利用高級(jí)影音檢測(cè)技術(shù)滿足智能型多媒體設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

前言

全球影音產(chǎn)品市場(chǎng)在消費(fèi)性娛樂需求帶動(dòng)下，維持高成長多面向的發(fā)展趨勢(shì)。而觀察主要影音娛樂產(chǎn)品開發(fā)動(dòng)能可發(fā)現(xiàn)，除了在規(guī)格與功能方面不斷被要求提升之外，還需要產(chǎn)品能符合隨時(shí)隨地與跨平臺(tái)設(shè)備觀賞的發(fā)展需求。面對(duì)這樣的市場(chǎng)產(chǎn)品需求，影音設(shè)備商必須面對(duì)各種相對(duì)應(yīng)的輸入接口、多樣化的顯示分辨率以及色彩空間變化等影音檢測(cè)項(xiàng)目，而通過自動(dòng)化影音檢測(cè)設(shè)備的使用，將為多媒體影音產(chǎn)品制造商提供更快速、經(jīng)濟(jì)且精確的檢測(cè)環(huán)境，滿足影音市場(chǎng)瞬息萬變且廣大的商機(jī)。

數(shù)字影音已經(jīng)貼近于我們的日常生活，網(wǎng)絡(luò)與多媒體的整合勢(shì)在必行。近期市場(chǎng)上G領(lǐng)導(dǎo)品牌所新上市的USB大小智能電視棒設(shè)備，就是因應(yīng)市場(chǎng)趨勢(shì)所開發(fā)的產(chǎn)品。只要將該設(shè)備直接插于電視的HDMI輸入孔，立即將各種智能型手機(jī)、平板與計(jì)算機(jī)的高畫質(zhì)影音，通過該WIFI無線串流跨平臺(tái)到大尺寸電視播放，優(yōu)酷等各種網(wǎng)絡(luò)影音資源也能直接通過電視收看。更高端的智能電視棒設(shè)備甚至本身即可獨(dú)立運(yùn)作，執(zhí)行各種豐富APP以及播放多媒體影音資源，將客廳電視機(jī)直接變成一臺(tái)大平板，隨手可得的影音娛樂不再局限于小屏幕個(gè)人分享，也延伸至客廳電視變成家庭娛樂。類似這樣即插即用的多媒體影音智能電視棒，在市場(chǎng)上因?yàn)楣δ茇S富實(shí)用與價(jià)格經(jīng)濟(jì)極獲好評(píng),并成為影音產(chǎn)品領(lǐng)域的黑馬。如何在各種規(guī)格顯示器與屏幕上播放，以及提供穩(wěn)定正確的影音數(shù)據(jù)串流，成為此類設(shè)備的檢測(cè)重點(diǎn)。設(shè)備商此時(shí)需采用更高質(zhì)量、支持廣泛的多媒體影音檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備方能更正確快速地進(jìn)行檢測(cè)，以滿足快速上市的需求并掌握商機(jī)。

智能型多媒體影音檢測(cè)需求

智能型多媒體影像的檢測(cè)，已從過去僅支持采集影像畫質(zhì)的分析，調(diào)整成更多方面的檢測(cè)。舉例來說下面有幾個(gè)比較重要的檢測(cè)項(xiàng)目以及因應(yīng)所需的支持規(guī)格，如EDID (Extended display identification data)/DDC、HDCP (High Definition Content Protection)，而檢測(cè)方式有PSNR (Peak Signal to Noise Ratio)、OCR (Optical character recognition)等等。通過以上項(xiàng)目支持與檢測(cè)，可確保影音產(chǎn)品的影像數(shù)據(jù)傳輸效能與正確性。

l EDID/DDC支持 (Plug & Play機(jī)制)：

EDID (Extended display identification data)信息 主要是存在于顯示端，記錄顯示端支持的分辨率數(shù)據(jù)與掃描頻率，數(shù)據(jù)內(nèi)容也包括了廠商名稱與序號(hào)。而這些EDID數(shù)據(jù)一般存在于顯示端的EEPROM中。

