IPTV终端测试关键点分析

IPTV作为一种具有发展潜力的新的网络业务，备受电信运营商的重视，纷纷在各地区开展多个业务试用点。运营商的这一举动带动了设备制造商的积极性，特别是IPTV终端更是各类设备制造商研发的重点。但是，由于IPTV是一个新业务，目前试运营大多构建于单一设备制造商的技术解决方案上，终端与系统是捆绑关系，没有为终端提供开放的系统环境。从长远考虑，业务不断发展会促进产业链逐渐完善，如果终端继续维持与系统的捆绑关系非常不利于产业链发展，同时也会阻碍IPTV业务的发展。针对这种情况，中国通信标准化协会及时成立了IPTV业务特别工作组，重点研究IPTV业务系列标准，其中就包括IPTV终端技术标准。经过协会成员单位的深入研究和多次讨论，最终形成《IPTV机顶盒技术要求》终端标准，目前已和其他IPTV标准一起提交信息产业部报批。

IPTV业务的终端存在多种类型，可以有PC机、机顶盒配合电视机、移动便携设备（如手机、PDA等）。从家庭用户的实际应用习惯上来看，机顶盒+电视机类型的终端在IPTV业务中应该是主流终端。在IPTV机顶盒技术标准中对机顶盒的业务能力、功能、性能、接口、安全和应用环境等给出了具体技术要求。首先，IPTV机顶盒应满足标准的技术要求，可以提供标准中规定的直播、点播和时移三种基本业务能力。业务能力的检测是一个综合测试项目，它应建立在以下一系列技术指标检测项之上，如接口电气性能、网络适应性、编解码能力、协议一致性、互通性等。只有其他各项指标完全满足技术要求，才能使终端充分展现出IPTV业务的魅力。

IPTV机顶盒终端是一种类似家庭媒体平台的设备，需要多种类型接口。网络接入侧可以有10/100BAES-T、ADSL、WLAN等接口，外接设备侧有音视频接口、红外遥控接口，以及下行以太网接口、VGA接口、USB接口等等。IPTV机顶盒所用的接口，基本都是公开标准接口。在测试过程中，主要关注机顶盒所具有的接口是否可以满足IPTV基本业务的需求以及机顶盒附加功能所提供的接口是否完备。

IPTV机顶盒性能测试重点要考察机顶盒的网络适应性和抗时延抖动的能力。一个机顶盒的优劣表现在它对于网络环境的适应能力。IPTV业务传输是基于现存IP网络的，由于IP技术的固有机制不能提供端到端的包延时、包丢失率以及带宽控制能力，难以保证实时业务的服务质量，因此在IPTV直播业务这种要求实时性强的业务应用中，就会造成服务质量下降。在同样的网络环境下，如果机顶盒的设计合理可以弥补一些网络缺陷，如适当配置缓存，使直播业务的内容在机顶盒中经过短暂缓存再播放出去，从用户感官上提高图像的效果。在测试过程中，在媒体服务器与机顶盒之间适当加入网络损伤，当媒体数据通过网络传输到机顶盒再播放时，观察图像变化。不同机顶盒的播放效果会有差别，以此可以较为直观地评价机顶盒的网络适应性能。当然也可以用仪表更量化的分析图像质量来测试机顶盒性能。

机顶盒编解码能力和图像功能也是测试重点。机顶盒的输出接口包括模拟复合视频接口和S视频接口，采用RGB格式。有些机顶盒还配备有模拟分量接口（采用YPbPr格式）、VGA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、1080i或某些VGA格式。在测试过程中采用定制码流，有些测试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。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。对于模拟分量视频测试更关心的是每个RGB/YPbPr通道的频率响应、K2T、非线性、噪声和通道延迟。有关详细参数不在此处讨论。除此之外，在图像质量测试中需要关注的参数还有色度/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。

机顶盒测试的另一个重点是协议一致性。在IPTV机顶盒技术要求中，规定了各接口的通信协议栈。对机顶盒实现IPTV业务的各个过程的通信协议都有具体要求，特别是在媒体传输与控制相关协议栈中，规定机顶盒可以采用实时流传输协议RTP/RTCP和GB/T13818-12000的规定MPEG-2TS两种方式进行媒体封装和传输。采用这两种传输协议都可以有效避免网络传输过程中的包乱序，利用RTP/RTCP的有效载荷区域，可以识别承载类型。利用MPEG-2TS传输，其封装包内有一个内置的4位连续计数器，根据计数器顺序，可以利用带有IP和MPEG解码双重能力的在线测试设备就能够方便地检测到是否有包乱序。

互通性是机顶盒与IPTV业务系统之间信息交互、媒体传输、管理控制等一系列通信过程的保证。在通常情况下，只要符合标准规定的协议栈设计的机顶盒，利用仪表进行单机测试都可以满足协议一致性。然而在互通时由于采标的差异，或延时的不同，都会给互通带来困难。所以机顶盒与系统的互通性是测试的重点，也是测试的难点。如何解决互通问题，目前很多解决方案采用中间件方式。机顶盒与系统之间采用公开的API接口，机顶盒提供必要的硬件平台和相应的中间件适配层。机顶盒的某些功能通过下载插件获得，互通过程完全由系统完成。同时，机顶盒的很多扩展业务能力也可以利用中间件下载，使机顶盒更有利于适应不断发展的业务需求。中间件方案将计算机软件设计理念引入到电信设备中，是一个融合的思路，也是一种进步，会具有很好的发展前途。未来的机顶盒测试也可能增加中间件测试项。

除此之外，机顶盒作为用户终端设备，也可以算是一种家用电器。在电器特性的测试上，既要进行电信终端的电磁兼容性等入网测试，还要通过家用电器的3C认证。只有通过严格检验的机顶盒设备，才能为用户提供性能良好的安全的终端，使其能够显现出完美的IPTV业务内容。