數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用

魏建軍

【摘要】當(dāng)前，數(shù)字化機頂盒在家庭范圍內(nèi)已經(jīng)得到了很好的普及，如果繼續(xù)沿用以往手動調(diào)節(jié)、肉眼直觀判斷機頂盒輸出信息的方法，既不科學(xué)也不準(zhǔn)確，還耗時耗力?；诖?，本文將探析數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用，旨在改善人們的生活品質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電視機頂盒;自動測試系統(tǒng);開發(fā);應(yīng)用

中圖分類號：G212? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.06.088

電視作為每個家庭的必需品，是人們用來消遣娛樂及獲取社會信息的重要途徑。數(shù)字化技術(shù)在改變電視的同時，也在改變著人們的生活，手動調(diào)節(jié)已經(jīng)不符合當(dāng)前的社會需求，也不能應(yīng)對當(dāng)下類目繁多的電視廣播接收標(biāo)準(zhǔn)，故而啟用自動測試系統(tǒng)就顯得尤為必要。

1. 數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)概述

顧名思義，數(shù)字電視機機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)指的就是以計算機為核心，在遠(yuǎn)程操控指令下，對單向或雙向數(shù)字電視機使用的機頂盒進(jìn)行統(tǒng)一性能評估和測試的軟件系統(tǒng)，該軟件系統(tǒng)具有高效率、模塊化、自動化、準(zhǔn)確定位、24H測試等特征。該系統(tǒng)可以全天候的模擬各種用戶應(yīng)用環(huán)境，展開反復(fù)測試，結(jié)合軟件自帶的遙控學(xué)習(xí)功能自動測試數(shù)字電視運行腳本，通過對多臺相同、不同芯片類型的數(shù)字電視機頂盒進(jìn)行連續(xù)測試，分析測試信息，將其回傳到后臺的數(shù)據(jù)庫中，從而編制不同的測試報告，供專業(yè)人員優(yōu)化和調(diào)整。

2. 數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)的意義

機頂盒的運行穩(wěn)定性直接關(guān)乎數(shù)字電視機系統(tǒng)的建設(shè)。如果機頂盒經(jīng)常出現(xiàn)死機、無法正常播放等問題，必然會影響用戶的觀看體驗，增加電視廣播網(wǎng)絡(luò)運營商的工作壓力。在智能終端設(shè)備普及的當(dāng)下，機頂盒的不穩(wěn)定運行，會使人們進(jìn)一步“去電視化”，加重人們對手機的依賴。當(dāng)前在數(shù)字電視機頂盒軟件的開發(fā)測試中，大部分的機頂盒生產(chǎn)廠家、研發(fā)公司、相關(guān)廣電網(wǎng)絡(luò)公司等運營方，都會在軟件的開發(fā)測試中，采用人工編碼的方式來編寫運行測試腳本，用來對機頂盒系統(tǒng)展開測試，這些腳本相對簡單，只能對未出廠的機頂盒加以測試，或使用人工測試的方法對機頂盒實行檢測，無論是哪種檢測方法都存在局限性。

比如一名測試人員往往要對幾百個或上千個機頂盒進(jìn)行測試，很容易出現(xiàn)疲勞測試，影響測試結(jié)果。測試腳本編寫需要較高的技術(shù)含量，而相關(guān)技術(shù)人員水平較低，最終測試腳本達(dá)不到預(yù)期效果，一旦測試中出現(xiàn)故障，將無法對故障實行跟蹤復(fù)現(xiàn)。面對這些問題，人們研發(fā)出了數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)，以計算機為核心，在既定的遠(yuǎn)程指令與設(shè)定好的運行程序下，對數(shù)據(jù)機頂盒軟件系統(tǒng)展開全天候不間斷的測試和調(diào)整，保障數(shù)字機頂盒的穩(wěn)定運行，給用戶帶來更好的觀看體驗。與手機等智能終端相比，電視有著更佳的觀看效果，信號穩(wěn)定，畫面更為流暢，為用戶帶來更佳的視覺體驗，為數(shù)字電視的推廣奠定良好基礎(chǔ)。

