機(jī)頂盒測(cè)試認(rèn)識(shí)

1、機(jī)頂盒測(cè)試認(rèn)識(shí)TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 機(jī)頂盒測(cè)試認(rèn)識(shí)1 HYPERLINK l bookmark2 機(jī)頂盒功能1 HYPERLINK l bookmark4 1.1視頻轉(zhuǎn)換處理1 HYPERLINK l bookmark6 1.2視頻編碼轉(zhuǎn)換2 HYPERLINK l bookmark8 1.3數(shù)字內(nèi)容管理2 HYPERLINK l bookmark10 1.4條件式接?。–A）2 HYPERLINK l bookmark12 1.5數(shù)字內(nèi)容管理技術(shù)一DRM2 HYPERLINK l bookmark14 1.6安全視頻處理器（SVP）3 HYP

2、ERLINK l bookmark16 機(jī)頂盒的系統(tǒng)架構(gòu)3 HYPERLINK l bookmark18 數(shù)字電視機(jī)頂盒的工作過(guò)程4測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試方法的選定5 HYPERLINK l bookmark20 測(cè)試工具7 HYPERLINK l bookmark22 六.測(cè)試組網(wǎng)和測(cè)試平臺(tái)8 HYPERLINK l bookmark24 七.測(cè)試項(xiàng)目關(guān)鍵點(diǎn)分析9 HYPERLINK l bookmark26 接口完備性9 HYPERLINK l bookmark28 網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性和抗時(shí)延抖動(dòng)能力9 HYPERLINK l bookmark30 編解碼能力和圖像功能9 HYPERLINK l book

3、mark32 協(xié)議一致性10 HYPERLINK l bookmark34 互通性10 HYPERLINK l bookmark36 家用電器標(biāo)準(zhǔn)11 HYPERLINK l bookmark38 八.參考文獻(xiàn)11機(jī)頂盒功能數(shù)字電視機(jī)頂盒首先從傳輸層提取信道編碼信號(hào)，完成信道解調(diào)，接著還原壓縮的信源編碼信號(hào)，恢復(fù)原始視音頻流，同時(shí)完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多種應(yīng)用的接收、解析。1.1視頻轉(zhuǎn)換處理視頻轉(zhuǎn)換處理無(wú)疑是STB最主要的功能，因此編碼/解碼器（CODEC）猶如STB的心臟。目前電視廣播業(yè)以MPEG-2為基本視頻壓縮規(guī)格，但已積極轉(zhuǎn)向MPEG-4、H.264/AVC（即MPEG-4Part10）及VC

4、-1等新一代編解碼規(guī)格。1.2視頻編碼轉(zhuǎn)換身為數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)核心位置的STB，除了提供電視節(jié)目的視頻轉(zhuǎn)換播放之外，目前也成為家庭中如DVD、PMP、數(shù)碼相機(jī)等各種不同設(shè)備的互連中心。為了讓視頻內(nèi)容能在不同設(shè)備間進(jìn)行播放及存取，STB還得具有視頻編碼轉(zhuǎn)換的能力，也就是調(diào)整位元速率以符合特殊的通道速率或儲(chǔ)存格式；或是用來(lái)改變分辨率，如將高分辨率（HD）視頻串流傳送給標(biāo)準(zhǔn)分辨率（SD）電視，或是在CIF移動(dòng)終端上顯示SD視頻等。1.3數(shù)字內(nèi)容管理進(jìn)入數(shù)字內(nèi)容的時(shí)代，復(fù)制盜版的難度大減，這也成了電視服務(wù)業(yè)者邁向數(shù)字電視或IPTV時(shí)最關(guān)心的問(wèn)題之一，負(fù)責(zé)接收轉(zhuǎn)換數(shù)字內(nèi)容的STB，自然就被賦與了版權(quán)管控的任

5、務(wù)。目前對(duì)于數(shù)字電視內(nèi)容管理的技術(shù)作法不少，其中以條件式接?。–A）和數(shù)字版權(quán)管理（DRM）被視為基本的保護(hù)機(jī)制，新興的標(biāo)準(zhǔn)中比較受重視的是安全視頻處理器聯(lián)盟（SecureVideoProcessorAlliance；SVPA）推出的SVP標(biāo)準(zhǔn)。1.4條件式接取（CA）CA是為廣播式網(wǎng)絡(luò)提供定址化管理（Addressability），其關(guān)注的重點(diǎn)是電視頻道與收視戶(hù)的權(quán)限。收視戶(hù)需通過(guò)專(zhuān)屬STB或智能卡來(lái)取得授權(quán)，才能解開(kāi)擾碼（Scrambling）。除了加解擾外，CA也能接收控制用戶(hù)的管理信息，包括用戶(hù)名稱(chēng)、位址、智能卡號(hào)、賬單等等，并搭配后端客戶(hù)管理及賬目系統(tǒng)來(lái)提供更個(gè)人化的加值服務(wù)。1.5

