CN1859581A - 一种ip机顶盒的测试系统及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种IP机顶盒的测试系统及实现方法，系统包括遥控器信号接收模块、消息调度模块以及设置在机顶盒中的测试模块和控制命令接口，控制命令接口将命令转换为指令后发送给测试模块，测试模块进行处理后再发送给消息调度模块进行处理；通过分析某个业务流程的消息交互过程，在然后根据分析结果编写测试用例制作成脚本，最后执行脚本，即按照脚本进行测试。利用该系统或方法，测试成本低，能定制测试条件和测试场景，并且实现机顶盒的自动化业务测试。
Description
技术领域
本发明涉及机顶盒的测试，特别涉及一种IP机顶盒的测试系统及实现方法。
背景技术
基于模拟信号的有线电视网络通过同轴电缆向终端用户发送模拟电视信号，终端用户的电视接收机将接收到的模拟电视信号转换为动态(或者静态)图像和声音，通过电视接收机的显示屏幕和扬声器播放，在基于模拟信号的有线电视网络中，模拟信号是采用广播的方式发送的，用户只能被动的接受来自于同轴电缆的信号，因此，对于此类网络，终端用户的电视接收机功能简单，只要能正确地识别、接收、转换模拟信号即可。对于此类电视接收机的测试方法也相对简单，并且经过多年的发展，形成了成熟的测试方法，只要向电视接收机输入标准的测试信号、并通过人的眼睛判断显示屏幕输出的图像是否合格来进行电视接收机的测试。
随着用户需求和技术的发展，基于模拟信号的有线电视网络发展到基于数字信号的有线电视网络(简称数字电视网络，以下同)，传送介质没有发生变化，仍然使用同轴电缆，但是同轴电缆承载的信号由模拟信号转变为数字信号，由于这一改变，导致电视机必须在同轴电缆和电视机之间增加一个数字机顶盒(简称机顶盒)，用于将数字信号转换为电视机可识别的图像和声音信号。数字机顶盒存在内置和外置的区别。外置数字机顶盒是一个独立的设备，内置数字机顶盒嵌入在电视机内部，逻辑上是独立的，但两者功能相同，都是将来自同轴电缆的数字信号转换为电视机可识别的图像和声音。对于数字机顶盒，由于功能增强，不仅有传统的广播电视功能，而且还提供诸如视频点播、互动游戏等功能，在测试方法上，就不能简单地使用模拟电视接收机的方法，而必须使用视频信号发生器、视频分析仪、标准显示器等仪器来判断机顶盒的解码器的解码功能是否正确和高效，同时还需要真实的视频点播服务器、游戏服务器、用户信息管理服务器等一个模拟真实应用环境的一整套设备来测试VOD点播、互动游戏等功能是否正确。但是由于技术的局限，目前的测试方法所需要的设备仪器多而且成本高昂，而且必须由人来进行手工测试。
随着TCP/IP网络的快速普及，许多电信业务也已经通过TCP/IP网络进行传输。在TCP/IP网络上，已经有低质量的视频业务进行应用，网络的融合已经是不可逆转的趋势，由此诞生了在TCP/IP网络上开展模拟电视、数字电视业务的技术，该技术彻底改变了模拟电视、数字电视必须使用同轴电缆进行传输的局限，开始使用TCP/IP网络承载电视业务，因此诞生了一种新的数字电视接收机——IP机顶盒，相应地，此种网络不再称为数字电视网络、而被称为IPTV网络。IP机顶盒就是和电视机共同构成IPTV(互联网电视)网络的一种终端设备，其作用是将接收到的来自IP网络的媒体转换为电视机可以接收的信号，同时将用户的遥控器操作转换为请求消息发送到业务提供设备。IP机顶盒和数字机顶盒的区别在于：IP机顶盒处理来自TCP/IP网络的分组报文，而数字机顶盒处理来自同轴电缆的数字信号。正是由于这一改变，设备间的软件、硬件接口变得简单——全部使用以太网接口接入网络，使得采用单个智能测试装备替代IP机顶盒所有周边测试设备仪器对IP机顶盒进行手动和自动测试成为可能。
IP机顶盒的正常处理机制是由遥控器信号接收模块、寄存器、寄存器轮询模块和消息调度模块完成的，如图1所示，处理过程为：
遥控器被按下某个按键，然后遥控器的信号发送到IP机顶盒，IP机顶盒的遥控器信号接收模块收到信号后，根据信号的不同，将相应的值写入寄存器，IP机顶盒的软件通过寄存器轮询按照既定的规则向消息调度模块发送相应的消息，然后传送给IP机顶盒的主机软件根据消息作出一系列处理。
