高速公路数字视频编解码器互编互解软硬件测试方案

1、XXXX高速公路路网智能监控综合管理系统实施方案（一）视频图像传输与存储模拟平台实验方案目 录一、测试目的和原则1二具体方法以及实施细则22.1测试设备列表22.2编解码器设备测试32.2.1设备指标测试32.2.2设备功能测试62.3软件功能测试82.3.1手动、自动、组切换与轮训切换测试82.3.2PC软解码与云台控制测试92.3.3其他功能测试102.4系统功能测试102.5互编、互解、互控测试12一、测试目的和原则根据XXXXXX高速公路编解码视频监控系统实际建设的要求，以及XXX市高速公路系统集中监控集中管理的建设需求，参照XXX高速公路编解码视频监控系统设计方案与技术规范，需要对该

2、系统内的设备及系统的整体性能进行有效的测试和规范，为今后XXX高速公路机电联网监控系统的建设打好坚实的基础。对应实际测试环境和测试目标，特提出本测试方案，用以保证通过测试的设备充分满足XXX高速公路编解码视频监控系统设计方案与技术规范，以供未来XXX高速公路编解码监控系统选择和使用。因此，要求参加测试的厂家或单位需要以积极的态度进行此次测试，以获得公平、客观、准确、全面的测试结果。测试方案所遵循的标准为：l XXX市高速公路交通工程总体方案设计l GB/T 17975.1-2000信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码 第一部分 系统l GB/T 17975.2-2000信息技术运动图像及其伴

3、音信号的通用编码 第2部分 视频l GB/T 17975-2000 运动图像及其伴音信号的通用编码l GB/T 17975.7-2000 运动图像及其伴音信号的通用编码系统、视频和音频部分的实施指南l JTGF80/2-2004公路工程质量检验评定标准l ISO/IEC 7498 开放系统互联参考模型l ISO/IEC 13818MPEG2 运动图像及其伴音通用编码国际标准l RFC0791Internet Protocoll RFC0917Internet Subnetsl RFC0950Internet Standard Subnetting Procedurel RFC1112Host

4、Extensions for IP Multicastingl RFC2236 Internet Group Management Protocol, Version 2l RFC2730Multicast MADCAP二具体方法以及实施细则本测试方案分为功能性测试和技术指标测试两大类，参加测试的设备必须能够通过各项功能性测试（这是保证实现系统功能的基本要求），然后根据设备技术指标得分将通过功能性测试的各个厂家设备作出排序，以供业主未来选择使用。2.1测试设备列表根据测试方案和实际情况，为了搭建测试平台需要提供以下设备以供使用设备名称数量提供者DVD机4-5北京数码视讯（提供运动画面）云台摄像

5、机4XXX项目承包单位编码器10XXX路项目承包单位及其它参加测试厂家解码器5XXX项目承包单位及其它参加测试厂家视频传输管理器2XXX路项目承包单位监视器5XXX路项目承包单位软解码设备2XXX路项目承包单位三层交换机4XXX路项目承包单位8路视频分配器2北京数码视讯四画面分割器4北京数码视讯VM7001北京数码视讯码流分析仪1北京数码视讯标准视音频信号发生器1北京数码视讯注：以上设备的连接线请各厂家自备。2.2编解码器设备测试2.2.1设备指标测试考虑到现在交通领域编解码器设备出现质量以及标准方面的混乱情况，需要对各个编解码器厂家设备进行公证与客观的测试，以保证设备的质量和未来的应用。先分

6、为模拟视频与模拟音频两大方面对编解码器的各个参数进行测试。测试采用评分制，通过现场测试计算出各个厂家设备的最终得分情况作出排序以供业主选择使用。在测试中如果出现某单项指标得分为零的情况则不再将该厂家设备列入被选范围之内。模拟视频指标测试检测项目测试记录得分视频输出幅度（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)4.8MHz5.05.5K因子（17）（）2T亮度非线性（330）（）DG（330）（%）DP（330）()色亮增益不等（17）（）色亮时延不等（17）（%）S/N加权值行同步前沿抖动（17）（ns）P-P视频指

7、标分数合计模拟音频指标测试项目测试记录得分幅频响应60Hz18KHzLR谐波失真LRS/NLR左右声道串扰L > RR > L左右声道电平差左右声道相位差音频指标分数合计指标测试说明：测试仪器：标准视音频信号发生器、视音频测试仪VM700、码流分析仪。具体测试系统如图所示。测试项目及方法1、视频指标测试（1） 幅频特性按图2连接，视频信号发生器送sinx/x信号，收端输出用视音频测试仪选出该测量信号进行频率特性的测量。（2） K因子按图连接，视频信号发生器送2T正弦平方波，收端输出用视音频测试仪进行测量。（3） 亮度非线性失真按图2连接，视频信号发生器送出一种不带调制的阶梯信号，收