6、數(shù)字內(nèi)容管理技術(shù)_DRMCA的定址化功能雖能對(duì)頻道及用戶(hù)做收視控管，但對(duì)于個(gè)別節(jié)目的內(nèi)容保護(hù)與授權(quán)就力有未逮，DRM采取的是許可證管理（LicenseManagement）策略，也就是由數(shù)字內(nèi)容發(fā)行商對(duì)原始檔進(jìn)行加密（一般采用128位元或156位元對(duì)稱(chēng)演算法），同時(shí)在添加的標(biāo)頭中加入作者、版本號(hào)、發(fā)行日期等版權(quán)信息。當(dāng)用戶(hù)想通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或直接從光盤(pán)中取得內(nèi)容時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢查有沒(méi)有相應(yīng)的許可證（License）,認(rèn)證的方式包括插入IC卡、IKEY（種USB接口的身份認(rèn)證權(quán)限）,或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證服務(wù)起來(lái)認(rèn)證其賬號(hào)、密碼。1.6安全視頻處理器（SVP）基本上，SVP技術(shù)是一種以硬件為基礎(chǔ)的安全方案，提供

7、加密、傳輸和接收內(nèi)容及關(guān)于如何通過(guò)安全通道使用內(nèi)容的規(guī)則。其硬件核心IC只需不到20萬(wàn)電路閘，并在其上運(yùn)作一個(gè)安全軟件堆疊。機(jī)頂盒的系統(tǒng)架構(gòu)在硬件方面的主要單元可分為：接收廣播信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字傳輸串流的前端（front-end；FE）芯片，即調(diào)諧器（tuner）和調(diào)變/解調(diào)變器（modulator/demodulator）；后端芯片包括電視解碼器/編碼器（NTSC/PALdecoder/encoder）、MPEG-2Transport、MPEG-2MPML或HL解碼器、微處理器、繪圖芯片、音頻處理器、音頻DAC、視頻DAC；DRAM/SDRAM、Flash等存儲(chǔ)、電源元件及其他標(biāo)準(zhǔn)離散元

8、件。更高端產(chǎn)品還會(huì)整合安全芯片、調(diào)制解調(diào)器（modem）或家庭網(wǎng)絡(luò)芯片，以及可錄像的硬盤(pán)（HDD）。下圖為支持加入硬盤(pán)的數(shù)字錄像機(jī)（DVR）功能的STB解碼芯片方塊圖。在軟件部分則包括操作系統(tǒng)和即時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）、提供互動(dòng)功能的MHP等中介軟件（Middleware）及應(yīng)用軟件接口（API），以及電子節(jié)目表（EPG）等應(yīng)用軟件或條件式接?。–onditionalAccess；CA）安全功能。接口上則需要支持安全性模組（PODmodule）、共同接口（CI）、智能卡（smartcard/reader）、高速接口（USB、IEEE1394及序列ATA）等。數(shù)字電視機(jī)頂盒的工作過(guò)程數(shù)字電視機(jī)頂

9、盒通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口模塊選擇頻道，并進(jìn)行解調(diào)和和信道解碼處理，輸出MPEG-2多節(jié)目傳輸流數(shù)據(jù)，送給解復(fù)用器，解復(fù)用器從MPEG-2傳輸流數(shù)據(jù)中抽出一個(gè)節(jié)目的已打包的視音頻基本流（PES）數(shù)據(jù)，包括視頻PES，音頻PES和輔助數(shù)據(jù)PES，解復(fù)用器中包含一個(gè)解擾引擎，可在傳輸流層和PES層對(duì)加擾的數(shù)據(jù)進(jìn)行解擾，解復(fù)用器輸出的是已解擾的視音頻PES。視頻PES送入視頻解碼器，取出MPEG-2視頻數(shù)據(jù)并對(duì)其解碼后，輸出到模擬編碼器，編碼成模擬視頻信號(hào)，再經(jīng)視頻輸出電路輸出。音頻PES送入音頻解碼器，取出MPEG-2音頻數(shù)據(jù)并對(duì)其解碼，輸出PCM音頻數(shù)據(jù)到音頻D/A變換器，音頻D/A變換器輸出模擬立體聲音頻

