高速公路數(shù)字視頻編解碼器互編互解軟硬件測(cè)試方案

1、XXXX 高速公路路網(wǎng)智能監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)實(shí)施方案（一）視頻圖像傳輸與存儲(chǔ)模擬平臺(tái)實(shí)驗(yàn)方案3444479910111213一、測(cè)試目的和原則 二具體方法以及實(shí)施細(xì)則 2.1 測(cè)試設(shè)備列表 2.2 編解碼器設(shè)備測(cè)試 . 2.2.1 設(shè)備指標(biāo)測(cè)試 2.2.2 設(shè)備功能測(cè)試 2.3 軟件功能測(cè)試 2.3.1 手動(dòng)、自動(dòng)、組切換與輪訓(xùn)切換測(cè)試232 . PC軟解碼與云臺(tái)控制測(cè)試 2.3.3 其他功能測(cè)試 2.4 系統(tǒng)功能測(cè)試 2.5 互編、互解、互控測(cè)試 、測(cè)試目的和原則根據(jù) XXXXXX 高速公路編解碼視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際建設(shè)的要求，以及 市高速公路系統(tǒng)集中監(jiān)控集中管理的建設(shè)需求，參照 頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方

2、案與技術(shù)規(guī)范 ， 行有效的測(cè)試和規(guī)范，為今后 XXX 的基礎(chǔ)。對(duì)應(yīng)實(shí)際測(cè)試環(huán)境和測(cè)試目標(biāo)，XXXXXX 高速公路編解碼視 需要對(duì)該系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備及系統(tǒng)的整體性能進(jìn) 高速公路機(jī)電聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)打好堅(jiān)實(shí)特提出本測(cè)試方案， 用以保證通過測(cè)試的設(shè) 備充分滿足 XXX 高速公路編解碼視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案與技術(shù)規(guī)范 ，以供未 來 XXX 高速公路編解碼監(jiān)控系統(tǒng)選擇和使用。因此，要求參加測(cè)試的廠家或單 位需要以積極的態(tài)度進(jìn)行此次測(cè)試， 以獲得公平、 客觀、準(zhǔn)確、全面的測(cè)試結(jié)果。 測(cè)試方案所遵循的標(biāo)準(zhǔn)為： XXX 市高速公路交通工程總體方案設(shè)計(jì)GB/T 17975.1-2000信息技術(shù)運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音信號(hào)的

3、通用編碼部分 系統(tǒng)GB/T 17975.2-2000信息技術(shù)運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音信號(hào)的通用編碼部分 視頻GB/T 17975-2000 運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音信號(hào)的通用編碼GB/T 17975.7-2000 運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音信號(hào)的通用編碼系統(tǒng)、視頻和 音頻部分的實(shí)施指南JTGF80/2-2004公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型MPEG2 運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音通用編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 7498ISO/IEC 13818RFC0791Internet Protocol第一第2RFC0917Internet SubnetsRFC0950RFC1112RFC2236RFC2730Internet

4、Standard Subnetting ProcedureHost Extensions for IP MulticastingInternet Group Management Protocol, Version 2 Multicast MADCAP.具體方法以及實(shí)施細(xì)則本測(cè)試方案分為功能性測(cè)試和技術(shù)指標(biāo)測(cè)試兩大類，參加測(cè)試的設(shè)備必須能 夠通過各項(xiàng)功能性測(cè)試（這是保證實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的基本要求），然后根據(jù)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)得分將通過功能性測(cè)試的各個(gè)廠家設(shè)備作出排序，以供業(yè)主未來選擇使 用。2.1 .測(cè)試設(shè)備列表根據(jù)測(cè)試方案和實(shí)際情況，為了搭建測(cè)試平臺(tái)需要提供以下設(shè)備以供使用設(shè)備名稱數(shù)量提供者DVD機(jī)4

