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NGB视频点播系统关键技术及其标准化研究

摘要: 随着广电三网融合规模化推进和公众日益强烈的按需点播要求,下一代广播电视网(NGB )视频点播系统需要满足面向多屏终端,支持大规模、分布式部署,统一频率资源管理,高QoS 保障,可运营,可管理的运营要求。为突破现有视频点播系统的限制,本文通过分析研究国际视频点播标准ISA 、NGOD 及IPTV 的优缺点,并结合中国NGB 和有线网络运营商的需求,提出了NGB 视频点播系统架构;

并针对现有视频点播问题,开展技术攻关,在充分考虑已部署的成熟技术和技术发展趋势的基础上,研发NGB 视频点播关键技术,对视频点播业务的开展具有重要的指导意义。

关键词: NGB 视频点播 架构 关键技术

0 引言

视频点播即根据用户的需要播放相应的视频节目,从根本上改变了用户过去被动式看电视的局面。视频点播具有非常鲜明的特点,即可以实现媒体服务提供者和消费者之间的互动,能根据用户的选择提供内容广泛的多媒体服务功能,使用户在得到高质量数字多媒体服务的同时,可以自由地选择视频节目。

随着广电三网融合规模化推进和公众日益强烈的按需点播要求,NGB 视频点播系统需要满足面向多屏终端,支持大规模、分布式部署,统一频率资源管理,高QoS 保障,可运

营,可管理的运营要求。为突破现有视频点播系统的限制,

在较短时间内,以自有技术和较低的代价,在有线电视网络上进行视频点播系统升级和建设,实现全省及全国视频点播系统之间的互联互通,提升产业规模化竞争力,推进三网融合,并面向三网融合业务需求,针对现有视频点播问题,需要开展技术攻关,在充分考虑现有已部署的成熟技术和技术发展趋势的基础上,研究NGB 视频点播系统关键技术。

1 视频点播系统现状及分析

从当前应用情况来看,视频点播系统技术标准可以分为三类:1. 基于交互服务架构(Interactive Services Architecture)的技术标准,以下简称ISA ;2. 基于下一代视频点播服务基本架构 (Next Generation On Demand Video Architecture)的技

术标准,以下简称NGOD ;3. 基于IPTV 的技术标准架构。

本章对ISA、NGOD 及IPTV 这三类技术标准进行分析研究,总结其优缺点。1.1 交互服务架构(ISA)

ISA 是美国有线运营商时代华纳从1997年开始为以VOD 为代表的交互式服务提出的网络框架结构。其目的是通过提供统一开放的接口,实现不同厂家设备间的互联互通和业务互换。在图1中可以看到在ISA 架构中,将视频点播系统总体分为三个部分:1.用户机顶盒;2.头端系统;3.计费系统;制定了这三个大系统之间的连接接口,并且定义了头端系统中各子系统之间的接口。只要是符合其规定接口的系统,均可以快速的相互集成。

在ISA 架构的视频点播主要包括以下功能模块:1. 后台系统(Back Office)

后台系统包括业务管理系统(Business Management

System)和会话资源管理系统(Session&Resource Management System)两大子系统。业务管理系统主要完成增值应用的业务逻辑,可以实现任何地点任意节目的即时点播,提供在线扩容和冗余备份的功能,可以无缝的实现从少并发流到大量并发流的扩展。会话资源管理系统可根据终端的请求分配视频服务器资源、IPQAM路由资源,支持建立和维护终端和视频服务器之间的会话。

2. 视频服务器(Video Server)

视频服务器(VS)主要负责数字媒体的储存和播出,主要包括媒体流输出单元和媒体存储单元以及VOD 管理控制系统。视频服务器媒体存储单元即是指在视频服务器中的存储系统或外部存储中心。VOD 管理控制系统是整个VOD 系统管理与播出控制的核心,它将对系统中的所有视频服务器及连接、事件等进行控制与管理。

3. 应用服务器(Application Server)

应用服务器负责从业务管理系统获得基本的资产原始数据,然后根据商业运营的需要按不同的方式来组织媒体导航的结构和内容。

4. 媒体资源管理系统(Assets Management Server)

媒体资源管理系统,也被称为内容管理系统,作为整个VOD 系统节目的入口和VOD 系统资源的管理者,媒体资源管理系统(AMS)主要负责对整个系统内的所有媒体资产的元数据和生命期进行管理和应用。

5. 交互业务计费系统(Billing System)

交互业务计费系统支持与业务管理系统间的CBI 标准接口,负责对双向业务计费数据以及双向业务结算数据进行处理,具备与SMS 系统用户信息双向同步以及双向业务订购数

据的受理与维护功能。

1.2 新一代视频点播架构

(NGOD)