3. 數(shù)字電視機頂盒自動測試軟件系統(tǒng)的主要功能

3.1 區(qū)域控制

區(qū)域控制指的是對某個區(qū)域或全國乃至國外的相關(guān)要素分區(qū)，同時進(jìn)行統(tǒng)一控制，打破傳統(tǒng)的行政區(qū)域控制模式，根據(jù)相關(guān)要素的自身差異，來劃分控制區(qū)域。

3.2 加減授權(quán)

加減授權(quán)指的是通過系統(tǒng)加密與發(fā)送解密指令，讓觀眾正常收看電視廣播節(jié)目。

3.3 級別控制指

級別控制指的是根據(jù)節(jié)目內(nèi)容對某個或某一類型電視廣播節(jié)目予以等級劃分，設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限，讓觀眾根據(jù)自身需求及家庭狀況，選擇性地設(shè)置電視廣播節(jié)目觀看權(quán)限。

3.4 機卡配對

機卡配對指的是將智能卡插入機頂盒內(nèi)，進(jìn)行一配一、或一配多，使控制加解擾音視頻更為靈活。

3.5 郵件消息

郵件消息指的是對用戶下發(fā)Email，或使用OSD通知用戶。地震來臨前可向廣大用戶開啟地震通知，提醒廣大用戶盡快離家，前往安全地帶。

3.6 IPPV功能

IPPV功能指的是通過數(shù)字化電視機頂盒訂購某個時段節(jié)目或某個節(jié)目，根據(jù)觀眾需求做到靈活控制。由于該系統(tǒng)具有較佳的實用性，能夠在此基礎(chǔ)上實行拓展，從而為用戶定制個性化的觀看體驗。數(shù)字電視機頂盒自動測試系統(tǒng)能夠根據(jù)機頂盒芯片當(dāng)前的工作狀態(tài)，快速對整個機頂盒的運行情況和工作模式加以反饋，便于后臺技術(shù)人員對用戶信息實行分析處理。

測試功能作為數(shù)字電視機頂盒自動監(jiān)測的重要功能，其不僅需要對機頂盒的網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)加以監(jiān)控，還需對機頂盒芯片的信號接收狀態(tài)實行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)機頂盒運行狀態(tài)存在異常，立即通過機頂盒的紅外線收發(fā)器、服務(wù)器串口、網(wǎng)絡(luò)通信等對機頂盒的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測和調(diào)試，利用機頂盒的檢測網(wǎng)口和系統(tǒng)反饋的信息數(shù)據(jù)結(jié)果，分析機頂盒的運行狀態(tài)，精準(zhǔn)定位工作故障，保障機頂盒的穩(wěn)定運行。

4. 數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)的特征

4.1 單雙向模式

數(shù)字電視機頂盒有單向模式和雙向模式兩種，數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)的檢測原理是借助自動化檢測，實現(xiàn)檢測系統(tǒng)與機頂盒芯片間的鏈接，因為機頂盒檢測設(shè)備簡單，市場價格較低，采購便利，利于大范圍的推廣和使用。同時，該機頂盒能夠互換數(shù)字芯片，依據(jù)機頂盒安裝方案來對數(shù)字測試系統(tǒng)加以調(diào)整，確保數(shù)字測試模塊、接口的規(guī)范性，實現(xiàn)運行與檢測系統(tǒng)的有序?qū)?，為監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定運行創(chuàng)造良好的硬件條件。

4.2 自動遙控運行模式

數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)多采用自動遙控運行模式，檢測指令借助紅外線及網(wǎng)口對機頂盒實行自動化遙控，并利用信號發(fā)射器、信號接收器完成機頂盒系統(tǒng)的測試。

4.3 反復(fù)測試

在數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用中，技術(shù)人員需要實行反復(fù)測試，根據(jù)測試分析結(jié)果來分析系統(tǒng)運行效果，憑借機頂盒網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方式的探究，制作相應(yīng)的特殊檢測軟件，同時研究網(wǎng)絡(luò)模塊數(shù)據(jù)的運行方式，及時將運行過程中的問題反饋到檢測系統(tǒng)后臺，快速找出解決辦法，對整個被檢測系統(tǒng)實行升級優(yōu)化。

4.4 數(shù)據(jù)記錄

數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)記錄功能，可對機頂盒的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和調(diào)控，利用數(shù)據(jù)調(diào)控功能，監(jiān)測機頂盒，將機頂盒的相關(guān)運行數(shù)據(jù)記錄到系統(tǒng)后臺的數(shù)據(jù)庫中，便于技術(shù)人員的調(diào)取和研究。

