CN109831666A - 一种数字视频信号传输质量的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种数字视频信号传输质量的检测方法，包括如下步骤：视频源端RGB数据编码，产生验证RGB数据，数字视频数据传输，验证RGB数据经过制式转换，经过视频终端检测最终视频终端屏显，视频终端的FPGA模块在执行视频终端检测时同步执行验证RGB数据恢复，去除验证RGB数据中的校验标志值和校验标志计数值，并将恢复后的RGB数据传送至显示器进行屏显。本发明能实现显示运行过程中的实时检测，无需用示波器及模板对比即可检测到信号质量，满足机载显示***的数字视频信号传输质量的检测需求。检测方法基于原机载显示***的硬件平台实现，无需额外增加硬件电路。
Description
技术领域
本发明涉及一种数字信号传输质量的检测方法，尤其涉及一种基于FPGA的数字视频信号传输质量的检测方法，属于数字信号检测的技术领域。
背景技术
在现代机载综合显示***中，机载座舱显示器作为终端显示单元，需要接收前端输入的各路数字视频信号，一般为DVI、HDMI或SDI制式进行显示。
目前的机载座舱显示器中，对于接收到的数字视频信号的传输质量只有以下两种检测方法：
其一，由用户来观察显示器的最终显示画面，对画面显示质量做出主观判断，从而对视频信号的传输质量做出评判。
这种检测方式严重依赖于用户的人为主观因素以及当前的画面显示内容，无法得出客观准确的检测结果。
其二，采用专用示波器在显示器端测量DVI、HDMI、SDI等数字视频信号的眼图，并与相关信号的模板进行比对，得出检测结果。
这种检测方式客观全面，能对实际信号质量得出定量的准确分析。但是这种检测方式依赖于专业设备，并且无法实现在显示器正常工作的同时进行在线实时检测。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统信号检测无法在线实时检测的问题，提出一种数字视频信号传输质量的检测方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种数字视频信号传输质量的检测方法，应用于机载显示器，所述机载显示器包括相通讯连接的视频源端和视频终端，所述视频源端和所述视频终端分别具备FPGA模块及视频解码芯片，
所述检测方法包括如下步骤：
S1视频源端RGB数据编码，
视频源端内的FPGA模块对待发送数字视频进行编码，以数字视频的时钟信号CLK为基准，对数字视频的使能信号DE、行同步Hsync、场同步Vsync进行计数，并以计数值作为参考位置坐标在RGB数据内***校验标志值和校验标志计数值，该校验标志值为一个FLAG信号，得到重新编码的验证RGB数据；
S2数字视频数据传输，
视频源端内的FPGA模块将使能信号DE、行同步Hsync、场同步Vsync、时钟信号CLK及验证RGB数据转换为制式信号，并经过视频解码芯片传送至视频终端；
S3视频终端检测，
视频终端的视频解码芯片将接收到的制式信号重新解码为使能信号DE、行同步Hsync、场同步Vsync、时钟信号CLK及验证RGB数据并传输至视频终端的FPGA模块中，
视频终端的FPGA模块对验证RGB数据中的校验标志值和校验标志计数值进行校验；
S4视频终端屏显，
视频终端的FPGA模块在执行S3步骤时同步执行验证RGB数据恢复，去除验证RGB数据中的校验标志值和校验标志计数值，并将恢复后的RGB数据传送至显示器进行屏显。
优选地，步骤S1中，行同步Hsync、场同步Vsync的同步头极性定位为正，验证RGB数据为RGB888格式，
在场同步Vsync的上升沿后侧第3个时钟信号CLK周期的RGB数据上***校验标志计数值NUM，NUM用于表示验证RGB数据上被***校验标志值的总数量，
在使能信号DE的上升沿前一个时钟信号CLK位置的RGB数据内、及使能信号DE的下降沿后一个时钟信号CLK位置的RGB数据内分别***一个校验标志值，
所述校验标志值定义为0xAA55AA。
