CN102231845A - 对数字电视前端进行测试的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了对数字电视前端进行测试的方法及设备，其中，该方法包括：测试设备获取源图像数据流；测试设备对源图像数据流进行格式转换，得到第二视频流，所述第二视频流的格式与数字电视前端输出的图像数据流的格式相同，数字电视前端输出的图像数据流为第一视频流；测试设备分别测试出第一视频流和第二视频流的性能参数；测试设备计算出第一视频流和第二视频流的性能参数差值，作为测试结果。本发明方案能够对数字电视前端输出的图像数据进行图像质量测试。
Description
技术领域
本发明涉及测试技术，尤其涉及对数字电视前端进行测试的方法及设备。
背景技术
参见图1，为现有技术中数字电视播放系统的结构示意图，该系统包括数字电视前端、传输网络和数字电视终端，数字电视前端置于网络侧，数字电视终端置于用户终端，其中，数字电视前端包括卫星接收器、编码器和调制器，数字电视终端包括标准解码器和播放器；
所述卫星接收器，用于从卫星获取源图像数据流，传送给编码器；从卫星获取的源图像数据流为高码率的图像数据流；
所述编码器，用于对接收到源图像数据流进行编码，将得到的图像数据流传送给调制器；所述编码包括：对接收到的高码率的源图像数据流进行格式转换，得到低码率的图像数据流，例如，转换为H.264格式的图像数据流；
所述调制器，用于将接收的图像数据流转换为图像数据射频信号，通过传输网络传送给标准解码器；
所述标准解码器，用于将接收到的图像数据射频信号进行解码，将得到的图像数据流传送给播放器进行播放。
数字电视前端从卫星获取源图像数据流，经过处理后将图像数据流通过传输网络传送给数字电视终端，数字电视终端接收图像数据流进行播放；在数字电视前端的处理过程中，由于种种干扰，将对图像数据流产生影响，进而降低数字电视终端播放的图像质量。实际应用中，常需要对整个数字电视前端进行图像质量测试，获知数字电视终端播放的图像质量与直接播放从卫星下载的源图像数据流的图像质量之间的差异，以得知数字电视前端的运行情况，继而根据运行情况对数字电视前端进行相应的调整。但现有技术中还没有对数字电视前端输出的图像数据进行图像质量测试的方案。
发明内容
本发明提供了一种对数字电视前端进行测试的方法，该方法能够对数字电视前端输出的图像数据进行图像质量测试。
本发明提供了一种对数字电视前端进行测试的设备，该设备能够对数字电视前端输出的图像数据进行图像质量测试。
一种对数字电视前端进行测试的方法，该方法包括：
测试设备获取源图像数据流；
测试设备对源图像数据流进行格式转换，得到第二视频流，所述第二视频流的格式与数字电视前端输出的图像数据流的格式相同，数字电视前端输出的图像数据流为第一视频流；
测试设备分别测试出第一视频流和第二视频流的性能参数；
测试设备计算出第一视频流和第二视频流的性能参数差值，作为测试结果。
一种对数字电视前端进行测试的设备，该设备包括源图像数据流获取单元、转换单元、测试单元和比较单元；
所述源图像数据流获取单元，用于获取源图像数据流，传送给转换单元；
所述转换单元，用于对接收的源图像数据流进行格式转换，得到第二视频流，所述第二视频流的格式与数字电视前端输出的图像数据流的格式相同，数字电视前端输出的图像数据流为第一视频流；
所述测试单元，用于分别测试出第一视频流和第二视频流的性能参数，传送给比较单元；
所述比较单元，用于计算出第一视频流和第二视频流的性能参数差值，作为测试结果。
从上述方案可以看出，本发明中测试设备获取源图像数据流，将其转换为与数字电视前端输出的图像数据流相同的格式，然后分别测出两者的性能参数，再计算出两性能参数的差值。这样，完成了对数字电视前端输出的图像数据进行图像质量测试，根据计算得到的差值便获知了数字电视终端播放的图像质量与直接播放从卫星下载的源图像数据流的图像质量之间的差异，也就是，获知了数字电视前端的运行情况；获知了数字电视前端的运行情况，后续便可根据运行情况对数字电视前端进行相应的调整。
附图说明
图1为现有技术中数字电视播放系统的结构示意图；
图2为本发明对数字电视前端进行测试的方法示意性流程图；
图3为本发明对数字电视前端进行测试的结构连接示意图一；
图4为本发明对数字电视前端进行测试的结构连接示意图二；
图5为本发明对数字电视前端进行测试的结构连接示意图三；
图6为本发明对数字电视前端进行测试的设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。
本发明在网络侧设置测试设备，以对数字电视前端输出的图像数据进行图像质量测试。参见图2，为本发明对数字电视前端进行测试的方法示意性流程图，该方法包括以下步骤：
步骤201，测试设备获取源图像数据流。
某些网站服务器具有从卫星获取源图像数据流的功能，相应地，本步骤可具体为：网站服务器从卫星获取源图像数据流，测试设备从网站服务器请求源图像数据流。源图像数据流为未压缩的YUV视频序，YUV表示颜色编码方法，Y指亮度信号，U(即R-Y)和V(即B-Y)都指色差信号。
