TWI791381B - 測試模組的操作方法 - Google Patents

Abstract

一種測試模組的操作方法被提出。前述操作方法包括：由測試模組透過匯流排以接收影音訊號；由測試模組將影音訊號分離為影像訊號與聲音訊號；以及由測試模組基於多個演算法對影像訊號以及聲音訊號進行解析以產生多個解析結果。其中前述多個解析結果用以指示影像訊號以及聲音訊號是否異常。

Description

測試模組的操作方法

本發明是有關於一種測試模組的操作方法，且特別是有關於一種用以測試影音傳輸功能的測試模組的操作方法。

高畫質多媒體介面（High Definition Multimedia Interface，HDMI）整合了數位化影像和聲音傳送，可透過同一條線材同時傳送未經壓縮的影像訊號以及聲音訊號，且最高傳輸速率可達5Gbps。顯示埠（Displayport，DP）介面也可以同時傳輸影像訊號以及聲音訊號，且可兼容於TYPE C與雷電（THUNDERBOLT）介面。因此，HDMI介面與DP介面在電視機上盒、音響、個人電腦、筆記型電腦以及DVD播放器上都被廣泛應用。

上述產品在工廠組裝測試階段，會由測試員透過HDMI傳輸線或DP傳輸線將產品接上螢幕，並用人眼判斷螢幕播放出來的影像及聲音是否正常。然而，由於測試時間與人眼判斷的精準度皆有限，有些瑕疵並不會被發現，導致有問題的產品出貨並引發客訴。

因此，需要提出一種解決方案，以提高產品測試的準確率並兼顧使用便利性。

本發明提供一種測試模組的操作方法，可提高影音設備的測試準確率並兼顧使用便利性。

本發明的測試模組的操作方法包括：由測試模組透過匯流排以接收影音訊號；由測試模組將影音訊號分離為影像訊號與聲音訊號；以及由測試模組基於多個演算法對影像訊號以及聲音訊號進行解析以產生多個解析結果。其中，前述多個解析結果用以指示影像訊號以及聲音訊號是否異常。

在本發明的一實施例中，上述的操作方法還包括：由測試模組基於循環冗餘校驗演算法以及直方圖演算法對影像訊號進行解析，以產生視訊解析結果；以及由測試模組基於快速傅立葉變換演算法對聲音訊號進行解析，以產生音訊解析結果。

在本發明的一實施例中，上述的視訊解析結果用以指示影像訊號的幀率與色階是否異常以及影像訊號是否具有雜訊。音訊解析結果則用以指示聲音訊號的頻率與信噪比是否異常。

在本發明的一實施例中，上述的影像訊號包括對應畫面的多個像素資訊，並且上述的操作方法還包括：由測試模組基於循環冗餘校驗演算法對多個像素資訊進行運算以產生一組驗證碼；以及由測試模組將組驗證碼與畫面的一組標準驗證碼進行比對，以依據比對結果產生視訊解析結果。

在本發明的一實施例中，上述的畫面的標準驗證碼可預先儲存於測試模組，或透過匯流排的DDC/CI信道傳輸至測試模組。

在本發明的一實施例中，上述的操作方法還包括：由測試模組基於直方圖演算法對各像素資訊進行運算，以獲取各像素資訊的色階資訊；以及由測試模組將色階資訊與對應該像素的標準色階資訊進行比對，並依據比對結果產生視訊解析結果。

在本發明的一實施例中，上述的各像素的色階資訊與對應該像素的標準色階資訊皆包括對應三原色的色階資訊。

在本發明的一實施例中，上述的操作方法還包括：由測試模組基於快速傅立葉變換演算法對聲音訊號進行解析，以獲取聲音訊號的訊號頻率與訊號強度；以及由測試模組判斷聲音訊號的訊號頻率與訊號強度是否分別與聲音訊號的標準頻率與標準訊號強度一致，並依據判斷結果產生音訊解析結果。