2006 年,美国COMCAST公

司提出了新一代视频点播服务的

基本架构NGOD,NGOD 系统结

构如图2所示。COMCAST 结合

以前发展VOD 业务的经验,针对

已有系统中存在的不同功能模块

间接口定义不明确,系统新增服

务费用昂贵,以及数字视频与网

络新技术不断发展的现状,广泛

吸收了Web 2.0 协议和CDN 技术等新技术,提出了面向下一代视频点播服务的系统架构。在这份新的技术方案中,COMCAST 公司计划提出一套开放的技术架构和可交换的功能模块。而且,这个结构足够灵活以实现可扩展、低费用及高效率,同时充分利用快速发展的存储及网络传输技术及相关软件技术。

在NGOD架构的视频点播主要包括以下功能模块:

1. 资产分配系统(Asset Distribution System)

在 NGOD 方案中有两种典型的资产:内容资产和元数据资产。内容资产一般来说是类似于MPEG 格式的内容数据文件。元数据资产与一个内容资产相关联,并描述内容资产的数据文件。资产分配系统负责将内容提供者上传的内容传输到有线电视运营商的媒体中心或前端系统中。一个资产分配系统包括一个或多个内容采集设备,这些内容采集设备将内容缓存下来,然后转发给资产管理系统。

2. 资产管理系统(Asset Management System)

资产管理系统从资产分配系统中接受内容资产和元数据资产。在实际的部署中,多任务的资产管理系统被用来提供层次化的资产管理和传输服务。一个广域的资产管理系统通过多个接口与内容分配系统相连,这些接口可以采用IP 组播传输方式,资产管理系统可以为多种不同类型资产提供统一的资产管理。

3. 直播源管理设备(Real Time Source and Real Time Manager)

在NGOD方案中,直播源管理系统被定义成管理直播源采集设备的管理模块。在方案中,系统将采集视频及其元数据通过相应的接口从直播源管理系统传输到资产管理系统中。

同时,视频文件本身从直播源直接传输到流服务器或是其他

的功能组件。

4. 鉴权服务器(Entitlement Server)

鉴权服务器为业务系统和运营商的计费系统提供抽象接口。鉴权服务器能够提供开放的接口给业务平台其他功能组件。运营商提供给用户唯一的认证ID,用户购买的请求会上传到购买服务器,同时购买服务器会和鉴权服务器进行通讯,以核对用户信息。用户上传请求后会首先传到购买服务器,然后购买服务器会立即转发给鉴权服务器,随后鉴权服务器会将信息传给计费系统。

5. 导航服务器(Navigation Server)

在NGOD方案中导航服务器是一个逻辑实体用来为点播服务抽象出资产导航信息,导航服务器提供导航菜单和相关应用说明给客户端。导航服务器需要从资产管理系统获取和更新信息。导航信息更新的响应时间是用户服务体验的关键。

6. 购买服务器(Purchase Server)

在 NGOD 方案中,购买服务器作为一个逻辑实体为购买和授权服务抽象出应用逻辑。购买服务器从其他的组件中获得必要的信息,例如:从鉴权服务器中获得的用户授权信息,购买服务器从客户端获得用户的购买请求。

7. 资产传输管理设备(Asset Propagation Manager)

资产传输管理设备专门负责管理资产管理系统和直播源系统等不同内容源到流服务器之间资产传输过程。资产传输服务策略主要有系统存储的大小以及内容复制情况决定。

8. 点播资源管理设备(On Demand Resource Manager)

点播资源管理设备专门负责配置和管理节目流资源,他能根据不同的策略动态选择流服务器和通过配置流传输资源。

9. 推流服务器(Streaming Server)

推流服务器用来将数字节目内容通过 HFC 网络传输给机顶盒的边缘设备。在一个典型的系统里,通常会部署多个流服务器在前端或者分布在网络中。

10. 会话管理设备(Session Manager)

会话管理设备用来辅助管理点播会话的生命周期。会话管理设备一个主要的功能就是通过与资源管理设备和网络功能模块协商获得必要的会话资源。

11. 条件接收系统(Conditional Access System)

条件接收系统负责整个业务系统的安全,同时支持在已

有的业务平台引入一个新的条件接收系统或是不同的前端。在一个典型的条件接收系统中,通过使用授权控制消息和授权管理消息,条件接收系统能够安全控制到数据包中的字节。

12. 网络资源管理设备(Network Resource Manager)

网络资源管理设备专门负责分配及管理网络传输资源。网络资源管理设备需要确认从推流服务器到边缘设备不唯一的路由。同时,为了分发网络资源的配置信息,网络资源管理功能被分成两个逻辑功能:网络资源管理和网络资源的分配。

