專利名稱：手持式網絡電視質量測試儀及其制作方法
技術領域：
本發明涉及到網絡協議電視質量測試儀器及制作方法，特別涉及到手持式網絡協
議電視質量測試儀及其制作方法。
背景技術：
隨著網絡協議電視(通常稱為網絡電視，以下簡稱為IPTV)的快速發展，為適應
IPTV網絡設施、協議和業務的復雜性需要，電信運營商的網絡設施(例如寬帶接入、匯聚
和核心網設施等)隨之發生了較大的變化。電信運營商在日常的網絡開通、維護工作中需
要對IPTV網絡建設的各個階段(包括研發、設備集成、網絡規戈l」、安裝、開通和運營維護等)
的工作質量進行監控，以確定各個階段的設計或施工質量對IPTV質量的影響。通常所稱的
IPTV質量包括IPTV服務質量和用戶體驗質量。因此，對IPTV網絡建設的設計或施工質量
的監控，主要就是對IPTV服務質量和用戶體驗質量的監控測量，以便于不斷提高網絡設備
的性能、迅速診斷和解決網絡故障，優化網絡性能，從而改善和提高IPTV質量。 現有技術的IPTV質量測試儀，要么就是體積、重量太大，要么就是只支持一些重
要的指標測試，且不能直接觀看到網絡電視的視頻畫面，聽到網絡電視的音頻聲音，并且價
格都十分昂貴。
發明內容
為解決現有技術IPTV質量測試儀存在的體積、重量較大和價格昂貴等問題，本發 明提出一種手持式網絡電視質量測試儀及其制作方法。本發明手持式網絡電視質量測試 儀能對網絡電視的性能指標進行檢測，還能直接觀看到網絡電視的視頻畫面，聽到音頻聲 音。由于本發明手持式網絡電視質量測試儀制作時硬件采用微型化設計，軟件采用模塊化 設計，使得本發明手持式網絡電視質量測試儀不僅價格低廉，而且小巧輕盈，攜帶方便。
本發明手持式網絡電視質量測試儀，包括觸摸顯示屏、撥號模塊、傳輸媒體流通 道模塊、主控模塊和服務質量測試模塊；其中觸摸顯示屏作為人機接口及輸入輸出平臺， 撥號模塊作為用戶身份驗證，傳輸媒體流通道模塊用于傳輸從撥號模塊傳輸來的媒體流數 據并通過媒體無關接口 Mil送給服務質量測試模塊，主控模塊用于控制服務質量測試模塊 進行質量測試，服務質量測試模塊用于對網絡電視質量指標進行測試，其中，撥號模塊與傳 輸媒體流通道模塊相連接，傳輸媒體流通道模塊與服務質量測試模塊、觸摸顯示屏和揚聲 器相連接，主控模塊與觸摸顯示屏、撥號模塊、傳輸媒體流通道模塊和服務質量測試模塊相 連接。 本發明手持式網絡電視質量測試儀的服務質量測試模塊又包括服務質量模塊控 制器、輸入模塊、協議解析模塊、音視頻解碼模塊和輸出模塊；其中 服務質量模塊控制器用于主控模塊與服務質量測試模塊之間的通信，并對輸入模 塊、協議解析模塊、音視頻解碼模塊和輸出模塊進行控制和協調； 輸入模塊用于接收或傳送傳輸媒體流通道模塊傳送來的因特網協議IP標準包；
協議解析模塊用于解析因特網協議IP、用戶數據報協議UDP和實時傳輸協議RTP， 獲得傳送流TS ; 音視頻解碼模塊用于對傳送流TS進行硬件解碼且有包標識PID過濾功能；
輸出模塊用于音、視頻流輸出。 本發明手持式網絡電視質量測試儀服務質量測試模塊中的協議解析模塊又包括 媒體流傳輸指標MDI測試系統、視頻傳送流MPEG TS質量測試系統和頻道切換性能的測試 系統；其中，媒體流傳輸指標MDI測試系統主要測試延遲系數DF和媒體丟失率MLR兩個指 標；視頻傳送流MPEG TS質量測試系統主要測試同步丟失錯誤、同步字節錯誤、包標識PID 錯誤、連續計數器錯誤和節目時鐘基準PCR間隔錯誤五個指標；頻道切換性能測試系統則 主要測試頻道切換時間。 本發明手持式網絡電視質量測試儀采用服務質量測試模塊對網絡電視質量進行 測試，測試指標還可以包括因特網協議IP速率、采樣周期內的因特網協議IP包個數、傳送 流TS包個數以及音視頻包個數和音視頻速率。 本發明手持式網絡電視質量測試儀制作方法，包括觸摸顯示屏采用薄膜晶體管
