移動通信時代的視頻測試測量

文丨張荷鑫

（大慶油田通信公司西苑分公司，黑龍江大慶 163000）

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和進步，視頻以迅猛的速度沖向了人們的生活，受到了人們的普遍關(guān)注，人們越來越高的要求，需要提高視頻的質(zhì)量，因此需要對影響視頻質(zhì)量的因素進行分析，并對視頻進行測試測量，進而提高視頻設(shè)備的質(zhì)量，為人們提供高質(zhì)量的服務(wù)，為了實現(xiàn)對移動通信視頻的測試和測量，需要從硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個方面著手，進行改進和創(chuàng)新，同時將兩者結(jié)合起來，有效的推進視頻測試工作。

1 移動通信時代視頻測試測量的概述

對視頻進行測試測量是為了對圖像失真量的大小進行測量，了解引起是真的因素，進而對癥下藥，有針對性的排除影響因素，進而提高視頻設(shè)備的質(zhì)量。在對視頻進行測試測量時，是借助已知特定的視頻信號，讓其經(jīng)由視頻通道后從輸出端輸出，進而對輸出的信號進行觀測，確定在傳輸?shù)倪^程中是否引入了失真并明確失真的大小。

為了實現(xiàn)上述方法的測試測量，通常要具備兩種類型的測試儀器，即標準視頻信號發(fā)生器以及終端測量設(shè)備。前者能夠提供多種的同步測試信號，并且要具備插入測試行的功能，以便對復合視頻的信號進行測試，后者是是對定量的指標計算以及不易從波形中觀察出來的指標進行測試。

由于視頻的測試測量正向著數(shù)字化和智能化的方向發(fā)展，因此傳統(tǒng)的測量儀器難以滿足日益發(fā)展的需要，這就要對視頻測量設(shè)備進行改進和創(chuàng)新，利用數(shù)字化的發(fā)展，提高視頻測試測量的可靠性和集成性，建立視頻測試測量的系統(tǒng)，進而為人們提供高質(zhì)量的視頻服務(wù)奠定堅實的基礎(chǔ)和保障。

2 視頻測試測量的客觀評價指標

對視頻的測試測量需要按照一定的指標進行，這樣就為視頻測試測量提供了重要的依據(jù)，便于測試測量工作的開展。由于不同制式的視頻在參數(shù)方面存在很大的差異，難以制定統(tǒng)一的性能標準，這就需要選擇一種通用的標準作為視頻測試測量的依據(jù)，筆者選用《電視視頻通道測試方法》作為視頻測試測量系統(tǒng)的設(shè)計的依據(jù)。

一般而言，視頻測試測量的指標有五個方面：反射損耗、介入增益技巧穩(wěn)定度、視頻的雜波、視頻的線性失真與非線性失真。為了對視頻進行有效的測試測量，需要借助一定的測試信號，應(yīng)用比較廣泛的有：場方波信號、2T正弦平方波和條脈沖信號、多波群信號、階梯波信號、階梯波疊加副載波信號、副載波填充的10T和條脈沖信號、三電平色度信號以及平場信號等。在這些視頻測試指標和測試信號的指導下，可以對測量信號的失真程度有明確的認識，進而得出被測視頻的性能。

3 移動通信時代視頻測試測量系統(tǒng)的硬件設(shè)計

3.1 選擇合適的主控制芯片

為了實現(xiàn)對視頻的測試和測量，需要對采集視頻的信號，并對指標進行計算和分析，這就需要選用合適的主控制芯片。從目前應(yīng)用廣泛的主控制芯片來看，單片機的工作系統(tǒng)簡單，且主要功能是進行控制，因此難以在復雜的系統(tǒng)環(huán)境中對視頻進行測試和測量，而FPGA雖然是一種靈活的處理器，但是其成本高，開發(fā)困難。由此，應(yīng)該選擇數(shù)字信號處理芯片，，實現(xiàn)對數(shù)字信號的有效處理。

