測試廠商積極應對數(shù)字視頻挑戰(zhàn)

    技術正在以迅猛之勢在視頻行業(yè)的各個方面取代模擬技術，帶來了全新的產品和業(yè)務。這種變化完全改變了視頻內容的創(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)字技術正在以迅猛之勢在視頻行業(yè)的各個方面取代模擬技術，帶來了全新的產品和業(yè)務。這種變化完全改變了視頻內容的創(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?shù)氐幕A設施是否完善、服務商是否積極推動、市場的競爭態(tài)勢以及用戶對新興視頻業(yè)務的態(tài)度等各種因素有關。但是從根本上而言，技術已經使視頻內容、傳輸機制和觀看體驗等發(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。

 視頻技術日新月異

     隨著數(shù)字技術的發(fā)展，數(shù)字視頻產品和數(shù)字業(yè)務更易被人們接受。在過去的幾年里，視頻器件和數(shù)字服務的性價比逐步提高。數(shù)字錄像機(DVR)、視頻podcas（播客）、寬帶連接以及移動設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，正改變著整個內容的生命周期。

    一個正在進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絡規(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容?，F(xiàn)在的用戶期望有更加豐富的節(jié)目內容，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)據和視頻的整合增加了系統(tǒng)的復雜性和投資。例如，電信公司正投資于視頻業(yè)務，是把它作為傳統(tǒng)語音和數(shù)據業(yè)務的補充。然而，傳輸視頻業(yè)務對電信基礎設施的要求遠高于數(shù)據和語音業(yè)務。傳輸一個典型的因特網視頻文件所占用的網絡帶寬是一個平均郵件信息的1000倍。

    數(shù)字視頻系統(tǒng)是由一些從事內容創(chuàng)建和內容傳輸分配的公司以及專業(yè)和的設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)變得更加復雜。從新競爭伙伴的加入可以看出技術帶來的巨大變化?，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品、服務和進程的創(chuàng)新方式。系統(tǒng)中的所有成員均處于為整合數(shù)字視頻技術而改進其基礎設施的進程之中。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。在向視頻轉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，內容創(chuàng)建和傳輸系統(tǒng)以及終端設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，它應能在系統(tǒng)中的各點進行。

 迎接視頻傳送和質量挑戰(zhàn)

     在向數(shù)字視頻轉換的過程中，為支持這種轉換所開發(fā)的技術也帶動了內容傳輸領域中許多新的變革。過去的10年至15年里，在一些行業(yè)的推動下，有線多重服務運營商(MSO)去開發(fā)與傳統(tǒng)廣播電視網絡不同的業(yè)務。MSO得到收益回報后，又進一步投資以擴展其有線業(yè)務和基礎設施。

    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，他們也擴展了自己的業(yè)務。這樣，就可以通過已建立的網絡發(fā)展基于IP（網際協(xié)議）的視頻和音頻傳輸服務。

    所有這些行業(yè)均增加了新的服務項目并使新技術適應他們各自的系統(tǒng)環(huán)境，他們也面臨著開發(fā)新技術的挑戰(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。

 從信號管理到內容管理

     在模擬電視的早期，就已經開發(fā)了專用的測量工具，為工程師建立網絡和維護網絡性能、增強網絡可靠性提供支持。利用這些工具，可以將模擬信號經由一個封閉的環(huán)路或者確定的網絡路徑傳送到接收機或發(fā)射機。

    從性質上而言，數(shù)字網絡更穩(wěn)定和更可靠。無論數(shù)字網絡是處于傳統(tǒng)廣播電視設施內還是作為網絡的一部分，已開發(fā)的工具能夠確保網絡環(huán)境的高度可靠性和可預測性。隨著內容可用性的增加，業(yè)界則將注意力由傳輸過程中的載體層轉向網絡中視音頻內容的質量。

     基帶視頻網絡

     在模擬電視向標準清晰度(SD)數(shù)字視頻和高清晰度(HD)數(shù)字視頻過渡期間，原有的許多設施將面臨無法承受基礎設施成批轉換的巨大投資。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)視儀器以及應用軟件支持多種標準和多種格式。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，最為流行的技術是視頻數(shù)據壓縮技術。視頻壓縮是推動視頻發(fā)展的基礎技術。制造商和內容傳送機構在適用標準和格式上的變化，是有規(guī)律可循的，它反映的是最新的先進成果。泰克公司為壓縮視頻提供了全面(適用于多個標準和視頻層)、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準是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用。直至今天，MPEG2傳送流技術在多種應用中還保持著旺盛的生命力，即使這些應用已使用了下一代壓縮標準H.264或MPEG4編碼器。新標準H.264/AVC-1和VC-1可以將更多的數(shù)據打包到相對固定的可用帶寬中。

