測試廠商積極應(yīng)對數(shù)字視頻挑戰(zhàn)

    技術(shù)正在以迅猛之勢在視頻行業(yè)的各個方面取代模擬技術(shù)，帶來了全新的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)。這種變化完全改變了視頻內(nèi)容的創(chuàng)建、存儲、管理、傳送和分配方式以及人們的觀賞方式，同時也對測試儀器提出新挑戰(zhàn)。

      數(shù)字技術(shù)正在以迅猛之勢在視頻行業(yè)的各個方面取代模擬技術(shù)，帶來了全新的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)。這種變化完全改變了視頻內(nèi)容的創(chuàng)建、存儲、管理、傳送和分配方式以及人們的觀賞方式。這種變化在各個地區(qū)的表現(xiàn)不盡相同，這與當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)設(shè)施是否完善、服務(wù)商是否積極推動、市場的競爭態(tài)勢以及用戶對新興視頻業(yè)務(wù)的態(tài)度等各種因素有關(guān)。但是從根本上而言，技術(shù)已經(jīng)使視頻內(nèi)容、傳輸機(jī)制和觀看體驗等發(fā)生了巨大的變化，這種變化幾乎表現(xiàn)在視頻業(yè)的所有方面。因此，它也帶動了視頻測試儀器的發(fā)展。

 視頻技術(shù)日新月異

     隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字視頻產(chǎn)品和數(shù)字業(yè)務(wù)更易被人們接受。在過去的幾年里，視頻器件和數(shù)字服務(wù)的性價比逐步提高。數(shù)字錄像機(jī)(DVR)、視頻podcas（播客）、寬帶連接以及移動設(shè)備等從根本上改變了視頻媒介的用戶體驗方式。視頻媒介的發(fā)展也因此而獲得了巨大的進(jìn)步，例如數(shù)字節(jié)目制作和數(shù)字影院等。與此同時，視頻行業(yè)的整合和向端到端工作流和供給鏈路的過渡，正改變著整個內(nèi)容的生命周期。

    一個正在進(jìn)行著的顯著變化是人們觀看節(jié)目的方式。這種變化是：許多視頻節(jié)目同時向各個接收者播放轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛟S多人分別播放各自需要的視頻節(jié)目。老的方式是用戶按照網(wǎng)絡(luò)規(guī)定的時間來收看視頻節(jié)目；而新的方式則是由用戶自己選擇觀看時間并使用最方便的工具來觀看自己選擇的內(nèi)容?，F(xiàn)在的用戶期望有更加豐富的節(jié)目內(nèi)容，能夠欣賞自己喜愛的節(jié)目，同時又能隨時收看。我們可以把視頻想象為它是連接四方的、交互式的、屬于個人的，而且能夠在任何時候、任何地方、任何器件上獲取。

    語音、數(shù)據(jù)和視頻的整合增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和投資。例如，電信公司正投資于視頻業(yè)務(wù)，是把它作為傳統(tǒng)語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的補充。然而，傳輸視頻業(yè)務(wù)對電信基礎(chǔ)設(shè)施的要求遠(yuǎn)高于數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)。傳輸一個典型的因特網(wǎng)視頻文件所占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬是一個平均郵件信息的1000倍。

    數(shù)字視頻系統(tǒng)是由一些從事內(nèi)容創(chuàng)建和內(nèi)容傳輸分配的公司以及專業(yè)和的設(shè)計商和制造商組成的。最近幾年來，隨著新成員的加入，這個系統(tǒng)變得更加復(fù)雜。從新競爭伙伴的加入可以看出技術(shù)帶來的巨大變化?，F(xiàn)在競爭延伸的范圍超出了原來建立的、傳統(tǒng)的競爭范圍，其特點是具有新的理念并具有改善產(chǎn)品、服務(wù)和進(jìn)程的創(chuàng)新方式。系統(tǒng)中的所有成員均處于為整合數(shù)字視頻技術(shù)而改進(jìn)其基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)程之中。與此同時，許多傳統(tǒng)的廣播電視業(yè)主仍然需要支持傳統(tǒng)的模擬技術(shù)。在向視頻轉(zhuǎn)換的過程中存在著許多挑戰(zhàn)。

