IPTV集成播控平臺建設(shè)解析

1、IPTV集成播控平臺建設(shè)解析楊國和1，張少波2，劉曉敏 3，李平4廈門廣播電視集團，福建廈門，中國，361000【摘要】作為傳統(tǒng)電視業(yè)務(wù)和電信寬帶互聯(lián)網(wǎng)新興業(yè)務(wù)的結(jié)合體，IPTV包含了傳統(tǒng)電視和互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)特性，是目前三網(wǎng)融合的熱點業(yè)務(wù)；作為IPTV業(yè)務(wù)的運營主體，IPTV集成播控平臺是整個IPTV產(chǎn)業(yè)鏈的核心。本文將對IPTV集成播控平臺建設(shè)中涉及的關(guān)鍵技術(shù)與讀者做一個分享與探討?！娟P(guān)鍵詞】IPTV；三網(wǎng)融合；廣播電視；集成播控；The analyse of the construction of IPTV broadcasting control platformYang Guohe,Zh

2、ang Shaobo,Liu Xiaomin,Li PingXiamen Media Group Xiamen city, Fujian province,PRCAbstractAs the combination of classical tv business and emerging e-business of telecom broadband, IPTV which contains related features of classical tv and Internet, is the hot business of triple network convergence. As

3、the main part of IPTV business operations, IPTV Broadcasting Control Platform is core of the whole IPTV industry chain. In this essay, the author will discuss the key technologies related to the IPTV Broadcasting Control Platform. Keywords-IPTV; Triple Network Convergence; Radio & Televsion; Broadca

4、sting Control Platform1 引言根據(jù)國務(wù)院關(guān)于印發(fā)推進三網(wǎng)融合總體方案的通知（國發(fā)【2010】5號）、國務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)三網(wǎng)融合試點方案的通知（國辦發(fā)【2010】35號）、國務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)第一批三網(wǎng)融合試點地區(qū)（城市）名單的通知和廣電總局關(guān)于三網(wǎng)融合試點地區(qū)IPTV集成播控平臺建設(shè)有關(guān)問題的通知（廣局【2010】344號）的文件精神，廈門成為首批進行三網(wǎng)融合的12個試點城市之一，試點城市的集成播控平臺建設(shè)是三網(wǎng)融合第一階段具有標志性意義的重要任務(wù)，該重擔就落在了廈門廣電集團的身上。在集成播控平臺的技術(shù)規(guī)劃建設(shè)過程中，涉及到了許多與傳統(tǒng)廣電制作播出業(yè)務(wù)技術(shù)未曾涉及的技術(shù)

5、領(lǐng)域的要點難點，于是在此做個總結(jié)與各位讀者分享。2對比：IPTV服務(wù)與其它電視服務(wù)的異同IPTV服務(wù)到底是什么？廣電總局就此給出的定義是：IPTV服務(wù)就是通過固定通信網(wǎng)的專用傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?，針對電視機終端開展的具有QOS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）保障的信息網(wǎng)絡(luò)視聽服務(wù)。2.1 服務(wù)對象：電視機終端與傳統(tǒng)的廣播電視的服務(wù)對象相同，IPTV的服務(wù)對象是電視機這個大終端。而電視機這個大終端的服務(wù)對象，實質(zhì)上主要就是為群體的共同休閑時間提供服務(wù)，群體內(nèi)部的體驗分享是這個服務(wù)的核心。與之相對應(yīng)的，原本的互聯(lián)網(wǎng)電視由于其顯示終端顯示器的大小限制，原本大多是作為個人休閑的服務(wù)工具；但

6、是值得注意的是，隨著現(xiàn)如今的PC顯示終端的不斷增大、越來越多的電視機終端與PC的連接性兼容，于是互聯(lián)網(wǎng)電視的覆蓋終端、服務(wù)對象也會逐步與IPTV同質(zhì)化。服務(wù)對象指向了大屏幕終端，于是，這就對IPTV服務(wù)所提供的內(nèi)容質(zhì)量提出了明確的技術(shù)要求。Table 1. SDTV video coding standard表1. 標清節(jié)目視頻編碼參數(shù)視頻編碼主流編碼格式編碼速率模式CBR分辨率PAL:720576,704576,544576,480576,352576幀率PAL:25FPS編碼速率范圍1.52.5Mbps亮度空間4：2：0編碼等級Main Profile 3.0 3.1 4.0 4.1音頻編

