數字電視機頂盒軟件自動測試系統的開發及應用

魏建軍

【摘要】當前，數字化機頂盒在家庭范圍內已經得到了很好的普及，如果繼續沿用以往手動調節、肉眼直觀判斷機頂盒輸出信息的方法，既不科學也不準確，還耗時耗力。基于此，本文將探析數字電視機頂盒軟件自動測試系統的開發及應用，旨在改善人們的生活品質。

【關鍵詞】數字電視機頂盒;自動測試系統;開發;應用

中圖分類號：G212? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.06.088

電視作為每個家庭的必需品，是人們用來消遣娛樂及獲取社會信息的重要途徑。數字化技術在改變電視的同時，也在改變著人們的生活，手動調節已經不符合當前的社會需求，也不能應對當下類目繁多的電視廣播接收標準，故而啟用自動測試系統就顯得尤為必要。

1. 數字電視機頂盒軟件自動測試系統概述

顧名思義，數字電視機機頂盒軟件自動測試系統指的就是以計算機為核心，在遠程操控指令下，對單向或雙向數字電視機使用的機頂盒進行統一性能評估和測試的軟件系統，該軟件系統具有高效率、模塊化、自動化、準確定位、24H測試等特征。該系統可以全天候的模擬各種用戶應用環境，展開反復測試，結合軟件自帶的遙控學習功能自動測試數字電視運行腳本，通過對多臺相同、不同芯片類型的數字電視機頂盒進行連續測試，分析測試信息，將其回傳到后臺的數據庫中，從而編制不同的測試報告，供專業人員優化和調整。

2. 數字電視機頂盒軟件自動測試系統的意義

機頂盒的運行穩定性直接關乎數字電視機系統的建設。如果機頂盒經常出現死機、無法正常播放等問題，必然會影響用戶的觀看體驗，增加電視廣播網絡運營商的工作壓力。在智能終端設備普及的當下，機頂盒的不穩定運行，會使人們進一步“去電視化”，加重人們對手機的依賴。當前在數字電視機頂盒軟件的開發測試中，大部分的機頂盒生產廠家、研發公司、相關廣電網絡公司等運營方，都會在軟件的開發測試中，采用人工編碼的方式來編寫運行測試腳本，用來對機頂盒系統展開測試，這些腳本相對簡單，只能對未出廠的機頂盒加以測試，或使用人工測試的方法對機頂盒實行檢測，無論是哪種檢測方法都存在局限性。

比如一名測試人員往往要對幾百個或上千個機頂盒進行測試，很容易出現疲勞測試，影響測試結果。測試腳本編寫需要較高的技術含量，而相關技術人員水平較低，最終測試腳本達不到預期效果，一旦測試中出現故障，將無法對故障實行跟蹤復現。面對這些問題，人們研發出了數字電視機頂盒軟件自動測試系統，以計算機為核心，在既定的遠程指令與設定好的運行程序下，對數據機頂盒軟件系統展開全天候不間斷的測試和調整，保障數字機頂盒的穩定運行，給用戶帶來更好的觀看體驗。與手機等智能終端相比，電視有著更佳的觀看效果，信號穩定，畫面更為流暢，為用戶帶來更佳的視覺體驗，為數字電視的推廣奠定良好基礎。

3. 數字電視機頂盒自動測試軟件系統的主要功能

3.1 區域控制

區域控制指的是對某個區域或全國乃至國外的相關要素分區，同時進行統一控制，打破傳統的行政區域控制模式，根據相關要素的自身差異，來劃分控制區域。

3.2 加減授權

加減授權指的是通過系統加密與發送解密指令，讓觀眾正常收看電視廣播節目。

3.3 級別控制指

級別控制指的是根據節目內容對某個或某一類型電視廣播節目予以等級劃分，設置相應的權限，讓觀眾根據自身需求及家庭狀況，選擇性地設置電視廣播節目觀看權限。

3.4 機卡配對

機卡配對指的是將智能卡插入機頂盒內，進行一配一、或一配多，使控制加解擾音視頻更為靈活。

3.5 郵件消息

郵件消息指的是對用戶下發Email，或使用OSD通知用戶。地震來臨前可向廣大用戶開啟地震通知，提醒廣大用戶盡快離家，前往安全地帶。

3.6 IPPV功能

IPPV功能指的是通過數字化電視機頂盒訂購某個時段節目或某個節目，根據觀眾需求做到靈活控制。由于該系統具有較佳的實用性，能夠在此基礎上實行拓展，從而為用戶定制個性化的觀看體驗。數字電視機頂盒自動測試系統能夠根據機頂盒芯片當前的工作狀態，快速對整個機頂盒的運行情況和工作模式加以反饋，便于后臺技術人員對用戶信息實行分析處理。