    為推動數(shù)字視頻的發(fā)展，內(nèi)容創(chuàng)建和傳輸系統(tǒng)以及終端設(shè)備必須具有互操作性且使用簡便。同樣，對測試也必須提出更高的要求，它應(yīng)能在系統(tǒng)中的各點進(jìn)行。

 迎接視頻傳送和質(zhì)量挑戰(zhàn)

     在向數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換的過程中，為支持這種轉(zhuǎn)換所開發(fā)的技術(shù)也帶動了內(nèi)容傳輸領(lǐng)域中許多新的變革。過去的10年至15年里，在一些行業(yè)的推動下，有線多重服務(wù)運營商(MSO)去開發(fā)與傳統(tǒng)廣播電視網(wǎng)絡(luò)不同的業(yè)務(wù)。MSO得到收益回報后，又進(jìn)一步投資以擴(kuò)展其有線業(yè)務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施。

    通信提供商感受到了來自有線MSO的壓力。為避免收入的下滑，他們也擴(kuò)展了自己的業(yè)務(wù)。這樣，就可以通過已建立的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展基于IP（網(wǎng)際協(xié)議）的視頻和音頻傳輸服務(wù)。

    所有這些行業(yè)均增加了新的服務(wù)項目并使新技術(shù)適應(yīng)他們各自的系統(tǒng)環(huán)境，他們也面臨著開發(fā)新技術(shù)的挑戰(zhàn)，必須迅速而有效地解決這些問題以期盡早地得到投資回報。

 從信號管理到內(nèi)容管理

     在模擬電視的早期，就已經(jīng)開發(fā)了專用的測量工具，為工程師建立網(wǎng)絡(luò)和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)性能、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)可靠性提供支持。利用這些工具，可以將模擬信號經(jīng)由一個封閉的環(huán)路或者確定的網(wǎng)絡(luò)路徑傳送到接收機(jī)或發(fā)射機(jī)。

    從性質(zhì)上而言，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)更穩(wěn)定和更可靠。無論數(shù)字網(wǎng)絡(luò)是處于傳統(tǒng)廣播電視設(shè)施內(nèi)還是作為網(wǎng)絡(luò)的一部分，已開發(fā)的工具能夠確保網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的高度可靠性和可預(yù)測性。隨著內(nèi)容可用性的增加，業(yè)界則將注意力由傳輸過程中的載體層轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)中視音頻內(nèi)容的質(zhì)量。

     基帶視頻網(wǎng)絡(luò)

     在模擬電視向標(biāo)準(zhǔn)清晰度(SD)數(shù)字視頻和高清晰度(HD)數(shù)字視頻過渡期間，原有的許多設(shè)施將面臨無法承受基礎(chǔ)設(shè)施成批轉(zhuǎn)換的巨大投資。這樣，一些用于視音頻傳輸?shù)幕鶐V播電視設(shè)施在管理上會出現(xiàn)模擬與并存的混合信號管理環(huán)境。

    泰克公司的基帶信號測試、測量和監(jiān)視儀器以及應(yīng)用軟件支持多種標(biāo)準(zhǔn)和多種格式。泰克公司的許多監(jiān)視解決方案能夠管理各種信號，這些信號從模擬視頻到HD數(shù)字視頻，從模擬音頻到AES/環(huán)繞聲音頻。

     壓縮視頻分析和監(jiān)視

     在動態(tài)數(shù)字視頻系統(tǒng)中，最為流行的技術(shù)是視頻數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。視頻壓縮是推動視頻發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)。制造商和內(nèi)容傳送機(jī)構(gòu)在適用標(biāo)準(zhǔn)和格式上的變化，是有規(guī)律可循的，它反映的是最新的先進(jìn)成果。泰克公司為壓縮視頻提供了全面(適用于多個標(biāo)準(zhǔn)和視頻層)、深入(深入的信號發(fā)生和分析)的功能。