8、端输出用视音频测试仪选出该测量信号。 （4） 微分增益失真（DG）按图2连接，视频信号发生器送出叠加彩色负载波的亮度阶梯信号，收端输出用视音频测试仪选出该测量信号。 （5）微分相位失真（DP）按图2连接，视频信号发生器送出叠加彩色负载波的亮度阶梯信号，收端输出用视音频测试仪选出该测量信号。 （6）色度亮度增益差 按图2连接，视频信号发生器送出彩色负载波填充的20T脉冲信号，收端输出用视音频测试仪选出该测量信号进行测量。（7）色度亮度时延差按图2连接，视频信号发生器送出彩色负载波填充的20T脉冲信号，收端输出用视音频测试仪选出该测量信号进行测量。（8）S/N加权值（5Mhz带宽测量值）按图2连接

9、，视频信号发生器送出50%的平场信号，用视音频测试仪进行测量。（9）行同步前沿抖动按图2连接，视频信号发生器送出带有同步的任意信号，收端用视音频测试仪进行行同步抖动测量。2、音频指标测试（1）音频幅频特性按图2连接，音频信号发生器送出20Hz20KHz幅度为0dB的序列信号，用视音频测试仪进行测量。（2）总谐波失真按图2连接，音频信号发生器送出幅度为+9dBm的音频信号（如频率为100Hz、1KHz、5KHz、10KHz等等），用视音频测试仪进行测量。选其上述各频点测量值的最大值为总谐波失真。（3）音频信噪比（不加权）按图2连接，音频信号发生器关闭音频输出信号，测额定带宽内的噪声（即噪信比），

10、取绝对值再加9即得为音频信噪比。（4）左右声道串扰按图2连接，音频信号发生器送出单频额定功率信号给系统输入端左（或右）声道，在系统输出端测出左右声道串扰。（5）左右声道电平差按图2连接，音频信号发生器送出两路同频、同相、同电平的音频序列信号（60Hz18KHz）给系统输入端左、右声道，在系统输出端用视音频测试仪进行测量。（6） 左右声道相位差按图2连接，音频信号发生器送出两路同频、同相、同电平的音频序列信号（60Hz18KHz）给系统输入端左、右声道，在系统输出端用视音频测试仪进行测量。2.2.2设备功能测试单播测试编解码图像点对点单播传输系统用于一台编码器和一台解码器一一对应传输一路视频画面

11、，在编码器上设置其单播发送IP地址，解码器上设置其单播接收IP地址，其网络组网图如下图所示：此传输方案的目的为：实现最基本的一对一数字图像的传输，在终端的视频显示设备能够成功的看到由编解码器所传输的前端视频画面。需要设备：DVD机1台、编码器1台、解码器1台、视频传输管理器1台、监视器1台、3 层交换机3台，连接线缆若干。组播测试通过本测试实现所有的解码器同时接收前端任意一路编码器图像。利用视频传输管理器中的应用软件可以实现组播群发的功能，通过设置编解码器的组播IP地址让一台编码器同时向所有解码器传输相同的一路视频画面，其组网图如下图所示：在此传输方案中的目的为：实现一对多的数字图像传输，解码

12、器要必须同时可以接收到前端同一台编码器所发送的IP组播码流，且在终端显示设备上能够同时成功的看到相同的视频。需要设备：DVD机1台、编码器1台、解码器5台、视频传输管理器1台、监视器5台、3层交换机3台、连接线缆若干。2.3软件功能测试2.3.1手动、自动、组切换与轮训切换测试编解码图像虚拟矩阵切换模块用于多个编码器同时向多台解码器传输多路不同的视频画面，其终端的显示由视频传输管理器（虚拟矩阵）进行控制切换，其组网图如下图所示：视频切换需要实现以下模式：1. 单视频手动切换通过人工切换，可以把任意一路数字视频切换到任意一台解码器上进行解码，输出到相对应的监视器进行监控观看。2. 群组自动切换可

13、以按照监控点、路段或满足任意条件的编码器配置为监控群组，把某些显示器，即相对应的编码器划分为监视区，在这个监视区中，可以对这个配置好的监控群组进行群组轮巡自动切换。3. 自动轮巡方式可以提前配置并存储多个群组切换，可设定切换时间、切换组先后顺序等功能。将相对应的视频在监视区中进行监控播出。视频切换功能测试：1. 将10台编码器逐个切换至固定的1台解码器上，测试设备的手工单路视频切换功能2. 将10台编码器随机设置为2个切换组，利用群组自动轮巡切换方式将其中的1至2组群组视频切换到监控区的固定的1至5台解码器上。并且自动轮巡切换的切换时间可以手动设置，满足实际监控需要。需要设备：DVD机10台，