測試功能作為數字電視機頂盒自動監測的重要功能，其不僅需要對機頂盒的網絡運行狀態加以監控，還需對機頂盒芯片的信號接收狀態實行檢測，一旦發現機頂盒運行狀態存在異常，立即通過機頂盒的紅外線收發器、服務器串口、網絡通信等對機頂盒的工作狀態進行檢測和調試，利用機頂盒的檢測網口和系統反饋的信息數據結果，分析機頂盒的運行狀態，精準定位工作故障，保障機頂盒的穩定運行。

4. 數字電視機頂盒軟件自動測試系統的特征

4.1 單雙向模式

數字電視機頂盒有單向模式和雙向模式兩種，數字電視機頂盒軟件自動測試系統的檢測原理是借助自動化檢測，實現檢測系統與機頂盒芯片間的鏈接，因為機頂盒檢測設備簡單，市場價格較低，采購便利，利于大范圍的推廣和使用。同時，該機頂盒能夠互換數字芯片，依據機頂盒安裝方案來對數字測試系統加以調整，確保數字測試模塊、接口的規范性，實現運行與檢測系統的有序對接，為監測系統的穩定運行創造良好的硬件條件。

4.2 自動遙控運行模式

數字電視機頂盒軟件自動測試系統多采用自動遙控運行模式，檢測指令借助紅外線及網口對機頂盒實行自動化遙控，并利用信號發射器、信號接收器完成機頂盒系統的測試。

4.3 反復測試

在數字電視機頂盒軟件自動測試系統開發應用中，技術人員需要實行反復測試，根據測試分析結果來分析系統運行效果，憑借機頂盒網絡信息傳輸方式的探究，制作相應的特殊檢測軟件，同時研究網絡模塊數據的運行方式，及時將運行過程中的問題反饋到檢測系統后臺，快速找出解決辦法，對整個被檢測系統實行升級優化。

4.4 數據記錄

數字電視機頂盒軟件自動測試系統具有數據記錄功能，可對機頂盒的運行數據進行記錄和調控，利用數據調控功能，監測機頂盒，將機頂盒的相關運行數據記錄到系統后臺的數據庫中，便于技術人員的調取和研究。

4.5 靈活多變

數字機頂盒不同的測試方式，在測試結果和數據反饋上是相同的，無論是切換頻率，還是改變測試對象，都是為了對整個機頂盒的正常運行狀態加以調控和檢測。

4.6 遙控學習功能

在機頂盒軟件檢測中發揮了無可替代的重要作用，系統通過遙控學習功能，對機頂盒的整個操作模式予以記錄，并根據記錄數據，生產各個版本的測試軟件，從而實現數字電視機頂盒檢測配置的一體化。

5. 數字電視機頂盒軟件自動測試系統的研發

5.1 組成部分

數字電視機頂盒軟件自動測試系統的組成分為軟件部分和硬件部分，其中，軟件包括：高清電視機、機頂盒、自動測試系統服務器、RS232串口線、IP網絡電源開關控制器、PCI串口擴展卡、分配器、紅外遙控消息收發器、RF線、HDMI線等，硬件包括機頂盒制定輸出控住模塊、指令執行模塊、故障信息輸出模塊、測試模塊、IP網絡電源開關、紅外遙控消息收發器控制、系統配置管理、測試結果收集模塊、故障分析模塊等。

5.2 系統設計思路

為滿足自動測試系統單機運行環境要求，及網絡運行環境要求，選擇網絡版數據庫時使用MSSQLServer系統平臺，單機數據庫使用MSAccess小型數據庫，這兩款產品都具有移植性強、兼容性好的特點，相互間可無縫轉換。在操作界面，由于MSSQLServer系統平臺和MSAccess小型數據庫都是微軟公司的產品，因此在設計界面，應以Windows標準和使用習慣作為設計基礎，注重系統界面顯示的層次結構，且確保操作系統的風格、布局、外觀、操作方法簡單上手，易于理解，要求所有輸出數據直觀明了，一目了然。

