用于视频编解码设备的测试装置、方法、电子设备和介质转让专利
申请号 : CN202210011803.1
文献号 : CN114071131B
文献日 : 2022-04-15
发明人 : 谢永强 , 李忠博 , 齐锦 , 苏鹏 , 杨鹏
申请人 : 军事科学院系统工程研究院网络信息研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于视频编解码设备的测试装置,其特征在于,包括:信令评测层,用于对视频编解码设备进行信令测试,所述信令测试包括标准符合性测试;
媒体评测层,用于对所述视频编解码设备进行媒体测试,所述媒体测试包括网络封装符合性测试、媒体封装符合性测试、媒体编解码性能测试和音视频质量测试;
其中,所述信令评测层包括:
呼叫信令标准符合性评测模块,用于对编解码设备的呼叫信令的格式及交互流程进行标准符合性检测;
控制信令标准符合性评测模块,用于对编解码设备的控制信令的格式及交互流程进行标准符合性测试;
其中,所述媒体评测层包括:
媒体编码质量评测模块,用于根据原始音频及对所述原始音频解码后生成的音频,计算视频SSIM值、PSNR值和音频PESQ值,从而对视音频编码质量进行客观评价;
媒体编解码性能评测模块,用于通过性能评测方式对视音频解码质量进行评测;
编码标准符合性评测模块,用于对视频、音频编码语法语义符合性、一致性匹配进行分析,获取评测得分;
封装及传输标准符合性评测模块,用于对视频、音频数据包的封装标准符合性、端口复用功能符合性、单播\组播功能符合性进行分析,获取评测得分。
2.根据权利要求1所述的一种用于视频编解码设备的测试装置,其特征在于,还包括:系统服务层,所述系统服务层包括:信令发生模块,用于组织和编排信令发生流程,生成不同场景的测试序列,并据此生成信令服务工单;
呼叫发生模块,用于根据所述信令服务工单,采用标准信令格式和交互流程与视频编解码设备进行媒体协商,建立视音频通道;
服务质量评估模块,用于在所述视音频通道建立后,对编解码设备的信令服务质量进行测试;
网络传输模块,用于接收和发送各类信令、视音频数据包和信令数据包。
3.根据权利要求2所述的一种用于视频编解码设备的测试装置,其特征在于,还包括播放控制层,所述播放控制层包括:标准测试序列库,用于存储包括各种视频、音频场景和特征的原始序列;
标准测试码流库,用于存储包括各种参数集合和编码工具的视频、音频编码码流;
媒体序列播控模块,用于按照协商帧率发送原始视频序列。
4.根据权利要求3所述的一种用于视频编解码设备的测试装置,其特征在于,还包括:应用控制层,所述应用控制层包括:界面控制模块,用于与上位机交互,完成设备控制;
配置模块,用于设备工作参数和网络参数的配置;
测试统计模块,用于记录各个测试项产生的测试结果,用于统计、管理测试数据;
日志模块,用于存储设备操作事件、统计各模块运行状况;
报告生成模块,用于收集测试数据,并生成测试报告。
5.根据权利要求4所述的一种用于视频编解码设备的测试装置,其特征在于,该测试装置与被测试的所述视频编解码设备通信连接。
6.一种用于视频编解码设备的测试方法,其特征在于,所述方法基于权利要求1‑5任一项所述的一种用于视频编解码设备的测试装置来实现,所述方法具体包括:步骤S1、对视频编解码设备进行信令测试,所述信令测试包括标准符合性测试;
步骤S2、对所述视频编解码设备进行媒体测试,所述媒体测试包括网络封装符合性测试、媒体封装符合性测试、媒体编解码性能测试、音视频质量测试;
其中,在所述步骤S1和所述步骤S2中的每项测试包含至少一个测试场景;同一测试场景的测试,分别进行不同协议、分辨率、带宽的测试;
其中,所述信令评测层包括:
呼叫信令标准符合性评测模块,用于对编解码设备的呼叫信令的格式及交互流程进行标准符合性检测;
控制信令标准符合性评测模块,用于对编解码设备的控制信令的格式及交互流程进行标准符合性测试;
其中,所述媒体评测层包括:
媒体编码质量评测模块,用于根据原始音频及对所述原始音频解码后生成的音频,计算视频SSIM值、PSNR值和音频PESQ值,从而对视音频编码质量进行客观评价;
媒体编解码性能评测模块,用于通过性能评测方式对视音频解码质量进行评测;
编码标准符合性评测模块,用于对视频、音频编码语法语义符合性、一致性匹配进行分析,获取评测得分;
封装及传输标准符合性评测模块,用于对视频、音频数据包的封装标准符合性、端口复用功能符合性、单播\组播功能符合性进行分析,获取评测得分。
7.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现权利要求6所述的一种用于视频编解码设备的测试方法中的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求6所述的一种用于视频编解码设备的测试方法中的步骤。
说明书 :
用于视频编解码设备的测试装置、方法、电子设备和介质
技术领域
背景技术