现有的IP机顶盒测试方法：
IP机顶盒不仅具备了传统的模拟电视业务的功能，还提供了许多增值服务，业务范围包括：1、传统的电视频道业务；2、交互式电视频道业务；3、视频点播业务；4、电信业务(包括语音通信、视频通信、视频会议等)；5、互联网业务(包括网页浏览、网络游戏、下载、即时通信等)。但由于测试技术的缺乏，通常采用模拟一个真实的应用环境、通过人的手工操作遥控器模拟实际用户的操作、使用计算机在网络侧对捕获的报文进行人工分析来完成IP机顶盒的测试。
如图2中所示每一个椭圆中描述的业务提供设备都是一组专有设备，共同构成一个可运营的运营商的设备集合。在测试中，通过测试员使用真实的业务，用眼睛观察IP机顶盒的反应来判断IP机顶盒功能是否正常。可以想像的是：如果此时测试员希望业务提供设备有一个非正常的响应，来测试IP机顶盒能否处理正确，则难以实现。同时，由于IP机顶盒只能通过遥控器进行操作，而遥控器无法实现自动控制，使得无法实现自动化。
从上图可以看出，为了测试IP机顶盒，在实验室中必须按照真实的运营环境搭建一个小型的测试环境——这样做不仅成本高昂，而且由于这些设备只是一个提供业务的设备，本身不是测试设备，不具备测试功能，因此在测试中也无法构造一些测试条件和测试场景。
这种方法的缺点：
1.无法定制测试条件和测试场景；
2.无法实现自动测试；
3.测试成本高昂。
这就需要一种既能实现定制测试条件和测试场景，又能进行自动测试，还不会因此增加测试成本的测试方法。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种IP机顶盒的自动化测试系统及实现方法，利用这种系统和方法使用智能测试设备取代IP机顶盒测试中的业务提供设备以降低测试成本，能定制测试条件和测试场景，并且实现IP机顶盒的自动化业务测试。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供的IP机顶盒的测试设备，包括遥控器信号接收模块和消息调度模块，还包括设置在机顶盒中的测试模块和控制命令接口，控制命令接口将命令转换为指令后发送给测试模块，测试模块进行处理后再发送给消息调度模块进行处理。
当包含寄存器和寄存器轮询模块时，测试模块用来在接收到指令后直接在寄存器中写入相应的值，然后经过寄存器轮询模块和消息调度模块先后进行处理；
当不包含寄存器和寄存器轮询模块时，测试模块接收到指令后直接发送给消息调度模块进行处理。
本发明提供的IP机顶盒的测试系统，包括待测IP机顶盒，系统还包括：
脚本编辑模块：在测试设备端，用于用脚本语言编程实现业务流，并将程序解释成脚本执行模块可识别的格式发送到脚本执行模块；
脚本执行模块：在测试设备端，用于将来自脚本编辑模块的命令解释成机器可以识别的代码，并向被测设备端发出指令信息；
模拟遥控器模块：在被测试设备端，用于在收到测试设备端指令信息后，模拟遥控器的指令，将指令发送到被测的IP机顶盒；
消息反馈模块：在被测试设备端，用于向测试设备端反馈处理结果。
本系统进一步包括：
所述的模拟遥控器模块包括设置在机顶盒中的测试模块和控制命令接口，控制命令接口将命令转换为指令，并发送给测试模块，测试模块用来在接收到指令后直接在寄存器中写入相应的值；或者，
控制命令接口将命令转换为指令，测试模块接收到指今后直接伪造消息发送给机顶盒消息调度模块。
本系统还包括：
所述的脚本执行模块在发出指令信息以前会进行协议栈的封装和解析。
本系统进一步包括：
所述的协议栈包括HTTP协议栈或流媒体协议栈。
本系统还包括：
所述的流媒体协议包括RTP/RTSP/RTCP。
本系统进一步包括：
测试设备端与被测设备端之间的信息传输方式包括：直接通过网线传输和/或通过无线传输。
本发明提供的IP机顶盒的测试方法，包括
A、分析某个业务流程的消息交互过程，得出每一个步骤消息的具体内容；
B、根据步骤A的分析结果，编写测试用例脚本；
C、执行所述用例脚本。
该测试方法的步骤C还包括：
C1、测试设备通过程序向被测设备发送命令；
C2、被测设备收到命令，执行命令，根据执行的结果向测试设备发送消息；
C3、测试设备端收到这些消息，根据已经编写在脚本中的判断依据，判断这些消息是否属于正确的，如果不正确，则向测试报告输出一个错误记录。
