提高机顶盒测试效率，加快产品上市时间

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作者：王中元 泰克公司  视频测试产品线亚太地区市场经理
        对机顶盒质量的评估永远是个讨论的热点话题。在机顶盒的测试中，使用不同的测试工具或者采纳不同的测试方法，所花费的时间也不尽相同，其差别从几分钟到数天，有时甚至是几周的时间。然而，最重要的是必须考虑测试结果的准确性和可重复性。基于这个原因，本文探讨和介绍了自动测试技术。

        在广播电视由模拟转向数字的过渡期间，机顶盒(STB)在广播电视的各种技术系统中获得了广泛的应用，例如数字有线、直播到户(DTH)卫星业务、数字地面电视广播和基于IP的视频业务等。除了各种不同的广播电视技术之外，它的设计还受到更多的视频格式和新的内容压缩技术的驱动。同时，它还应当不断地改进并整合新的功能。有时我们将它称为综合接收机或者称为媒体中心，是因为这些机顶盒中集成有DVD播放器和带内置硬盘的录放机。

        的确，机顶盒的功能一代比一代先进，与此同时，因高清内容的采用也使图像质量进一步提高。最近几年来，基于IP的广播电视应用促使了对新压缩技术(例如H.264和VC-1)的需求。然而，回归到用户的最初期待，观众始终关心的是机顶盒的图像输出质量，无论是来自复合接口还是来自分量接口，因为机顶盒的图像输出质量是高于其它功能的基本需求。

        如果不得不用人工方式来测试的话，对于大多数工程师来说，测试信号质量永远是一个复杂且冗长而费时的工作，因为需要测试的参数多达几十个甚至几百个。在通常情况下，花费在测试上的时间长短取决于工程师的经验和所使用的测试工具，有可能是几个小时或几天，甚至也可能是几个星期。使用自动测试系统，不仅可以缩短产品上市时间，而且可以保证测试结果的准确性、可重复性和一致性，即便测试是在不同的地点由不同的工程师进行。

STB测试配置

        机顶盒的一般测试配置包括MPEG测试信号发生器、RF发射机及DUT(即STB自身)。采用视频测量设备测试机顶盒的输出。图1是机顶盒测试配置的简化方框图。当然，DUT的输入和输出接口应当与MPEG发生器、RF发射机和视频自动测量设备相匹配。除此以外，测量的一个关键是来自MPEG测试发生器的各种测试信号，因为它对测量自动化至关重要。在我们着手测试之前，测试信号或测试码流必须具备正确的格式。

测试码流

        通常情况下，机顶盒的输出接口包括模拟复合视频接口和模拟分量接口，采用RGB格式或YPbPr格式。某些机顶盒还配备有S视频、VGA或SCART接口。如果是支持标清和高清的机顶盒，那么典型的测试信号格式还应当包括480i、480p、576i、576p、720p、1,080i或某些VGA格式。测试模式图的内容应当是测试信号矩阵，而且这是使自动测试有效进行的一个关键。图2给出了矩阵测试模式图的一个例子。最后，应当按照所需标准(例如DVB、ATSC或ARIB)将测试模式图压缩成相应的传送码流。
图1：机顶盒测试的常用配置。

            

        除了矩阵测试模式图之外，测试工程师可能还需要将其它测试码流与定制码流进行复合，来进行图像质量测试、功能测试、制造测试或者其它质量测试。实现的方法是利用多路复用器软件从现有的码流库或某些预先录制的码流中拖放码流。图3为一复用器软件应用示例，在复用器软件中，用户可以打开两个传送流并用拖放法进行码流编辑。同样，利用TS编辑器来控制码流可以模拟网络抖动。另外，在使用新测试码流之前，应当利用TS分析仪对它们进行分析以确认测试码流没有错误并符合相应标准。然后将新定制的码流传送到MPEG发生器以用于测试。当然，不同的测试工程师会根据测试应用而使用他们自己的定制码流。

        在上述测试配置中，根据被测机顶盒的格式标准，将使用不同的调制器。在大多数情况下，这项操作是不能自动完成的，因为机顶盒的连接切换必须人工完成。

模拟复合视频或模拟分量视频的信号质量测试

        模拟复合视频和模拟分量视频的测试信号质量参数有所不同。在通常情况下，模拟复合视频有四类测量参数，它们是幅度和定时测量、线性失真、非线性失真和噪声失真。有关详细参数不在此处讨论。除了定时和幅度参数以外，大多数工程师关心的参数是色度／亮度增益和延迟、频率响应、群延迟、K因子、差分增益和差分相位、亮度非线性和噪声等。图4是利用VM700T的自动测量功能提供的部分测试结果报告。

        对于模拟分量视频，视频工程师更关心的是每个RGB/YPbPr通道的频率响应、K2T、非线性、噪声和通道延迟。图5给出了模拟分量视频信号的必需测试参数。看起来，似乎复合视频信号的测试比分量视频的测试更为复杂，而且复合视频信号有更多的测量参数。这是因为复合信号的编码和解码过程可能会引入失真和畸变，诸如色度／亮度增益和时延、群时延之类的参数通常就属于这类失真。

IPTV机顶盒

        IPTV机顶盒的测试也十分相似，不过要使用具有不同格式(例如MPEG4、H.264/AVC或VC-1等)的相关测试码流的IP发生器。有关视频输出接口与前文所述一样。利用自动测量的优势，可以采用与上述同样的测试和测量方法来进行IPTV机顶盒的测试。

PC图形设备的VESA符合性测试

        除了因较多的视频格式加到设备上而需要对机顶盒进行新的测试之外，像用在计算机中的PC图形卡这样的一些视频设备，也需要进行更加仔细的测试，这是因为它们有着更高的分辨率或更高的性能需求。在进行人工VESA标准的符合性测试时，将需要耗费较多的时间，这是因为，对于分辨率和垂直刷新率来说，具有更多的格式需要测试。图6给出了PC图形设备的一些最常用的分辨率和刷新率。利用自动测量可简化测试，只需几分钟即可完成。图7给出了进行VESA符合性测试所须的参数。