DDC (Display Data Channel)是由VESA所推出的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，信號(hào)發(fā)送端(EX: 機(jī)頂盒)與接收端(EX: TV)可利用DDC通道獲知彼此的傳送與接收能力，因此當(dāng)發(fā)送端接收到了接收端所提供的EDID后，會(huì)通過DDC通道雙向溝通后，會(huì)自動(dòng)規(guī)劃并送出相對(duì)應(yīng)的分辨率，這就是即插即用 (Plug & Play) 機(jī)制。用戶不需要麻煩地去調(diào)整分辨率，也不需要理解當(dāng)中的通訊過程，發(fā)送端與接收端即溝通完成，并做出適當(dāng)顯示。

因此檢測(cè)用的高級(jí)圖像采集卡是否可以支持市面上大多數(shù)設(shè)備的EDID/DDC非常重要，若在既有EDID/DDC設(shè)定無法滿足檢測(cè)設(shè)備的情況下，EDID/DDC是否可編輯與可更新以滿足檢測(cè)更大范圍產(chǎn)品，是彈性與擴(kuò)展性的考慮重點(diǎn)。

l HDCP (High Definition Content Protection) 支持：

HDCP是由Intel公司所發(fā)展的技術(shù)，主要目的是確保數(shù)字化的影音在通過HDMI或是DVI接口傳輸時(shí)不會(huì)遭到非法的拷貝或是盜錄。若是欲播放具有HDCP保護(hù)的影音內(nèi)容，則發(fā)送端與接收端都需要內(nèi)建HDCP密鑰芯片才能正常播放。否則會(huì)有影像質(zhì)量降低，或是看到片片雪花狀，這些現(xiàn)象都是HDCP的機(jī)制。為了提供檢測(cè)設(shè)備端測(cè)試具有HDCP加密的影音內(nèi)容，其檢測(cè)設(shè)備中所使用的圖像采集卡是否內(nèi)建HDCP密鑰芯片，以接收具有HDCP 的高畫質(zhì)影音，將是必要的考慮。

l PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) 檢測(cè)：

PSNR是目前相當(dāng)普遍，廣泛使用的評(píng)價(jià)畫質(zhì)的客觀量測(cè)法，主要是利用影像信號(hào)的最大值與影像中噪聲的比值作為評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)。通常PSNR值越高表示質(zhì)量越好，一般而言當(dāng)PSNR的值< 30db時(shí)，代表以人的肉眼看起來是不能容忍的范圍。因此大部分PSNR值都要> 30db。在采用PSNR的算法進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)時(shí)，如何確保影像的采集來自未壓縮、高分辨率，以及高頻率的影像，也是必要的考慮。

l OCR (Optical character recognition) 檢測(cè)：

智能型多媒體設(shè)備與過去多媒體設(shè)備最大的不同在于，智慧化往往來自于云的概念。智能型多媒體設(shè)備需通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)其功能。設(shè)備與顯示屏幕間需通過WIFI無線串流傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以播放多媒體影音，因此WIFI部分的數(shù)據(jù)(IP address、傳輸量)也因此變成當(dāng)今必要檢測(cè)項(xiàng)目之一。在過去要做IP address以及傳輸量的效能的檢查，大多需配置人工檢測(cè)，然而可能會(huì)造成誤判，且檢測(cè)的速度效能無法提升。在生產(chǎn)在線，可將設(shè)備測(cè)得的WIFI數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為影像，再通過多媒體設(shè)備的HDMI輸出后，搭配影像捕獲設(shè)備與影像辨識(shí)軟件進(jìn)行字符的識(shí)別，則可立即檢測(cè)出WIFI 數(shù)據(jù)傳輸異常，大幅提升檢測(cè)效能。

影音自動(dòng)化檢測(cè)更精確、提升效率與降低成本

由于影音測(cè)試的復(fù)雜度高，若通過人工檢測(cè)，容易產(chǎn)生因人為主觀因素及肉眼疲勞、注意力缺乏所造成判定上差異的問題，且有些信息更是無法直接通過肉眼判讀，需通過儀器方可察覺驗(yàn)出。使用支持多種影像輸出入接口豐富且質(zhì)量穩(wěn)定的工業(yè)級(jí)影音采集卡搭配易于彈性開發(fā)的檢測(cè)辨識(shí)軟件，可將多媒體影音設(shè)備的檢測(cè)自動(dòng)化，降低人力成本與檢測(cè)誤差，提升生產(chǎn)效率與良率。