4.5 靈活多變

數(shù)字機頂盒不同的測試方式，在測試結(jié)果和數(shù)據(jù)反饋上是相同的，無論是切換頻率，還是改變測試對象，都是為了對整個機頂盒的正常運行狀態(tài)加以調(diào)控和檢測。

4.6 遙控學(xué)習(xí)功能

在機頂盒軟件檢測中發(fā)揮了無可替代的重要作用，系統(tǒng)通過遙控學(xué)習(xí)功能，對機頂盒的整個操作模式予以記錄，并根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，生產(chǎn)各個版本的測試軟件，從而實現(xiàn)數(shù)字電視機頂盒檢測配置的一體化。

5. 數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)的研發(fā)

5.1 組成部分

數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)的組成分為軟件部分和硬件部分，其中，軟件包括：高清電視機、機頂盒、自動測試系統(tǒng)服務(wù)器、RS232串口線、IP網(wǎng)絡(luò)電源開關(guān)控制器、PCI串口擴展卡、分配器、紅外遙控消息收發(fā)器、RF線、HDMI線等，硬件包括機頂盒制定輸出控住模塊、指令執(zhí)行模塊、故障信息輸出模塊、測試模塊、IP網(wǎng)絡(luò)電源開關(guān)、紅外遙控消息收發(fā)器控制、系統(tǒng)配置管理、測試結(jié)果收集模塊、故障分析模塊等。

5.2 系統(tǒng)設(shè)計思路

為滿足自動測試系統(tǒng)單機運行環(huán)境要求，及網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境要求，選擇網(wǎng)絡(luò)版數(shù)據(jù)庫時使用MSSQLServer系統(tǒng)平臺，單機數(shù)據(jù)庫使用MSAccess小型數(shù)據(jù)庫，這兩款產(chǎn)品都具有移植性強、兼容性好的特點，相互間可無縫轉(zhuǎn)換。在操作界面，由于MSSQLServer系統(tǒng)平臺和MSAccess小型數(shù)據(jù)庫都是微軟公司的產(chǎn)品，因此在設(shè)計界面，應(yīng)以Windows標(biāo)準(zhǔn)和使用習(xí)慣作為設(shè)計基礎(chǔ)，注重系統(tǒng)界面顯示的層次結(jié)構(gòu)，且確保操作系統(tǒng)的風(fēng)格、布局、外觀、操作方法簡單上手，易于理解，要求所有輸出數(shù)據(jù)直觀明了，一目了然。

5.3 主要實現(xiàn)方法

技術(shù)人員要將測試系統(tǒng)的指令執(zhí)行模塊與提示語目標(biāo)嵌入到機頂盒的程序代碼中，數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)平臺可通過紅外遙控信息收發(fā)器或模擬遙控器將機頂盒的測試過程進(jìn)行記錄。在實際使用中，工作人員將機頂盒的相關(guān)配置測試好后，就可以啟動按步驟測試或隨機測試，利用模擬遙控器或紅外遙控信息收發(fā)器輸送執(zhí)行指令，機頂盒接受信息后，執(zhí)行并輸出相關(guān)信息，經(jīng)由串口或網(wǎng)口端回傳到測試系統(tǒng)平臺，完成對機頂盒運行數(shù)據(jù)的收集、分析、整理，之后生成測試報告。