TFT觸摸顯示屏，撥號模塊采用非對稱數字用戶環路ADSL，傳輸媒體流通道模塊采用現場
可編程門陣列FPGA，主控模塊采用高級精簡指令集ARM處理器，服務質量測試模塊采用無
內部互鎖流水級的MIPS微處理器，其中，撥號模塊與傳輸媒體流通道模塊相連接，傳輸媒
體流通道模塊與服務質量測試模塊、觸摸顯示屏和揚聲器相連接，主控模塊與觸摸顯示屏、
撥號模塊、傳輸媒體流通道模塊和服務質量測試模塊相連接。 附
圖1是本發明手持式網絡電視質量測試儀的結構示意圖； 附圖2是本發明手持式網絡電視質量測試儀服務質量測試模塊的結構示意圖； 附圖3是本發明手持式網絡電視質量測試儀服務質量測試模塊的IPTV業務通信
過程組成示意圖。 下面結合附圖及具體實施方式
對本發明手持式網絡電視質量測試儀及其制作方 法作進一步的說明。
具體實施例方式
附圖l是本發明手持式網絡電視質量測試儀的結構示意圖。圖中，虛線所示為控 制命令傳輸通道，實線所示為IPTV媒體流傳輸通道。由圖可知，本發明手持式網絡電視質 量測試儀，包括觸摸顯示屏、撥號模塊、傳輸媒體流通道模塊、主控模塊和服務質量測試模 塊；其中觸摸顯示屏作為人機接口及輸入輸出平臺，撥號模塊作為用戶身份驗證，傳輸媒 體流通道模塊用于傳輸從撥號模塊傳輸來的媒體流數據并通過網口送給服務質量測試模 塊，主控模塊用于控制服務質量測試模塊進行質量測試，服務質量測試模塊用于對網絡電 視質量進行測試。撥號模塊與傳輸媒體流通道模塊相連接，傳輸媒體流通道模塊與服務質 量測試模塊、觸摸顯示屏和揚聲器相連接，主控模塊與觸摸顯示屏、撥號模塊、傳輸媒體流 通道模塊和服務質量測試模塊相連接。 為保證本發明手持式網絡電視質量測試儀的性能要求和小型化、手持式要求，各 個功能模塊均盡可能采用微型化硬件設計，其中，觸摸顯示屏采用薄膜晶體管TFT觸摸顯 示屏，撥號模塊采用非對稱數字用戶環路ADSL，傳輸媒體流通道模塊采用現場可編程門陣列FPGA，主控模塊采用高級精簡指令集ARM處理器，服務質量測試模塊采用無內部互鎖流 水級的MIPS微處理器。 附圖2是本發明手持式網絡電視質量測試儀服務質量測試模塊的結構示意圖。由 圖可知，服務質量測試模塊是整個手持式網絡電視質量測試儀的核心，使用的是基于MIPS 處理器的嵌入式Linux系統，可以同時解碼兩路高清視頻，支持AVS、 H. 264和VC_1視頻編 碼標準以及MPEG1 、MPEG2、MPEG4和wmv9視頻格式，還支持目前流行的視頻編碼標準MKV網 絡視頻文件，完全能夠勝任現有網絡電視的音、視頻解碼。 如附圖2所示，本發明手持式網絡電視質量測試儀服務質量測試模塊包括服務 質量模塊控制器、輸入模塊、協議解析模塊、音視頻解碼模塊和輸出模塊；其中
服務質量模塊控制器用于主控模塊與服務質量測試模塊之間的通信，并對輸入模 塊、協議解析模塊、音視頻解碼模塊和輸出模塊進行控制和協調； 輸入模塊用于接收或傳送傳輸媒體流通道模塊傳送來的因特網協議IP標準包；
協議解析模塊用于解析因特網協議IP、用戶數據報協議UDP和實時傳輸協議RTP， 獲得傳送流TS ; 音視頻解碼模塊用于對傳送流TS進行硬件解碼且有包標識PID過濾功能；
