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IPTV終端測試關鍵點分析

金偉 2006/11/08

  IPTV作為一種具有發(fā)展?jié)摿Φ男碌木W絡業(yè)務,備受電信運營商的重視,紛紛在各地區(qū)開展多個業(yè)務試用點。運營商的這一舉動帶動了設備制造商的積極性,特別是IPTV終端更是各類設備制造商研發(fā)的重點。但是,由于IPTV是一個新業(yè)務,目前試運營大多構建于單一設備制造商的技術解決方案上,終端與系統(tǒng)是捆綁關系,沒有為終端提供開放的系統(tǒng)環(huán)境。從長遠考慮,業(yè)務不斷發(fā)展會促進產業(yè)鏈逐漸完善,如果終端繼續(xù)維持與系統(tǒng)的捆綁關系非常不利于產業(yè)鏈發(fā)展,同時也會阻礙IPTV業(yè)務的發(fā)展。針對這種情況,中國通信標準化協會及時成立了IPTV業(yè)務特別工作組,重點研究IPTV業(yè)務系列標準,其中就包括IPTV終端技術標準。經過協會成員單位的深入研究和多次討論,最終形成《IPTV機頂盒技術要求》終端標準,目前已和其他IPTV標準一起提交信息產業(yè)部報批。

  IPTV業(yè)務的終端存在多種類型,可以有PC機、機頂盒配合電視機、移動便攜設備(如手機、PDA等)。從家庭用戶的實際應用習慣上來看,機頂盒+電視機類型的終端在IPTV業(yè)務中應該是主流終端。在IPTV機頂盒技術標準中對機頂盒的業(yè)務能力、功能、性能、接口、安全和應用環(huán)境等給出了具體技術要求。首先,IPTV機頂盒應滿足標準的技術要求,可以提供標準中規(guī)定的直播、點播和時移三種基本業(yè)務能力。業(yè)務能力的檢測是一個綜合測試項目,它應建立在以下一系列技術指標檢測項之上,如接口電氣性能、網絡適應性、編解碼能力、協議一致性、互通性等。只有其他各項指標完全滿足技術要求,才能使終端充分展現出IPTV業(yè)務的魅力。

  IPTV機頂盒終端是一種類似家庭媒體平臺的設備,需要多種類型接口。網絡接入側可以有10/100BAES-T、ADSL、WLAN等接口,外接設備側有音視頻接口、紅外遙控接口,以及下行以太網接口、VGA接口、USB接口等等。IPTV機頂盒所用的接口,基本都是公開標準接口。在測試過程中,主要關注機頂盒所具有的接口是否可以滿足IPTV基本業(yè)務的需求以及機頂盒附加功能所提供的接口是否完備。

  IPTV機頂盒性能測試重點要考察機頂盒的網絡適應性和抗時延抖動的能力。一個機頂盒的優(yōu)劣表現在它對于網絡環(huán)境的適應能力。IPTV業(yè)務傳輸是基于現存IP網絡的,由于IP技術的固有機制不能提供端到端的包延時、包丟失率以及帶寬控制能力,難以保證實時業(yè)務的服務質量,因此在IPTV直播業(yè)務這種要求實時性強的業(yè)務應用中,就會造成服務質量下降。在同樣的網絡環(huán)境下,如果機頂盒的設計合理可以彌補一些網絡缺陷,如適當配置緩存,使直播業(yè)務的內容在機頂盒中經過短暫緩存再播放出去,從用戶感官上提高圖像的效果。在測試過程中,在媒體服務器與機頂盒之間適當加入網絡損傷,當媒體數據通過網絡傳輸到機頂盒再播放時,觀察圖像變化。不同機頂盒的播放效果會有差別,以此可以較為直觀地評價機頂盒的網絡適應性能。當然也可以用儀表更量化的分析圖像質量來測試機頂盒性能。

  機頂盒編解碼能力和圖像功能也是測試重點。機頂盒的輸出接口包括模擬復合視頻接口和S視頻接口,采用RGB格式。有些機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、1080i或某些VGA格式。在測試過程中采用定制碼流,有些測試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。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。對于模擬分量視頻測試更關心的是每個RGB/YPbPr通道的頻率響應、K2T、非線性、噪聲和通道延遲。有關詳細參數不在此處討論。除此之外,在圖像質量測試中需要關注的參數還有色度/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。

  機頂盒測試的另一個重點是協議一致性。在IPTV機頂盒技術要求中,規(guī)定了各接口的通信協議棧。對機頂盒實現IPTV業(yè)務的各個過程的通信協議都有具體要求,特別是在媒體傳輸與控制相關協議棧中,規(guī)定機頂盒可以采用實時流傳輸協議RTP/RTCP和GB/T13818-12000的規(guī)定MPEG-2TS兩種方式進行媒體封裝和傳輸。采用這兩種傳輸協議都可以有效避免網絡傳輸過程中的包亂序,利用RTP/RTCP的有效載荷區(qū)域,可以識別承載類型。利用MPEG-2TS傳輸,其封裝包內有一個內置的4位連續(xù)計數器,根據計數器順序,可以利用帶有IP和MPEG解碼雙重能力的在線測試設備就能夠方便地檢測到是否有包亂序。

  互通性是機頂盒與IPTV業(yè)務系統(tǒng)之間信息交互、媒體傳輸、管理控制等一系列通信過程的保證。在通常情況下,只要符合標準規(guī)定的協議棧設計的機頂盒,利用儀表進行單機測試都可以滿足協議一致性。然而在互通時由于采標的差異,或延時的不同,都會給互通帶來困難。所以機頂盒與系統(tǒng)的互通性是測試的重點,也是測試的難點。如何解決互通問題,目前很多解決方案采用中間件方式。機頂盒與系統(tǒng)之間采用公開的API接口,機頂盒提供必要的硬件平臺和相應的中間件適配層。機頂盒的某些功能通過下載插件獲得,互通過程完全由系統(tǒng)完成。同時,機頂盒的很多擴展業(yè)務能力也可以利用中間件下載,使機頂盒更有利于適應不斷發(fā)展的業(yè)務需求。中間件方案將計算機軟件設計理念引入到電信設備中,是一個融合的思路,也是一種進步,會具有很好的發(fā)展前途。未來的機頂盒測試也可能增加中間件測試項。

  除此之外,機頂盒作為用戶終端設備,也可以算是一種家用電器。在電器特性的測試上,既要進行電信終端的電磁兼容性等入網測試,還要通過家用電器的3C認證。只有通過嚴格檢驗的機頂盒設備,才能為用戶提供性能良好的安全的終端,使其能夠顯現出完美的IPTV業(yè)務內容。

中國信息產業(yè)網-人民郵電報



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