专家谈：嵌入式测试之机顶盒测试

数字电视机顶盒首先从传输层提取信道编码信号，完成信道解调，接着还原压缩的信源编码信号，恢复原始视音频流，同时完成数据业务和多种应用的接收、解析。

视频转换处理无疑是STB主要的功能，因此编码/解码器（CODEC）犹如STB的心脏。目前电视广播业以MPEG-2为基本视频压缩规格，但已积极转向MPEG-4、H.264/AVC（即MPEG-4 Part 10）及VC-1等新一代编解码规格。

身为数字家庭网络核心位置的STB，除了提供电视节目的视频转换播放之外，目前也成为家庭中如DVD、PMP、数码相机等各种不同设备的互连中心。为了让视频内容能在不同设备间进行播放及存取，STB还得具有视频编码转换的能力，也是调整位元速率以符合特殊的通道速率或储存格式；或是用来改变分辨率，如将高分辨率（HD）视频串流传送给标准分辨率（SD）电视，或是在CIF移动终端上显示SD视频等。

进入数字内容的时代，复制盗版的难度大减，这也成了电视服务业者迈向数字电视或IPTV时关心的问题之一，负责接收转换数字内容的STB，自然被赋与了版权管控的任务。目前对于数字电视内容管理的技术作法不少，其中以条件式接取（CA）和数字版权管理（DRM）被视为基本的保护机制，新兴的标准中比较受重视的是安全视频处理器联盟（Secure Video Processor Alliance；SVPA）推出的SVP标准。

CA是为广播式网络提供定址化管理（Addressability），其关注的重点是电视频道与收视户的权限。收视户需通过专属STB或智能卡来取得授权，才能解开扰码（Scrambling）。除了加解扰外，CA也能接收控制用户的管理信息，包括用户名称、位址、智能卡号、账单等等，并搭配后端客户管理及账目系统来提供更个人化的加值服务。

CA的定址化功能虽能对频道及用户做收视控管，但对于个别节目的内容保护与授权力有未逮，DRM 采取的是许可证管理（License Management）策略，也是由数字内容发行商对原始档进行加密（一般采用128位元或156位元对称演算法），同时在添加的标头中加入作者、版本号、发行日期等版权信息。当用户想通过网络或直接从光盘中取得内容时，系统会自动检查有没有相应的许可证（License），认证的方式包括插入IC卡、 IKEY（一种USB接口的身份认证权限），或经由网络认证服务起来认证其账号、密码。

基本上，SVP技术是一种以硬件为基础的安全方案，提供加密、传输和接收内容及关于如何通过安全通道使用内容的规则。其硬件核心IC只需不到20万电路闸，并在其上运作一个安全软件堆叠。

在硬件方面的主要单元可分为：

接收广播信号，并将其转换为数字传输串流的前端（front-end；FE）芯片，即调谐器（tuner）和调变/解调变器（modulator/demodulator）；

后端芯片包括电视解码器/编码器（NTSC/PAL decoder/encoder）、MPEG-2 Transport、MPEG-2 MP@ML或HL解码器、微处理器、绘图芯片、音频处理器、音频DAC、视频DAC；

DRAM/SDRAM、Flash等存储、电源元件及其他标准离散元件。

更高端产品还会整合安全芯片、调制解调器（modem）或家庭网络芯片，以及可录像的硬盘（HDD）。下图为支持加入硬盘的数字录像机（DVR）功能的STB解码芯片方块图。

在软件部分则包括操作系统和即时操作系统（RTOS）、提供互动功能的MHP等中介软件（Middleware）及应用软件接口（API），以及电子节目表（EPG）等应用软件或条件式接取（Conditional Access；CA）安全功能。接口上则需要支持安全性模组（POD module）、共同接口（CI）、智能卡（smart card/reader）、高速接口（USB、IEEE 1394及序列ATA）等。

数字电视机顶盒通过网络接口模块选择频道，并进行解调和和信道解码处理，输出MPEG-2多节目传输流数据，送给解复用器，解复用器从MPEG-2传输流数据中抽出一个节目的已打包的视音频基本流（PES）数据，包括视频PES，音频PES和辅助数据PES，解复用器中包含一个解扰引擎，可在传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰，解复用器输出的是已解扰的视音频PES。视频PES送入视频解码器，取出MPEG-2视频数据并对其解码后，输出到模拟编码器，编码成模拟视频信号，再经视频输出电路输出。音频PES送入音频解码器，取出MPEG-2音频数据并对其解码，输出PCM音频数据到音频D/A变换器，音频 D/A变换器输出模拟立体声音频信号，经音频输出电路输出。

从前面的对机顶盒系统组成和工作原理的介绍，让我们初步认识了机顶盒的构成，对各个功能模块的认识，软硬件的组成，使我们能更好地选择测试项目。按照嵌入式测试的一般过程，我们把测试分为2个阶段，实验室测试和场地测试，即模拟仿真测试和成品测试。重点在实验室测试，而这个的重点又在产品的软件功能和硬件的性能参数指标。具体如下：