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Saga de l'audiovisuel - Stress, Endurance, Performance

Saga de l'audiovisuel

Les tests non fonctionnels

De retour sur nos petits écrans, pour découvrir maintenant de quelle façon sont testés les aspects non fonctionnels de notre décodeur numérique.

Eh oui, notre équipement doit savoir afficher une chaine de télévision, il doit comprendre quand nous lui donnons un ordre avec notre télécommande, mais il doit être aussi capable de le faire vite, et de le faire bien.

On lui en demande beaucoup à cette pauvre petite boîte éléctronique.

C'est vrai, les testeurs ne sont pas toujours tendres avec leur décodeurs, mais c'est pour la bonne cause.

Tests d'endurance et stress tests

Dans cette catégorie, on ne teste plus les fonctionnalités à proprement parler du décodeur, mais la résistance du système lors de l’exécution prolongée d'une action ou de la répétition d'une action sur une longue durée.

On parlera d'endurance lorsque la charge imposée au système est relativement faible, et de stress lorsque celle-ci est importante au sens de la consommation de ressources.

Live statique

Ce test, d'endurance uniquement, consiste à laisser le décodeur jouer une chaîne en continu (la veille automatique doit être désactivée), et de vérifier que la chaîne continue d'être diffusée sur la durée spécifiée. Les exigences sur cette durée sont variables selon les fabricants, les décodeurs mais aussi en fonction de la catégorie de chaîne que l'on test. En effet, nous pourrons distinguer entre autres les cas suivants avec une consommation de ressources croissante :

  • Chaîne SD (Standard Definition) non cryptée (gratuite)
  • Chaîne SD cryptée (nécessitant un abonnement)
  • Chaîne HD (High Definition) non cryptée
  • Chaîne HD cryptée
  • Chaîne HD cryptée, avec enregistrement d'un programme sur une autre chaîne et timeshift sur la chaîne en cours

Plus la charge augmente, moins la durée exigée est longue. Par expérience, un décodeur devrait pouvoir jouer en continu un programme SD pendant 7 jours en continu sans rencontrer de problèmes, mais dans la pratique ce n'est pas toujours le cas et parmi les problèmes rencontrés par les équipes de validation, entre autre, freeze (image figée), redémarrage spontané, écran noir...

Le protocole ici est on ne peut plus simple, on démarre un ensemble de décodeurs sur la/les chaînes souhaitées en vérifiant l'image et l'audio, on vit sa vie sans y penser pendant la durée exigée, puis "on relève le mur", c'est à dire, qu'on constate l'état des décodeurs à l'issue de cette durée, nombre de OK, nombre de KO, description des KO. Dans la pratique, on vient jeter un œil tous les jours ou plus sur les décodeurs, car s'ils sont tous plantés après 20 minutes, aucun intérêt de poursuivre le test.

AC On / Off

Ici même principe de tenue du système dans la durée, mais l'action est plus agressive. Il s'agit de répéter la séquence : coupure d'alimentation / mise sous tension. En endurance, des séquences répétées de 10 minutes laissent normalement le temps à tous les décodeurs de finaliser leur séquence de démarrage. En stress, les séquences peuvent être très courtes de l'ordre d'une minute. L’intérêt étant de pouvoir valider le comportement du système lors de l’arrêt brutal des processus en court.

Ce test est stressant pour le software et le hardware, mais permet de détecter des défauts lors de la séquence de boot (démarrage) et d'évaluer la probabilité qu'une coupure de courant en utilisation terrain (sur le meuble télé du client) puisse entraîner une anomalie.

Zapping

Qu'est-ce qu'un zapping ? Ça ne sonne pas très scientifique ce mot. Un zapping est un changement de chaîne. Déclenché par l'utilisateur muni de sa télécommande, il s'agit de l'action la plus courante que doit effectuer un décodeur numérique. Il existe beaucoup de "zappings" différents :

  • Par appui sur la touche chaîne suivante, (P+ ou Next Channel pour les intimes) 
  • Par appui sur la touche chaîne précédente, (P- ou Prev Channel pour les intimes) 
  • Par navigation dans l'EPG (Grille des programmes ou Electronic Program Guide pour les intimes)
  • D'une chaîne SD à une chaîne HD et inversement
  • D'une chaîne cryptée à une chaine non cryptée et inversement
  • Avec un enregistrement en cours
  • Avec la fonctionnalité Pip (Picture in Picture qui consiste à afficher une autre chaîne que celle en cours dans un cadre)
  • ...

