專利名稱：對數(shù)字電視前端進行測試的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測試技術(shù)，尤其涉及對數(shù)字電視前端進行測試的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
參見圖1，為現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字電視播放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)包括數(shù)字電視前端、傳輸網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字電視終端，數(shù)字電視前端置于網(wǎng)絡(luò)側(cè)，數(shù)字電視終端置于用戶終端，其中，數(shù)字電視前端包括衛(wèi)星接收器、編碼器和調(diào)制器，數(shù)字電視終端包括標(biāo)準(zhǔn)解碼器和播放器；所述衛(wèi)星接收器，用于從衛(wèi)星獲取源圖像數(shù)據(jù)流，傳送給編碼器；從衛(wèi)星獲取的源圖像數(shù)據(jù)流為高碼率的圖像數(shù)據(jù)流；所述編碼器，用于對接收到源圖像數(shù)據(jù)流進行編碼，將得到的圖像數(shù)據(jù)流傳送給調(diào)制器；所述編碼包括對接收到的高碼率的源圖像數(shù)據(jù)流進行格式轉(zhuǎn)換，得到低碼率的圖像數(shù)據(jù)流，例如，轉(zhuǎn)換為H. 264格式的圖像數(shù)據(jù)流；所述調(diào)制器，用于將接收的圖像數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù)射頻信號，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送給標(biāo)準(zhǔn)解碼器；所述標(biāo)準(zhǔn)解碼器，用于將接收到的圖像數(shù)據(jù)射頻信號進行解碼，將得到的圖像數(shù)據(jù)流傳送給播放器進行播放。數(shù)字電視前端從衛(wèi)星獲取源圖像數(shù)據(jù)流，經(jīng)過處理后將圖像數(shù)據(jù)流通過傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送給數(shù)字電視終端，數(shù)字電視終端接收圖像數(shù)據(jù)流進行播放；在數(shù)字電視前端的處理過程中，由于種種干擾，將對圖像數(shù)據(jù)流產(chǎn)生影響，進而降低數(shù)字電視終端播放的圖像質(zhì)量。 實際應(yīng)用中，常需要對整個數(shù)字電視前端進行圖像質(zhì)量測試，獲知數(shù)字電視終端播放的圖像質(zhì)量與直接播放從衛(wèi)星下載的源圖像數(shù)據(jù)流的圖像質(zhì)量之間的差異，以得知數(shù)字電視前端的運行情況，繼而根據(jù)運行情況對數(shù)字電視前端進行相應(yīng)的調(diào)整。但現(xiàn)有技術(shù)中還沒有對數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)進行圖像質(zhì)量測試的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種對數(shù)字電視前端進行測試的方法，該方法能夠?qū)?shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)進行圖像質(zhì)量測試。本發(fā)明提供了一種對數(shù)字電視前端進行測試的設(shè)備，該設(shè)備能夠?qū)?shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)進行圖像質(zhì)量測試。一種對數(shù)字電視前端進行測試的方法，該方法包括測試設(shè)備獲取源圖像數(shù)據(jù)流；測試設(shè)備對源圖像數(shù)據(jù)流進行格式轉(zhuǎn)換，得到第二視頻流，所述第二視頻流的格式與數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流的格式相同，數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流為第一視頻流；測試設(shè)備分別測試出第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)；