10、信號(hào)，經(jīng)音頻輸出電路輸出。從前面的對(duì)機(jī)頂盒系統(tǒng)組成和工作原理的介紹，讓我們初步認(rèn)識(shí)了機(jī)頂盒的構(gòu)成，對(duì)各個(gè)功能模塊的認(rèn)識(shí)，軟硬件的組成，使我們能更好地選擇測(cè)試項(xiàng)目。按照嵌入式測(cè)試的一般過(guò)程，我們把測(cè)試分為2個(gè)階段，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和場(chǎng)地測(cè)試，即模擬仿真測(cè)試和成品測(cè)試。重點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，而這個(gè)的重點(diǎn)又在產(chǎn)品的軟件功能和硬件的性能參數(shù)指標(biāo)。具體如下：測(cè)試內(nèi)容測(cè)試項(xiàng)目功能測(cè)試基本軟件功能各模式模塊檢查調(diào)諧參數(shù)變化檢測(cè)導(dǎo)航器文字電視廣播字幕軟件的管理功能基本硬件功能射頻輸入連接器射頻輸出連接器智能卡測(cè)試接口測(cè)試視頻物理接口電氣特性測(cè)試音頻物理幾口電氣標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試網(wǎng)口測(cè)試Adsl連接測(cè)試性能測(cè)試基本強(qiáng)度頻率范圍頻率

11、偏移高斯信道0dB回聲信道和脈沖干擾信號(hào)最小輸入幅度信號(hào)最大輸入強(qiáng)度信號(hào)強(qiáng)度信號(hào)質(zhì)量信道中，機(jī)頂盒的接受載噪比性能高斯通道中誤碼率與載噪比的控制模擬信號(hào)同頻干擾數(shù)字信號(hào)同頻干擾模擬鄰頻干擾，數(shù)字鄰頻干擾時(shí)變信道中的性能單頻網(wǎng)中的C/N和抗干擾性能網(wǎng)絡(luò)測(cè)試旨在確定網(wǎng)絡(luò)情況帶寬，丟包等成品測(cè)試外觀(guān)測(cè)試大小規(guī)格點(diǎn)亮電源性能測(cè)試關(guān)鍵點(diǎn)的再次測(cè)試在選擇測(cè)試方法時(shí)，根據(jù)嵌入式測(cè)試的V模型，在代碼測(cè)試階段，一般在開(kāi)發(fā)人員的協(xié)助下，采用白盒測(cè)試的方法，常用的工具有codetest,PolySpace,這兩者均是只需告訴代碼段，讓程序自動(dòng)完成的。前者使用插樁的方法，后者更注重測(cè)試用例的輸入項(xiàng)目的代表性和典型性。

12、但無(wú)一例外，價(jià)格都是十分昂貴。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的確立。在實(shí)際測(cè)試中，對(duì)這些參數(shù)的測(cè)量或觀(guān)察需要建立在“準(zhǔn)無(wú)差錯(cuò)接收”(QuasiErrorFree(QEF)reception)的基礎(chǔ)之上。通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外的測(cè)試規(guī)范，得到了判斷“準(zhǔn)無(wú)差錯(cuò)接收”的主客觀(guān)衡量方法：1)主觀(guān)衡量方法：每次測(cè)試周期為15s,在此周期內(nèi)觀(guān)測(cè)者對(duì)監(jiān)視器進(jìn)行觀(guān)測(cè)，如解碼視頻流是無(wú)錯(cuò)誤的(errorfree)，則認(rèn)為達(dá)到“準(zhǔn)無(wú)差錯(cuò)接收”的要求；如果15S內(nèi)觀(guān)測(cè)到解碼錯(cuò)誤，則可對(duì)配置參數(shù)進(jìn)行調(diào)整(如增加輸入信號(hào)幅度，減小噪聲等)，使得解碼視頻流在連續(xù)15S內(nèi)不發(fā)生錯(cuò)誤；這里所指的“解碼錯(cuò)誤”主要是“卡幀”，“跳幀”以及“馬賽克”(bloc