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

    設計和制造行業(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置在“陷阱”故障狀態(tài)，以便捕獲相關數(shù)據。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。

     基于文件的內容分析

     在建立了巨大的內容檔案庫后，如果要再次使用這些內容或者打算送入各種分配系統(tǒng)，例如，用于地面?zhèn)鬏?、基于IP的傳輸或者用于移動傳輸，內容的再次利用通常是在代碼轉換過程中進行的，從一種壓縮格式轉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)界領先的儀器公司已經推出了完善的內容分析工具，它可以基于文件的壓縮內容質量，而無需使用費用高昂的人眼主觀評估。利用基于文件的內容分析工具，在進行質量控制時，就不必經歷先對某段壓縮媒介的內容解碼、評估、再編碼這樣一個過程。

    另一方面，當我們將某段內容傳送到顯示器類型或分辨率不同于原先設定的顯示器時，我們有時需要預測這段內容在該顯示器中的感知圖像質量。例如，將原先在HD中開發(fā)的內容傳送到移動設備中，而移動設備中使用的是相對較小、分辨率較低的顯示器。如果要預測人眼在移動環(huán)境下感知的該段內容的圖像質量，可以使用泰克公司的PQA500圖像質量分析儀。利用PQA500，編碼器和網絡工程師就能夠對他們的產品和系統(tǒng)進行優(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。

    基于文件的內容分析為客戶提供了能夠按照行業(yè)標準或用戶質量性能要求來評價內容的工具。這樣，用戶在對壓縮視頻內容進行評價時，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入混合系統(tǒng)，工作流的管理及其對內容質量的影響也變得愈來愈復雜。視頻的發(fā)展使得許多機構開發(fā)新的工作流，以利于發(fā)揮新技術的優(yōu)勢，也使得許多機構在整合新技術時重新評價工藝，重新指配資源，開發(fā)新的業(yè)務。

 技術背景

 視頻系統(tǒng)需要多種測試

     隨著數(shù)字技術的迅猛發(fā)展，許多原來僅從事內容傳送的公司現(xiàn)在卻涉足于內容創(chuàng)建或者設備設計和制造。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)的討論我們仍然按照功能的區(qū)分來進行。

     研究開發(fā)和制造

     研發(fā)和生產制造行業(yè)包括新技術的開發(fā)、新業(yè)務的建立，以及為滿足消費者的需求而提供各種設備的制造業(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，確保產品性能的標準符合性，必須進行特定的測試和測量。這種測試和測量包括設計驗證測試、增強測試和故障的查錯/分析。當產品由設計階段轉入生產環(huán)境時，應提供快速的、可重復的、客觀的測試手段，以使產品正確地送達終端用戶，使用戶的不滿降至最低。

     內容創(chuàng)建

     隨著標準清晰度和高清晰度數(shù)字視頻的日益普及，對數(shù)字內容的需求也在日益增長。許多公司正從事內容開發(fā)，還有愈來愈多的公司正成為內容提供商。這些內容創(chuàng)建者的一個顯著特點是：他們都是非技術人員，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)揮技術優(yōu)勢的適當工具來創(chuàng)建內容，使他們創(chuàng)建的內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準。

     內容傳送

     所有從事內容傳送和后期制作領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)設施中，工作流的效率可能是無限的?？刹捎玫募夹g包括非線性編輯設備和數(shù)字存儲器、新的音頻技術、壓縮技術，以及通過各種各樣的物理接口的壓縮視頻分配技術等。

    無論在什么情況下，對新技術的快速適應和開放的市場均必須確保高質量的服務，迅速開展新興業(yè)務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、相對成熟的基帶網絡設施進行可靠的、準確的和可重復的測量和監(jiān)視。對于新加入內容傳送的如公司，由于數(shù)字技術已經在他們從事的領域中占有主導地位，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雜的錯誤并解決現(xiàn)有網絡設施和視頻凈荷之間的相關問題。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提供了全面、完善的視頻測試和監(jiān)視產品系列。利用這些產品系列，幾乎可以在視頻系統(tǒng)中的每點進行測試。