有線電視網絡直播IP化技術分析

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摘要：在當前融合媒體與大視頻發展的背景下，傳媒與視頻相關技術和業務在飛速發展、迭代，傳統廣電面臨諸多挑戰。為應對激烈的市場競爭，加快從傳統廣電向智慧廣電發展，亟需進行廣電網絡的IP化升級，加快IP化轉型。本文根據有線電視直播業務發展現狀，結合電視業務特征及需求，從系統架構、IP直播平臺方案幾部分介紹了有線電視網絡直播ip化演進路徑和實現方式。

關鍵詞：有線電視；互聯互通；服務模式

1引言

本文針對中國廣電的服務對象提出了相應的業務，并抽象出相應的能力，希望在未來的業務規劃上提供更多思路。在當前融合媒體與大視頻發展的背景下，傳媒與視頻相關技術正在飛速發展、迭代，傳統廣電面臨諸多挑戰。面對即將到來的5G時代，以及超高清內容制播和多融合業務（網紅直播、融合直播等）的需求，4K、8K、VR、AI等內容的出現對直播帶寬提出了更高的要求，現有的DVB頻點資源已無法滿足，客戶對終端機頂盒的多樣化升級要求越來越高，傳統的廣電制播流程及DVB直播方式已經無法適應日益更新的需求。目前，廣電雙向化、光纖化改造取得全面進展，城域網建設也頗具規模，具備開展IP化直播的網絡條件。同時，已建成的門戶、CDN、內容運營等系統能靈活改造接入IP化改造中，全IP化網絡直播的發展已是大勢所趨。

2架構現狀與IP化升級建設目標

當前，廣電電視平臺架構中數字廣播電視平臺僅能提供基于HFC網絡的直播服務，互動電視業務平臺僅能提供基于HFC網絡的點播服務，而IP視頻平臺主要提供基于IP網絡的點播服務，同時可服務內網用戶和外網用戶。全電視業務IP化，最合適的方向為通過IP化互動電視提供全終端的IP化收視功能。全電視業務IP化后，平臺架構如圖1所示。IP化互動電視提供全部基于IP的收視業務，包括直播、點播、時移、回看。此時，所有終端設備均通過IP網絡連接到IP化互動電視。在IP內網中，直播業務適合采用組播的方式進行，減少內網帶寬占用。直播業務采用組播方式以后，無論內網使用直播業務的用戶數量有多少，對網絡帶寬的占用只與網絡中傳輸的直播頻道數量相關。

3系統架構及功能

IP化互動電視直播頻道系統是以“電視機+機頂盒”為主要終端設備，通過公網或專網為用戶提供一種交互式電視體驗和多媒體服務的寬帶增值業務的可管理、可運營的系統。系統在整體邏輯結構上分為五層，即生產層、運營支撐層、業務應用層（管理層、服務層）、承載層和用戶終端，系統結構如圖2所示。運營支撐層實現整個系統中業務、用戶、設備的可管理、可監控。運營支撐層包括用戶管理、SP管理、服務管理、認證授權、計費支付及結算、直播質量管理、統計分析、機頂盒管理、DRM管理等。生產層實現與內容播控平臺對接，引入內容播控方提供的視頻直播內容，支持直播內容的同步、處理、存儲、審核等管理功能。生產層包括頻道信源、節目源編輯、內容管理、內容存儲、打點服務、非編服務。業務應用層提供管理和服務能力，支持IP直播編排、導航、播出、審核等管理功能，并提供AAA、內容分發、流控等服務，IP直播業務用戶所體驗的業務均在本層實現。業務應用層包括節目單管理、頻道管理、頻道播控、時移服務、單播服務、組播服務、快速切臺服務、直播導航服務等。其中，直播導航可以利舊互動電視平臺的統一門戶系統，單播推流可以利舊互動電視平臺的CDN系統。承載層主要基于寬帶網絡構建，包括匯聚層和接入層。匯聚層包括從業務接入控制點設備至業務層邊緣節點間的相關網絡和設備，主要實現各互動電視業務從具體業務網到用戶接入間的網絡承載。接入層指的是從用戶機頂盒到業務接入控制點間的相關網絡及設備，主要實現互動電視業務的接入，如FTTH接入、LAN接入、WLAN接入等。用戶終端是機頂盒等智能終端。互動電視用戶使用機頂盒，通過各種寬帶接入，在電視機上實現直播、時移業務。