14、编码器10台，解码器5台，视频传输管理器1台，监视器5台。2.3.2PC软解码与云台控制测试PC软解码测试所达成的目的是：满足了各个PC上收看到高速公路监控情况的需要。PC软解码监控需实现单路或最多4路图像同时在线观看。测试内容如下：PC软解码子界面应列出所有该用户所能够观察的监视图像，并可以同时选择其中一路或几路（最多同时四路），在系统界面上进行观察，监视图像选择界面应该以用户容易理解，方便选择的形式实现。并利用软解码软件观看编码器数字编码图像的效果，并直接利用软件的云台控制模块控制相应的摄像机和云台，测试整套编解码设备传输产生的时间延迟。将云台的数据线接入编码器的数据接口，通过编解码器的反

15、向数据通道向云台和摄像机发出相应控制指令，并利用云台控制PC的软件对云台进行现场控制，包括云台上下左右、镜头的拉近拉远、焦距的变换等控制功能。需要设备：云台摄像机4套（该项测试以XXX路采购的云台摄像机GEA-HE3-D26P为控制对象），编码器4台，视频传输管理器两台。2.3.3其他功能测试由于XXX路监控管理软件为客户端/服务器的架构方式，建议视频传输管理软件也为客户端/服务器（Client/Server）的架构方式，以满足日后XXX高速公路的整体规划。客户端软件可以安装在网络上的任意监控主机，通过服务器的认证及权限的授权后，可以通过视频传输管理器进行相应的调用和切换。1） 软件有友好的界

16、面，操作简便直观，基于当前主流的WIN XP、WIN2000等操作平台。同时操作界面是否简便直观，用户操作是否方便友好。2） 通过图形化的界面可以进行设备的相关软件、硬件设置，通过软件对编码器、解码器等相关设备进行基本工作参数设置、以及设备工作状态查询，检查是否可以正常完成上述功能，并实时监看系统状态和所有设备的工作状态。3） 软件系统能够通过专用TCP/IP通道对系统中所有远程站点的设备进行控制，包括设备的状态监看和参数设置，在上述组网情况下检查软件是否能够对远端设备进行设置、查询等操作。4） 通过建立用户权限制，可以限制软件系统不同级别用户的访问权限，防止非法的访问。在软件上添加不同级别的

17、用户，分别用这些用户登陆，察看相关用户的权限限制是否正确。5） 能够实时、自动的进行报警处理和生成各类操作、故障的日志文件，并提供相关数据表格的打印。6） 通过软件对远端设备进行软件升级，检查是否可以正常升级成功。2.4系统功能测试模拟实际应用情况的测试：模拟XXX路实际情况，建立一个路段中心和两个编解码器接入点，测试实际情况中需要的功能是否能够在该模拟环境下实现。测试方法：采用交换机1模拟中心，交换机2和3分别模拟两个接入点。采用视频传输管理器分别进行手动切换、组切换、轮训切换、软解码与云台控制，测试各家设备在模拟网络环境下执行以上功能的情况。需要设备：DVD机8台、摄像机与云台2套、编码器

18、10台、解码器5台、监视器5台，视频传输管理器1台。模拟多级中心控制情况下的系统运行情况。测试方法：采用交换机1模拟中心1，交换机4模拟中心2，交换机2和3分别模拟两个接入点。采用两个视频传输管理器分别进行手动切换、组切换、轮训切换、软解码与云台控制，测试各家设备在模拟网络环境下执行以上功能的情况。 需要设备：DVD机8台、摄像机与云台2套、编码器10台、解码器5台、监视器5台，视频传输管理器2台、交换机4台。2.5互编、互解、互控测试编解码器是XXX市高速公路CCTV视频监控系统的核心设备，但是现在全国市场上生产编解码器的厂家众多，在技术和质量上存在一定的差异，出现了一些厂家的设备不符合行业

19、标准，设备之间不能够互编、互解或互控的情况。考虑到XXX市高速公路未来的建设与发展规划，以及集中运营与管理的模式，必须对编解码器设备提出一定的准入标准，以保证每次进入XXX市高速公路的编解码器，都能够符合行业标准，能够满足XXX市高速公路CCTV系统的需要。实现互编、互解应当遵循的标准1. 在编码方式上必须采用DVB MPEG-2标准，转化为标准的TS流（188包长）。2. 在IP打包方式上必须采用标准UDP。3. 编码器能够对一个UDP包中的TS的数目加以限定，一个UDP包内包含7个TS包，同时解码器能够对其自适应。4. 在打包方式上不允许出现私有协议。5. 编解码器必须能够支持组播功能，基于IGMP v2协议。实现互控应当遵循的标准1编码器的码率必须能够调节，以适应网络突发情况。2. 编解码器的控制协议必须采用简单网络管理协议SNMP，能够对其MIB库进行公开。3. 必须能够采用