行下一條測試配置。 本發明與現有技術相比，具有以下明顯的優勢和有益效果 採用本發明所述的利用紅外和LVDS總線實現數位電視系統閉環測試的裝置，真
正實現了對數位電視系統的閉環測試和自動化測試，具有很高的實用價值。 自動化測試在數位電視系統測試中的應用，能夠減小人為因素在測試環節的影
響，提高測試質量與測試效率。 本發明所述的測試裝置中，紅外模塊和LVDS總線模塊擴展方式的測試，具有很高 的通用性，能夠以最小的代價將該測試裝置應用於不同型號的數位電視系統測試，或者類 似數位電視系統的測試。 本發明所述的測試裝置重點在於測試平臺、紅外模塊和LVDS模塊的結合，其中， 測試平臺並非指定測試環境或系統。這意味著在實際構件本測試裝置過程中，可以充分利 用測試單位的已有技術優勢，構架更加實用、成本更低廉的測試裝置，從而進一步提高了該 測試裝置的適用範圍。
說明書附圖


圖1數位電視系統閉環效
圖2數位電視系統閉環效
圖3數位電視系統閉環效
圖4數位電視系統閉環效
l試裝置的整體架構示意圖 l試裝置的部署方案示意圖 l試裝置的使用流程圖； l試裝置的詳細處理流程圖,
具體實施例方式
下面通過具體實施方式
對本發明作進一步的詳細和深入描述。 本發明的測試平臺並非指定測試環境或系統，只要求該測試平臺能夠集成對紅外 和LVDS總線模塊，並支持對該模塊的驅動以及反饋數據處理即可。 數位電視的控制信號主要來自遙控面板的紅外信號和電視本身的控制面板。由於 紅外控制方式相對便捷且技術已非常成熟，數位電視的控制設計正逐步弱化電視本身控制 面板功能，因此，紅外控制能夠實現整個控制功能的全集，電視本身面板只實現了控制功能 的一個子集。另外從非侵入性和通用性的角度考慮，基於紅外信號的擴展成本更低且通用 性強。因此本發明在對數位電視驅動方面，採用基於紅外信號的擴展方式，控制能力強、成 本低廉且方法通用。 數位電視的反饋信息包括視頻、音頻以及LED信號，顯然視頻信號是承載信息量 最大的反饋，且從測試的角度考慮，視頻信號反饋的信息更準確，也更易於進行自動化判 斷，因此本發明對數位電視反饋的捕獲是針對視頻信號的捕獲。由於數位電視中視頻信號 接受、解碼等功能已與整個數位電視系統集成，而數位電視系統在不同的廠家，甚至同廠家 不同的型號的電視系統中也存在很大的差異，因此從系統層次進行此類模塊的擴展難度很 大，且通用性很差。幸運的是，視頻的上屏信號都普遍採用LVDS總線的方式，雖然總線本身 不存在相應的數據採樣機制，但通用的總線標準為實現視頻截獲提供了可能。本發明設計 和實現了專門的LVDS總線數據過濾板，針對電視的視頻流，提供了對視頻信號幀的抓取功
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通過上述測試平臺與紅外、LVDS模塊結合實現的數位電視系統閉環測試的裝置，
有能力對數位電視系統進行閉環、自動化的測試，並且具有非侵入和通用的特點。 請參閱圖1所示，為數位電視系統閉環測試裝置的整體架構示意圖；展示了利用
紅外和LVDS總線的數位電視系統閉環測試裝置的整體架構。整體架構分為三個部分，數
字電視為被測系統，擴展模塊是為了實現測試閉環而擴展出的紅外控制模塊和LVDS總線
控制模塊，測試主機用於運行測試平臺實施測試。下面對架構中的這三個部分進行詳細敘