測試設(shè)備計算出第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)差值，作為測試結(jié)果。一種對數(shù)字電視前端進行測試的設(shè)備，該設(shè)備包括源圖像數(shù)據(jù)流獲取單元、轉(zhuǎn)換單元、測試單元和比較單元；所述源圖像數(shù)據(jù)流獲取單元，用于獲取源圖像數(shù)據(jù)流，傳送給轉(zhuǎn)換單元；所述轉(zhuǎn)換單元，用于對接收的源圖像數(shù)據(jù)流進行格式轉(zhuǎn)換，得到第二視頻流，所述第二視頻流的格式與數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流的格式相同，數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流為第一視頻流；所述測試單元，用于分別測試出第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)，傳送給比較單元；所述比較單元，用于計算出第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)差值，作為測試結(jié)果。從上述方案可以看出，本發(fā)明中測試設(shè)備獲取源圖像數(shù)據(jù)流，將其轉(zhuǎn)換為與數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流相同的格式，然后分別測出兩者的性能參數(shù)，再計算出兩性能參數(shù)的差值。這樣，完成了對數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)進行圖像質(zhì)量測試，根據(jù)計算得到的差值便獲知了數(shù)字電視終端播放的圖像質(zhì)量與直接播放從衛(wèi)星下載的源圖像數(shù)據(jù)流的圖像質(zhì)量之間的差異，也就是，獲知了數(shù)字電視前端的運行情況；獲知了數(shù)字電視前端的運行情況，后續(xù)便可根據(jù)運行情況對數(shù)字電視前端進行相應(yīng)的調(diào)整。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字電視播放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明對數(shù)字電視前端進行測試的方法示意性流程圖；圖3為本發(fā)明對數(shù)字電視前端進行測試的結(jié)構(gòu)連接示意圖一；圖4為本發(fā)明對數(shù)字電視前端進行測試的結(jié)構(gòu)連接示意圖二 ；圖5為本發(fā)明對數(shù)字電視前端進行測試的結(jié)構(gòu)連接示意圖三；圖6為本發(fā)明對數(shù)字電視前端進行測試的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。本發(fā)明在網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)置測試設(shè)備，以對數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)進行圖像質(zhì)量測試。參見圖2，為本發(fā)明對數(shù)字電視前端進行測試的方法示意性流程圖，該方法包括以下步驟步驟201，測試設(shè)備獲取源圖像數(shù)據(jù)流。某些網(wǎng)站服務(wù)器具有從衛(wèi)星獲取源圖像數(shù)據(jù)流的功能，相應(yīng)地，本步驟可具體為 網(wǎng)站服務(wù)器從衛(wèi)星獲取源圖像數(shù)據(jù)流，測試設(shè)備從網(wǎng)站服務(wù)器請求源圖像數(shù)據(jù)流。源圖像數(shù)據(jù)流為未壓縮的YUV視頻序，YUV表示顏色編碼方法，Y指亮度信號，U(即R-Y)和V(即 B-Y)都指色差信號。步驟202，測試設(shè)備對源圖像數(shù)據(jù)流進行格式轉(zhuǎn)換，得到第二視頻流，所述第二視頻流的格式與數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流的格式相同，數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流為第一視頻流。數(shù)字電視前端中的編碼器對源圖像數(shù)據(jù)流進行了格式轉(zhuǎn)換，為了便于后續(xù)比較， 相應(yīng)地，測試設(shè)備對獲取的源圖像數(shù)據(jù)流進行相同的格式轉(zhuǎn)換。例如數(shù)字電視前端將源圖像數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為H. 264格式，測試設(shè)備也將獲取的源圖像數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為H. 264格式。步驟203，測試設(shè)備分別測試出第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)。本步驟測試的對象，可以是第一視頻流和第二視頻流中指定的視頻幀，例如，分別為第一視頻流和第二視頻流中前100幀序列，測試時，可以分別測出每幀的性能參數(shù)，再對 100幀圖像的性能參數(shù)求平均，將得到的值作為最終的性能參數(shù)。所述性能參數(shù)例如為峰值信噪比(PSNR，Peak Signalto Noise Ratio)或結(jié)構(gòu)相似度(SSIM，Structural Similarity Index)等。