7、碼MPEG-1 Layer2MPEG-2 AAC采樣率32KHz、44.1KHz、48KHz編碼速率范圍32Kbps384Kbps聲道單聲道、多聲道，支持立體聲封裝格式MPEG2TS over IP(UDP)傳輸支持組播/單播Table 2. HDTV video coding standard表2. 高清節(jié)目視頻編碼參數(shù)視頻編碼主流編碼格式編碼速率模式CBR分辨率1080i:19201080,:1280720,960720幀率PAL:25FPS編碼速率范圍1080i:8Mbps720p:6Mbps亮度空間4：2：0編碼等級High Profile 3.0 3.1 4

8、.0 4.1Main Profile 3.0 3.1 4.0 4.1音頻編碼MPEG-1 Layer2MPEG-4 AAC (5.1聲道)Dolby AC-3 (5.1聲道)采樣率32KHz、44.1KHz、48KHz編碼速率范圍64Kbps2000Kbps聲道單聲道、多聲道，支持立體聲封裝格式MPEG2TS over IP(UDP)傳輸支持組播/單播2.2 傳輸分發(fā)網(wǎng)絡(luò)：封閉的具有QOS保障的IP網(wǎng)絡(luò)廣電總局在這里用三個關(guān)鍵字嚴格定義了IPTV服務(wù)內(nèi)容由播控平臺到最終用戶之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)。封閉：為IPTV服務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)提供內(nèi)容服務(wù)的IPTV播控平臺是要實行嚴格準入制度，即在IPTV服務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)

9、傳輸分發(fā)的內(nèi)容服務(wù)是可管可控、可以找到具體責任方的。QOS保障：在目前普遍的用戶端接入帶寬的限制下，最終用戶體驗中IPTV對互聯(lián)網(wǎng)電視最大的優(yōu)勢。顯示終端小一些，就算是要多人分享，讓大家克服一下也是可以忍受的；但是，內(nèi)容獲取的便利性、內(nèi)容服務(wù)過程中由于目前網(wǎng)絡(luò)帶寬限制導(dǎo)致的中斷、清晰度降低等等這就是互聯(lián)網(wǎng)電視相對于IPTV最大的劣勢。IP網(wǎng)絡(luò)：這很好理解，IP網(wǎng)絡(luò)由于其成本上的優(yōu)勢，已經(jīng)成為如今最為普遍的傳輸應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)有的趨勢是，有越來越多的應(yīng)用已經(jīng)轉(zhuǎn)向或者是將要轉(zhuǎn)向IP網(wǎng)絡(luò)，這是大勢所趨。IPTV集成播控平臺的核心任務(wù)就是上連內(nèi)容服務(wù)、下連分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。于是，傳輸分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的特征必然也就決定了I

10、PTV集成播控平臺內(nèi)容與傳輸分發(fā)網(wǎng)絡(luò)對接的傳輸分發(fā)接口定義。2.3 區(qū)別與融合：IPTV與互聯(lián)網(wǎng)電視、網(wǎng)絡(luò)電視在目前的技術(shù)條件下，其實互聯(lián)網(wǎng)電視與網(wǎng)絡(luò)電視之間的區(qū)別已經(jīng)越來越小，所差的不過是個使用方便性問題，所以此處與IPTV的對比就將這兩者作為一個整體來考慮。單純就用戶端的體驗來看，IPTV相對于這兩者最大的優(yōu)勢就是IPTV服務(wù)是依托專有的傳輸網(wǎng)絡(luò)的，用戶所獲得的內(nèi)容服務(wù)具有一定的QOS保障：可惜，帶寬的進一步提高是必然的，而隨著帶寬原來越便宜、越來越寬，IPTV的QOS保障漸漸的就沒有優(yōu)勢可言了。相對于互聯(lián)網(wǎng)電視、網(wǎng)絡(luò)電視而言，IPTV領(lǐng)先的優(yōu)勢也就是再保持個5年，如何利用這個時間差鞏固I

11、PTV的用戶群、構(gòu)建IPTV服務(wù)的優(yōu)勢地位，這也是IPTV集成播控平臺建設(shè)必須考慮的。說一千道一萬，IPTV與互聯(lián)網(wǎng)電視、網(wǎng)絡(luò)電視最大的區(qū)別就在于IPTV集成播控平臺是由廣電部門負責、宣傳部門指導(dǎo)的。而廣電在節(jié)目內(nèi)容的制作、管控上的經(jīng)驗、優(yōu)勢是不可能在短期內(nèi)被超越的。因此，IPTV集成播控平臺就要充分考慮如何將廣電原有的優(yōu)勢內(nèi)容充分發(fā)揮、生產(chǎn)出更多的適合IPTV雙向服務(wù)的節(jié)目內(nèi)容產(chǎn)品分發(fā)到各個運營商的傳輸分發(fā)網(wǎng)。3 IPTV集成播控平臺建設(shè)要點IPTV集成播控平臺是一個龐大的系統(tǒng)工程，以下文字將就著IPTV集成播控平臺在IPTV服務(wù)體系中的地位與作用具體分析IPTV集成播控平臺的各個系統(tǒng)模塊組