5、-5北京數(shù)碼視訊（提供運(yùn)動(dòng)畫面）云臺(tái)攝像機(jī)4XXX項(xiàng)目承包單位編碼器10XXX路項(xiàng)目承包單位及其它參加測(cè)試廠家解碼器5XXX項(xiàng)目承包單位及其它參加測(cè)試廠家視頻傳輸管理器2XXX路項(xiàng)目承包單位監(jiān)視器5XXX路項(xiàng)目承包單位軟解碼設(shè)備2XXX路項(xiàng)目承包單位三層交換機(jī)4XXX路項(xiàng)目承包單位8路視頻分配器2北京數(shù)碼視訊四畫面分割器4北京數(shù)碼視訊VM7001北京數(shù)碼視訊碼流分析儀1北京數(shù)碼視訊標(biāo)準(zhǔn)視音頻信號(hào)發(fā)生器1北京數(shù)碼視訊注：以上設(shè)備的連接線請(qǐng)各廠家自備。2.2 .編解碼器設(shè)備測(cè)試221 .設(shè)備指標(biāo)測(cè)試考慮到現(xiàn)在交通領(lǐng)域編解碼器設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量以及標(biāo)準(zhǔn)方面的混亂情況，需要對(duì)各個(gè)編解碼器廠家設(shè)備進(jìn)行公證與客

6、觀的測(cè)試，以保證設(shè)備的質(zhì)量和未來的應(yīng)用。先分為模擬視頻與模擬音頻兩大方面對(duì)編解碼器的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試采用評(píng)分制，通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試計(jì)算出各個(gè)廠家設(shè)備的最終得分情況作出排 序以供業(yè)主選擇使用。在測(cè)試中如果出現(xiàn)某單項(xiàng)指標(biāo)得分為零的情況則不再將該 廠家設(shè)備列入被選范圍之內(nèi)。模擬視頻指標(biāo)測(cè)試檢測(cè)項(xiàng)目測(cè)試記錄得分視頻輸出幅度（17）（ mV）P-P行同步幅度（17）（ mV）P-P色同步幅度（17）（ mV）P-P幅度特性（sinx/x） （dB）三 4.8MHz5.05.5K 因子(17)(%)2T亮度非線性（330） （%）DG (330) (%)DP (330)()色亮增益不等（17） （%）色亮

7、時(shí)延不等（17） （%）S/N加權(quán)值行同步前沿抖動(dòng)（17） （ns） P-P視頻指標(biāo)分?jǐn)?shù)合計(jì)模擬音頻指標(biāo)測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試記錄得分幅頻響應(yīng)60Hz 18KHzLR諧波失真LRS/NLR左右聲道串?dāng)_L > RR > L左右聲道電平差左右聲道相位差音頻指標(biāo)分?jǐn)?shù)合計(jì)指標(biāo)測(cè)試說明：測(cè)試儀器：標(biāo)準(zhǔn)視音頻信號(hào)發(fā)生器、視音頻測(cè)試儀 VM700、碼流分析儀。 具體測(cè)試系統(tǒng)如圖所示。測(cè)試項(xiàng)目及方法1、視頻指標(biāo)測(cè)試（1）幅頻特性按圖2連接，視頻信號(hào)發(fā)生器送sinx/x信號(hào)，收端輸出用視音頻測(cè)試儀 選出該測(cè)量信號(hào)進(jìn)行頻率特性的測(cè)量。（2）K因子按圖連接，視頻信號(hào)發(fā)生器送 2T正弦平方波，收端輸出用視音頻測(cè)試儀