述 數位電視系統101運行於數位電視，為實際的被測對象，系統主要實現視頻、音頻 的解碼，並將解碼後的視頻信息傳送到顯示屏幕，音頻信息傳送到聲音播放設備；另外，系 統還需要接受電視面板和紅外等控制信號，實現對媒體信號的選擇，以及亮度、色彩、音量 等一系列的配置。這裡主要描述與實現閉環測試相關的功能模塊顯示屏1011為專門的視 頻顯示硬體模塊，它接受由視頻解碼1012模塊傳來的視頻信息進行顯示，他們之間是通過 LVDS總線1013進行連接。紅外接收模塊1014用於接受紅外遙控面板發出的紅外信號，根 據信號對數位電視進行控制。 擴展模塊中的LVDS總線控制模塊102負責對數位電視上屏信號的捕獲，其實現原 理是，利用重新橋接的LVDS總線1021和1022代替原有的LVDS數據通路1013，從而實現 模塊對LVDS總線的過濾功能當LVDS控制模塊未接收到測試平臺104發來的捕獲指令時， 該模塊僅僅是將1021傳送來的數據直接轉發到1022，以實現上屏數據的屏幕顯示；當LVDS 模塊接收到捕獲指令時，其在總線1021到1022的數據轉發流程中開闢了一條數據旁路，將 當前的屏幕數據截取並保存到指定數據緩衝區。當數據緩衝區中存在數據時，LVDS控制模 塊允許測試平臺執行獲取屏幕數據指令，並將數據信息回傳至測試平臺。
擴展模塊中的紅外控制模塊103負責紅外信號的學習以及信號的發射。學習過程 為紅外控制模塊103接收到測試平臺的學習指令，然後進入紅外接收狀態，當接收到紅外 遙控面板104的紅外信號時，便將模擬紅外信號轉為數位訊號並回傳到測試平臺，然後保 存。發射過程紅外控制模塊接收測試平臺的紅外發射指令，根據發射指令中包含的紅外信 號信息，將數位訊號轉化為相應的模擬紅外信號進行發送。 測試主機上的測試平臺105實現了對被測系統-數位電視系統-的測試配置以及 測試執行。其核心模塊為測試配置執行模塊1053，測試配置過程主要是配置測試邏輯，並 將紅外控制模塊103以及LVDS總線控制模塊102的數據應用於測試邏輯配置和測試控制 中。數據存儲1054負責保存測試平臺中測試相關的所有數據，包括紅外控制模塊以及LVDS 總線控制模塊返回的紅外和屏幕數據。通訊模塊1051負責與兩個擴展模塊之間的串口通 訊，實現紅外數據的接收和發送，並發送控制指令到LVDS總線控制模塊實現屏幕信息捕獲 以及接受屏幕數據信息，需要說明的是上述控制信息均由測試配置執行模塊1053發出， 而返回的結果也最終返回到模塊1053。信息處理模塊1052是通訊模塊1051與測試配置執 行模塊1053之間的數據轉化器，同時負責部分數據校驗的功能實現，例如將實時屏幕信 息與預期信息進行對比等。 請參閱圖2所示，為數位電視系統閉環測試裝置的部署方案，該測試裝置需要如 下部署流程主機端安裝測試平臺201，即測試平臺的安裝和部署，在測試主機上安裝測試環境各個模塊並註冊；連接測試平臺與紅外控制模塊202，完成串口硬體連接後配置串口 數傳相關參數，以保證測試平臺與紅外控制模塊之間的數據能夠雙向通訊；將LVDS控制模 塊嵌入數位電視203，即利用LVDS總線控制模塊的輸入輸出接口代替原有的上屏信號總 線，使得總線數據流經該控制模塊從而實現數據的截獲，連接完成後需要調試並確認該模 塊的嵌入不影響原始上屏信號的傳輸。連接測試平臺與LVDS控制模塊204，將測試平臺與 LVDS總線控制模塊利用串口相連，並調試以保證雙向數傳聯通。完成上述步驟後即完成了 本測試裝置的硬體連接和部署，然後啟動測試平臺205、進行測試配置206後，即可開始使 用本測試裝置進行測試207。 請參閱圖3所示，為數位電視系統閉環測試裝置的使用流程圖，是從用戶角度描 述使用該測試裝置所需的測試步驟。開啟數位電視301，即啟動數位電視，並保證紅外信號 接受正常，通過LVDS控制模塊的屏顯正常。學習紅外信號並將數位訊號保存302，為了能夠 在後續的測試過程中能夠模擬紅外遙控面板的信號，首先需要從紅外遙控面板學習紅外信 號，然後將模擬量轉化為數字量並回傳到測試平臺進行保存。在測試配置中添加紅外信號 相關控制304是指，在測試配置環節根據測試要求在指定的時刻或邏輯利用該紅外信號控 制被測系統。