13、k)效應(yīng)。2）客觀(guān)衡量方法：通過(guò)測(cè)量機(jī)頂盒內(nèi)Vterbi譯碼后的誤碼率，當(dāng)BERW2xlO,則認(rèn)為達(dá)到“準(zhǔn)無(wú)差錯(cuò)接收”的要求。否則，通過(guò)調(diào)整配置參數(shù)來(lái)降低誤碼率，使其達(dá)到“準(zhǔn)無(wú)差錯(cuò)接收”；在此，盡管也用到了誤碼率作為判斷依據(jù)，但是由于2x10較之10相對(duì)較大，所以測(cè)試時(shí)間可大幅縮短，測(cè)試精度可進(jìn)一步提高。但是，這種衡量方法只能用于高斯信道下的參數(shù)測(cè)試，對(duì)于脈沖干擾不適用。測(cè)試工具在選擇了測(cè)試項(xiàng)目之后，在需要其他測(cè)試工具的測(cè)試中，根據(jù)測(cè)試項(xiàng)目選擇能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)測(cè)試內(nèi)容的工具也十分重要。NetSimNS200網(wǎng)絡(luò)損傷模擬儀產(chǎn)品介紹.pdf視音頻測(cè)試分析儀信號(hào)測(cè)試儀MD1620C具有為PHS的CS/PS

14、全方位操作測(cè)試和功能測(cè)試，MD1620擁有空氣-介面并可作為RCRSTD-28的PS/CS基地電臺(tái)模擬器MD1620C能作順序測(cè)試，像是備用，位置注冊(cè)，開(kāi)始尋呼/尋呼表，波道移交，結(jié)束移動(dòng)電臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)損傷儀軟件（如：PACKETSTORM）NetSimNS200網(wǎng)絡(luò)損傷模擬儀網(wǎng)絡(luò)延時(shí)模擬；網(wǎng)絡(luò)丟包模擬；錯(cuò)誤報(bào)文模擬；重復(fù)報(bào)文模擬；多引擎轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀自動(dòng)搜尋網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備信息，如路由器、DNS、集線(xiàn)器/交換機(jī)/網(wǎng)卡類(lèi)型、默認(rèn)網(wǎng)速和實(shí)際鏈路速度等；同時(shí)測(cè)試七個(gè)IP地址或任意URL地址，測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連通性；支持手動(dòng)設(shè)置或DHCP模式自動(dòng)獲取IP地址；檢測(cè)測(cè)試儀與其所連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的頻率偏移；查明任意端

15、口電壓并顯示其服務(wù)類(lèi)型：女MSDN、POTS、虛功率、以太網(wǎng)等；閃爍集線(xiàn)器/交換機(jī)端口指示燈，便于設(shè)備定位；可顯示CISCO網(wǎng)絡(luò)設(shè)備詳細(xì)產(chǎn)品信息。軟件是：Plan-Um布線(xiàn)規(guī)劃軟件PC電腦示波器等測(cè)試組網(wǎng)和測(cè)試平臺(tái)性能測(cè)試模擬環(huán)境碼流測(cè)試平臺(tái)測(cè)試項(xiàng)目關(guān)鍵點(diǎn)分析7.1接口完備性機(jī)頂盒終端是一種類(lèi)似家庭媒體平臺(tái)的設(shè)備，需要多種類(lèi)型接口。網(wǎng)絡(luò)接入側(cè)可以有10/100BAES-T、ADSL、WLAN等接口，外接設(shè)備側(cè)有音視頻接口、紅外遙控接口，以及下行以太網(wǎng)接口、VGA接口、USB接口等等。IPTV機(jī)頂盒所用的接口，基本都是公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)接口。在測(cè)試過(guò)程中，主要關(guān)注機(jī)頂盒所具有的接口是否可以滿(mǎn)足IPTV基本

16、業(yè)務(wù)的需求以及機(jī)頂盒附加功能所提供的接口是否完備。網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性和抗時(shí)延抖動(dòng)能力盒性能測(cè)試重點(diǎn)要考察機(jī)頂盒的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性和抗時(shí)延抖動(dòng)的能力。一個(gè)機(jī)頂盒的優(yōu)劣表現(xiàn)在它對(duì)于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的適應(yīng)能力。IPTV業(yè)務(wù)傳輸是基于現(xiàn)存IP網(wǎng)絡(luò)的，由于IP技術(shù)的固有機(jī)制不能提供端到端的包延時(shí)、包丟失率以及帶寬控制能力，難以保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，因此在IPTV直播業(yè)務(wù)這種要求實(shí)時(shí)性強(qiáng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用中，就會(huì)造成服務(wù)質(zhì)量下降。在同樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，如果機(jī)頂盒的設(shè)計(jì)合理可以彌補(bǔ)一些網(wǎng)絡(luò)缺陷，如適當(dāng)配置緩存，使直播業(yè)務(wù)的內(nèi)容在機(jī)頂盒中經(jīng)過(guò)短暫緩存再播放出去，從用戶(hù)感官上提高圖像的效果。在測(cè)試過(guò)程中，在媒體服務(wù)器與機(jī)頂盒之間適當(dāng)加入網(wǎng)絡(luò)