优选地，步骤S3中，视频终端的FPGA模块判断在使能信号DE的上升沿前一个时钟信号CLK位置的RGB数据值、使能信号DE的上升沿前一个时钟信号CLK位置的RGB数据值、及使能信号DE的下降沿后一个时钟信号CLK位置的RGB数据值是否为AA55AA，
若数值等于AA55AA则计数器CNT值加1，否则计数器CNT保持不变，
计数器CNT在每一个场同步Vsync的下降沿处清零；
视频终端的FPGA模块对场同步Vsync的上升沿后侧第3个时钟信号CLK周期的RGB数据值与计数器CNT值进行差值绝对值处理。
优选地，步骤S2中，制式信号为DVI数字视频信号、HDMI数字视频信号、SDI数字视频信号中的一种。
本发明的有益效果主要体现在：
1.能实现显示运行过程中的实时检测，无需用示波器及模板对比即可检测到信号质量，满足机载显示***的数字视频信号传输质量的检测需求。
2.检测方法基于原机载显示***的硬件平台实现，无需额外增加硬件电路。
附图说明
图1是本发明一种数字视频信号传输质量的检测方法的实现框图。
图2是本发明中RGB数据***校验的时序图。
具体实施方式
本发明提供一种数字视频信号传输质量的检测方法。以下结合附图对本发明技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。
一种数字视频信号传输质量的检测方法，应用于机载显示器，机载显示器包括相通讯连接的视频源端和视频终端，视频源端和视频终端分别具备FPGA模块及视频解码芯片。
如图1所示，在源端通过FPGA对RGB信号***校验码，经视频编码器转换为DVI、HDMI、SDI数字视频信号中的一种，在机载座舱显示器端利用视频解码器再转换为RGB信号，显示器内部的FPGA对RGB信号的校验码进行校对，实现对视频传输质量的检测，检测结果上报。同时，显示器端的FPGA同步将RGB信号中的校验码抠出，恢复原始RGB数据，并进行画面显示。
检测方法具体包括如下步骤：
S1视频源端RGB数据编码，
视频源端内的FPGA模块对待发送数字视频进行编码，以数字视频的时钟信号CLK为基准，对数字视频的使能信号DE、行同步Hsync、场同步Vsync进行计数，并以计数值作为参考位置坐标在RGB数据内***校验标志值和校验标志计数值，得到重新编码的验证RGB数据；
S2数字视频数据传输，
视频源端内的FPGA模块将使能信号DE、行同步Hsync、场同步Vsync、时钟信号CLK及验证RGB数据转换为制式信号，并经过视频解码芯片传送至视频终端；
S3视频终端检测，
视频终端的视频解码芯片将接收到的制式信号重新解码为使能信号DE、行同步Hsync、场同步Vsync、时钟信号CLK及验证RGB数据并传输至视频终端的FPGA模块中，
视频终端的FPGA模块对验证RGB数据中的校验标志值和校验标志计数值进行校验；
S4视频终端屏显，
视频终端的FPGA模块在执行S3步骤时同步执行验证RGB数据恢复，去除验证RGB数据中的校验标志值和校验标志计数值，并将恢复后的RGB数据传送至显示器进行屏显。
步骤S1中，行同步Hsync、场同步Vsync的同步头极性定位为正，验证RGB数据为RGB888格式，
在场同步Vsync的上升沿后侧第3个时钟信号CLK周期的RGB数据上***校验标志计数值NUM，NUM用于表示验证RGB数据上被***校验标志值的总数量，
在使能信号DE的上升沿前一个时钟信号CLK位置的RGB数据内、及使能信号DE的下降沿后一个时钟信号CLK位置的RGB数据内分别***一个校验标志值，
所述校验标志值定义为0xAA55AA。
步骤S3中，视频终端的FPGA模块判断在使能信号DE的上升沿前一个时钟信号CLK位置的RGB数据值、使能信号DE的上升沿前一个时钟信号CLK位置的RGB数据值、及使能信号DE的下降沿后一个时钟信号CLK位置的RGB数据值是否为AA55AA，
若数值等于AA55AA则计数器CNT值加1，否则计数器CNT保持不变，
计数器CNT在每一个场同步Vsync的下降沿处清零；