在本發明的一實施例中，上述的操作方法還包括：響應於多個解析結果指示影像訊號以及聲音訊號之任一為異常，由測試模組產生對應的記錄資訊。其中，記錄資訊包括異常影像訊號與異常聲音訊號之至少一，且記錄資訊被儲存於測試模組以供載出。

在本發明的一實施例中，上述的操作方法還包括：由測試模組偵測匯流排與測試模組的連接狀態，以計數匯流排的插拔次數。其中，測試模組包括顯示模組，用以顯示測試模組的韌體版本資訊與匯流排的插拔次數。

在本發明的一實施例中，匯流排為HDMI傳輸線或DP傳輸線。

在本發明的一實施例中，當匯流排為DP傳輸線時，前述操作方法還包括：由測試模組透過匯流排的輔助通道的DDC/CI信道傳輸設定與控制指令，並由測試模組執行鏈路訓練以確保訊號傳輸的正確性。

在本發明的一實施例中，匯流排的一端連接測試模組的輸入端，匯流排的另一端連接至影音設備的輸出端。其中，影音訊號由影音設備產生。

在本發明的一實施例中，影音設備還用以執行相應的測試程序，以產生測試用的影音訊號並接收多個解析結果。

在本發明的一實施例中，匯流排的兩端分別連接至測試模組的輸入端與輸出端，且影音訊號由測試模組產生並透過匯流排傳輸至測試模組的輸入端。

基於上述，本發明的測試模組適用於支援HDMI或DP傳輸功能的影音設備。透過測試模組，可以檢測影音設備的HDMI或DP傳輸功能是否正常，並提高產品的測試準確率並兼顧使用便利性。

圖1為本發明一實施例的電子裝置與測試模組的連接示意圖。請見圖1，電子裝置300為具有HDMI接口（或DP接口）的影音設備。在工廠組裝測試階段，測試員可經由匯流排200連接電子裝置300與測試模組100。並且，開啟測試模組100並於電子裝置300執行相應的測試程序。測試程序被執行以產生測試用的影音訊號，以透過測試模組100對電子裝置300（受測對象）進行HDMI或DP傳輸功能的測試。測試模組100依據影音訊號產生解析結果。解析結果由測試模組100傳回電子裝置300並透過測試程序呈現。

圖2為本發明一實施例的測試模組的結構示意圖。請見圖2，測試模組100包括運算模組110、輸入端111、輸出端112、記憶體113、記憶體114、記憶卡115、記憶卡116、顯示模組117以及記憶體118。運算模組110用以對接收的影音訊號進行處理。具體來說，運算模組110在透過將影音訊號分離為影像訊號與聲音訊號後，基於不同演算法對影像訊號與聲音訊號分別進行處理，以產生解析結果。記憶體113、記憶體114、記憶卡115、記憶卡116以及記憶體118則用以儲存檢測過程所需或產生的各種資訊。顯示模組117則用以顯示檢測過程的相關資訊。

圖3為本發明一實施例的測試模組的操作方法的步驟流程圖。請同時參考圖1~3，在工廠組裝測試階段，測試員可將匯流排200（例如HDMI傳輸線或DP傳輸線）的兩端分別與電子裝置300的輸出端以及測試模組100的輸入端111相連接。此時，運算模組110可透過輸入端111接收來自電子裝置300的影音訊號（步驟S310）。接著，測試模組100將影音訊號分離為影像訊號與聲音訊號（步驟S320）。由測試模組100基於多個演算法對影像訊號以及聲音訊號進行解析以產生多個解析結果。其中，多個解析結果用以指示影像訊號以及聲音訊號是否異常（步驟S330）。並且，多個解析結果被回傳至電子裝置300以在電子裝置300顯示測試結果。

在本實施例中，測試模組100基於循環冗餘校驗（Cyclic Redundancy Check）演算法以及直方圖（Histogram）演算法對影像訊號進行解析，以產生視訊解析結果。測試模組100並基於快速傅立葉變換（Fast Fourier Transform）演算法對聲音訊號進行解析，以產生音訊解析結果。視訊解析結果用以指示影像訊號的幀率與色階是否異常，以及指示影像訊號是否具有雜訊。音訊解析結果則用以指示聲音訊號的頻率與信噪比是否異常。