建。不同厂家可以采取不同的信令交互机制、不同的媒体编解码协议算法以及不同的媒体
处理平台实现视频编解码功能,导致视频编解码设备异构多样。CN113824953A提出了一种
对视频系统进行标准化测试的方案,该方案对复杂音视频系统进行检验,通过提高检验过
程中的自动化程度,减少人工干预,同时设计合理的检验流程,全面覆盖检验要素和检验场
景,以提高音视频系统标准化检验的效率和准确率。可见,在视频系统建设中,通常对信令
控制和视音频编码协议提出统一技术规范,保证互联互通,但是缺乏对视频编解码设备互
联互通条件下的媒体质量和性能进行测试的进一步精化。
备与服务之间交互的数据流,再进行人为分析,判断被测设备是否符合标准。这种方法检测
效率低下,而且需要具备相关专业知识和操作技能,对测试人员要求较高。(2)在媒体编码
质量评估方面,主要有主观和客观两种方式,其中主观方法是多人在相同条件下共同为被
测媒体打MOS分,再计算均值,这种方法需要多人参与难以组织,而且由于人的个体存在差
异,对媒体质量的感受也不尽相同,导致测试结果缺乏客观性;客观方式是通过抓包或固定
端口接收等方式获取设备的编码码流,手动解码后将解码后的YUV图像和PCM音频输入专用
的媒体质量分析工具中进行评估,如美国Video Clarity公司ClearView视频分析系统,
Tektroni公司应用PSNR等客观评价方法的PQA系列视频图像质量监测仪等可以为编解码设
备进行图像质量分析,实现视频质量主客观评价指标的计算,但是这种方式操作繁琐,同样
效率低下,测试人员的要求较高。上述测试手段功能单一,独立分散,难以对视频编解码设
备进行全面的互联互通能力测试。
发明内容
频编解码设备的测试方法中的步骤。
编解码设备的测试方法中的步骤。
够极大提高视频编码器测试效率及检测的客观性与公正性。
附图说明
附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前
提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
测试方法,能测试验证编解码设备高质量高性能的互联互通本发明方案提供了一种视频编
码器标准符合性检测综合装置,能够对视频编码器信令和媒体的标准符合性进行检测,对
媒体编码质量和编码器性能给出客观评价,并自动的生成测试评估报告,能够极大提高视
频编码器测试效率及检测的客观性与公正性。
估),对视音频编码质量进行客观评价;
原因并定位不符合的位置。
符合的位置。
I5、媒体编解码性能检测I6、媒体质量对比评测I7七个部分:
序列延时差值检测编码带宽、波动、编解码抗丢包以及编码时延;通过I2接口接收测试媒体
序列,对比标准参考测试序列计算解码时延。
DMOS、SSIM等图像质量评价指标,能够进行图像帧的自动对齐;音频客观质量计算:根据输
入的原始PCM音频及解码后PCM音频计算PESQ等音频质量评价指标,能够进行音频的自动对
齐。客观媒体质量分析的计算流程如图3所示。图3为媒体质量客观评价图。
媒体封装符合性测试、媒体编解码性能测试、音视频质量测试,各项测试依次进行。
监控等;音频测试场景包括男女语音、音乐等。最后通过主客观指标的计算,给出综合评价。
务结束后装置进入工作状态。
到服务工单后,根据要求采用标准信令格式和交互流程通过网络传输模块向视频编解码器
发送信令进行媒体协商,建立视音频通道;服务质量评估模块接收视频编解码器的应答信
令,根据视频编解码器的信令测试过程,对编解码器的信令响应时延、呼叫建链时间等进行
毫秒级统计,测试编解码器的信令服务质量;呼叫信令标准符合性评测模块深入分析视频
编解码器发出的信令,对编解码器的注册/注销、呼叫/挂断、会话保链等呼叫信令的格式及
交互流程进行标准符合性检测;控制信令标准符合性评测模块接收视频编解码器云台、镜
头、预置位、字幕等控制信令,判断信令格式及交互流程是否符合标准规范;服务质量评估
模块、呼叫信令标准符合性评测模块、控制信令标准符合性评测模块产生的测试结果保存
在测试统计模块中用于统计、管理测试数据;同时,测试数据可通过报告生成模块生成测试
报告。
通过媒体序列播控模块向视频编解码器输入原始信号源,封装及传输符合性评测模块通过
网络传输模块接收视频编解码器的媒体码流,判断输入的视频码流(RTP封装)语法语义、工
具集选用、RTP封装格式等是否符合标准规范;编码标准符合性评测模块接收视频编解码器
的NAL裸流,提取解码后YUV或PCM序列的编解码关键参数,判断是否符合标准;媒体编码质
量评测模块接收解码后的YUV或PCM序列,经过自动对齐算法处理后,进行客观质量计算,其
中,视频客观质量计算:根据输入的原始YUV图像及解码后YUV图像计算PSNR、DMOS、SSIM等
图像质量评价指标,音频客观质量计算:根据输入的原始PCM音频及解码后PCM音频计算
PESQ等音频质量评价指标;媒体编解码性能评测模块包含编解码时延检测、编解码抗丢包
检测、编码带宽检测、码率波动检测等几种性能评测方法,标准测试序列库、媒体序列播控