12、成與分工作用。3.1 核心功能：實現(xiàn)對IPTV節(jié)目從播出到用戶端到端的管理IPTV集成播控平臺是IPTV服務(wù)體系的核心業(yè)務(wù)，它負責連接上游IPTV內(nèi)容服務(wù)平臺、下游傳輸分發(fā)網(wǎng)絡(luò)平臺，是實現(xiàn)對IPTV節(jié)目內(nèi)容從播出到用戶端到端管理的核心業(yè)務(wù)模塊：終端用戶所要求、所能使用的IPTV服務(wù)內(nèi)容都必須經(jīng)過IPTV集成播控平臺，有了IPTV集成播控平臺的把關(guān)，這些內(nèi)容就是可管可控的內(nèi)容。監(jiān)管接口內(nèi)容服務(wù)平臺IPTV集成播控平臺網(wǎng)絡(luò)傳輸分發(fā)系統(tǒng)用戶終端內(nèi)容注入產(chǎn)品注入產(chǎn)品分發(fā)產(chǎn)品分發(fā)用戶數(shù)據(jù)管理其他集成播控平臺Figure 1. The I/O interface of IPTV Broadcasting

13、Control Platform 圖1. IPTV集成播控平臺系統(tǒng)輸入輸出接口示意3.1.1 內(nèi)容原材料獲取加工：連接上游內(nèi)容服務(wù)平臺內(nèi)容管理系統(tǒng)模塊主要功能為IPTV集成播控平臺提供接口接受其他內(nèi)容服務(wù)平臺的內(nèi)容，同時完成向其他IPTV播控平臺、IPTV傳輸網(wǎng)絡(luò)注入內(nèi)容的功能。提供接口接受其他IPTV集成播控平臺、IPTV內(nèi)容服務(wù)平臺下發(fā)的內(nèi)容、內(nèi)容編排、內(nèi)容打包、產(chǎn)品定義等數(shù)據(jù)。將傳統(tǒng)廣播電視內(nèi)容服務(wù)商提供的傳統(tǒng)直播內(nèi)容編碼轉(zhuǎn)換為適合IPTV服務(wù)的內(nèi)容：除了轉(zhuǎn)換試點地區(qū)原有的廣播電視直播內(nèi)容（同時生成供IPTV點播服務(wù)使用的點播內(nèi)容素材）之外，目前大部分的IPTV集成播控平臺亦集成了衛(wèi)星接

14、收轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)。提供本地IPTV集成播控平臺內(nèi)的內(nèi)容元數(shù)據(jù)管理、海報管理、媒體文件管理和內(nèi)容編排的功能。將本地的IPTV成品內(nèi)容注入到其他的IPTV集成播控平臺，或者直接注入最終用戶之前的IPTV傳輸分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)容導(dǎo)入接口監(jiān)管接口內(nèi)容分發(fā)接口內(nèi)容管理系統(tǒng)內(nèi)容編輯接口Figure 2. The CMS module of IPTV Broadcasting Control Platform 圖2. IPTV集成播控平臺系統(tǒng)內(nèi)容管理系統(tǒng)模塊示意3.1.2 內(nèi)容原材料加工打包：生成提供給用戶的最終產(chǎn)品該部分功能由產(chǎn)品管理系統(tǒng)模塊、EPG（Electronic Program Guide，電子節(jié)目向?qū)В┕?/p>