圖4為本發明一實施例的產生視訊解析結果的步驟流程圖。請同時參見圖1與圖4，影像訊號包括對應受測畫面的多個像素資訊，測試模組100可基於循環冗餘校驗演算法對多個像素資訊進行運算以產生一組驗證碼（步驟S410）。測試模組100將該組驗證碼與受測畫面的一組標準驗證碼進行比對（步驟S420），並依據比對結果產生視訊解析結果（步驟S450）。在一實施例中，受測畫面的標準驗證碼可預先儲存於測試模組100的記憶體中。在另一實施例中，匯流排200還可包括DDC/CI信道。受測畫面的標準驗證碼可透過匯流排200的DDC/CI信道傳輸至測試模組100。

測試模組100並可基於直方圖演算法對各像素資訊進行運算，以獲取各像素資訊的色階資訊（步驟S430）。測試模組100可將前述色階資訊與對應該像素的標準色階資訊進行比對（步驟S440），並依據比對結果產生視訊解析結果（步驟S450）。其中，各像素的色階資訊與對應該像素的標準色階資訊皆包括對應三原色的色階資訊。舉例來說，紅色畫面的像素的RGB值會被預期是(255,0,0)，綠色畫面的像素的RGB值會被預期是(0,255,0)，並且藍色畫面的像素的RGB值會被預期是(0,0,255)。其中，(255,0,0)、(0,255,0)與(0,0,255)即為對應像素的標準色階資訊。另一方面，假設紅色畫面的像素的RGB值為(230,0,0)，測試模組100則會將對應像素的位置以及相關資訊記錄下來，以作為記錄資訊。

圖5為本發明一實施例的產生音訊解析結果的步驟流程圖。請同時參見圖1與圖5，測試模組100基於快速傅立葉變換演算法對聲音訊號進行解析，以獲取聲音訊號的訊號頻率與訊號強度（步驟S510）。測試模組100並判斷聲音訊號的訊號頻率與訊號強度是否分別與聲音訊號的標準頻率與標準訊號強度一致，並依據判斷結果產生音訊解析結果（步驟S520）。

需特別說明的是，當受測影音訊號是透過DP介面來傳輸時，由測試模組100透過匯流排200（DP傳輸線）的輔助（Auxiliary，AUX）通道的DDC/CI信道傳輸一設定與控制指令。AUX通道是一個雙向半雙工通道，用以傳輸DP高速訊號的管理和控制訊號，如VESA EDID，MCCS和DPMS標準。測試模組100並執行鏈路訓練（Link Training）以確認鏈路的參數，如lane的數目、鏈接速率、電壓擺幅、預加重、均衡以及時鐘恢復資訊。藉此，可以確保訊號傳輸的正確性。

請重新參照圖2，在一實施例中，輸入端111為HDMI介面，用以連接HDMI傳輸線。在一實施例中，輸入端111為DP介面，用以連接DP傳輸線。又在一實施例中，輸入端111的數量可以有兩個，用以分別連接HDMI傳輸線與DP傳輸線。也就是說，不論電子裝置300的影音訊號是透過HDMI或DP介面進行傳輸，都可使用測試模組100來進行相關影音功能的檢測。

圖6為本發明一實施例的檢測影音設備的HDMI傳輸功能的步驟流程圖。在本實施例中，測試模組通過HDMI 2.0/1.4a認證規範並可向下相容至HDMI 1.2，解析度最高可測試10K/60A fps。並且，測試模組還可支援HDMI 2.1認證規範，但有部分步驟將會略為增加對應操作。當影音設備輸出測試畫面時，其影像訊號會傳送至HDMI小板，其中最高解析度為10240*4320/7680*4320。測試項目包含影像畫面的水平掃描頻率分析、垂直掃描頻率分析、幀率分析及像素色階檢查。另外，還支援2 CH聲音檢測。