輸出模塊用于音、視頻流輸出。 在這幾個模塊中，協議解析模塊承擔了測試指標的實現以及傳送流TS的提取，是 IPTV服務質量測試軟件模塊的重要組成部分，而音視頻解碼主要是利用硬件解碼器進行解 碼。協議解析模塊又包括媒體流傳輸指標MDI測試系統、視頻傳送流MPEG TS質量測試系 統和頻道切換性能的測試系統；其中，媒體流傳輸指標MDI測試系統主要測試延遲系數DF 和媒體丟失率MLR兩個指標；視頻傳送流MPEG TS質量測試系統主要測試同步丟失錯誤、同 步字節錯誤、包標識PID錯誤、連續計數器錯誤和節目時鐘基準PCR間隔錯誤五個指標；頻 道切換性能測試系統則主要測試頻道切換時間。 另外，本發明手持式網絡電視質量測試儀在進行終端仿真測試時，服務質量測試 模塊主要包括3項功能，其一是進行以太網點對點協議PPP0E撥號與IPTV業務的建立，其 二是進行服務質量的測試，其三是音視頻解碼，進行視頻播放。 附圖3是本發明手持式網絡電視質量測試儀服務質量測試模塊的IPTV直播業務 通信過程建立組成示意圖。由圖可知，在通信過程建立當中，首先是進行實時傳輸流協議 RTSP交互，然后從會話描述協議SDP中獲取媒體信息，緊接著通過組播協議因特網組管理 協議IGMP加入組播，獲取通過實時傳輸協議RTP承載的媒體流。實現了以上過程就是完成 了 IPTV業務通信過程的建立，并且可以根據因特網組管理協議IGMP隨時切換頻道。
下面，結合本發明手持式網絡電視質量測試儀的結構、部件或模塊組成以及網路 電視的傳輸特性等對ADSL撥號和IPTV直播業務通信進行進一步的說明。
ADSL撥號 在ADSL撥號模塊中，可將PPP0E以太網點對點協議撥號功能移植到嵌入式Li皿x 系統中，因此，可通過手持式IPTV測試儀進行撥號，這樣就可以隨時排查用戶端的非對稱 數字用戶環路ADSL故障。
IPTV直播業務通信 在IPTV網絡中IPTV直播業務的通信建立過程是通過RTSP實時傳輸流協議和實
5時傳輸協議RTP進行交互，其中，實時傳輸流協議RTSP進行控制交互(實時傳輸流協議 RTSP承載在傳輸控制協議TCP上)，實時傳輸協議RTP進行音、視頻流的承載(實時傳輸協 議RTP承載在UDP用戶數據報協議上)。其中，網絡設備通過組播來向用戶傳送IPTV節目 流，終端用戶采用因特網組管理協議因特網組管理協議IGMP的機頂盒，通過離開和加入不 同節目所對應的組播流來切換頻道。因此，本發明手持式網絡電視質量測試儀綜合利用實 時傳輸流協議RTSP、實時傳輸協議RTP和因特網組管理協議IGMP之間的關系，從而達到機 頂盒功能，進行IPTV業務的建立與直播節目的隨意切換。維修人員可以脫離機頂盒，直接 使用測試儀表進行直播業務的仿真與測試。 可見，本發明手持式網絡電視質量測試儀可以直接進行網絡電視的音視頻播放， 并且可以隨意的切換頻道。 通常，從一般意義上講，IPTV質量主要包括IPTV服務質量QoS和用戶體驗質量 QoE。從技術層面分析，影響IPTV質量的主要因素包括視頻內容質量、IP網傳輸質量、視 頻傳送流MPEG TS質量和用戶互動質量等四個方面。因此，本發明手持式網絡電視質量測 試儀的測試指標至少包括媒體流傳輸指標MDI的測試、視頻傳送流MPEG TS質量的測試和 頻道切換性能的測試等三個系統。其中，媒體流傳輸指標MDI測試系統主要測試延遲系數 DF和媒體丟失率MLR兩個指標；視頻傳送流MPEG TS質量測試系統主要測試同步丟失錯誤、 同步字節錯誤、包標識PID錯誤、連續計數器錯誤和節目時鐘基準PCR間隔錯誤五個指標； 頻道切換性能測試系統則主要測試頻道切換時間。 另外，結合國際互聯網的特性以及音頻傳輸的特性，本發明手持式網絡電視測試 儀還可測試因特網協議IP速率、采樣周期內的因特網協議IP包個數、傳送流TS包個數、音 視頻包個數和音視頻速率等指標的測試，以便于更準確、全面的了解網絡電視的質量和網 絡傳輸的質量。