305、306、307為視頻信號相關測試配置流程利用LVDS總線控制模塊捕獲屏 幕信息305，是通過測試平臺發送捕獲指令到LVDS總線控制模塊，然後該模塊捕獲當前屏 幕數據並保存到自身的緩衝區。將屏幕信息添加到測試平臺資料庫306，是指測試平臺從 LVDS總線控制模塊獲取當前緩衝區的數據，並保存到資料庫以備後續配置使用。在測試配 置中添加屏幕信息處理307，類似304，利用保存在資料庫中的屏幕數據配置測試，達到控 制測試流程或結果驗證的目的。上述內容配置完成後，即可執行測試308，並在測試完成後 分析測試結果309。 請參閱圖4所示，為數位電視系統閉環測試裝置的詳細處理流程圖。初始化測試 平臺401，首先啟動數位電視，並根據測試要求設置電視初始狀態，然後啟動測試主機端測 試平臺並選擇指定配置執行測試；讀取配置並執行測試402，在此步驟中測試平臺逐條獲 取測試配置；403判斷是否到測試配置末尾，如果已經到末尾，則結束整個測試流程415 ;如 果未到達配置末尾，則判斷是否為LVDS視頻捕獲指令404，如果不是則繼續判斷是否為紅 外信號發送指令405，如果仍然不是則說明本條指令只是一般的邏輯控制相關配置，然後執 行控制指令406，執行完成後保存數據407，再進行下一條測試配置指令的讀取402。
當404判斷結果為真時，即當前需要執行LVDS屏幕信息捕獲指令，測試平臺發送 屏幕信息捕獲指令到LVDS控制模塊408 ;LVDS控制模塊接收指令並捕獲屏幕信息409，然 後等待測試平臺的屏幕信息回傳指令，接到回傳指令後將屏幕信息回傳至測試平臺410 ; 在測試平臺端接收屏幕信息，並根據測試配置的要求處理回傳的屏幕信息411，對屏幕信息 的處理主要包括根據回傳的屏幕信息與測試預期相比較，驗證測試結果的正確性；根據 測試結果的正確性或屏幕信息正確性(例如，回傳的屏幕尺寸是否符合要求)控制測試流 程。執行完成後保存數據407，並繼續讀取下一條測試配置。 當405判斷結果為真時，即需要執行紅外信號發送，測試平臺根據配置從資料庫 中讀取相應的紅外信號，然後將信號內容發送到紅外控制模塊412;紅外控制模塊接收到 測試平臺的發送指令後，首先將紅外數位訊號轉化為模擬信號，然後通過硬體發送413;數 字電視系統則接收紅外指令並執行；當紅外信號發送完成，保存當前指令數據407，繼續讀
8取並執行下一條測試配置。 最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明而並非限制本發明所描述的技術 方案；因此，儘管本說明書參照上述的各個實施例對本發明已進行了詳細的說明，但是，本 領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換；而一切不脫離發 明的精神和範圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
一種數位電視系統閉環測試裝置，包括數位電視系統以及測試主機系統，其特徵在於在數位電視系統以及測試主機系統之間設有擴展模塊；所述的擴展模塊由負責數位電視上屏信號捕獲的LVDS總線控制模塊(102)和負責紅外信號學習及發射的控制模塊(103)組成；其中，數位電視系統中的顯示屏(1011)接受由視頻解碼模塊(1012)傳來的視頻信息並進行顯示，通過LVDS總線(1013)進行連接；數位電視紅外接收模塊(1014)接受遙控面板(104)發出的信號，對數位電視進行控制；所述的擴展模塊同時與測試主機系統的測試平臺(105)進行連接；測試平臺(105)包括測試配置執行模塊(1053)，以及與該模塊連接的數據存儲模塊(1054)和信息處理模塊(1052)；所述的測試配置執行模塊(1053)配置測試邏輯，並將紅外信號控制模塊(103)以及LVDS總線控制模塊(102)的數據應用於測試邏輯配置和測試