8、進(jìn) 行測(cè)量。（3）亮度非線性失真按圖2連接，視頻信號(hào)發(fā)生器送出一種不帶調(diào)制的階梯信號(hào)，收端輸出用視音頻測(cè)試儀選出該測(cè)量信號(hào)。收端輸（4）微分增益失真（DG） 按圖2連接，視頻信號(hào)發(fā)生器送出疊加彩色負(fù)載波的亮度階梯信號(hào)，出用視音頻測(cè)試儀選出該測(cè)量信號(hào)。收端輸（5）微分相位失真（DP） 按圖2連接，視頻信號(hào)發(fā)生器送出疊加彩色負(fù)載波的亮度階梯信號(hào)，出用視音頻測(cè)試儀選出該測(cè)量信號(hào)。（6）色度一亮度增益差收端輸按圖2連接，視頻信號(hào)發(fā)生器送出彩色負(fù)載波填充的 20T脈沖信號(hào)， 出用視音頻測(cè)試儀選出該測(cè)量信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。（7）色度一亮度時(shí)延差收端輸按圖2連接，視頻信號(hào)發(fā)生器送出彩色負(fù)載波填充的 20T脈沖信號(hào)

9、，出用視音頻測(cè)試儀選出該測(cè)量信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。(8) S/N加權(quán)值(5Mhz帶寬測(cè)量值)按圖 2 連接，視頻信號(hào)發(fā)生器送出 50%的平場(chǎng)信號(hào)，用視音頻測(cè)試儀進(jìn)行 測(cè)量。( 9)行同步前沿抖動(dòng)按圖 2 連接，視頻信號(hào)發(fā)生器送出帶有同步的任意信號(hào)， 收端用視音頻測(cè)試 儀進(jìn)行行同步抖動(dòng)測(cè)量。2、音頻指標(biāo)測(cè)試( 1)音頻幅頻特性按圖 2連接，音頻信號(hào)發(fā)生器送出 20Hz20KHz 幅度為 0dB 的序列信號(hào)， 用視音頻測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量。( 2)總諧波失真按圖 2 連接，音頻信號(hào)發(fā)生器送出幅度為 +9dBm 的音頻信號(hào)(如頻率為 100Hz、1KHz、5KHz、10KHz 等等)，用視音頻測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量。選其

10、上述各頻 點(diǎn)測(cè)量值的最大值為總諧波失真。( 3)音頻信噪比(不加權(quán))按圖 2 連接，音頻信號(hào)發(fā)生器關(guān)閉音頻輸出信號(hào)，測(cè)額定帶寬內(nèi)的噪聲(即 噪信比)，取絕對(duì)值再加 9 即得為音頻信噪比。( 4)左右聲道串?dāng)_按圖 2 連接，音頻信號(hào)發(fā)生器送出單頻額定功率信號(hào)給系統(tǒng)輸入端左 (或右) 聲道，在系統(tǒng)輸出端測(cè)出左右聲道串?dāng)_。( 5)左右聲道電平差按圖 2 連接， 音頻信號(hào)發(fā)生器送出兩路同頻、同相、同電平的音頻序列信號(hào)(60Hz 18KHZ)給系統(tǒng)輸入端左、右聲道，在系統(tǒng)輸出端用視音頻測(cè)試儀進(jìn)行 測(cè)量。( 6) 左右聲道相位差按圖 2 連接，音頻信號(hào)發(fā)生器送出兩路同頻、同相、同電平的音頻序列信號(hào)(60H

11、z 18KHZ)給系統(tǒng)輸入端左、右聲道，在系統(tǒng)輸出端用視音頻測(cè)試儀進(jìn)行 測(cè)量。2.2.2設(shè)備功能測(cè)試單播測(cè)試對(duì)應(yīng)傳編解碼圖像點(diǎn)對(duì)點(diǎn)單播傳輸系統(tǒng)用于一臺(tái)編碼器和一臺(tái)解碼器IP地址，解碼器上設(shè)置其單播接輸一路視頻畫面，在編碼器上設(shè)置其單播發(fā)送 收IP地址，其網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)圖如下圖所示：此傳輸方案的目的為：實(shí)現(xiàn)最基本的一對(duì)一數(shù)字圖像的傳輸， 在終端的視頻 顯示設(shè)備能夠成功的看到由編解碼器所傳輸?shù)那岸艘曨l畫面。需要設(shè)備：DVD機(jī)1臺(tái)、編碼器1臺(tái)、解碼器1臺(tái)、視頻傳輸管理器1臺(tái)、 監(jiān)視器1臺(tái)、3層交換機(jī)3臺(tái)，連接線纜若干。.組播測(cè)試通過本測(cè)試實(shí)現(xiàn)所有的解碼器同時(shí)接收前端任意一路編碼器圖像。 利用視頻 傳輸管理