步骤202，测试设备对源图像数据流进行格式转换，得到第二视频流，所述第二视频流的格式与数字电视前端输出的图像数据流的格式相同，数字电视前端输出的图像数据流为第一视频流。
数字电视前端中的编码器对源图像数据流进行了格式转换，为了便于后续比较，相应地，测试设备对获取的源图像数据流进行相同的格式转换。例如：数字电视前端将源图像数据流转换为H.264格式，测试设备也将获取的源图像数据流转换为H.264格式。
步骤203，测试设备分别测试出第一视频流和第二视频流的性能参数。
本步骤测试的对象，可以是第一视频流和第二视频流中指定的视频帧，例如，分别为第一视频流和第二视频流中前100帧序列，测试时，可以分别测出每帧的性能参数，再对100帧图像的性能参数求平均，将得到的值作为最终的性能参数。
所述性能参数例如为峰值信噪比(PSNR，Peak Signalto Noise Ratio)或结构相似度(SSIM，Structural Similarity Index)等。现有技术中都有相应性能参数的测试单元，得到第一视频流和第二视频流之后，采用相应测试单元便可分别测试出各自的性能参数，这里不多赘述。
步骤204，测试设备计算出第一视频流和第二视频流的性能参数差值，作为测试结果。
第一视频流和第二视频流的性能参数差值越小，两者的性能参数越接近，表明经数字电视前端得到的图像质量越高。
上述流程中，步骤201、202和204可基于个人计算机(PC，Personal Computer)完成，实际应用时，可选择如下的PC系统平台：高内存，如大于2G；高磁盘输入/输出(I/O，Input/Output)性能，如采用串行连接小型机系统接口(SAS，Serial Attached SCSI)硬盘；高显存，如独立的显卡；编码压缩设备采用H.264压缩算法，图像处理软件采用免费开放的开源软件ffmpeg和Elecard相关软件。
本发明中测试设备获取源图像数据流，将其转换为与数字电视前端输出的图像数据流相同的格式，然后分别测出两者的性能参数，再计算出两性能参数的差值。这样，完成了对数字电视前端输出的图像数据进行图像质量测试，根据计算得到的差值便获知了数字电视终端播放的图像质量与直接播放从卫星下载的源图像数据流的图像质量之间的差异，也就是，获知了数字电视前端的运行情况；获知了数字电视前端的运行情况，后续便可根据运行情况对数字电视前端进行相应的调整。
本发明除了能够对数字电视前端输出的图像数据进行图像质量测试外，还可以测试得到数字电视前端经由传输网络传送的图像数据流的信号电平，具体地：采用频谱分析仪接收数字电视前端经由传输网络传送的图像数据流，测试出其信号电平，测试连接结构如图3所示，频谱分析仪置于用户终端侧。类似地，采用图3的测试连接结构，还可以测得图像数据流的载噪比。频谱分析仪自身具有根据接收的图像数据流测试出其信号电平和载噪比的功能，采用频谱分析仪测试接收到的图像数据流的信号电平和载噪比为已有的技术，这里不赘述。其中的信号电平是指有效带宽内射频或中频信号的平均功率电平，载噪比是指已调的射频或中频信号的总功率对有效带宽内噪声的比值。
并且，本发明还可以对数字电视前端经由传输网络传送的图像数据流的性能信息进行测试，测试连接结构如图4所示，用于测试的装置包括监视器、干扰滤波器和频率合成器(DDS，Direct Digital Synthesizer)，所述干扰滤波器的型号例如为DVMD。具体地：
监视器接收数字电视前端经由传输网络传送的图像数据流，进行播放；
在监视到图像数据流正常播放时，监视器将图像数据流传送给DVMD；
DVMD对接收到的图像数据流进行解码，传送给DDS；
DDS测试出接收到的图像数据流的性能信息。
所述性能信息包括调制误差率、信噪比、误码率、噪声余量或等效噪声劣比等。其中，调制误差率是指误差幅度的有效值与平均矢量幅度的比值，结果用dB表示；从功率角度看，调制误差率是调制信号误差功率与平均传输功率的比值，调制误差率包含信号的所有类型的损伤。误码率，是指错误比特数对于传输比特数的比值。对数字电视而言，噪声余量是描述整体性能的主要参数。等效噪声劣化，体现的是由于数字电视前端和网络传输造成的性能损失。
前述的监视器即播放设备，该监视器接收数字电视前端经由传输网络传送的图像数据流，进行播放；当测试人员监视到播放到图像数据流正常，没有出现故障时，控制监视器将图像数据流传送给DVMD；之后DVMD进行解码，DDS测试出性能信息。DVMD和DDS配合使用，以测试出图像数据流的性能信息，为现有的方案；下面以测量噪声余量和等效噪声劣化进行举例说明，其包括以下步骤：
连接测试装置进行测试，DDS测量出实际运行时的载噪比，表示为实C/N；
DDS给接收的图像数据流叠加高斯白噪声，直到误码率达到10-4，记录此时的载噪比，表示为C/N；
DDS计算噪声余量：噪声余量＝实C/N-C/N；
DDS计算高斯白噪声下，误码率达到10-4的理论载噪比，表示为测C/N；
DDS计算等效噪声劣化：等效噪声劣化＝测C/N-C/N。
本发明还可以对数字电视前端经由传输网络传送的图像数据流的节目时钟参考信息进行测试，测试连接结构如图5所示，用于测试的装置为图像质量分析仪，其型号例如为PQA200。具体地：