Tous ces zappings font appels à des fonctionnalités différentes et ont donc des comportements différents qui doivent être validés. L'action de zapping peut sembler anodine, mais est en réalité assez complexe, et mobilise également beaucoup de ressources au système.  Le schéma suivant illustre les actions mises en œuvre par le décodeur lors d'un changement de chaîne classique (P+) :

  • t1 : Temps d'apparition de la bannière d'information (info banner) ta : Temps d'apparition de l'écran noir de transition
  • t2 : Durée de l'écran noir de transition
  • tb : Durée d'affichage de l'info banner
  • Temps de zapping = ta + t3 , c'est à dire le temps écoulé entre l'envoi effectif de la commande de changement de chaîne par l'utilisateur et la lecture de la chaîne demandée.

 

Que l'info banner soit présente à l'écran ou non, on considère le zapping effectif dès que l'audio et la vidéo de la nouvelle chaîne sont joués. Le test de la fonctionnalité zapping est effectué au moyen de boîtiers infrarouges (certains sont maintenant bluetooth ou RF) programmables (voir Redrat ou encore IRTrans).

De la même manière qu'en live statique, le testeur programme sa télécommande pour répéter l'envoi de la commande de changement de chaîne à intervalle régulier sur une période donnée, puis vient relever l'état du mur de test à l'issue de la campagne (nombre de décodeurs toujours en zapping, nombre de décodeurs ayant rencontré un problème et description du problème).

Pour se faire une idée, en endurance, un intervalle entre deux demandes de zapping de l'ordre de 15 à 20 secondes est une valeur acceptable afin de laisser le temps au décodeur de déclencher puis de stopper l'ensemble des processus associés, le décodeur pouvant supporter cette charge sur de longues périodes (une à plusieurs semaines).

En stress, cette durée est réduite à environ 5 secondes. A cette cadence, le décodeur n'a pas le temps de charger tous les processus avant de devoir les stopper pour répondre à l'ordre suivant. Il est fréquent lors de ce stress test de voir des décodeurs échouer au bout de quelques heures seulement. Ce test est intéressant car il permet de simuler et d'analyser le comportement d'un décodeur par exemple lorsque l'utilisateur s'endort sur sa télécommande. Dans cette situation, le fabricant doit s'assurer que le système tienne la charge, ou à défaut qu'un redémarrage suffise à le relancer.

Tests de performance

Dans le cadre de la validation d'un décodeur numérique, il est intéressant de mesurer différents temps d'action du système selon les fonctionnalités demandées et de s'assurer qu'elles restent dans des seuils acceptables par utilisateur. Parmi ces mesures, on notera les :

Temps de zapping

Comme nous l'avons vu précédemment, la mesure s’effectue entre l'envoi de la commande par l'utilisateur et l'apparition (audio/vidéo) de la chaîne demandée. Pour effectuer cette mesure, le testeur calcule généralement une moyenne à partir d'un échantillon d'une dizaine de mesures effectuée manuellement. Il est difficile de fournir un critère d'acceptation général pour le temps de zapping tant les durées peuvent varier selon les produits et les fonctionnalités activées.

Temps de Boot / Veille

Ici même principe, on ne cherche plus la tenue dans la durée, mais "simplement" à mesurer les durées des différentes étapes de la sortie de veille, ou de la remise sous tension. Comme pour les temps de zapping, le testeur est à son bureau, devant son décodeur et sa télé et son chronomètre. Il démarre son chronomètre au moment précis où il remet le courant dans le décodeur, ou appuie sur le bouton "On", puis marque différents checkpoints temporels à des moments précis tels que : 

  • L'apparition du message "Démarrage en cours" sur le front panel (l'écran à affichage digital dont tous les décodeurs sont munis en façade)
  • L'apparition du logo sur le téléviseur
  • L'apparition du menu principal ou diffusion de l'audio et de la vidéo d'une chaîne.

Ces mesures sont également moyennées sur des échantillons d'une dizaine de mesures.

Conclusion

Une nouvelle fois, cette liste n'est pas exhaustive. Comme pour les test fonctionnels, beaucoup d'autres tests non fonctionnels et mesures de performances sont possibles, comme le chargement et la navigation dans les menus, chargement et navigation dans la grille des programmes, chargement et navigation dans le menu VOD (vidéo à la demande),...

Le but de ces tests est en quelque sorte de s'assurer que votre décodeur résistera à toutes ou, presque toutes les misères que vous pourriez lui faire subir.

Le dernier article de la saga traitera le sujet de l'automatisation des tests en télévision numérique.

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