現(xiàn)有技術(shù)中都有相應(yīng)性能參數(shù)的測試單元，得到第一視頻流和第二視頻流之后，采用相應(yīng)測試單元便可分別測試出各自的性能參數(shù)，這里不多贅述。步驟204，測試設(shè)備計算出第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)差值，作為測試結(jié)^ ο第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)差值越小，兩者的性能參數(shù)越接近，表明經(jīng)數(shù)字電視前端得到的圖像質(zhì)量越高。上述流程中，步驟201、202和204可基于個人計算機(PC，Personal Computer)完成，實際應(yīng)用時，可選擇如下的PC系統(tǒng)平臺高內(nèi)存，如大于2G ；高磁盤輸入/輸出(1/0， hput/Output)性能，如采用串行連接小型機系統(tǒng)接口(SASJerial Attached SCSI)硬盤； 高顯存，如獨立的顯卡；編碼壓縮設(shè)備采用H. 264壓縮算法，圖像處理軟件采用免費開放的開源軟件ffmpeg和Elecard相關(guān)軟件。本發(fā)明中測試設(shè)備獲取源圖像數(shù)據(jù)流，將其轉(zhuǎn)換為與數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流相同的格式，然后分別測出兩者的性能參數(shù)，再計算出兩性能參數(shù)的差值。這樣，完成了對數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)進行圖像質(zhì)量測試，根據(jù)計算得到的差值便獲知了數(shù)字電視終端播放的圖像質(zhì)量與直接播放從衛(wèi)星下載的源圖像數(shù)據(jù)流的圖像質(zhì)量之間的差異， 也就是，獲知了數(shù)字電視前端的運行情況；獲知了數(shù)字電視前端的運行情況，后續(xù)便可根據(jù)運行情況對數(shù)字電視前端進行相應(yīng)的調(diào)整。本發(fā)明除了能夠?qū)?shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)進行圖像質(zhì)量測試外，還可以測試得到數(shù)字電視前端經(jīng)由傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送的圖像數(shù)據(jù)流的信號電平，具體地采用頻譜分析儀接收數(shù)字電視前端經(jīng)由傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送的圖像數(shù)據(jù)流，測試出其信號電平，測試連接結(jié)構(gòu)如圖3所示，頻譜分析儀置于用戶終端側(cè)。類似地，采用圖3的測試連接結(jié)構(gòu)，還可以測得圖像數(shù)據(jù)流的載噪比。頻譜分析儀自身具有根據(jù)接收的圖像數(shù)據(jù)流測試出其信號電平和載噪比的功能，采用頻譜分析儀測試接收到的圖像數(shù)據(jù)流的信號電平和載噪比為已有的技術(shù)，這里不贅述。其中的信號電平是指有效帶寬內(nèi)射頻或中頻信號的平均功率電平，載噪比是指已調(diào)的射頻或中頻信號的總功率對有效帶寬內(nèi)噪聲的比值。并且，本發(fā)明還可以對數(shù)字電視前端經(jīng)由傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送的圖像數(shù)據(jù)流的性能信息進行測試，測試連接結(jié)構(gòu)如圖4所示，用于測試的裝置包括監(jiān)視器、干擾濾波器和頻率合成器(DDS，Direct Digital Synthesizer)，所述干擾濾波器的型號例如為DVMD。具體地監(jiān)視器接收數(shù)字電視前端經(jīng)由傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送的圖像數(shù)據(jù)流，進行播放；
在監(jiān)視到圖像數(shù)據(jù)流正常播放時，監(jiān)視器將圖像數(shù)據(jù)流傳送給DVMD ；DVMD對接收到的圖像數(shù)據(jù)流進行解碼，傳送給DDS ；DDS測試出接收到的圖像數(shù)據(jù)流的性能信息。所述性能信息包括調(diào)制誤差率、信噪比、誤碼率、噪聲余量或等效噪聲劣比等。其中，調(diào)制誤差率是指誤差幅度的有效值與平均矢量幅度的比值，結(jié)果用dB表示；從功率角度看，調(diào)制誤差率是調(diào)制信號誤差功率與平均傳輸功率的比值，調(diào)制誤差率包含信號的所有類型的損傷。誤碼率，是指錯誤比特數(shù)對于傳輸比特數(shù)的比值。對數(shù)字電視而言，噪聲余量是描述整體性能的主要參數(shù)。等效噪聲劣化，體現(xiàn)的是由于數(shù)字電視前端和網(wǎng)絡(luò)傳輸造成的性能損失。