12、器中的應(yīng)用軟件可以實(shí)現(xiàn)組播群發(fā)的功能，通過設(shè)置編解碼器的組播IP 地址讓一臺(tái)編碼器同時(shí)向所有解碼器傳輸相同的一路視頻畫面， 其組網(wǎng)圖如下圖 所示：交換機(jī)”光纖協(xié)碼器組II亠N光鋅光稈視頻傳輸管理器實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的數(shù)字圖像傳輸，解碼器要必須同時(shí)IP組播碼流，且在終端顯示設(shè)備上能夠在此傳輸方案中的目的為： 可以接收到前端同一臺(tái)編碼器所發(fā)送的 同時(shí)成功的看到相同的視頻。需要設(shè)備：DVD機(jī)1臺(tái)、編碼器1臺(tái)、解碼器5臺(tái)、視頻傳輸管理器1臺(tái)、 監(jiān)視器5臺(tái)、3層交換機(jī)3臺(tái)、連接線纜若干。2.3 .軟件功能測(cè)試231. 手動(dòng)、自動(dòng)、組切換與輪訓(xùn)切換測(cè)試編解碼圖像虛擬矩陣切換模塊用于多個(gè)編碼器同時(shí)向多臺(tái)解碼器傳輸多

13、路 不同的視頻畫面，其終端的顯示由視頻傳輸管理器（虛擬矩陣）進(jìn)行控制切換, 其組網(wǎng)圖如下圖所示：視頻G*解碼器3彳視頻離或喚|編碼器2視頰B»碼器2視頻A或B裁C視頻傳理禍視頻切換需要實(shí)現(xiàn)以下模式:1. 單視頻手動(dòng)切換通過人工切換，可以把任意一路數(shù)字視頻切換到任意一臺(tái)解碼器上進(jìn)行解碼， 輸出到相對(duì)應(yīng)的監(jiān)視器進(jìn)行監(jiān)控觀看。2. 群組自動(dòng)切換可以按照監(jiān)控點(diǎn)、路段或滿足任意條件的編碼器配置為監(jiān)控群組，把某些顯示 器，即相對(duì)應(yīng)的編碼器劃分為監(jiān)視區(qū)，在這個(gè)監(jiān)視區(qū)中，可以對(duì)這個(gè)配置好的監(jiān) 控群組進(jìn)行群組輪巡自動(dòng)切換。3. 自動(dòng)輪巡方式可以提前配置并存儲(chǔ)多個(gè)群組切換，可設(shè)定切換時(shí)間、切換組先后順序

14、等功能。 將相對(duì)應(yīng)的視頻在監(jiān)視區(qū)中進(jìn)行監(jiān)控播出。視頻切換功能測(cè)試：1. 將10臺(tái)編碼器逐個(gè)切換至固定的1臺(tái)解碼器上，測(cè)試設(shè)備的手工單路 視頻切換功能2. 將10臺(tái)編碼器隨機(jī)設(shè)置為2個(gè)切換組，利用群組自動(dòng)輪巡切換方式將 其中的1至2組群組視頻切換到監(jiān)控區(qū)的固定的1至5臺(tái)解碼器上。并且自動(dòng)輪 巡切換的切換時(shí)間可以手動(dòng)設(shè)置，滿足實(shí)際監(jiān)控需要。需要設(shè)備：DVD機(jī)10臺(tái)，編碼器10臺(tái)，解碼器5臺(tái)，視頻傳輸管理器1 臺(tái)，監(jiān)視器5臺(tái)。232. PC軟解碼與云臺(tái)控制測(cè)試PC軟解碼測(cè)試所達(dá)成的目的是：滿足了各個(gè)PC上收看到高速公路監(jiān)控情況 的需要。PC軟解碼監(jiān)控需實(shí)現(xiàn)單路或最多4路圖像同時(shí)在線觀看。測(cè)試內(nèi)容如下