该测试方法还包括：
所述的测试设备端与被测设备端信息传输方式包括：直接通过网线传输和/或通过无线传输。
利用本发明技术方案可以做到深层次的测试。现有的技术无法构造异常的测试报文，导致在针对IP机顶盒的测试中，很多小概率出现的用流程和报文无法测试到，通过本发明方案在于可以通过脚本语言来直接定制报文内容和消息内容，提供设备在运行中很难产生的流程和报文，发送给IP机顶盒进行测试。
同时利用本发明技术方案能实现IP机顶盒的自动化测试。通过在IP机顶盒软件中嵌入模拟遥控器模块，该模块可以触发IP机顶盒的业务处理软件，并且该模拟遥控器模块能够接收测试设备的控制指令，实现了使用脚本语言即可完成测试全过程的功能，而无需人工操作遥控器。
利用本发明技术方案，测试成本大大降低。此测试设备实现了各种业务提供设备的接口部分的功能，直接结果是测试软件所需要的中央处理器资源和存储器资源非常少、难度大大降低、开发成本非常低。并且可以把各种业务提供设备的接口功能实现在一个设备上，使得不再需要许多台真实的设备来进行测试。
而且本发明技术方案易于构建。测试设备的硬件平台不再使用专有的硬件，降低了测试设备本身的开发成本。
附图说明
图1为IP机顶盒的功能模块图；
图2为IP机顶盒业务服务设备分布图；
图3为本发明的实现IP机顶盒的自动测试的方案1的示意图；
图4为本发明的实现IP机顶盒的自动测试的方案2的示意图；
图5为本发明的系统结构图；
图6为本发明的测试流程图；
图7为本发明的具体实例流程图；
图8为本发明的利用红外-串口方式实现自动测试的示意图。
具体实施方式
在本发明的测试架构中，被测设备就是IP机顶盒。测试需要首先由程序控制IP机顶盒产生一个用户操作，该操作能够触发IP机顶盒的程序作出一系列执行过程，该执行过程的结果是向测试设备发出一个或一系列消息(这一系列的执行过程正确与否就是测试工作的内容，而判断这一系列执行过程是否正确，就是根据IP机顶盒发出的消息是否正确来判断)。在真实的应用中，测试设备所处的位置是各种业务提供设备(包括：电视业务提供设备、交互式电视业务提供设备、视频点播业务设备、电信业务设备、互联网业务提供设备)，这些业务提供设备按照正确的业务处理结果向IP机顶盒发出响应消息，测试设备不必实现这些业务提供设备内部的处理功能，只要能够直接向IP机顶盒发出相应的响应消息即可。
不同于业务提供设备，测试设备不需要实现完整的业务流程，只需要能充分模拟业务提供设备的软件接口；同时，测试设备不只对IP机顶盒能作出正确的响应，还要能够模拟异常的响应来测试IP机顶盒的容错能力。
由于IP机顶盒本身具备可编程能力，可以通过在IP机顶盒内部嵌入测试模块，通过程序仿真遥控器的动作，触发相应的软件模块，配合测试设备完成对IP机顶盒的自动化测试。
现以两种具体实施例对IP机顶盒自动化测试进行说明：
方案1：
如图3所示，在被测IP机顶盒中增加控制命令接口和测试模块替换现有机顶盒中的遥控器接收模块，这样被测IP机顶盒中就由控制命令接口、测试模块，寄存器、寄存器轮询模块和消息调度模块组成。控制命令接口用来将命令(如来自Telnet的命令串)转化为指令，测试模块根据控制命令接口转化的指令写寄存器的值，伪造遥控器已经产生动作的假相，触发IP机顶盒的软件处理；
控制命令接口接收到命令后，将命令转换为指令，测试模块接收到指令后直接在寄存器中写入相应的值，即代替通过红外感应器向寄存器写入的过程。当测试模块根据指令将状态写入寄存器后，寄存器轮询模块会扫描到寄存器值的变化，把状态上报给业务处理的软件部分，进行一系列的软件处理。在这一部分，IP机顶盒的软件处理过程和处理由真正的遥控器发生的命令转化为指令之后的过程完全相同，这样就避免了在自动测试中必须设法使用机械装置操作遥控器的困难。
方案2：
针对部分IP机顶盒在实现中不使用寄存器来上报遥控器的按键状态，这样就无法使用方案1中的最简单的方法来实现自动化测试。因此，如图4所示，这种IP机顶盒还可以由控制命令接口、测试模块，消息调度模块组成，控制命令接口接收到命令后，将命令转换为指令，测试模块接收到指令后直接伪造遥控器发送的消息发送给消息调度模块进行处理。这种方法和方案1原理相同，但是测试模块实现的具体方式不同。