5.3 主要實現方法

技術人員要將測試系統的指令執行模塊與提示語目標嵌入到機頂盒的程序代碼中，數字電視機頂盒軟件自動測試系統平臺可通過紅外遙控信息收發器或模擬遙控器將機頂盒的測試過程進行記錄。在實際使用中，工作人員將機頂盒的相關配置測試好后，就可以啟動按步驟測試或隨機測試，利用模擬遙控器或紅外遙控信息收發器輸送執行指令，機頂盒接受信息后，執行并輸出相關信息，經由串口或網口端回傳到測試系統平臺，完成對機頂盒運行數據的收集、分析、整理，之后生成測試報告。

5.4 數字電視機頂盒自動測試系統模塊設計

硬件設備配置管理模塊的設計。硬件設備配置管理模塊的設計包含串口控制設備配置信息管理、紅外遙控消息收發器設備管理、IP網絡開關設備管理三部分。其中，串口控制設備配置信息管理指的是串口基本配置管理，串口基本信息保存在系統配置的INI文件中，相關的配置內容有停止位、波特率、串口端口、停止串口顯示、十六進制接收、十六進制發送、自動保存接收、自動清空串;紅外遙控消息收發器主要是以USB接口連接電腦，對機頂盒遙控器發出的每一項紅外遙控碼予以接收，利用串口或網口控制機頂輸送測試指令，或跟蹤學習紅外線遙控消息收發器實行操作記錄，在學習后自動保存測試軌跡，自動生成測試腳本;IP網絡開關設備管理中的IP網絡電源開關共有6路插座接口，各個插座接口都可以電源排插等方式擴展出多個電源口，供數字機頂盒使用，根據用戶的個性化需求，用戶還可以對每路開關的間隔時間加以自定義，以此來對用戶的開關機使用進行模擬測試。

系統基礎信息配置模塊的設計。其一，測試人員基本信息。包含測試人員姓名、部門、職務、職稱等，記錄在被測機頂盒的信息表中，一旦某款機頂盒在運行中存在系統問題，檢修人員會對測試人員實行追溯詢問，找出故障原因。其二，生產廠家基本信息。包括機頂盒出廠時間、生產廠家名稱、質檢人員信息、聯系人及電話等。生產廠家信息被收錄是便于檢測人員在測試結果中，找到機頂盒生產廠家，就機頂盒存在的與系統不匹配的部位實行硬件優化升級，維持機頂盒平穩運行。其三，機頂盒基本信息，包含機頂盒型號，盒號、CA版本、軟件版本、生產廠家信息、測試員信息等，便于測試人員調整自動監測系統環境及運行方式。

測試信息配置模塊的設計。其一，測試欄目管理，包含對應控制鍵值、測試欄目名稱等，被收錄到機頂盒信息表中，便于工作人員查詢機頂盒測試欄目，根據測試欄目數量及種類，判定機頂盒性能。其二，自動學習操作記錄。數字機頂盒軟件自動測試系統自帶的學習功能，可以自動學習軟件本身攜帶的控制發射器及機頂盒控制器發送的指令，學習完畢后，系統會自動生成所需測試的運行腳本，測試人員完成測試，無需手動編寫運行腳本，節約工作時間。其三，控制特征碼配置。其分為兩個部分，其中一個配置內容是直接嵌入到機頂盒的編碼程序中，另一個配置內容借助自動測試軟件編入系統后臺數據庫，依據機頂盒運行測試中的反饋指令特征碼，自動在數據庫中完成匹配，從而得到機頂盒運行測試中的各種狀況。其四，控制鍵值管理。測試系統通過紅外遙控信息收發器學習機頂盒遙控鍵值數據，同步記錄到后臺數據庫中，在測試中，模擬運行環境，管理虛擬遙控器鍵值。