    最長久的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)是MPEG2（動態(tài)圖像專家組）。為MPEG2傳送流監(jiān)視、測量和查錯而開發(fā)的許多工具在今天仍獲得了廣泛的應(yīng)用。直至今天，MPEG2傳送流技術(shù)在多種應(yīng)用中還保持著旺盛的生命力，即使這些應(yīng)用已使用了下一代壓縮標(biāo)準(zhǔn)H.264或MPEG4編碼器。新標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC-1和VC-1可以將更多的數(shù)據(jù)打包到相對固定的可用帶寬中。

    設(shè)備設(shè)計者和制造商開發(fā)的產(chǎn)品采用了最新的壓縮技術(shù)，在產(chǎn)品開發(fā)過程中他們希望測試和測量設(shè)備供應(yīng)商盡早地為他們提供幫助，以將其產(chǎn)品盡快地投入市場。他們的產(chǎn)品具有高性價比和標(biāo)準(zhǔn)符合性。在他們中間，有音頻和視頻編碼器/解碼器(編解碼器)器件的設(shè)計商和制造商，以及路由器和交換機(jī)之類的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、大型存儲器、機(jī)頂盒等設(shè)備的設(shè)計商和制造商。

    設(shè)計和制造行業(yè)中的工程師需要深入的分析工具，要求這樣的工具能夠排查和快速識別引起重大故障的原因。有許多故障是間斷性的，這時可以將檢測工具設(shè)置在“陷阱”故障狀態(tài)，以便捕獲相關(guān)數(shù)據(jù)。這樣的工具在排查故障中是非常有用的，它可以節(jié)省故障的查找和分析時間，能夠顯著提高工程師的工作效率。

     基于文件的內(nèi)容分析

     在建立了巨大的內(nèi)容檔案庫后，如果要再次使用這些內(nèi)容或者打算送入各種分配系統(tǒng)，例如，用于地面?zhèn)鬏敗⒒贗P的傳輸或者用于移動傳輸，內(nèi)容的再次利用通常是在代碼轉(zhuǎn)換過程中進(jìn)行的，從一種壓縮格式轉(zhuǎn)換為另一種壓縮格式，才能被特定的分配系統(tǒng)所使用。顯然，在這樣的轉(zhuǎn)換過程中，可能會出現(xiàn)一些未被人工發(fā)現(xiàn)的錯誤。

    現(xiàn)在，業(yè)界領(lǐng)先的儀器公司已經(jīng)推出了完善的內(nèi)容分析工具，它可以基于文件的壓縮內(nèi)容質(zhì)量，而無需使用費用高昂的人眼主觀評估。利用基于文件的內(nèi)容分析工具，在進(jìn)行質(zhì)量控制時，就不必經(jīng)歷先對某段壓縮媒介的內(nèi)容解碼、評估、再編碼這樣一個過程。

    另一方面，當(dāng)我們將某段內(nèi)容傳送到顯示器類型或分辨率不同于原先設(shè)定的顯示器時，我們有時需要預(yù)測這段內(nèi)容在該顯示器中的感知圖像質(zhì)量。例如，將原先在HD中開發(fā)的內(nèi)容傳送到移動設(shè)備中，而移動設(shè)備中使用的是相對較小、分辨率較低的顯示器。如果要預(yù)測人眼在移動環(huán)境下感知的該段內(nèi)容的圖像質(zhì)量，可以使用泰克公司的PQA500圖像質(zhì)量分析儀。利用PQA500，編碼器和網(wǎng)絡(luò)工程師就能夠?qū)λ麄兊漠a(chǎn)品和系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，以建立正確的觀看者體驗，而不必考慮采用什么類型的顯示器件。

    基于文件的內(nèi)容分析為客戶提供了能夠按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或用戶質(zhì)量性能要求來評價內(nèi)容的工具。這樣，用戶在對壓縮視頻內(nèi)容進(jìn)行評價時，不必借助人工觀看解碼后的視頻和監(jiān)聽解碼后的音頻來判定壓縮視頻的質(zhì)量，也無須為此而投入資金。

    隨著新的編解碼器和存儲器解決方案進(jìn)入混合系統(tǒng)，工作流的管理及其對內(nèi)容質(zhì)量的影響也變得愈來愈復(fù)雜。視頻的發(fā)展使得許多機(jī)構(gòu)開發(fā)新的工作流，以利于發(fā)揮新技術(shù)的優(yōu)勢，也使得許多機(jī)構(gòu)在整合新技術(shù)時重新評價工藝，重新指配資源，開發(fā)新的業(yè)務(wù)。