模块向视频编解码器输入原始信号源,通过网络传输模块接收视频编解码器编码后的媒体
码流,统计网络数据包大小、计算开始解码的时间戳与发出原始序列的时间戳的延时差值
检测编码带宽、波动及编码时延,通过网络传输模块向视频编解码器发送请求重传的RTCP
包,以及检测是否收到视频编解码器请求重发的RTCP包检测是否支持编解码抗丢包,标准
测试码流库通过网络传输模块向视频编解码器发送标准媒体码流,装置接收视频编解码器
的测试媒体序列,与标准测试序列对比计算解码时延;封装及传输符合性评测模块、编码标
准符合性评测模块、媒体编解码性能评测模块、媒体编码质量评测模块产生的测试结果保
存在测试统计模块中用于统计、管理测试数据;同时,测试数据可通过报告生成模块生成测
试报告。测试流程如图4所示。
后,该装置向对端发送呼叫/挂断、会话保链等呼叫信令,对端根据具体的信令内容反馈状
态码,服务质量评估模块根据视频编解码器的信令测试过程,对视频编解码器的信令响应
时延、呼叫建链时间,检测视频编解码器的信令服务质量,呼叫信令标准符合性评测模块检
测视频编解码器的注册/注销、呼叫/挂断、会话保链等呼叫信令的格式及交互流程;装置向
视频编解码器发送控制信令,对端接收到信令消息后反馈状态码,控制信令标准符合性评
测模块检测云台、镜头、预置位、字幕等控制信令的格式及交互流程是否符合标准规范。重
复上述测试流程,完成所有待测参数的测试,生成测试报告。
及传输标准符合性测试时,向视频编解码器输入原始标准音视频序列,本端接收对端对该
序列编码后的码流,检测RTP封装标准符合性、端口复用功能符合性、单播\组播功能符合
性;编解码性能测试时,向视频编解码器输入原始标准音视频序列,本端接收编码后的码
流,统计网络数据包,计算输出原始序列时间戳和解码码流时间戳差值,检测带宽、码率波
动和音视频编码时延,向视频编解码器发送标准音视频码流,对端解码后输出音视频测试
序列,通过计算发送标准码流时间戳和接收测试序列时间戳差值,检测解码时延,向视频编
解码器输入原始标准音视频序列,本端接收编码后的码流,获取RTP码流序列号,随机抽取
若干RTP序列号向对端发送请求重发的RTCP包,通过判断是否收到重发的对应序列号的RTP
包检测是否支持编码抗丢包,同理,向视频编解码器发送序列号不连续的标准音视频码流,
通过判断是否收到对端请求重发的RTCP包检测是否支持解码抗丢包;编码质量评测时,向
视频编解码器输入原始标准音视频序列,接收对端对该序列编码后的码流,本端解码后,通
过对比标准序列与测试序列,计算PSNR、SSIM、DMOS或PESQ量化参数值检测编码质量;完成
一个场景的测试后,可选择输出不同场景的音视频序列、发送不同协议、分辨率、带宽的压
缩码流,重复上述测试流程,完成所有待检测协议、分辨率、带宽、帧率以及场景的测试,生
成测试报告。图 5(a)为信令测试时序图,图 5(b)为媒体测试时序图。
层、播放控制层的多层级模块划分方法、接口关系及模块间的协同工作方法;该装置对视频
编解码器标准符合性的综合测试流程,其中包括基于服务质量、呼叫信令标准符合性、控制
信令标准符合性的信令测试方法和基于编码标准符合性、封装及传输标准符合性、编解码
性能、编码质量的媒体测试。
频编解码器的测试方法中的步骤。
器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非
易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作
系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或
无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、运营商网络、近场通信(NFC)或其他技术实现。该电
子设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该电子设备的输入装置可以是显
示屏上覆盖的触摸层,也可以是电子设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外
接的键盘、触控板或鼠标等。
可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
编解码器的测试方法中的步骤。
高视频编码器测试效率及检测的客观性与公正性。
存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上实施例仅表达了本申请的几种实施方
式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的
是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形
和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为
准。