請同時參見圖1與圖6，首先將HDMI傳輸線的兩端分別接上待測機（如電子裝置300）與測試模組100（步驟S601~S602）。接著，測試模組100自動偵測HDMI傳輸線是否已插入測試模組100的輸入端（步驟S603）。若否，則重新執行步驟S602。

若本實施例的測試模組100支援HDMI 2.1認證規範的話，在步驟S603為是的情況下，會在執行完步驟S603後由測試模組100進行並完成鏈路訓練以確認鏈路的參數，並且前述鏈路訓練完成之後才然後進入步驟S604。另一方面，若本實施例的測試模組100不支援HDMI 2.1認證規範的話，可以不執行前述鏈路訓練。

在步驟S604中，由測試模組100開始解析HDMI協議（步驟S604），並執行待測機的測試軟體（即前述測試程序）以輸出測試用影像訊號與聲音訊號（步驟S605）。若本實施例的測試模組100支援HDMI 2.1認證規範的話，在步驟S604中會先行判斷待測機是否使用HDMI FRL協議還是HDMI 2.1 TMDS協議，若皆並非前述兩者，才會接著依照相對應方式來解析其他類型的HDMI協議。

在步驟S606中，由測試模組100開始分析以確認聲音訊號頻率與影像資訊是否正確。若是，則由測試模組100將檢測成功的結果回傳至待測機，並透過測試軟體來呈現（步驟S607~S608）以及結束檢測程序（步驟S609）。若否，則由測試模組100儲存對應的記錄資訊（步驟S610）並接續至步驟S611。在步驟S611~S612中，由測試模組100將檢測失敗的結果回傳至待測機，並透過測試軟體來呈現以及結束檢測程序（步驟S609）。

圖7為本發明一實施例的檢測影音設備的DP傳輸功能的步驟流程圖。在本實施例中，測試模組可支援自動DP1.4 HBR3規格的影像分析，其中最高可分析至8K@30Hz解析度，並可向下相容其他DP規格。測試項目包含DP link training溝通、影像畫面的水平掃描頻率分析、垂直掃描頻率分析、幀率分析及像素色階檢查。另外，還支援2 CH聲音檢測。

請同時參見圖1與圖7，將DP傳輸線的兩端分別接上待測機（如電子裝置300）與測試模組100（步驟S701~S702）。接著，測試模組100自動偵測DP傳輸線是否已插入測試模組100的輸入端（步驟S703）。若否，則重新執行步驟S702。若是，則由測試模組100進行並完成AUX訊號的鏈路訓練（步驟S704~S705）。並且，由測試模組100同步記錄儲存AUX資訊（步驟S706）。之後的步驟則與圖4所示實施例雷同。在鏈路訓練完成後，執行待測機的測試軟體以輸出測試用影像訊號與聲音訊號（步驟S707）。接著，由測試模組100分別針對影像訊號與聲音訊號進行解析（步驟S708），並同步記錄以及儲存記錄資訊（步驟S709）。在步驟S710~S711中，由測試模組100將解析結果（檢測成功或失敗）回傳至待測機，並透過測試軟體進行顯示。進一步地，步驟S706與步驟S709都可接續到步驟S712。在步驟S712中，由測試模組100將AUX資訊以及記錄資訊上傳至例如雲端資料庫。

請再次參照圖2，記憶體113用來配合運算模組110以進行畫面緩衝，作為暫存或儲存影音訊號的記憶元件。本實施例的記憶體113可以是雙倍資料率同步動態隨機存取記憶體（Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory，DDR SDRAM），用以與運算模組110搭配以執行多個演算法程序。記憶體114可以是電子抹除式可複寫唯讀記憶體（Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory， EEPROM），用以儲存多組延伸顯示能力識別（Extended display identification data，EDID）資訊以及高畫質數位內容保護（High-Bandwidth Digital Content Protection，HDCP）金鑰資訊，以供運算模組110讀取。