15、：PC軟解碼子界面應(yīng)列出所有該用戶所能夠觀察的監(jiān)視圖像，并可以同時(shí)選擇其中一路或幾路（最多同時(shí)四路），在系統(tǒng)界面上進(jìn)行觀察，監(jiān) 視圖像選擇界面應(yīng)該以用戶容易理解，方便選擇的形式實(shí)現(xiàn)。軟解碼云臺(tái)控制PC光纖光纖光環(huán)軟解詛/云臺(tái)控制加并直接利用軟件的云臺(tái)并利用軟解碼軟件觀看編碼器數(shù)字編碼圖像的效果，控制模塊控制相應(yīng)的攝像機(jī)和云臺(tái)，測(cè)試整套編解碼設(shè)備傳輸產(chǎn)生的時(shí)間延遲。將云臺(tái)的數(shù)據(jù)線接入編碼器的數(shù)據(jù)接口， 通過編解碼器的反向數(shù)據(jù)通道向云 臺(tái)和攝像機(jī)發(fā)出相應(yīng)控制指令，并利用云臺(tái)控制PC的軟件對(duì)云臺(tái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制, 包括云臺(tái)上下左右、鏡頭的拉近拉遠(yuǎn)、焦距的變換等控制功能。需要設(shè)備：云臺(tái)攝像機(jī)4套（該項(xiàng)測(cè)試

16、以 XXX路采購(gòu)的云臺(tái)攝像機(jī)GEA-HE3-D26P為控制對(duì)象），編碼器4臺(tái)，視頻傳輸管理器兩臺(tái)。233 .其他功能測(cè)試由于XXX路監(jiān)控管理軟件為客戶端/服務(wù)器的架構(gòu)方式，建議視頻傳輸管理 軟件也為客戶端/服務(wù)器（Client/Server）的架構(gòu)方式，以滿足日后 XXX高速公 路的整體規(guī)劃。客戶端軟件可以安裝在網(wǎng)絡(luò)上的任意監(jiān)控主機(jī)， 通過服務(wù)器的認(rèn) 證及權(quán)限的授權(quán)后，可以通過視頻傳輸管理器進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)用和切換。1）軟件有友好的界面，操作簡(jiǎn)便直觀，基于當(dāng)前主流的 WIN XP、WIN2000 等操作平臺(tái)。同時(shí)操作界面是否簡(jiǎn)便直觀，用戶操作是否方便友好。2）通過圖形化的界面可以進(jìn)行設(shè)備的相關(guān)軟件

17、、硬件設(shè)置，通過軟件對(duì)編 碼器、解碼器等相關(guān)設(shè)備進(jìn)行基本工作參數(shù)設(shè)置、以及設(shè)備工作狀態(tài)查詢，檢查是否可以正常完成上述功能，并實(shí)時(shí)監(jiān)看系統(tǒng)狀態(tài)和所有設(shè)備的工作狀態(tài)。3）軟件系統(tǒng)能夠通過專用 TCP/IP通道對(duì)系統(tǒng)中所有遠(yuǎn)程站點(diǎn)的設(shè)備進(jìn)行 控制，包括設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)看和參數(shù)設(shè)置，在上述組網(wǎng)情況下檢查軟件是否能夠?qū)?遠(yuǎn)端設(shè)備進(jìn)行設(shè)置、查詢等操作。4）通過建立用戶權(quán)限制，可以限制軟件系統(tǒng)不同級(jí)別用戶的訪問權(quán)限，防止非法的訪問。在軟件上添加不同級(jí)別的用戶，分別用這些用戶登陸，察看相關(guān)用戶的權(quán)限限制是否正確。5）能夠?qū)崟r(shí)、自動(dòng)的進(jìn)行報(bào)警處理和生成各類操作、故障的日志文件，并 提供相關(guān)數(shù)據(jù)表格的打印。6）通過軟