4IP直播平臺方案

IP直播平臺實現業務管理功能，包括統一的運營同步與管理、直播內容管理、用戶認證鑒權管理、終端業務服務網關（終端門戶），支撐IP直播業務播控。IP直播平臺方案如圖3所示。CMS內容管理模塊完成內容的生命周期管理，提供直播元數據同步、注入、維護管理。主要功能包括支持對IP直播頻道、分組、欄目的創建、編排、管理和維護；支持對頻道、欄目及內容的查詢檢索管理；支持時移回看完整參數（頻道名稱、頻道ID和頻道技術參數）的配置管理；支持通過接口從廣電全業務平臺同步頻道信息，并能對頻道的技術參數進行配置管理；支持頻道EPG信息的導入、刪除、編輯和更新操作；支持頻道、欄圖2全電視業務IP化平臺系統結構圖圖3IP直播平臺方案目的編排和上下架。為支撐廣電IP直播、統一運營策略，運營管理系統（BMS）與廣電現有BOSS通過實時對接完成運營信息同步，同時系統能支撐IP直播的個性運營調整。系統與廣電現有BOSS同步的信息包括：用戶信息及狀態，同時支持同步、更新、刪除不同類型的用戶數據，批量用戶數據同步；群組信息管理，支持接收業務系統同步群組數據，更新、刪除群組數據；直播相關產品更新、刪除產品數據，訂購關系同步；支持接收業務系統同步、更新、刪除直播訂購關系數據；產品訂購，支持直播產品訂購、更新等。認證/鑒權/計費系統（AAA）提供用戶激活、認證、產品訂購/退訂、鑒權，以及計費請求，外部系統通過AAA的對外接口使用AAA所提供的認證、鑒權和計費服務。運營管理系統與廣電現有BOSS實時對接后完成用戶權限信息同步，供AAA系統支撐統一運營策略框架下的IP直播業務鑒權、認證和計費。終端業務服務網關是直播APK的中間層/后臺，支撐直播數據和門戶的呈現。

5網絡系統

IP電視規模部署項目主要建設一張高質量、高可靠的IP直播網絡，網絡中傳輸多路信源，網絡關鍵節點實現信號的切換。IP直播城域網主要完成組播信號的接收、切換和傳輸，實現省中心的組播信號通過各級網絡傳輸到IP終端。IP直播城域網設計分為城域信源層、城域核心層、城域匯聚層、城域接入層。信源層、核心層、匯聚層主要采用三層組播方式傳輸，接入層采用二層組播方式傳輸，網絡架構如圖4所示。IP電視平臺端到端業務監測系統由集中監測平臺和IP電視質量監測工具構成。IP電視質量監測工具通過探針的部署，獲取IP電視端到端各節點的關鍵指標，并將關鍵指標發送給集中監測平臺。集中監測平臺對收集到的關鍵指標進行統計、分析和關聯，實現端到端的質量監測、故障告警、故障診斷、質量分析評估等應用功能。IP電視端到端業務監測系統將以專業網管進行建設，系統建成后將與已建成的端到端業務故障診斷系統進行對接提供質量數據，實現全業務、全程、全網的端到端診斷體系。

6結語

本文根據有線電視直播業務發展現狀，結合電視業務特征及需求，從系統架構、IP直播平臺方案幾部分介紹了有線電視網絡直播IP化演進路徑和實現方式。目前，廣電從成本和業務的角度來考慮，未來IP化將是大勢所趨，新型業務的開展將更加迅捷，業務也將越來越互聯網化，各個廣電網絡公司也迎來了新的機會。

參考文獻

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作者：湯新坤 歐陽峰 朱里越 單位：國家廣播電視總局廣播電視科學研究院