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測試與測量  

提高視訊轉換盒測試效率以加速產品上市時間

上網時間: 2006年06月19日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:視訊轉換盒  測試  串流  視訊  音品 

視訊轉換盒品質的評估永遠是個討論的焦點話題。在視訊轉換盒的測試中,使用不同的測試工具或者採納不同的測試方法,所花費的時間也不盡相同,其差別從幾分鐘到數天,有時甚至是幾周的時間。然而,最重要的是必須考慮測試結果的準確性和可重覆性。基於這個原因,本文探討和介紹了自動測試技術。

在廣播電視由類比轉向數位的過渡期間,視訊轉換盒(STB)在廣播電視的各種技術系統中獲得了廣泛的應用,例如數位有線、直播到戶(DTH)衛星業務、數位地面電視廣播和基於IP的視訊業務等。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訊格式和新的內容壓縮技術的驅動。同時,它還應不斷改進並整合新功能。有時我們稱之為合成接收機或者稱為媒體中心,是因為這些視訊轉換盒中整合有DVD播放器和帶內建硬碟的錄放影機。

確實,視訊轉換盒的功能一代比一代先進,在此同時,高解析度內容的採用也使影像品質進一步提高。最近幾年來,基於IP的廣播電視應用促使了對新壓縮技術(例如H.264和VC-1)的需求。然而,回歸到用戶的最初期待,觀眾始終關心的是視訊轉換盒的影像輸出品質,無論是來自複合介面還是來自分量介面,因為視訊轉換盒的影像輸出品質是高於其它功能的基本需求。

如果不得不用人工方式來測試的話,對於大多數工程師來說,測試訊號品質永遠是一個複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於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、可重覆性和一致性,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

視訊轉換盒的一般測試配置包括MPEG測試訊號產生器、RF發射機及DUT(即STB自身)。採用視訊測量設備測試視訊轉換盒的輸出。圖1是視訊轉換盒測試配置的簡化結構圖。當然,DUT的輸入和輸出介面應與MPEG產生器、RF發射機和視訊自動測量設備相匹配。除此以外,測量的一個關鍵是來自MPEG測試產生器的各種測試訊號,因為它對測量自動化至關重要。在我們著手測試之前,測試訊號或測試串流必須具備正確的格式。

串流測試

通常情況下,視訊轉換盒的輸出介面包括類比複合視訊介面和類比分量介面,採用RGB格式或YPbPr格式。某些視訊轉換盒還配備有S視訊、VGA或SCART介面。如果是支援標準解析度和高解析度的視訊轉換盒,那麼典型的測試訊號格式還應包括480i、480p、576i、576p、720p、1,080i或某些VGA格式。測試模式圖的內容應是測試訊號矩陣,而且這是使自動測試有效進行的一個關鍵。圖2為矩陣測試模式圖的範例。最後,應依照所需標準(例如DVB、ATSC或ARIB)將測試模式圖壓縮成相應的傳送串流

圖1:視訊轉換盒測試的常用配置。

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串流與定製串流進行複合,來進行影像品質測試、功能測試、製造測試或者其它品質測試。實現的方法是利用多工器軟體從現有的串流庫或某些預先錄製的串流中拖放串流。圖3為一多工器軟體應用示例,在多工器軟體中,用戶可以打開兩個傳送流並用拖放法進行串流編輯。同樣,利用TS編輯器來控制串流可以模擬網路抖動。另外,在使用新測試串流之前,應利用TS分析儀對它們進行分析以確認測試串流沒有錯誤並符合相應標準。然後將新定製的串流傳送到MPEG產生器以用於測試。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製串流。

在上述測試配置中,根據被測視訊轉換盒的格式標準,將使用不同的調變器。在大多數情況下,這項作業是不能自動完成的,因為視訊轉換盒的連接切換必須人工完成。

訊號品質測試

類比複合視訊和類比分量視訊的測試訊號品質參數有所不同。通常情況下,類比複合視訊有四類測量參數,它們是幅度和定時測量、線性失真、非線性失真和噪音失真。有關詳細參數不在此討論。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、亮度非線性和噪音等。圖4是利用VM700T的自動測量功能提供的部份測試結果報告。

對於類比分量視訊,視訊工程師更關心的是每個RGB/YPbPr通道的頻率響應、K2T、非線性、噪音和通道延遲。圖5為類比分量視訊訊號的必須測試參數。看起來,似乎複合視訊訊號的測試比分量視訊的測試更為複雜,而且複合視訊訊號有更多的測量參數。這是因為複合訊號的編碼和解碼過程可能會導入失真和畸變,諸如色度╱亮度增益和延遲、群延遲之類的參數通常就屬於這類失真。

IPTV視訊轉換盒的測試也十分相似,不過要使用具有不同格式(例如MPEG4、H.264/AVC或VC-1等)的相關測試串流的IP產生器。有關視訊輸出介面與前文所述一樣。利用自動測量的優勢,可以採用與上述同樣的測試和測量方法來進行IPTV視訊轉換盒的測試。

除了因較多的視訊格式加到設備上而需要對視訊轉換盒進行新的測試之外,像用在電腦中的PC圖形卡這樣的一些視訊設備,也需要進行更加仔細的測試,這是因為它們有著更高的解析度或更高的性能需求。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,對於解析度和垂直刷新率來說,具有更多的格式需要測試。圖6是PC圖形設備的一些最常用的解析度和刷新率。利用自動測量可簡化測試,只需幾分鐘即可完成。圖7為進行VESA符合性測試所須的參數。

作者:王中元

視訊測試產品線亞太地區市場經理

太克公司




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