17、損傷，當(dāng)媒體數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綑C(jī)頂盒再播放時(shí)，觀(guān)察圖像變化。不同機(jī)頂盒的播放效果會(huì)有差別，以此可以較為直觀(guān)地評(píng)價(jià)機(jī)頂盒的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性能。編解碼能力和圖像功能機(jī)頂盒編解碼能力和圖像功能也是測(cè)試重點(diǎn)。機(jī)頂盒的輸出接口包括模擬復(fù)合視頻接口和S視頻接口，采用RGB格式。有些機(jī)頂盒還配備有模擬分量接口（采用YPbPr格式）、VGA接口。如果是支持標(biāo)清和高清的機(jī)頂盒，那么典型的測(cè)試信號(hào)格式還應(yīng)當(dāng)包括480i、480p、576i、576p、720p、1080i或某些VGA格式。在測(cè)試過(guò)程中采用定制碼流，有些測(cè)試還需要將其它測(cè)試碼流與定制碼流進(jìn)行復(fù)合，來(lái)進(jìn)行圖像質(zhì)量測(cè)試、功能測(cè)試。模擬復(fù)合視頻和模擬分量視頻的測(cè)

18、試信號(hào)質(zhì)量參數(shù)有所不同。在通常情況下，模擬復(fù)合視頻有四類(lèi)測(cè)量參數(shù)，它們是幅度和定時(shí)測(cè)量、線(xiàn)性失真、非線(xiàn)性失真和噪聲失真。對(duì)于模擬分量視頻測(cè)試更關(guān)心的是每個(gè)RGB/YPbPr通道的頻率響應(yīng)、K2T、非線(xiàn)性、噪聲和通道延遲。除此之外，在圖像質(zhì)量測(cè)試中需要關(guān)注的參數(shù)還有色度/亮度增益和延遲、頻率響應(yīng)、群延遲、K因子、差分增益和差分相位、亮度非線(xiàn)性和噪聲等。協(xié)議一致性機(jī)頂盒測(cè)試的另一個(gè)重點(diǎn)是協(xié)議一致性。在IPTV機(jī)頂盒技術(shù)要求中，規(guī)定了各接口的通信協(xié)議棧。對(duì)機(jī)頂盒實(shí)現(xiàn)IPTV業(yè)務(wù)的各個(gè)過(guò)程的通信協(xié)議都有具體要求，特別是在媒體傳輸與控制相關(guān)協(xié)議棧中，規(guī)定機(jī)頂盒可以采用實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議RTP/RTCP和GB

19、/T13818-12000的規(guī)定MPEG-2TS兩種方式進(jìn)行媒體封裝和傳輸。采用這兩種傳輸協(xié)議都可以有效避免網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中的包亂序，利用RTP/RTCP的有效載荷區(qū)域，可以識(shí)別承載類(lèi)型。利用MPEG-2TS傳輸，其封裝包內(nèi)有一個(gè)內(nèi)置的4位連續(xù)計(jì)數(shù)器，根據(jù)計(jì)數(shù)器順序，可以利用帶有IP和MPEG解碼雙重能力的在線(xiàn)測(cè)試設(shè)備就能夠方便地檢測(cè)到是否有包亂序?；ネㄐ曰ネㄐ允菣C(jī)頂盒與IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間信息交互、媒體傳輸、管理控制等一系列通信過(guò)程的保證。在通常情況下，只要符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的協(xié)議棧設(shè)計(jì)的機(jī)頂盒，利用儀表進(jìn)行單機(jī)測(cè)試都可以滿(mǎn)足協(xié)議一致性。然而在互通時(shí)由于采標(biāo)的差異，或延時(shí)的不同，都會(huì)給互通帶來(lái)困難。所以機(jī)頂盒與系統(tǒng)的互通性是測(cè)試的重點(diǎn)，也是測(cè)試的難點(diǎn)。如何解決互通問(wèn)題，目前很多解決方案采用中間件方式。機(jī)頂盒與系統(tǒng)之間采用公開(kāi)的API接口，機(jī)頂盒提供必要的硬件平臺(tái)和相應(yīng)的中間件適配層。機(jī)頂盒的某些功能通過(guò)下載插件獲得，互通過(guò)程完全由系統(tǒng)完成。同時(shí)，機(jī)頂盒的很多擴(kuò)展業(yè)務(wù)能力也