15、理系統(tǒng)模塊、DRM（Digital Rights Management，數(shù)字版權(quán)加密管理）系統(tǒng)模塊共同配合完成：在特定的運營場景里，DRM系統(tǒng)模塊也可暫時省略。產(chǎn)品管理：實現(xiàn)對IPTV集成播控平臺內(nèi)部的各種內(nèi)容進行打包、計價形成可訂購產(chǎn)品；實現(xiàn)對產(chǎn)品的生命周期管理；實現(xiàn)產(chǎn)品套餐管理，創(chuàng)建產(chǎn)品套餐、為產(chǎn)品套餐定義基本產(chǎn)品和附屬產(chǎn)品。簡而言之，產(chǎn)品管理系統(tǒng)就是制定用戶收費的標準。EPG管理：負責管理最終用戶所見到的電子節(jié)目指南頁面，即引導(dǎo)用戶購買、使用IPTV集成播控平臺內(nèi)容產(chǎn)品的產(chǎn)品目錄頁。該模塊實現(xiàn)對EPG頁面的制作、管理，并負責將最終的EPG節(jié)目信息分發(fā)到為用戶提供最終服務(wù)的EPG服務(wù)系統(tǒng)節(jié)

16、點。DRM管理：本模塊提供了對內(nèi)容元的加密與密鑰管理功能，即內(nèi)容數(shù)字版權(quán)保護管理系統(tǒng)，需要在終端設(shè)備集成DRM客戶端，以便于協(xié)同認證鑒權(quán)計費服務(wù)配合完成密鑰授權(quán)功能。實際上由于目前在國內(nèi)的IPTV系統(tǒng)內(nèi)并見不到DRM管理的成功實施案例，所以在目前的IPTV集成播控平臺建設(shè)中都沒有實施該模塊，可留待將來有需要的時候再加入該模塊。內(nèi)容導(dǎo)入接口監(jiān)管接口內(nèi)容分發(fā)接口產(chǎn)品管理系統(tǒng)DRM管理系統(tǒng)EPG管理系統(tǒng)Figure 3. The product manufacturing modules of IPTV Broadcasting Control Platform 圖3. IPTV集成播控平臺系統(tǒng)產(chǎn)品

17、生產(chǎn)系統(tǒng)模塊示意3.1.3 最終產(chǎn)品分發(fā)到各個渠道：連接下游分發(fā)網(wǎng)絡(luò)這是IPTV集成播控平臺核心功能模塊里面所涉及技術(shù)領(lǐng)域與傳統(tǒng)廣電業(yè)務(wù)有較大不同的部分，該部分的系統(tǒng)服務(wù)要求有這樣的特色：海量數(shù)據(jù)多用戶、高服務(wù)質(zhì)量要求、服務(wù)請求易出現(xiàn)洪峰、要提供安全可信的內(nèi)容服務(wù)。這是典型的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)統(tǒng)一管理（相對概念上的統(tǒng)一）、要求QOS保障后的高負載業(yè)務(wù)。在傳統(tǒng)上，這是網(wǎng)絡(luò)運營商比較有經(jīng)驗、而廣電比較沒有經(jīng)驗的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。EPG服務(wù)：直接為終端用戶提供EPG瀏覽、交互服務(wù)。該業(yè)務(wù)模塊可以理解為一個專為IPTV業(yè)務(wù)訂購、獲取服務(wù)而設(shè)計的Web服務(wù)模塊，該模塊的系統(tǒng)負載會隨著IPTV用戶的增加而呈接近線性增長。

18、所以，該模塊的系統(tǒng)設(shè)計必須支持分布式部署、支持系統(tǒng)橫向擴展，可平滑擴展支持大規(guī)模用戶、支持高可靠性部署。認證鑒權(quán)計費服務(wù)：提供終端用戶的認證和業(yè)務(wù)鑒權(quán)功能，并接受處理來自EPG側(cè)的用戶訂購請求，可生成訂購話單。同EPG服務(wù)模塊，該模塊的系統(tǒng)負載會隨著IPTV用戶的增加而呈接近線性增長。所以，該模塊的系統(tǒng)設(shè)計也必須支持分布式部署、支持系統(tǒng)橫向擴展，可平滑擴展支持大規(guī)模用戶、支持高可靠性部署。用戶管理：進行終端用戶的開戶、銷戶、產(chǎn)品套餐轉(zhuǎn)換、產(chǎn)品訂購、產(chǎn)品退訂、產(chǎn)品狀態(tài)變更等管理，需要根據(jù)實際情況提供與網(wǎng)絡(luò)運營商的BOSS/CRM系統(tǒng)對接的接口。詳單轉(zhuǎn)換輸出模塊：負責收集、轉(zhuǎn)換、輸出系統(tǒng)的各種運營