記憶卡115與記憶卡116可以是安全數位卡（Secure Digital Memory Card，SD）。當在測試過程中發現錯誤時，運算模組110可將檢測過程的記錄檔案（logfile）儲存至記憶卡115與記憶卡116。前述記錄檔案包括但不限於異常影像訊號（如點陣圖格式）、異常聲音訊號（如wav檔）以及顯示資料通道（Display Data Channel，DDC）中的所有傳輸資訊。測試模組100可進一步模擬為SD卡讀取器，以透過例如USB介面將儲存的記錄檔案匯出。

記憶體118可以是EEPROM。運算模組110還可以偵測匯流排200插入輸入端111的次數並將其儲存在記憶體118。匯流排200插入次數可透過顯示模組117進行顯示，以使測試員得知匯流排200的使用壽命。其中，顯示模組117可以是液晶模塊。另外，顯示模組117還可顯示測試模組100的韌體及硬體版本資訊。

在一實施例中，運算模組110可在測試過程中將當前受測畫面透過另一台螢幕進行顯示。在一實施例中，運算模組110可作為圖形與聲音產生器，用以產生特定圖形及聲音訊號並將其輸出至受測螢幕（具有HDMI輸入）上進行顯示及播放。若受測螢幕可以正確顯示及播放，表示其HDMI訊號的接收功能是正常的。

在一延伸實施例中，受測對象還可以是匯流排200本身。在此實施例中，可透過將匯流排200的兩端分別接上測試模組100的輸入端111與輸出端112。測試模組100的運算模組110作為圖形與聲音產生器以經由輸出端112輸出測試用的影音訊號，並經由輸入端111接收前述影音訊號。運算模組110透過比對輸出與輸入的訊號，以判斷匯流排200的傳輸功能是否正常。

以硬體形式而言，運算模組110可以是實現於積體電路（integrated circuit）上的邏輯電路。運算模組110的相關功能可以利用硬體描述語言（hardware description languages，例如Verilog HDL或VHDL）或其他合適的編程語言來實現為硬體。舉例來說，運算模組110的相關功能可以被實現於一或多個控制器、微控制器、微處理器、特殊應用積體電路（Application-specific integrated circuit, ASIC）、數位訊號處理器（digital signal processor, DSP）、場可程式邏輯閘陣列（Field Programmable Gate Array, FPGA）及/或其他處理單元中的各種邏輯區塊、模組和電路。

綜上所述，本發明的測試模組通用於支援HDMI或DP傳輸功能的影音設備。透過測試模組，可以檢測影音設備的HDMI或DP傳輸功能是否正常，並提高產品測試的準確率並兼顧使用便利性。

100:測試模組 110:運算模組 111:輸入端 112:輸出端 113、114、118:記憶體 115、116:記憶卡 117:顯示模組 200:匯流排 300:電子裝置 S310~S330、S410~S450、S510、S520、S601~S612、S701~S712:步驟

圖1為本發明一實施例的電子裝置與測試模組的連接示意圖。 圖2為本發明一實施例的測試模組的結構示意圖。 圖3為本發明一實施例的測試模組的操作方法的步驟流程圖。 圖4為本發明一實施例的產生視訊解析結果的步驟流程圖。 圖5為本發明一實施例的產生音訊解析結果的步驟流程圖。 圖6為本發明一實施例的檢測影音設備的HDMI傳輸功能的步驟流程圖。 圖7為本發明一實施例的檢測影音設備的DP傳輸功能的步驟流程圖。

100:測試模組

110:運算模組

111:輸入端

112:輸出端

113、114、118:記憶體

115、116:記憶卡

117:顯示模組

Claims (14)