 技術(shù)背景

 視頻系統(tǒng)需要多種測試

     隨著數(shù)字技術(shù)的迅猛發(fā)展，許多原來僅從事內(nèi)容傳送的公司現(xiàn)在卻涉足于內(nèi)容創(chuàng)建或者設(shè)備設(shè)計和制造。傳統(tǒng)的廣播電視業(yè)主發(fā)現(xiàn)，他們面對的競爭不僅來自同行業(yè)對手，而且還有新加入者。這時，分界線變得模糊了，但下面對系統(tǒng)的討論我們?nèi)匀话凑展δ艿膮^(qū)分來進(jìn)行。

     研究開發(fā)和制造

     研發(fā)和生產(chǎn)制造行業(yè)包括新技術(shù)的開發(fā)、新業(yè)務(wù)的建立，以及為滿足消費者的需求而提供各種設(shè)備的制造業(yè)。

    在研究和開發(fā)階段，為了與現(xiàn)有的系統(tǒng)具有便利的互操作性，確保產(chǎn)品性能的標(biāo)準(zhǔn)符合性，必須進(jìn)行特定的測試和測量。這種測試和測量包括設(shè)計驗證測試、增強(qiáng)測試和故障的查錯/分析。當(dāng)產(chǎn)品由設(shè)計階段轉(zhuǎn)入生產(chǎn)環(huán)境時，應(yīng)提供快速的、可重復(fù)的、客觀的測試手段，以使產(chǎn)品正確地送達(dá)終端用戶，使用戶的不滿降至最低。

     內(nèi)容創(chuàng)建

     隨著標(biāo)準(zhǔn)清晰度和高清晰度數(shù)字視頻的日益普及，對數(shù)字內(nèi)容的需求也在日益增長。許多公司正從事內(nèi)容開發(fā)，還有愈來愈多的公司正成為內(nèi)容提供商。這些內(nèi)容創(chuàng)建者的一個顯著特點是：他們都是非技術(shù)人員，也就是說他們并非是視頻工程師。因此，他們需要采用一種能夠充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢的適當(dāng)工具來創(chuàng)建內(nèi)容，使他們創(chuàng)建的內(nèi)容看起來和聽起來都很受歡迎，同時能夠符合客戶或受眾的接受標(biāo)準(zhǔn)。

     內(nèi)容傳送

     所有從事內(nèi)容傳送和后期制作領(lǐng)域的運營商均面臨著不斷增多的、可用于傳輸和分配的數(shù)字媒介。由許多電影或磁帶轉(zhuǎn)換來的存儲檔案是大量數(shù)字媒介的補充。在整個數(shù)字系統(tǒng)設(shè)施中，工作流的效率可能是無限的。可采用的技術(shù)包括非線性編輯設(shè)備和數(shù)字存儲器、新的音頻技術(shù)、壓縮技術(shù)，以及通過各種各樣的物理接口的壓縮視頻分配技術(shù)等。

    無論在什么情況下，對新技術(shù)的快速適應(yīng)和開放的市場均必須確保高質(zhì)量的服務(wù)，迅速開展新興業(yè)務(wù)并取得更佳的投資回報率(ROI)。

    對傳統(tǒng)的廣播電視業(yè)主來說，他們需要的是對其采用的、相對成熟的基帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)施進(jìn)行可靠的、準(zhǔn)確的和可重復(fù)的測量和監(jiān)視。對于新加入內(nèi)容傳送的如公司，由于數(shù)字技術(shù)已經(jīng)在他們從事的領(lǐng)域中占有主導(dǎo)地位，他們需要的是能夠迅速排查故障的工具，以識別和校正較為復(fù)雜的錯誤并解決現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和視頻凈荷之間的相關(guān)問題。泰克公司擅長于視頻測試，為現(xiàn)有的模擬視頻和新視頻技術(shù)提供了全面、完善的視頻測試和監(jiān)視產(chǎn)品系列。利用這些產(chǎn)品系列，幾乎可以在視頻系統(tǒng)中的每點進(jìn)行測試。