5.4 數(shù)字電視機頂盒自動測試系統(tǒng)模塊設(shè)計

硬件設(shè)備配置管理模塊的設(shè)計。硬件設(shè)備配置管理模塊的設(shè)計包含串口控制設(shè)備配置信息管理、紅外遙控消息收發(fā)器設(shè)備管理、IP網(wǎng)絡(luò)開關(guān)設(shè)備管理三部分。其中，串口控制設(shè)備配置信息管理指的是串口基本配置管理，串口基本信息保存在系統(tǒng)配置的INI文件中，相關(guān)的配置內(nèi)容有停止位、波特率、串口端口、停止串口顯示、十六進(jìn)制接收、十六進(jìn)制發(fā)送、自動保存接收、自動清空串;紅外遙控消息收發(fā)器主要是以USB接口連接電腦，對機頂盒遙控器發(fā)出的每一項紅外遙控碼予以接收，利用串口或網(wǎng)口控制機頂輸送測試指令，或跟蹤學(xué)習(xí)紅外線遙控消息收發(fā)器實行操作記錄，在學(xué)習(xí)后自動保存測試軌跡，自動生成測試腳本;IP網(wǎng)絡(luò)開關(guān)設(shè)備管理中的IP網(wǎng)絡(luò)電源開關(guān)共有6路插座接口，各個插座接口都可以電源排插等方式擴展出多個電源口，供數(shù)字機頂盒使用，根據(jù)用戶的個性化需求，用戶還可以對每路開關(guān)的間隔時間加以自定義，以此來對用戶的開關(guān)機使用進(jìn)行模擬測試。

系統(tǒng)基礎(chǔ)信息配置模塊的設(shè)計。其一，測試人員基本信息。包含測試人員姓名、部門、職務(wù)、職稱等，記錄在被測機頂盒的信息表中，一旦某款機頂盒在運行中存在系統(tǒng)問題，檢修人員會對測試人員實行追溯詢問，找出故障原因。其二，生產(chǎn)廠家基本信息。包括機頂盒出廠時間、生產(chǎn)廠家名稱、質(zhì)檢人員信息、聯(lián)系人及電話等。生產(chǎn)廠家信息被收錄是便于檢測人員在測試結(jié)果中，找到機頂盒生產(chǎn)廠家，就機頂盒存在的與系統(tǒng)不匹配的部位實行硬件優(yōu)化升級，維持機頂盒平穩(wěn)運行。其三，機頂盒基本信息，包含機頂盒型號，盒號、CA版本、軟件版本、生產(chǎn)廠家信息、測試員信息等，便于測試人員調(diào)整自動監(jiān)測系統(tǒng)環(huán)境及運行方式。

測試信息配置模塊的設(shè)計。其一，測試欄目管理，包含對應(yīng)控制鍵值、測試欄目名稱等，被收錄到機頂盒信息表中，便于工作人員查詢機頂盒測試欄目，根據(jù)測試欄目數(shù)量及種類，判定機頂盒性能。其二，自動學(xué)習(xí)操作記錄。數(shù)字機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)自帶的學(xué)習(xí)功能，可以自動學(xué)習(xí)軟件本身攜帶的控制發(fā)射器及機頂盒控制器發(fā)送的指令，學(xué)習(xí)完畢后，系統(tǒng)會自動生成所需測試的運行腳本，測試人員完成測試，無需手動編寫運行腳本，節(jié)約工作時間。其三，控制特征碼配置。其分為兩個部分，其中一個配置內(nèi)容是直接嵌入到機頂盒的編碼程序中，另一個配置內(nèi)容借助自動測試軟件編入系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫，依據(jù)機頂盒運行測試中的反饋指令特征碼，自動在數(shù)據(jù)庫中完成匹配，從而得到機頂盒運行測試中的各種狀況。其四，控制鍵值管理。測試系統(tǒng)通過紅外遙控信息收發(fā)器學(xué)習(xí)機頂盒遙控鍵值數(shù)據(jù)，同步記錄到后臺數(shù)據(jù)庫中，在測試中，模擬運行環(huán)境，管理虛擬遙控器鍵值。

自動測試控制與監(jiān)控模塊設(shè)計。其一，機頂盒的控制指令發(fā)送。系統(tǒng)根據(jù)已經(jīng)編寫好的自動測試腳本，模擬運行環(huán)境，對機頂盒輸送各種控制指令，完成機頂盒的控制測試。其二，機頂盒控制指令接收。機頂盒攜帶的控制指令接受模板位于機頂盒應(yīng)用軟件的子模塊，其在收到測試系統(tǒng)指令后，會同步執(zhí)行指令，將控制指令通過網(wǎng)口和串口輸送到自動保存控制模塊，再經(jīng)過控制信息自動分析處理模塊，分析接受指令，并運行。其三，自動保存控制信息。該模塊由三部分組成，第一個部分會把串口反饋的信息自動保存，第二部分會將發(fā)送指令信息自動保存，第三部分會把測試信息結(jié)果信息自動保存，信息在儲存后會自動輸送到控制信息自動分析處理模塊中，完成分析處理。其四，測試運行監(jiān)控狀態(tài)。該模塊由三部分組成，第一部分主要負(fù)責(zé)監(jiān)控實時接收信號，當(dāng)儲存信息超出存儲限制后會自動清除信息，第二部分主要統(tǒng)計機頂盒測試，監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)，第三部分主要是監(jiān)測系統(tǒng)所需計算機資源在運行中的資源釋放，以保障自動檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

