テストパターン

テストパターンの概要

テストパターンは、電子部品やデバイス、ソフトウェアが要求された機能や性能を正しく行うかを確認するために用いる信号やデータを指します。この信号を入力とし、得られた出力を観察することで、検証が実施されます。テストパターンは通常、検証対象の動作仕様に基づいて選定され、その特性に適した複数のパターンが活用されます。ここで、ソフトウェアや集積回路の検査においては、用意したテストパターンでどれだけの特性を検証できるかを示す指標として「網羅率」が重要です。この網羅率が高い検査を実施するには、テストパターンの設計が不可欠です。

自動テストパターン生成

テストパターンの作成は、時に手間がかかる作業ですが、自動化することで効率を上げる試みも進められています。「自動テストパターン生成（ATPG）」と呼ばれる技術を使うことで、必要なテストパターンを迅速かつ正確に生成することが可能です。この技術は、特に製品の出荷検査だけでなく、出荷後の運用・保守段階においても利用されます。

テストパターンの種類

テレビジョン信号のテストパターン

カラーテレビジョン機器において、総合的な試験を行うためのさまざまなテスト信号が利用されています。例えば、カラーバー信号や、信号処理系や伝送系の直線性を確認するためのランプ信号、周波数特性を観察するマルチバースト信号などが挙げられます。これらの信号は、専用のテスト信号発生器（TSGやSG）によって生成され、機器調整の際に多種類の信号を供給できるSGが用いられます。現在、多くの放送局ではデジタル映像信号が主流となり、アナログ信号の場合のような詳しい調整が必要とされないケースが多いですが、ビデオカメラやアナログ回線を介して受信する映像の調整には依然として重要です。

デジタル映像信号機器では、特にMPEGなどの効率的な符号化を行う際に、エラーやひずみを検出するための評価映像が必要になります。これらの映像は、符号化方式によって苦手な状況（急激な場面転換や高解像度背景を伴う動きなど）を含んでいます。このため、各種の標準化団体や学会から提供される標準映像ソースを利用することが一般的です。

集積回路試験用のテストパターン

大規模集積回路（LSI）の検査も多岐にわたります。試験すべき項目が数多く、製品の検査には何千個から何十万個のチップを短時間で評価する必要があります。このため、LSIテスト機器（LSIテスタ）に入力するテストパターンを工夫し、効率的な検査が求められます。この際、テストのしやすさを考慮した設計（テスト容易化設計）が重要です。

ソフトウェアのテストパターン

コンピュータソフトウェアの場合、正しい動作を保障するために多様なテスト条件の組み合わせがテストパターンとして扱われます。これにより、ソフトウェアの信頼性が向上し、使用時のトラブルを回避することが可能です。

以上のように、テストパターンはさまざまな形式のデータや信号を含み、機器やソフトウェアの確実な動作を確認するうえで不可欠な要素です。

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