前述的監(jiān)視器即播放設(shè)備，該監(jiān)視器接收數(shù)字電視前端經(jīng)由傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送的圖像數(shù)據(jù)流，進行播放；當(dāng)測試人員監(jiān)視到播放到圖像數(shù)據(jù)流正常，沒有出現(xiàn)故障時，控制監(jiān)視器將圖像數(shù)據(jù)流傳送給DVMD ；之后DVMD進行解碼，DDS測試出性能信息。DVMD和DDS配合使用，以測試出圖像數(shù)據(jù)流的性能信息，為現(xiàn)有的方案；下面以測量噪聲余量和等效噪聲劣化進行舉例說明，其包括以下步驟連接測試裝置進行測試，DDS測量出實際運行時的載噪比，表示為實C/N ；DDS給接收的圖像數(shù)據(jù)流疊加高斯白噪聲，直到誤碼率達到10_4，記錄此時的載噪比，表示為C/N ；DDS計算噪聲余量噪聲余量=實C/N-C/N ；DDS計算高斯白噪聲下，誤碼率達到10_4的理論載噪比，表示為測C/N ；DDS計算等效噪聲劣化等效噪聲劣化=測C/N-C/N。本發(fā)明還可以對數(shù)字電視前端經(jīng)由傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送的圖像數(shù)據(jù)流的節(jié)目時鐘參考信息進行測試，測試連接結(jié)構(gòu)如圖5所示，用于測試的裝置為圖像質(zhì)量分析儀，其型號例如為PQA200。具體地數(shù)字電視前端的調(diào)制器將圖像數(shù)據(jù)流傳送給數(shù)字電視終端后，將時鐘參考信息反饋給數(shù)字電視前端的編碼器；編碼器將時鐘參考信息傳輸給圖像質(zhì)量分析儀；圖像質(zhì)量分析儀記錄接收的節(jié)目時鐘參考信息。反饋的時鐘參考信息包括已將關(guān)于某頻道節(jié)目的圖像數(shù)據(jù)流成功傳送給數(shù)字電視終端。圖像質(zhì)量分析儀自身具有記錄節(jié)目時鐘參考信息的功能，這里不多贅述。另外，還可以進行碼流測試，具體地，將圖像質(zhì)量測試和監(jiān)視發(fā)生器與數(shù)字電視前端的編碼器連接，根據(jù)圖像質(zhì)量測試和監(jiān)視發(fā)生器的功能，便可獲知編碼器傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率。該圖像質(zhì)量測試和監(jiān)視發(fā)生器的型號例如為MTG-300。參見圖6，為本發(fā)明對數(shù)字電視前端進行測試的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意性圖，該設(shè)備包括源圖像數(shù)據(jù)流獲取單元、轉(zhuǎn)換單元、測試單元和比較單元；所述源圖像數(shù)據(jù)流獲取單元，用于獲取源圖像數(shù)據(jù)流，傳送給轉(zhuǎn)換單元；所述轉(zhuǎn)換單元，用于對接收的源圖像數(shù)據(jù)流進行格式轉(zhuǎn)換，得到第二視頻流，所述第二視頻流的格式與數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流的格式相同，數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流為第一視頻流；所述測試單元，用于分別測試出第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)，傳送給比較單元；所述比較單元，用于計算出第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)差值，作為測試結(jié)果?？蛇x地，所述性能參數(shù)包括PSNR，所述測試單元包括PSNR測試子單元，用于分別測試出第一視頻流和第二視頻流的PSNR，傳送給比較單元?？蛇x地，所述性能參數(shù)包括SSIM，該測試單元包括SSIM測試子單元，用于分別測試出第一視頻流和第二視頻流的SSIM，傳送給比較單元。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對數(shù)字電視前端進行測試的方法，其特征在于，該方法包括 測試設(shè)備獲取源圖像數(shù)據(jù)流；測試設(shè)備對源圖像數(shù)據(jù)流進行格式轉(zhuǎn)換，得到第二視頻流，所述第二視頻流的格式與數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流的格式相同，數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流為第一視頻流；測試設(shè)備分別測試出第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)；測試設(shè)備計算出第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)差值，作為測試結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述測試設(shè)備獲取源圖像數(shù)據(jù)流包括 網(wǎng)站服務(wù)器從衛(wèi)星獲取源圖像數(shù)據(jù)流；測試設(shè)備從網(wǎng)站服務(wù)器請求源圖像數(shù)據(jù)流。