自動測試控制與監控模塊設計。其一，機頂盒的控制指令發送。系統根據已經編寫好的自動測試腳本，模擬運行環境，對機頂盒輸送各種控制指令，完成機頂盒的控制測試。其二，機頂盒控制指令接收。機頂盒攜帶的控制指令接受模板位于機頂盒應用軟件的子模塊，其在收到測試系統指令后，會同步執行指令，將控制指令通過網口和串口輸送到自動保存控制模塊，再經過控制信息自動分析處理模塊，分析接受指令，并運行。其三，自動保存控制信息。該模塊由三部分組成，第一個部分會把串口反饋的信息自動保存，第二部分會將發送指令信息自動保存，第三部分會把測試信息結果信息自動保存，信息在儲存后會自動輸送到控制信息自動分析處理模塊中，完成分析處理。其四，測試運行監控狀態。該模塊由三部分組成，第一部分主要負責監控實時接收信號，當儲存信息超出存儲限制后會自動清除信息，第二部分主要統計機頂盒測試，監控系統運行狀態，第三部分主要是監測系統所需計算機資源在運行中的資源釋放，以保障自動檢測系統的穩定運行。

測試結果分析與保存模塊的設計。其一，控制信息自動分析處理。其指的是依據自動保存控制信息模塊自動保存的信息，依據控制特征碼自動匹配的處理模塊對自動保存信息實行分析處理，生成檢測報告，供檢測人員分析。其二，測試結果查詢。檢測人員可以利用檢測報告查詢到機頂盒的各項測試欄目內容、測試運行故障、測試人員信息，便于檢測人員“追本溯源”，解決各項問題。其三，測試結果報表打印。控制信息自動分析處理模塊生成的檢測報告，實行報表打印，便于檢測人員處理分析、攜帶轉移。

6. 數字電視機頂盒軟件自動測試系統的優化措施

6.1 規范系統流程控制

數字電視機頂盒軟件自動測試系統的應用分為通信接口初始化、運行腳本讀取、性能測試過程、測試結果、記錄及處理、生產報告等流程。在實際應用中，測試人員先要根據機頂盒基本信息來測試選項配置，選擇測試標準、測試腳本文件、網絡IP地址、串口地址，這些基本信息都調試完畢后，才能啟動測試系統，測試系統在啟動后，會先對程序及面的基本配置信息實行初步判斷，通過后，會打開通信端口，按照配置選項對待測機頂盒和測試儀器間的通信連接加以確認，同時對測試儀器進行初始化，測試儀器初始化的目的是確保檢測儀器配置與測試要求吻合，將前次儀器配置對測試的影響降到最低。

測試儀器初始化完畢后，才可以讀取測試運行腳本文件，運行腳本文件應根據程序設計的標準格式來編寫腳本，以保障測試程序的正確識別，判斷運行腳本格式是否符合要求。控制程序根據運行腳本指令信息控制機頂盒接收頻率及寬帶配置，之后借助網線輸送控制指令對SFU信號調制模式、頻率及強度加以配置，從而獲得準確的運行數據，生成檢測結果。

6.2 大網升級測試

為了滿足客戶需求，需要對機頂盒展開大網升級，相應的也要對數字電視機頂盒軟件自動測試系統進行軟件更新、測試、修改、確認，根據大網升級方案，展開軟件修改或軟件更新，隨后測試人員需到用戶端完成現場測試，判斷升級后的機頂盒能否滿足用戶需求，解決之前的系統缺陷，并現場測試機頂盒性能，確認用戶需求，用戶確認無誤后，工作人員再次確認升級后的軟件并不存在缺陷問題，之后由開發工程師將升級后的軟件提交給配置工程師完成編譯，提交給測試部門展開詳細測試，全面測試編寫好的自動測試系統，確認重新編寫的軟件能否在不更換機頂盒的情況下使用，如果可以，工作人員應再次向客戶確認新的系統能否滿足客戶需求，確保用戶運用的軟件與測試部門運行的測試軟件一致。

7. 結語

綜上所述，數字電視機頂盒軟件自動測試系統的開發及應用能夠確保數字電視的長期穩定運行，以計算機為統一測試，更為符合當前的社會發展趨勢，能夠為用戶帶來更好的觀看體驗，滿足用戶的個性化需求，從而大力推動數字電視的發展。

參考文獻：

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