测试设备并不实现各种业务提供设备的内部复杂的业务机制，仅仅仿真了各种业务提供设备的对外的接收、发送接口，可以从两方面判断被测设备的测试结果：1、对于各种业务提供设备发送给被测设备的消息，被测设备能否正确识别并处理；2、被测设备对于一个命令，经过内部处理后发出的消息是否是预期的。
如图5所示，本发明这种IP机顶盒的测试系统由脚本编辑模块、脚本执行模块、模拟遥控器模块、消息反馈模块和待测IP机顶盒组成。
脚本编辑模块：相当于程序编辑器，它的特点就是通过测试工程师使用脚本语言编程实现交互业务流的仿真，程序编写调试完成后，直接执行，该模块会将程序解释成脚本执行模块可识别的格式发送到脚本执行模块，该模块可以使用的脚本语言包括TCL/SHELL/PYTHON/JYTHON。
脚本执行模块：将来自脚本编辑模块的命令解释成机器可以识别的代码，并完成HTTP协议栈或流媒体协议栈的封装和解析，并将指令信号传输给被测设备端。针对不同的脚本语言拥有不同的执行模块，通常该模块也成为“脚本解释执行器”。支持的流媒体协议包括RTP(实时传送协议)/RTSP(实时流协议)/RTCP(实时控制协议)。
模拟遥控器模块：收到设备测试端传输过来的指令信息后，模拟遥控器的指令，将指令发送到消息反馈模块，这样对于IP机顶盒而言，相当于遥控器发生了按键动作，该模块嵌入在被测设备内部，利用被测设备的处理器，仿真红外接收器在接收到红外信号后的处理方法。
消息反馈模块：IP机顶盒的处理完成后，通常要向其他设备发送一下消息，以反馈处理结果，该结果可能是正确的，也可能是错误的，测试设备就是根据该反馈判断IP机顶盒的处理是否正确。
要完整地仿真各种业务提供设备对IP机顶盒进行测试，硬件平台可以是一个普通的桌面系统。硬件平台包括PC机/服务器/便携式计算机作，作为测试设备，是脚本编码模块、脚本执行模块的载体。
如图6所示，使用该测试设备进行测试时，测试模式是这样的，步骤如下：
第一步：测试工程师分析某个业务流程的消息交互过程，计出希望测试的消息和流程，并得出每一个步骤消息的具体内容，测试设备执行编写、调试完成的测试程序，通过程序向被测设备的模拟遥控器模块发送一个命令，命令被测设备仿真遥控器产生一个动作；
第二步：被测设备“模拟遥控器模块”收到第一步的命令，产生了预期的动作，将命令转换为IP机顶盒的内部消息、并发送到IP机顶盒的消息调度模块，消息调度模块对该动作作出一系列的处理，处理的结果是向测试设备发送一个或一组消息；
第三步：测试设备上端收到这些消息，根据已经编写在脚本中的判断依据，判断这些消息是否属于正确的，如果正确，则转第四步；如果不正确，则向测试报告输出一个错误记录；
第四步：测试设备上的测试程序根据内部定制的规则，向被测设备再次发送后续的消息，此时重复第二步至第四步。
结合具体的VOD(Video-On-Demand，即视频点播)点播业务例子，本测试系统的测试流程如图7所示：
7.1测试程序是预先设计并编码完成的，测试程序通常第一步是向模拟遥控器模块发送指令，指示发送移动光标指令；
7.2模拟遥控器模块发送移动光标指令，使页面的光标移动到制定位置——比如某个电影的名字上面；
7.3测试程序发送指令，指示发送按键按下指令，这个执行结果和使用真实的遥控器按下“确认”键的效果完全相同；
7.4模拟遥控器模块发送按键按下指令，在这之后IP机顶盒会根据自身的设计要求，执行一系列的处理，处理完成后，应该通过消息反馈模块发送一个或一组消息；
7.5IP机顶盒将播放此电影的信息转换为URL请求，封装成消息；
7.6消息反馈模块将请求电影频道的URL的消息发送给测试设备；
7.7测试程序检查消息内容是否为预期，正确则发送电影频道的URL；
7.8消息反馈把电影频道的URL回馈给IP机顶盒；
7.9IP机顶盒向URL请求播放电影；
7.10将播放电影请求发送到测试设备；
7.11测试设备检查消息内容是否为预期，正确则发送电影的编码格式、分辨率等信息，这些信息是IP机顶盒播放电影设置参数需要的；
7.12消息上报IP机顶盒，IP机顶盒根据消息的内容设置电影播放的各项参数，然后就开始播放电影；
7.13当需要结束电影播放时，测试程序向模拟遥控器模块发送指令，指示发送按停止键指令；