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述性能參數(shù)包括峰值信噪比PSNR或結(jié)構(gòu)相似度SSIM。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括頻譜分析儀接收數(shù)字電視前端經(jīng)由傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送的圖像數(shù)據(jù)流，測試出其信號電平或載噪比。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括監(jiān)視器接收數(shù)字電視前端經(jīng)由傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送的圖像數(shù)據(jù)流，進行播放； 在監(jiān)視到圖像數(shù)據(jù)流正常播放時，監(jiān)視器將圖像數(shù)據(jù)流傳送給干擾濾波器； 干擾濾波器對接收到的圖像數(shù)據(jù)流進行解碼，傳送給頻率合成器DDS ； DDS測試出接收到的圖像數(shù)據(jù)流的性能信息。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述性能信息包括調(diào)制誤差率、信噪比、誤碼率、噪聲余量或等效噪聲劣比。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，該方法還包括數(shù)字電視前端的調(diào)制器將圖像數(shù)據(jù)流傳送給數(shù)字電視終端后，將時鐘參考信息反饋給數(shù)字電視前端的編碼器；編碼器將時鐘參考信息傳輸給圖像質(zhì)量分析儀； 圖像質(zhì)量分析儀記錄接收的節(jié)目時鐘參考信息。
8.—種對數(shù)字電視前端進行測試的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括源圖像數(shù)據(jù)流獲取單元、轉(zhuǎn)換單元、測試單元和比較單元；所述源圖像數(shù)據(jù)流獲取單元，用于獲取源圖像數(shù)據(jù)流，傳送給轉(zhuǎn)換單元； 所述轉(zhuǎn)換單元，用于對接收的源圖像數(shù)據(jù)流進行格式轉(zhuǎn)換，得到第二視頻流，所述第二視頻流的格式與數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流的格式相同，數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流為第一視頻流；所述測試單元，用于分別測試出第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)，傳送給比較單元；所述比較單元，用于計算出第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)差值，作為測試結(jié)果。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述性能參數(shù)包括PSNR，所述測試單元包括 PSNR測試子單元，用于分別測試出第一視頻流和第二視頻流的PSNR，傳送給比較單元。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述性能參數(shù)包括SSIM，所述測試單元包括SSIM測試子單元，用于分別測試出第一視頻流和第二視頻流的SSIM，傳送給比較單元。
全文摘要
本發(fā)明提供了對數(shù)字電視前端進行測試的方法及設(shè)備，其中，該方法包括測試設(shè)備獲取源圖像數(shù)據(jù)流；測試設(shè)備對源圖像數(shù)據(jù)流進行格式轉(zhuǎn)換，得到第二視頻流，所述第二視頻流的格式與數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流的格式相同，數(shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)流為第一視頻流；測試設(shè)備分別測試出第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)；測試設(shè)備計算出第一視頻流和第二視頻流的性能參數(shù)差值，作為測試結(jié)果。本發(fā)明方案能夠?qū)?shù)字電視前端輸出的圖像數(shù)據(jù)進行圖像質(zhì)量測試。
文檔編號H04N17/04GK102231845SQ20111016555
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者侯躍 申請人:深圳市同洲電子股份有限公司