Die R&S®VTC/VTE Video Tester analysieren und bewerten die Qualität von Set-Top-Boxen und Fernsehgeräten an den A/V-Schnittstellen des Messobjekts aus Nutzersicht und ermöglichen notwendige Qualitätsprüfungen von GO/NOGO-Tests bis hin zu Langzeitstabilitätstests. Die für das Messobjekt erforderlichen HF-Eingangssignale werden vom R&S®VTC/VTE erzeugt.
Um sich auf dem Fernsehempfängermarkt behaupten zu können, sind die Implementierung der neuesten technischen Standards, die ständige Optimierung und Entwicklung von neuen Features und eine dauerhaft einwandfreie Bild- und Tonqualität (A/V-Qualität) von entscheidender Bedeutung. Bei Neuentwicklungen und Firmwareupdates muss die A/V-Qualität von Set-Top-Boxen und in Fernsehgeräten integrierten HF-Tunern mithilfe von Tests überprüft werden. Neben GO/NOGO-Tests, wie sie häufig in der Fertigung durchgeführt werden, sind Langzeitstabilitätstests, Temperaturtests, Standardkonformitätstests und A/V Delay Tests notwendig. In Abhängigkeit vom Einsatzort empfangen Set-Top-Boxen und Fernsehgeräte die verschiedensten Kombinationen von HF-Signalen, Transportstromformaten (TS-Format) und Videoformaten, die zu prüfen sind. Mögliche Prüfverfahren sind die manuelle Sichtkontrolle und die BER-Messung.
Die manuelle Sichtkontrolle erfolgt durch eine Person, die dauerhaft konzentriert die A/V-Qualität bewertet. Allerdings kann bei diesem Verfahren die Reproduzierbarkeit der Tests nicht sichergestellt werden (Kosten- und Unsicherheitsfaktor, vor allem bei Langzeittests) und es werden nur Fehler erfasst, die das menschliche Auge wahrnehmen kann.
Anstelle der manuellen Sichtkontrolle wird daher häufig eine Messung des Bitfehlerverhältnisses (BER – Bit Error Ratio) durchgeführt. Diese ist automatisierbar und erfasst alle Arten von Fehlern. Für die BER-Messung muss jedoch der notwendige Messpunkt im Empfänger zugänglich sein. Hardware- und Softwarefehler hinter dem Messpunkt werden nicht erfasst. Die Messung gibt auch keine Auskunft darüber, ob Fehler für den Nutzer sichtbar sind.
Die R&S®VTC/VTE Video Tester vereinen die Vorteile beider Verfahren: sie ermöglichen reproduzierbare und automatisierbare Tests aus Nutzersicht. Die Messung erfolgt direkt an den vorhandenen A/V-Schnittstellen (analog, HDMI™) des Empfängers. Für das menschliche Auge nicht wahrnehmbare Fehler wie der Verlust von Frames werden ebenfalls erfasst. Die zur Stimulierung des Messobjekts erforderlichen HF-Testsignale für die relevanten Fernsehstandards werden mit dem R&S®VTC/VTE Video Tester qualitativ hochwertig und präzise erzeugt.
Die Messung der A/V-Qualität (A/V Distortion Analysis) basiert auf einer Analyse der Differenz zwischen dem zu testenden A/V-Signal und einem zuvor aufgezeichneten Referenzsignal. Bei dem Referenzsignal handelt es sich um eine kurze A/V-Sequenz (z. B. 20 s), die während des automatischen Tests beliebig oft wiederholt werden kann. Das Referenzsignal für die Differenzanalyse muss aus der gleichen Videoverarbeitungskette und dem gleichen A/V-Material stammen wie das zu überprüfende Signal. Der R&S®VTC/ VTE bewertet also nicht die absolute A/V-Qualität, sondern die Abweichung von einer aufgezeichneten Referenz. So wird sichergestellt, dass wirklich die Performance des Messobjekts und nicht beispielsweise die Performance des Encoders getestet wird. Mit der Differenzanalyse lässt sich zudem der Einfluss verschiedener TS-Formate, Videoformate oder HF-Parameter auf die ausgegebene A/V-Qualität untersuchen. Das HF-Modul des R&S®VTC/VTE ermöglicht einfache HF-Tests mit unterschiedlichen Fernsehstandards, Pegeln und C/N-Werten. Erweiterte HF-Tests zur Messung der A/V-Qualität, die beispielsweise Fading oder Nachbarkanalbelegungen erfordern, können mit dem R&S®BTC Broadcast Test Center durchgeführt werden. Das R&S®BTC kann auch modular mit Videoschnittstellen bestückt werden.
