發布日期：2022-07-15 點擊率：23
在廣播電視由模擬轉向數字的過渡期間,機頂盒(STB)在廣播電視的各種技術系統中獲得了廣泛的應用,例如數字有線、直播到戶(DTH)衛星業務、數字地面電視廣播和基于IP的視頻業務等。除了各種不同的廣播電視技術之外,它的設計還受到更多的視頻格式和新的內容壓縮技術的驅動。同時,它還應當不斷地改進并整合新的功能。有時我們將它稱為綜合接收機或者稱為媒體中心,是因為這些機頂盒中集成有DVD播放器和帶內置硬盤的錄放機。
的確,機頂盒的功能一代比一代先進,與此同時,因高清內容的采用也使圖像質量進一步提高。最近幾年來,基于IP的廣播電視應用促使了對新壓縮技術(例如和VC-1)的需求。然而,回歸到用戶的最初期待,觀眾始終關心的是機頂盒的圖像輸出質量,無論是來自復合接口還是來自分量接口,因為機頂盒的圖像輸出質量是高于其它功能的基本需求。
如果不得不用人工方式來測試的話,對于大多數工程師來說,測試信號質量永遠是一個復雜且冗長而費時的工作,因為需要測試的參數多達幾十個甚至幾百個。在通常情況下,花費在測試上的時間長短取決于工程師的經驗和所使用的測試工具,有可能是幾個小時或幾天,甚至也可能是幾個星期。使用自動測試系統,不僅可以縮短產品上市時間,而且可以保證測試結果的準確性、可重復性和一致性,即便測試是在不同的地點由不同的工程師進行。
STB測試配置
機頂盒的一般測試配置包括MPEG測試信號發生器、RF發射機及DUT(即STB自身)。采用視頻測量設備測試機頂盒的輸出。圖1是機頂盒測試配置的簡化方框圖。當然,DUT的輸入和輸出接口應當與MPEG發生器、RF發射機和視頻自動測量設備相匹配。除此以外,測量的一個關鍵是來自MPEG測試發生器的各種測試信號,因為它對測量自動化至關重要。在我們著手測試之前,測試信號或測試碼流必須具備正確的格式。
測試碼流
通常情況下,機頂盒的輸出接口包括模擬復合視頻接口和模擬分量接口,采用RGB格式或YPbPr格式。某些機頂盒還配備有S視頻、VGA或SCART接口。如果是支持標清和高清的機頂盒,那么典型的測試信號格式還應當包括480i、480p、576i、576p、720p、1,080i或某些VGA格式。測試模式圖的內容應當是測試信號矩陣,而且這是使自動測試有效進行的一個關鍵。圖2給出了矩陣測試模式圖的一個例子。最后,應當按照所需標準(例如DVB、ATSC或ARIB)將測試模式圖壓縮成相應的傳送碼流。
圖1:機頂盒測試的常用配置。
除了矩陣測試模式圖之外,測試工程師可能還需要將其它測試碼流與定制碼流進行復合,來進行圖像質量測試、功能測試、制造測試或者其它質量測試。實現的方法是利用多路復用器軟件從現有的碼流庫或某些預先錄制的碼流中拖放碼流。圖3為一復用器軟件應用示例,在復用器軟件中,用戶可以打開兩個傳送流并用拖放法進行碼流編輯。同樣,利用TS編輯器來控制碼流可以模擬網絡抖動。另外,在使用新測試碼流之前,應當利用TS分析儀對它們進行分析以確認測試碼流沒有錯誤并符合相應標準。然后將新定制的碼流傳送到MPEG發生器以用于測試。當然,不同的測試工程師會根據測試應用而使用他們自己的定制碼流。
在上述測試配置中,根據被測機頂盒的格式標準,將使用不同的調制器。在大多數情況下,這項操作是不能自動完成的,因為機頂盒的連接切換必須人工完成。
模擬復合視頻或模擬分量視頻的信號質量測試
模擬復合視頻和模擬分量視頻的測試信號質量參數有所不同。在通常情況下,模擬復合視頻有四類測量參數,它們是幅度和定時測量、線性失真、非線性失真和噪聲失真。有關詳細參數不在此處討論。除了定時和幅度參數以外,大多數工程師關心的參數是色度／亮度增益和延遲、頻率響應、群延遲、K因子、差分增益和差分相位、亮度非線性和噪聲等。圖4是利用VM700T的自動測量功能提供的部分測試結果報告。
對于模擬分量視頻,視頻工程師更關心的是每個RGB/YPbPr通道的頻率響應、K2T、非線性、噪聲和通道延遲。圖5給出了模擬分量視頻信號的必需測試參數。看起來,似乎復合視頻信號的測試比分量視頻的測試更為復雜,而且復合視頻信號有更多的測量參數。這是因為復合信號的編碼和解碼過程可能會引入失真和畸變,諸如色度／亮度增益和時延、群時延之類的參數通常就屬于這類失真。
IPTV機頂盒
IPTV機頂盒的測試也十分相似,不過要使用具有不同格式(例如MPEG4、/AVC或VC-1等)的相關測試碼流的IP發生器。有關視頻輸出接口與前文所述一樣。利用自動測量的優勢,可以采用與上述同樣的測試和測量方法來進行IPTV機頂盒的測試。
PC圖形設備的VESA符合性測試
除了因較多的視頻格式加到設備上而需要對機頂盒進行新的測試之外,像用在計算機中的PC圖形卡這樣的一些視頻設備,也需要進行更加仔細的測試,這是因為它們有著更高的分辨率或更高的性能需求。在進行人工VESA標準的符合性測試時,將需要耗費較多的時間,這是因為,對于分辨率和垂直刷新率來說,具有更多的格式需要測試。圖6給出了PC圖形設備的一些最常用的分辨率和刷新率。利用自動測量可簡化測試,只需幾分鐘即可完成。圖7給出了進行VESA符合性測試所須的參數。
作者:王中元
視頻測試產品線亞太地區市場經理
泰克公司