測試結(jié)果分析與保存模塊的設(shè)計。其一，控制信息自動分析處理。其指的是依據(jù)自動保存控制信息模塊自動保存的信息，依據(jù)控制特征碼自動匹配的處理模塊對自動保存信息實行分析處理，生成檢測報告，供檢測人員分析。其二，測試結(jié)果查詢。檢測人員可以利用檢測報告查詢到機頂盒的各項測試欄目內(nèi)容、測試運行故障、測試人員信息，便于檢測人員“追本溯源”，解決各項問題。其三，測試結(jié)果報表打印。控制信息自動分析處理模塊生成的檢測報告，實行報表打印，便于檢測人員處理分析、攜帶轉(zhuǎn)移。

6. 數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)的優(yōu)化措施

6.1 規(guī)范系統(tǒng)流程控制

數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)的應(yīng)用分為通信接口初始化、運行腳本讀取、性能測試過程、測試結(jié)果、記錄及處理、生產(chǎn)報告等流程。在實際應(yīng)用中，測試人員先要根據(jù)機頂盒基本信息來測試選項配置，選擇測試標(biāo)準(zhǔn)、測試腳本文件、網(wǎng)絡(luò)IP地址、串口地址，這些基本信息都調(diào)試完畢后，才能啟動測試系統(tǒng)，測試系統(tǒng)在啟動后，會先對程序及面的基本配置信息實行初步判斷，通過后，會打開通信端口，按照配置選項對待測機頂盒和測試儀器間的通信連接加以確認(rèn)，同時對測試儀器進(jìn)行初始化，測試儀器初始化的目的是確保檢測儀器配置與測試要求吻合，將前次儀器配置對測試的影響降到最低。

測試儀器初始化完畢后，才可以讀取測試運行腳本文件，運行腳本文件應(yīng)根據(jù)程序設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)格式來編寫腳本，以保障測試程序的正確識別，判斷運行腳本格式是否符合要求?？刂瞥绦蚋鶕?jù)運行腳本指令信息控制機頂盒接收頻率及寬帶配置，之后借助網(wǎng)線輸送控制指令對SFU信號調(diào)制模式、頻率及強度加以配置，從而獲得準(zhǔn)確的運行數(shù)據(jù)，生成檢測結(jié)果。

6.2 大網(wǎng)升級測試

為了滿足客戶需求，需要對機頂盒展開大網(wǎng)升級，相應(yīng)的也要對數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)進(jìn)行軟件更新、測試、修改、確認(rèn)，根據(jù)大網(wǎng)升級方案，展開軟件修改或軟件更新，隨后測試人員需到用戶端完成現(xiàn)場測試，判斷升級后的機頂盒能否滿足用戶需求，解決之前的系統(tǒng)缺陷，并現(xiàn)場測試機頂盒性能，確認(rèn)用戶需求，用戶確認(rèn)無誤后，工作人員再次確認(rèn)升級后的軟件并不存在缺陷問題，之后由開發(fā)工程師將升級后的軟件提交給配置工程師完成編譯，提交給測試部門展開詳細(xì)測試，全面測試編寫好的自動測試系統(tǒng)，確認(rèn)重新編寫的軟件能否在不更換機頂盒的情況下使用，如果可以，工作人員應(yīng)再次向客戶確認(rèn)新的系統(tǒng)能否滿足客戶需求，確保用戶運用的軟件與測試部門運行的測試軟件一致。

7. 結(jié)語

綜上所述，數(shù)字電視機頂盒軟件自動測試系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用能夠確保數(shù)字電視的長期穩(wěn)定運行，以計算機為統(tǒng)一測試，更為符合當(dāng)前的社會發(fā)展趨勢，能夠為用戶帶來更好的觀看體驗，滿足用戶的個性化需求，從而大力推動數(shù)字電視的發(fā)展。

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