控制中；所述的對數位電視上屏信號的捕獲，利用重新橋接的LVDS總線(1021)和(1022)代替原有的LVDS數據通路(1013)，實現模塊對LVDS總線的數據過濾當LVDS控制模塊未接收到測試平臺(104)發來的捕獲指令時，該模塊僅將1021傳送來的數據直接轉發到(1022)，實現上屏數據的屏幕顯示；當LVDS模塊接收到捕獲指令時，將當前的屏幕數據截取並保存到指定數據緩衝區；當數據緩衝區中存在數據時，LVDS控制模塊允許測試平臺執行獲取屏幕數據指令，並將數據信息回傳至測試平臺。
2. 根據權利要求1所述的一種數位電視系統閉環測試裝置，其特徵在於所述的數字 電視控制信號為紅外線控制信號。
3. 根據權利要求1所述的一種數位電視系統閉環測試裝置，其特徵在於所述的LVDS 總線控制模塊(102)嵌入到數位電視系統。
4. 根據權利要求1所述的一種數位電視系統閉環測試裝置，其特徵在於所述的擴展 模塊與測試平臺之間通過串口相連，利用測試主機端系統串口驅動與擴展模塊進行通訊。
5. —種數位電視系統閉環測試方法，其特徵在於包括以下步驟 初始化測試平臺(401)，啟動數位電視，根據測試要求設置電視初始狀態；啟動測試主機端測試平臺並選擇指定配置執行測試； 讀取配置並執行測試(402)，在此步驟中測試平臺逐條獲取測試配置；(403) 判斷是否到測試配置末尾，如果已經到末尾則結束整個測試流程(415);如果未 到達配置末尾，則判斷是否為LVDS視頻捕獲指令(404);不是則繼續判斷是否為紅外信號發送指令(405)，如果仍然不是則執行控制指令 (406)，執行完成後保存數據(407)，然後再進行下一條測試配置指令的讀取(402);(404) 判斷結果為真時，執行LVDS屏幕信息捕獲指令，測試平臺發送屏幕信息捕獲指 令到LVDS控制模塊(408);LVDS控制模塊接收指令並捕獲屏幕信息(409)，接到回傳後將屏幕信息回傳至測試平 臺(410);在測試平臺端接收屏幕信息，並根據測試配置的要求處理回傳的屏幕信息(411);處 理過程主要包括根據回傳的屏幕信息與測試預期相比較，驗證測試結果的正確性；根據測試結果正確性和屏幕信息正確性控制測試流程；執行完成後保存數據(407)，並繼續讀取下一條測試配置；當(405)判斷結果為真時，即需要執行紅外信號發送，測試平臺根據配置從資料庫中讀取相應的紅外信號，然後將信號內容發送到紅外控制模塊(412);紅外控制模塊接收到測試平臺的發送指令，將紅外數位訊號轉化為模擬信號後進行發送(413);數位電視系統接收紅外指令並執行；當紅外信號發送完成後，保存當前指令相關數據(407)，繼續讀取並執行下一條測試配置。
全文摘要
一種數位電視系統閉環測試裝置及測試方法，包括數位電視系統、測試主機系統以及擴展模塊；擴展模塊由負責數位電視上屏信號捕獲的LVDS總線控制模塊和負責紅外信號學習及發射的控制模塊組成。紅外信號學習及發射模塊與測試主機也通過串口連接，負責對遙控面板的紅外信號進行學習，並利用學習到的紅外信息對數位電視進行控制；LVDS總線控制模塊與數位電視通過LVDS總線進行連接，與測試主機之間通過串口連接，LVDS總線控制模塊利用重新橋接的LVDS總線代替原有的LVDS數據通路，實現模塊對LVDS總線數據的過濾，並通過串口將實時捕獲的屏幕信息回傳至測試主機。本發明利用紅外控制模塊和LVDS總線控制模塊的結合，為數位電視的自動化測試實施提供了可行方案。
文檔編號G08C23/04GK101778309SQ20101003399
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月12日 優先權日2010年1月12日
發明者劉志方, 劉斌, 周漢清, 王麗娜, 高小鵬, 龍翔 申請人:北京航空航天大學