權利要求
一種手持式網絡電視質量測試儀，其特征在于，該測試儀包括觸摸顯示屏、撥號模塊、傳輸媒體流通道模塊、主控模塊和服務質量測試模塊；撥號模塊與傳輸媒體流通道模塊相連接，傳輸媒體流通道模塊與服務質量測試模塊、觸摸顯示屏和揚聲器相連接，主控模塊與觸摸顯示屏、撥號模塊、傳輸媒體流通道模塊和服務質量測試模塊相連接；其中觸摸顯示屏作為人機接口及輸入輸出平臺，撥號模塊作為用戶身份驗證，傳輸媒體流通道模塊用于傳輸從撥號模塊傳輸來的媒體流數據并通過媒體無關接口MII送給服務質量測試模塊，主控模塊用于控制服務質量測試模塊進行質量測試，服務質量測試模塊用于對網絡電視質量指標進行測試。
2. 根據權利要求1所述手持式網絡電視質量測試儀，其特征在于服務質量測試模塊又包括服務質量模塊控制器、輸入模塊、協議解析模塊、音視頻解碼模塊和輸出模塊；其中服務質量模塊控制器用于主控模塊與服務質量測試模塊之間的通信，并對輸入模塊、協議解析模塊、音視頻解碼模塊和輸出模塊進行控制和協調；輸入模塊用于接收或傳送傳輸媒體流通道模塊傳送來的因特網協議IP標準包；協議解析模塊用于解析因特網協議IP、用戶數據報協議UDP和實時傳輸協議RTP，獲得傳送流TS ;音視頻解碼模塊用于對傳送流TS進行硬件解碼且有包標識PID過濾功能；輸出模塊用于音、視頻流輸出。
3. 根據權利要求2所述手持式網絡電視質量測試儀，其特征在于協議解析模塊又包括媒體流傳輸指標MDI測試系統、視頻傳送流MPEG TS質量測試系統和頻道切換性能的測試系統；其中，媒體流傳輸指標MDI測試系統主要測試延遲系數DF和媒體丟失率MLR兩個指標；視頻傳送流MPEG TS質量測試系統主要測試同步丟失錯誤、同步字節錯誤、包標識PID錯誤、連續計數器錯誤和節目時鐘基準PCR間隔錯誤五個指標；頻道切換性能測試系統則主要測試頻道切換時間。
4. 根據權利要求1所述手持式網絡電視質量測試儀，其特征在于測試指標還可包括因特網協議IP速率、采樣周期內的因特網協議IP包個數、傳送流TS包個數以及音視頻包個數和音視頻速率。
5. —種手持式網絡電視質量測試儀制作方法，其特征在于觸摸顯示屏采用薄膜晶體管TFT觸摸顯示屏，撥號模塊采用非對稱數字用戶環路ADSL，傳輸媒體流通道模塊采用現場可編程門陣列FPGA，主控模塊采用高級精簡指令集ARM處理器，服務質量測試模塊采用無內部互鎖流水級的微處理器MIPS,其中，撥號模塊與傳輸媒體流通道模塊相連接，傳輸媒體流通道模塊與服務質量測試模塊、觸摸顯示屏和揚聲器相連接，主控模塊與觸摸顯示屏、撥號模塊、傳輸媒體流通道模塊和服務質量測試模塊相連接。
全文摘要
為解決現有技術網絡電視質量測試儀存在的體積、重量較大和價格昂貴等問題，本發明提出一種手持式網絡電視質量測試儀及其制作方法。本發明手持式網絡電視質量測試儀能對網絡電視的性能指標進行檢測，還能直接觀看到網絡電視的視頻畫面，聽到音頻聲音。由于本發明手持式網絡電視質量測試儀制作時硬件采用微型化設計，軟件采用模塊化設計，使得本發明手持式網絡電視質量測試儀不僅價格低廉，而且小巧輕盈，攜帶方便。
文檔編號H04L29/06GK101729923SQ20091010471
公開日2010年6月9日 申請日期2009年8月28日 優先權日2009年8月28日
發明者何春虎, 劉偉, 張治中, 蔣忠祥 申請人:重慶重郵東電通信技術有限公司