19、數(shù)據(jù)，如用戶訂購記錄、觀看記錄、瀏覽記錄、開機記錄等。內(nèi)容導(dǎo)入接口監(jiān)管接口內(nèi)容分發(fā)接口EPG服務(wù)系統(tǒng)用戶服務(wù)認證鑒權(quán)服務(wù)詳單轉(zhuǎn)換輸出Figure 4. The product distribution module of IPTV Broadcasting Control Platform 圖4. IPTV集成播控平臺系統(tǒng)產(chǎn)品分發(fā)模塊示意3.2 外圍配套系統(tǒng)模塊在完成了IPTV集成播控平臺的核心功能之外，為了IPTV業(yè)務(wù)的正常運作與發(fā)展，必須補充相應(yīng)的功能系統(tǒng)模塊。3.2.1 系統(tǒng)運維安全保障鑒于IPTV集成播控平臺在IPTV產(chǎn)業(yè)鏈中的重要地位，IPTV集成播控系統(tǒng)的安全播出保障系統(tǒng)當然是整個

20、集成播控平臺的重要組成部分：安全播出是重中之重。監(jiān)看系統(tǒng)：由于整個系統(tǒng)采用IP方案，其監(jiān)看不同于傳統(tǒng)的SDI方式，因此一個行之有效的監(jiān)看系統(tǒng)顯得尤為重要，需要設(shè)計了多級級監(jiān)看，將整個鏈路的重要節(jié)點都納入監(jiān)看系統(tǒng)，可幫助值班人員明晰信號流程、快速判斷故障點、縮短故障處理時間。NMS（Network Management System，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)）：所有網(wǎng)元的提供配置管理、告警管理、性能統(tǒng)計等網(wǎng)絡(luò)管理功能。實際上，NMS可以提供IPTV集成播控平臺所有設(shè)備可用性、健康狀態(tài)通知管理；可以根據(jù)系統(tǒng)各個部位負載狀態(tài)，提前規(guī)劃合理的系統(tǒng)模塊擴容。由于IPTV傳輸分發(fā)網(wǎng)絡(luò)存在多個緩存節(jié)點的特性，網(wǎng)絡(luò)運營商

21、方面對予故障的容錯及處理的時間相對寬裕，但是基于廣電人對安全播出的敏感及責任，我們依然應(yīng)該致力于縮短故障時間，鑒于IPTV集成播控平臺與傳統(tǒng)總控播出的維護方式的極大不同，提高相關(guān)值班維護人員的計算機網(wǎng)絡(luò)水平與提高安全播出保障系統(tǒng)的故障偵測處理能力都是系統(tǒng)設(shè)計時要考慮到的要點。EPG服務(wù)系統(tǒng)用戶服務(wù)認證鑒權(quán)服務(wù)詳單轉(zhuǎn)換輸出產(chǎn)品管理系統(tǒng)DRM管理系統(tǒng)EPG管理系統(tǒng)內(nèi)容管理系統(tǒng)監(jiān)看系統(tǒng)NMS系統(tǒng)Figure 5. The operational maintenance and safety control module of IPTV Broadcasting Control Platform 圖5

22、. IPTV集成播控平臺系統(tǒng)運維安全保障模塊示意3.2.2 用戶數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計分析系統(tǒng)及增值業(yè)務(wù)就像本文之前分析的那樣，單純就用戶端的體驗來看，IPTV的QOS保障優(yōu)勢也只能再給IPTV業(yè)務(wù)帶來35年的業(yè)務(wù)優(yōu)勢，如何利用這個時間鞏固IPTV的用戶群、構(gòu)建IPTV服務(wù)的優(yōu)勢地位，這就是設(shè)計這部分功能模塊的主要目標了。比方說，IPTV集成播控平臺就是最天然的IPTV用戶收視數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)來源，收視率市場分析等相關(guān)增值業(yè)務(wù)是未來可以考慮進一步開展的業(yè)務(wù)：這些業(yè)務(wù)都是建立在需要對IPTV集成播控平臺的用戶訪問數(shù)據(jù)進行深入挖掘分析的基礎(chǔ)上完成的。故名而思義，數(shù)據(jù)挖掘就是從大量的數(shù)據(jù)中挖掘出某些有益的信息，對于我們的IPTV集成播控平臺來說，這些信息就是IPTV集成播控平臺產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品定價的依據(jù)；就是幫助我們以更全面的視角洞察用戶的需求、從而發(fā)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)增長點的根本依據(jù)。從這個角度來說，IPTV集成播控平臺的用戶數(shù)據(jù)才是最值錢的資產(chǎn)?？纯慈缃竦幕ヂ?lián)網(wǎng)新貴們都是以免費的核心優(yōu)勢業(yè)務(wù)來吸引大量的用戶，然