7.14模拟遥控器模块向IP机顶盒发送按停止键指令；
7.15IP机顶盒停止播放，通知将执行结果封装停止完成消息，发送到消息反馈模块；
7.16消息反馈模块发送停止完成消息，测试设备收到此消息后，判断出电影播放停止，则表明该测试流程测试完成；
IP机顶盒的自动化测试方法，还有如下方案可以实现：
可以不修改IP机顶盒本身的软件，构造一个“测试遥控器”，方法如下：
使用一根“串口-红外”转换线，用计算机控制串口，触发产生不同频率、波长的红外线，触发IP机顶盒的业务流程。
如图8所示，只需要使用一根线，在PC机上使用简单的命令，触发红外发射头发送相应的红外线，就可以用程序触发IP机顶盒的业务流程。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1、一种IP机顶盒的测试设备，包括遥控器信号接收模块和消息调度模块，其特征在于，还包括设置在机顶盒中的测试模块和控制命令接口，控制命令接口将命令转换为指令后发送给测试模块，测试模块进行处理后再发送给消息调度模块进行处理。
2、根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，当包含寄存器和寄存器轮询模块时，测试模块用来在接收到指令后直接在寄存器中写入相应的值，然后经过寄存器轮询模块和消息调度模块先后进行处理；
当不包含寄存器和寄存器轮询模块时，测试模块接收到指令后直接发送给消息调度模块进行处理。
3、一种IP机顶盒的测试系统，包括待测IP机顶盒，其特征在于，系统还包括：
脚本编辑模块：在测试设备端，用于用脚本语言编程实现业务流，并将程序解释成脚本执行模块可识别的格式发送到脚本执行模块；
脚本执行模块：在测试设备端，用于将来自脚本编辑模块的命令解释成机器可以识别的代码，并向被测设备端发出指令信息；
模拟遥控器模块：在被测试设备端，用于在收到测试设备端指令信息后，模拟遥控器的指令，将指令发送到被测的IP机顶盒；
消息反馈模块：在被测试设备端，用于向测试设备端反馈处理结果。
4、根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的模拟遥控器模块包括设置在机顶盒中的测试模块和控制命令接口，控制命令接口将命令转换为指令，并发送给测试模块，测试模块用来在接收到指令后直接在寄存器中写入相应的值；或者，
控制命令接口将命令转换为指令，测试模块接收到指令后直接伪造消息发送给机顶盒消息调度模块。
5、根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的脚本执行模块在发出指令信息以前会进行协议栈的封装和解析。
6、根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的协议栈包括HTTP协议栈或流媒体协议栈。
7、根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的流媒体协议包括RTP/RTSP/RTCP。
8、根据权利要求3所述的系统，其特征在于，测试设备端与被测设备端之间的信息传输方式包括：直接通过网线传输和/或通过无线传输。
9、一种IP机顶盒的测试方法，其特征在于，包括
A、分析某个业务流程的消息交互过程，得出每一个步骤消息的具体内容；
B、根据步骤A的分析结果，编写测试用例脚本；
C、执行所述的用例脚本。
10、根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，步骤C包括：
C1、测试设备通过程序向被测设备发送命令；
C2、被测设备收到命令，执行命令，根据执行的结果向测试设备发送消息；
C3、测试设备端收到所述消息，根据已编写在脚本中的判断依据，判断这些消息是否属于正确的，如果不正确，则向测试报告输出一个错误记录。
11、根据权利要求10所述的测试方法，其特征在于，所述的测试设备端与被测设备端信息传输方式包括：直接通过网线传输和/或通过无线传输。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20061108 |