18、件對(duì)遠(yuǎn)端設(shè)備進(jìn)行軟件升級(jí)，檢查是否可以正常升級(jí)成功。2.4 .系統(tǒng)功能測(cè)試模擬實(shí)際應(yīng)用情況的測(cè)試：模擬XXX路實(shí)際情況，建立一個(gè)路段中心和兩個(gè)編解碼器接入點(diǎn)，測(cè)試 實(shí)際情況中需要的功能是否能夠在該模擬環(huán)境下實(shí)現(xiàn)。測(cè)試方法：采用交換機(jī)1模擬中心，交換機(jī)2和3分別模擬兩個(gè)接入點(diǎn)。采 用視頻傳輸管理器分別進(jìn)行手動(dòng)切換、組切換、輪訓(xùn)切換、軟解碼與云臺(tái)控制， 測(cè)試各家設(shè)備在模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下執(zhí)行以上功能的情況。接入點(diǎn)1接入點(diǎn)2需要設(shè)備：DVD機(jī)8臺(tái)、攝像機(jī)與云臺(tái)2套、編碼器10臺(tái)、解碼器5臺(tái)、監(jiān)視 器5臺(tái)，視頻傳輸管理器1臺(tái)。模擬多級(jí)中心控制情況下的系統(tǒng)運(yùn)行情況。輪測(cè)試各家設(shè)備在模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下執(zhí)行以上功能的

19、情測(cè)試方法：采用交換機(jī)1模擬中心1,交換機(jī)4模擬中心2,交換機(jī)2和3 分別模擬兩個(gè)接入點(diǎn)。采用兩個(gè)視頻傳輸管理器分別進(jìn)行手動(dòng)切換、組切換、 訓(xùn)切換、軟解碼與云臺(tái)控制，況。2.3.2.5 .互編、互解、互控測(cè)試編解碼器是XXX市高速公路CCTV視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備，但是現(xiàn)在全 國(guó)市場(chǎng)上生產(chǎn)編解碼器的廠家眾多， 在技術(shù)和質(zhì)量上存在一定的差異，出現(xiàn)了一 些廠家的設(shè)備不符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備之間不能夠互編、互解或互控的情況?？紤]到XXX市高速公路未來的建設(shè)與發(fā)展規(guī)劃，以及集中運(yùn)營(yíng)與管理的模式，必須 對(duì)編解碼器設(shè)備提出一定的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，以保證每次進(jìn)入XXX市高速公路的編解碼器，都能夠符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足

20、XXX市高速公路CCTV系統(tǒng)的需要。實(shí)現(xiàn)互編、互解應(yīng)當(dāng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)在編碼方式上必須采用 DVB MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的TS流（188 包長(zhǎng)）。在IP打包方式上必須采用標(biāo)準(zhǔn)UDP。編碼器能夠?qū)σ粋€(gè)UDP包中的TS的數(shù)目加以限定，一個(gè) UDP包內(nèi)包1.含7個(gè)TS包，同時(shí)解碼器能夠?qū)ζ渥赃m應(yīng)。4. 在打包方式上不允許出現(xiàn)私有協(xié)議。5. 編解碼器必須能夠支持組播功能，基于 IGMP v2協(xié)議。實(shí)現(xiàn)互控應(yīng)當(dāng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)1. 編碼器的碼率必須能夠調(diào)節(jié)，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)突發(fā)情況。2. 編解碼器的控制協(xié)議必須采用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP,能夠?qū)ζ銶IB庫進(jìn)行公開。3. 必須能夠采用SNMP通過網(wǎng)口遠(yuǎn)程對(duì)編解碼器進(jìn)行所有設(shè)備參數(shù)的修改