视频终端的FPGA模块对场同步Vsync的上升沿后侧第3个时钟信号CLK周期的RGB数据值与计数器CNT值进行差值绝对值处理。
本案可实现对RGB888格式的DVI、HDMI、SDI等数字视频信号传输质量的实时检测；可适应多种分辨率的视频信号，最高可达1600×1200@60Hz，256级灰度等级；在机载座舱显示领域中，这种检测方式可与现有硬件平台兼容，无需额外增加硬件电路。
通过以上描述可以发现，本发明一种数字视频信号传输质量的检测方法，能实现显示运行过程中的实时检测，无需用示波器及模板对比即可检测到信号质量，满足机载显示***的数字视频信号传输质量的检测需求。检测方法基于原机载显示***的硬件平台实现，无需额外增加硬件电路。
以上对本发明的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本发明的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本发明的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种数字视频信号传输质量的检测方法，应用于机载显示器，所述机载显示器包括相通讯连接的视频源端和视频终端，所述视频源端和所述视频终端分别具备FPGA模块及视频解码芯片，
其特征在于所述检测方法包括如下步骤：
S1视频源端RGB数据编码，
视频源端内的FPGA模块对待发送数字视频进行编码，以数字视频的时钟信号CLK为基准，对数字视频的使能信号DE、行同步Hsync、场同步Vsync进行计数，并以计数值作为参考位置坐标在RGB数据内***校验标志值和校验标志计数值，得到重新编码的验证RGB数据；
S2数字视频数据传输，
视频源端内的FPGA模块将使能信号DE、行同步Hsync、场同步Vsync、时钟信号CLK及验证RGB数据转换为制式信号，并经过视频解码芯片传送至视频终端；
S3视频终端检测，
视频终端的视频解码芯片将接收到的制式信号重新解码为使能信号DE、行同步Hsync、场同步Vsync、时钟信号CLK及验证RGB数据并传输至视频终端的FPGA模块中，
视频终端的FPGA模块对验证RGB数据中的校验标志值和校验标志计数值进行校验；
S4视频终端屏显，
视频终端的FPGA模块在执行S3步骤时同步执行验证RGB数据恢复，去除验证RGB数据中的校验标志值和校验标志计数值，并将恢复后的RGB数据传送至显示器进行屏显。
2.根据权利要求1所述一种数字视频信号传输质量的检测方法，其特征在于：
步骤S1中，行同步Hsync、场同步Vsync的同步头极性定位为正，验证RGB数据为RGB888格式，
在场同步Vsync的上升沿后侧第3个时钟信号CLK周期的RGB数据上***校验标志计数值NUM，NUM用于表示验证RGB数据上被***校验标志值的总数量，
在使能信号DE的上升沿前一个时钟信号CLK位置的RGB数据内、及使能信号DE的下降沿后一个时钟信号CLK位置的RGB数据内分别***一个校验标志值，
所述校验标志值定义为0xAA55AA。
3.根据权利要求2所述一种数字视频信号传输质量的检测方法，其特征在于：
步骤S3中，视频终端的FPGA模块判断在使能信号DE的上升沿前一个时钟信号CLK位置的RGB数据值、使能信号DE的上升沿前一个时钟信号CLK位置的RGB数据值、及使能信号DE的下降沿后一个时钟信号CLK位置的RGB数据值是否为AA55AA，
若数值等于AA55AA则计数器CNT值加1，否则计数器CNT保持不变，
计数器CNT在每一个场同步Vsync的下降沿处清零；
视频终端的FPGA模块对场同步Vsync的上升沿后侧第3个时钟信号CLK周期的RGB数据值与计数器CNT值进行差值绝对值处理。
4.根据权利要求1所述一种数字视频信号传输质量的检测方法，其特征在于：
步骤S2中，制式信号为DVI数字视频信号、HDMI数字视频信号、SDI数字视频信号中的一种。
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