影音檢測(cè)二合一

多媒體設(shè)備影音頻號(hào)檢測(cè)除了以影像部分為重點(diǎn)之外，聲音信號(hào)的檢測(cè)也不容忽視。影音采集卡本身是否可支持HDMI 多聲道、一或多個(gè)環(huán)繞音效、高采樣率等無壓縮零失真的高規(guī)格，也會(huì)是采用檢測(cè)產(chǎn)品時(shí)的注意事項(xiàng)。(如圖：現(xiàn)行常見各種影音傳輸信號(hào)接口所示)

圖：現(xiàn)行常見各種影音傳輸信號(hào)接口

影音檢測(cè)的軟件需求

在檢測(cè)過程中，軟件支持可區(qū)分為取像、測(cè)試與辨識(shí)等方面。開發(fā)者最重視的部分包含所提供的開發(fā)工具是否易于使用，可快速上手?是否具備豐富的API范例程序?是否支持熱門第三方軟件，例如Microsoft DirectShow、NI LabVIEW、Euresys Open eVision等?檢測(cè)功能客制化是否容易，易于自行開始用戶接口?具備以上條件的開發(fā)工具就能輕松將檢測(cè)程序調(diào)整以符合各種多媒體設(shè)備的需求，是提升檢測(cè)效率與檢測(cè)流程自動(dòng)化的重要關(guān)鍵。

僅需單一影音采集卡即可完成高畫質(zhì)影音采集與檢測(cè)

凌華科技PCIe-HDV62A影音采集卡支持Full HD (1920x1080p)影像，提供非壓縮、每秒可采集高達(dá)60張的影像串流數(shù)據(jù)，同時(shí)整合數(shù)字音源采集，影像部分提供HDMI、D-Sub、YPbPr、CVBS/SVideo與AV端子豐富的All in one輸入接口，支持EDID/DDC可編程與更新-與HDCP數(shù)字內(nèi)容加密機(jī)制，使用者可搭配PSNR (Peak Signal to Noise Ratio)與OCR (Optical character recognition) 以及影像比對(duì)等檢測(cè)方式進(jìn)行影像信號(hào)自動(dòng)比對(duì)與檢測(cè)。針對(duì)音頻方面支持HDMI 8聲道無壓縮與環(huán)繞音效，以及RCA /Toslink for SPDIF音源信號(hào)，采樣率可達(dá)96K HZ，支持光纖無失真音源傳輸，可滿足市面上大多數(shù)多媒體設(shè)備的影音采集，如智能電視棒、網(wǎng)絡(luò)串流電視盒、模擬/數(shù)字機(jī)頂盒、藍(lán)光播放器、KVM的影像質(zhì)量把關(guān)，以及筆記本電腦、手持或平板設(shè)備的VGA/HDMI影像輸出的檢測(cè)。

凌華科技HDV62A提供ViewCreatorPro應(yīng)用軟件，通過簡潔的參數(shù)設(shè)定與圖形化操作接口，無需編寫程序，即具備取像、色彩空間轉(zhuǎn)換、影像裁切等功能測(cè)試，是客戶便利取像和組態(tài)驗(yàn)證的好幫手。此外由于HDV62A兼容Microsoft的DirectShow，對(duì)第三方軟件提供了豐富的支持，具備高彈性高擴(kuò)展性強(qiáng)的特性，客戶可直接使用GraphEdit、VLC & AmCap來作為初期的測(cè)試評(píng)估。若進(jìn)一步想開發(fā)自己的用戶接口，凌華科技HDV62A也提供標(biāo)準(zhǔn)C++ DLL鏈接庫，可供程序人員開發(fā)。HDV62A亦提供VB.NET、C#、BCB、MFC的范例程序，可縮短用戶的開發(fā)時(shí)程。更支持NI 的LabVIEW、Euresys的Open eVision、OpenCV進(jìn)行影像分析與辨識(shí)。

結(jié)論

新時(shí)代多媒體影音的趨勢(shì)銳不可擋，消費(fèi)者對(duì)影音娛樂的需求與日俱增，在1080p Full HD高畫質(zhì)已經(jīng)成為普遍規(guī)格時(shí)，各種多媒體影音設(shè)備將以HDMI成為影音輸出接口主流。選用快速上手、支持性強(qiáng)、擴(kuò)展性高的工業(yè)級(jí)高畫質(zhì)HDMI影音采集檢測(cè)產(chǎn)品，能協(xié)助設(shè)備商加快導(dǎo)入自動(dòng)化HDMI 檢測(cè)的時(shí)程，在瞬息萬變的市場(chǎng)中，搶得先機(jī)。