数字电视前端的调制器将图像数据流传送给数字电视终端后，将时钟参考信息反馈给数字电视前端的编码器；
编码器将时钟参考信息传输给图像质量分析仪；
图像质量分析仪记录接收的节目时钟参考信息。
反馈的时钟参考信息包括：已将关于某频道节目的图像数据流成功传送给数字电视终端。图像质量分析仪自身具有记录节目时钟参考信息的功能，这里不多赘述。
另外，还可以进行码流测试，具体地，将图像质量测试和监视发生器与数字电视前端的编码器连接，根据图像质量测试和监视发生器的功能，便可获知编码器传输的图像数据流的数据速率。该图像质量测试和监视发生器的型号例如为MTG-300。
参见图6，为本发明对数字电视前端进行测试的设备结构示意性图，该设备包括源图像数据流获取单元、转换单元、测试单元和比较单元；
所述源图像数据流获取单元，用于获取源图像数据流，传送给转换单元；
所述转换单元，用于对接收的源图像数据流进行格式转换，得到第二视频流，所述第二视频流的格式与数字电视前端输出的图像数据流的格式相同，数字电视前端输出的图像数据流为第一视频流；
所述测试单元，用于分别测试出第一视频流和第二视频流的性能参数，传送给比较单元；
所述比较单元，用于计算出第一视频流和第二视频流的性能参数差值，作为测试结果。
可选地，所述性能参数包括PSNR，所述测试单元包括PSNR测试子单元，用于分别测试出第一视频流和第二视频流的PSNR，传送给比较单元。
可选地，所述性能参数包括SSIM，该测试单元包括SSIM测试子单元，用于分别测试出第一视频流和第二视频流的SSIM，传送给比较单元。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种对数字电视前端进行测试的方法，其特征在于，该方法包括：
测试设备获取源图像数据流；
测试设备对源图像数据流进行格式转换，得到第二视频流，所述第二视频流的格式与数字电视前端输出的图像数据流的格式相同，数字电视前端输出的图像数据流为第一视频流；
测试设备分别测试出第一视频流和第二视频流的性能参数；
测试设备计算出第一视频流和第二视频流的性能参数差值，作为测试结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试设备获取源图像数据流包括：
网站服务器从卫星获取源图像数据流；
测试设备从网站服务器请求源图像数据流。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述性能参数包括峰值信噪比PSNR或结构相似度SSIM。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
频谱分析仪接收数字电视前端经由传输网络传送的图像数据流，测试出其信号电平或载噪比。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
监视器接收数字电视前端经由传输网络传送的图像数据流，进行播放；
在监视到图像数据流正常播放时，监视器将图像数据流传送给干扰滤波器；
干扰滤波器对接收到的图像数据流进行解码，传送给频率合成器DDS；
DDS测试出接收到的图像数据流的性能信息。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述性能信息包括调制误差率、信噪比、误码率、噪声余量或等效噪声劣比。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
数字电视前端的调制器将图像数据流传送给数字电视终端后，将时钟参考信息反馈给数字电视前端的编码器；
编码器将时钟参考信息传输给图像质量分析仪；
图像质量分析仪记录接收的节目时钟参考信息。
8.一种对数字电视前端进行测试的设备，其特征在于，该设备包括源图像数据流获取单元、转换单元、测试单元和比较单元；
所述源图像数据流获取单元，用于获取源图像数据流，传送给转换单元；
所述转换单元，用于对接收的源图像数据流进行格式转换，得到第二视频流，所述第二视频流的格式与数字电视前端输出的图像数据流的格式相同，数字电视前端输出的图像数据流为第一视频流；
所述测试单元，用于分别测试出第一视频流和第二视频流的性能参数，传送给比较单元；
所述比较单元，用于计算出第一视频流和第二视频流的性能参数差值，作为测试结果。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述性能参数包括PSNR，所述测试单元包括PSNR测试子单元，用于分别测试出第一视频流和第二视频流的PSNR，传送给比较单元。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述性能参数包括SSIM，所述测试单元包括SSIM测试子单元，用于分别测试出第一视频流和第二视频流的SSIM，传送给比较单元。
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