Die A/V-Qualitätsanalyse bewertet anhand von Qualitätsparametern (Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR), Structural Similarity (SSIM) und Mean Opinion Score (MOS)) zuverlässig die Videoqualität und registriert jede Abweichung von der Referenz. Fehler werden in Kategorien eingeordnet, wie z. B. „Picture Freeze“, „Black Frames“, „Dropped Frames“ und „Visible Errors“. Mit der „Visible Error“-Einstellung wird festgelegt, welche Fehler als für das menschliche Auge wahrnehmbar gewertet werden. Neben der Videoprüfung werden auch hörbare Fehler wie Tonaussetzer registriert.
Der R&S®VTC/VTE kann komfortabel über einen Touchscreen bedient werden. Die Messung und Protokollierung von A/V-Qualitätsparametern können auf Knopfdruck gestartet und gestoppt werden. Mit nur einem Messgerät kann die Servicequalität (QoS – Quality of Service) einfach, schnell, objektiv und reproduzierbar bewertet werden.
Der R&S®VTC/VTE unterstützt HDMI‐Protokollanalyse und Tests gemäß HDMI-Compliance-Test-Spezifikation (CTS).
Für GO/NOGO-Tests in der Fertigung wird die erforderliche Referenz einmalig mit einem Golden Device derselben Serie aufgezeichnet. Bei Langzeitstabilitäts-, Temperatur-, Standardkonformitäts- und A/V Delay-Tests kann die Referenz vor Testbeginn mit dem Messobjekt erzeugt werden.
Qualitätssicherung
Der R&S®VTC/VTE kann für automatisierte Langzeitstabilitätstests von in Fernsehgeräten integrierten HF-Tunern verwendet werden (bei Vorhandensein einer SCART-Schnittstelle). Das Fernsehgerät wird mit einem vom R&S®VTC/VTE erzeugten HF-Signal versorgt. Mithilfe eines SCART-zu-RGB-Adapters kann das vom Fernsehgerät empfangene und verarbeitete Signal abgegriffen und dem Analogmodul des R&S®VTC/VTE zugeführt werden. Aufgrund der an analogen Schnittstellen vorhandenen Rauscheinflüsse und der geringeren Auflösung (HD-Videos werden heruntergerechnet) ist der A/V-Qualitätswert kleiner 1) . Trotz des niedrigeren Werts kann die Differenzanalyse erfolgen, da nicht der absolute A/V-Qualitätswert, sondern das Auftreten von Signalstörungen wie Bildstillständen entscheidend ist. Die Langzeitstabilität kann so zuverlässig und automatisiert überprüft werden.
Produktionstests
Mit dem R&S®VTC/VTE kann überprüft werden, ob der Empfangsteil, die Signalverarbeitung und die HDMI-Schnittstelle einer Set-Top-Box einwandfrei funktionieren. Der R&S®VTC/VTE erzeugt nacheinander verschiedene Kombinationen von TS-Formaten, Videoformaten und HF-Parametern und führt diese der Set-Top-Box zu. Die im R&S®VTC/VTE integrierte A/V-Qualitätsanalyse prüft dann, ob das zu überprüfende Signal mit dem Referenzsignal übereinstimmt.
1) Im Vergleich zu HDMI-Schnittstellen.
Die Begriffe HDMI und HDMI High-Definition Multimedia Interface und das HDMI-Logo sind in den Vereinigten Staaten und weiteren Ländern Warenzeichen oder eingetragene Warenzeichen von HDMI Licensing LLC.
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