3.2 對數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計

選擇好合適的主控制新芯片后，要對設(shè)計數(shù)據(jù)采集模塊，進而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集，為視頻信號的測試測量提供依據(jù)。在視頻的環(huán)境中，對視頻的測試和測量要做到同步，為了實現(xiàn)建立同步的基準并保證圖像的質(zhì)量，需要采用在信號到來時，利用采樣時鐘進行采樣，進而實現(xiàn)對視頻信號的采集。

3.3 對數(shù)據(jù)處理器進行設(shè)計

在對視頻信號采集完成以后，需要借助處理器對視頻數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理，為了實現(xiàn)系統(tǒng)的獨立工作，應(yīng)該把程序固化到系統(tǒng)中，這就需要借助現(xiàn)場

可編程可擦除的FLASH RO，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的高速存儲和分析處理。

3.4 對數(shù)據(jù)傳輸模塊的設(shè)計

通過對視頻信號的采集、分析和處理以后，還要對視頻信號的處理結(jié)果進行輸出，因此需要設(shè)計數(shù)據(jù)傳輸模塊。視頻測量卡采集的波形以及計算所得的結(jié)果數(shù)據(jù)需要上傳到PC機上，通過PC的界面進行顯示或者進行進一步處理，板卡和PC的通信一般有兩種選擇方案，即ISA總線接口和PCI總線接口。

4 移動通信時代視頻測試測量系統(tǒng)的軟件設(shè)計

在視頻測試測量系統(tǒng)的設(shè)計中，軟件部分的設(shè)計主要包括初始化模塊、處理模塊和通訊模塊三個部分的設(shè)計。在對其進行測試測量時，由于部分指標對于精度的要求很高，僅僅對采樣率的波形信號進行分析是難以滿足高精度的需求，因此需要針對不同的指標，選擇合適的數(shù)字信號處理技術(shù)，例如插值算法和數(shù)字濾波算法以及蘇傅里葉變換等。

除了對視頻測試測量開發(fā)系統(tǒng)以外，還要對系統(tǒng)的運行進行調(diào)試，確保測試的數(shù)據(jù)在規(guī)定的范圍以內(nèi)，并且最大限度的提高數(shù)據(jù)分析的精度和準確度。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，對視頻質(zhì)量的要求越來越高，同時也為視頻的測試測量提供了重要的依據(jù)和參考。隨著光纖通信、移動通信和數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展,近年來以測量通信系統(tǒng)參數(shù)為目的的各種視頻測試儀表相繼出現(xiàn),以滿足通信設(shè)備的需求。這些儀表的共同特點是測量通信系統(tǒng)的主要表征系統(tǒng)指標的基本參數(shù),同時將這些參數(shù)進行運算處理、分析,給出通信系統(tǒng)需要的指標參數(shù),這樣參數(shù)測量將由基本測量向系統(tǒng)測量方向發(fā)展，測試的過程是自動按程序進行。這類儀表是人們先按技術(shù)規(guī)范要求的指標范圍輸入到鍵盤程序中,測試符合規(guī)范書的要求則給出合格產(chǎn)品,予以通過,因此測量將由自動化向智能化方向發(fā)展,實現(xiàn)自動化測量除省時、省力外,還可減少測量過程中人為的誤差，進而提高了視頻檢測的效果。

總之，移動通信時代離不開視頻的應(yīng)用，并且隨著技術(shù)的進步和發(fā)展，人們對視頻應(yīng)用的要求越來越高，這就需要提供高質(zhì)量的視頻服務(wù)，保證視頻的質(zhì)量，因此需要對視頻進行測試和測量。對視頻的測試和測量要依靠完善的系統(tǒng)，因此要從硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩個方面著手，根據(jù)一定的評價指標，利用測試系統(tǒng)對視頻的信號進行測試和測量，通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、分析和處理并輸出，明確視頻的相應(yīng)指標的情況，及時的采取處理措施，提高視頻的質(zhì)量?？梢姡瑢σ曨l的測試和測量為視頻的發(fā)展指明了方向。

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