1. 一種測試模組的操作方法，包括：由一測試模組透過一匯流排以接收一影音訊號；由該測試模組將該影音訊號分離為一影像訊號與一聲音訊號；以及由該測試模組基於多個演算法對該影像訊號以及該聲音訊號進行解析以產生多個解析結果，其中該些解析結果指示該影像訊號以及該聲音訊號是否異常，其中該操作方法還包括：由該測試模組基於一循環冗餘校驗(Cyclic Redundancy Check)演算法以及一直方圖(Histogram)演算法對該影像訊號進行解析，以產生一視訊解析結果；以及由該測試模組基於一快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform)演算法對該聲音訊號進行解析，以產生一音訊解析結果。
2. 如請求項1所述的測試模組的操作方法，其中該視訊解析結果指示該影像訊號的幀率與色階是否異常以及該影像訊號是否具有雜訊，該音訊解析結果指示該聲音訊號的頻率與信噪比是否異常。
3. 如請求項1所述的測試模組的操作方法，其中該影像訊號包括對應一畫面的多個像素資訊，該操作方法還包括： 由該測試模組基於該循環冗餘校驗演算法對該些像素資訊進行運算以產生一組驗證碼；以及由該測試模組將該組驗證碼與該畫面的一組標準驗證碼進行比對，以依據比對結果產生該視訊解析結果。
4. 如請求項3所述的測試模組的操作方法，其中該畫面的該組標準驗證碼預先儲存於該測試模組，或透過該匯流排的一DDC/CI信道傳輸至該測試模組。
5. 如請求項1所述的測試模組的操作方法，其中該影像訊號包括一影像畫面的多個像素資訊，該操作方法還包括：由該測試模組基於該直方圖演算法對各該像素資訊進行運算，以獲取各該像素資訊的一色階資訊；以及由該測試模組將該色階資訊與對應該像素的一標準色階資訊進行比對，並依據比對結果產生該視訊解析結果。
6. 如請求項5所述的測試模組的操作方法，其中各該像素的該色階資訊與對應該像素的該標準色階資訊皆包括對應三原色的色階資訊。
7. 如請求項1所述的測試模組的操作方法，還包括：由該測試模組基於該快速傅立葉變換演算法對該聲音訊號進行解析，以獲取該聲音訊號的訊號頻率與訊號強度；以及由該測試模組判斷該聲音訊號的訊號頻率與訊號強度是否分別與該聲音訊號的一標準頻率與一標準訊號強度一致，並依據判斷結果產生該音訊解析結果。
8. 如請求項1所述的測試模組的操作方法，還包括：響應於該些解析結果指示該影像訊號以及該聲音訊號之任一為異常，由該測試模組產生對應的一記錄資訊，其中該記錄資訊包括一異常影像訊號與一異常聲音訊號之至少一，且該記錄資訊被儲存於該測試模組以供載出。
9. 如請求項1所述的測試模組的操作方法，還包括：由該測試模組偵測該匯流排與該測試模組的連接狀態，以計數該匯流排的一插拔次數，其中該測試模組包括一顯示模組，用以顯示該測試模組的一韌體版本資訊與該插拔次數。
10. 如請求項1所述的測試模組的操作方法，其中該匯流排為一HDMI傳輸線或一DP傳輸線。
11. 如請求項10所述的測試模組的操作方法，其中當該匯流排為該DP傳輸線時，該操作方法還包括：由該測試模組透過該匯流排的一輔助(AUX)通道的DDC/CI信道傳輸一設定與控制指令，並由該測試模組執行一鏈路訓練(Link Training)以確保訊號傳輸的正確性。
12. 如請求項1所述的測試模組的操作方法，其中該匯流排的一端連接該測試模組的輸入端，該匯流排的另一端連接至一影音設備的輸出端，其中該影音訊號由該影音設備產生。
13. 如請求項12所述的測試模組的操作方法，其中該影音設備還用以執行相應的一測試程序，以產生測試用的該影音訊號並接收該些解析結果。
14. 如請求項1所述的測試模組的操作方法，其中該匯流排的兩端分別連接至該測試模組的輸入端與輸出端，且該影音訊號由該測試模組產生並透過該匯流排傳輸至該測試模組的輸入端。

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