13. 传输网络

传输网络用于将视频流传送到边缘设备上,潜在地通过一系列的网络设备,如加扰器。重在实现,传送视频流用到了各种传输网络,如以太网和ATM/SONET;在所有实例中,都是通过在传输网络上使用IP包来传送视频。当前主流技术是通过以太网使用IP的基本结构。特别是,请求内容是在推流服务器的输出上被MPEG SPTS运载和UDP/IP映射。可以使用来以太网交换和传输来将流从网络资源管理器传送到基于结构正确的边缘设备上。

14. 边缘资源管理器

边缘资源管理器负责分配和管理边缘设备上所需的资源,如QAM带宽(通过接口R6)。特别地,边缘资源管理器需要从那些为请求机顶盒提供服务的边缘设备上分配明确的QAM 资源。在从会话管理器特定会话来的资源请求上,边缘资源管理器需要确定边缘设备的使用,输入UDP端口和IP地址,输出频率和MPEG节目参数。边缘资源管理器的其它功能也包括带宽管理和服务质量。例如,为了支持动态添加内容到一个存在会话中,边缘带宽需要被添加到由相同QAM提供的会话中去。

15. 边缘设备

边缘设备的主要功能是接收从IP传输网络通过UDP/IP 传送过来的多MPEG SPTS,转成MPEG MPTS,并且产生QAM调制信号。边缘设备的其它作用还包括: MPEG PID重映射、PCR重新标记、统计多路技术、速率调整、多点传送交换(如交换广播)。

16. 网络管理系统

网络管理系统(NMS)负责管理架构中描述的数据转发器组件。管理包括错误侦测、状态监控和配置。当需要为这些接口定义适当的MIB时,常使用惯用的协议,如SNMP。在各种错误情况下,可以为关键的NGOD组件提供事件日志来进行更详细的诊断和分析。

17. 数据仓库

数据仓库负责对来自架构中各种组件(会话管理器和资源管理器)的点播统计数据进行收集、分析和记录。其功能的详细说明不在此说明书的范围之内。

18. 日志服务器

日志服务器(LS)负责从架构中各种组件上收集事件日志数据。为了进行诊断和事件跟踪,需要使用LS来提供详细的点播会话和资源信息的日志。

1.3 IPTV

1.3.1 国际电联(ITU)IPTV标准发展情况

国际电信联盟(ITU-T)于2006年4月起成立IPTV焦点组(FG IPTV)开始发起、协调和统一全球的IPTV标准化活动。在2006年7月至2007年12月的生命期内,FG IPTV的主要成果包括IPTV的定义和包含“IPTV业务需求”、“IPTV体系架构”和“IPTV业务流程举例”三个重要文档在内的21个文档。因为按照ITU-T的规定,FG(焦点组)不能够形成国际标准,所以ITU-T决定将FG IPTV所完成工作文档 (Working Document)输入到相应的研究组(SG),由各个研究组决定是否能够形成最后的国际建议,并成立IPTV GSI来对IPTV 相关的文档在多个SG(SG9、11、12、13、15、16、17、19)之间进行总体协调和推进。

IPTV系统按功能可划分为:内容提供功能,应用层功能,业务控制功能,内容传送功能,网络功能,终端用户功能和管理功能。IPTV系统功能框架结构见图3。

1. 终端用户功能:终端用户功能用于执行终端用户和IPTV系统间的协调功能。

2. 应用功能:应用功能用于终端用户功能去选择或购买具体的内容项目。

3. 业务控制功能:业务控制功能负责请求和释放网络和业务资源。例如它能够请求内容分功能分配内容分发和存储功能能力并请求网络功能为媒体流预留带宽。

4. 内容分发功能:内容分发功能通过网络功能将内容从应用功能提供给端用户终端功能。在业务提供过程之前或之中,内容首先从应用功能发送到内容分发功能,然后由内容分发功能提供相应的能力来实现端用户功能和所选择的内容之间的交互,例如回放控制等。

5. 管理功能:管理功能完成总的系统管理、状态监测和配置。

6. 内容提供功能:内容提供功能由拥有或被授权出售内容或内容资产的实体来提供(即内容、元数据和使用权的拥有

者)。

7. 网络功能:网络功能包括传送和控制功能,用于提供所需要的服务质量。

1.3.2 国内IPTV发展情况

中国通信标准化协会(CCSA)是国内通信行业IPTV标准的研究和制定机构。CCSA IPTV标准体系由12大板块组成,包括总体性标准、业务标准、信源编码标准、网络标准、安全类标准、管理类标准、互连互通标准、协议类标准、中间件标准、设备标准、服务质量标准和其他相关标准等,见图4。

1. 总体性标准

包括IPTV需求(场景描述、定义和术语、业务范围、安全业务、管理和服务质量等分类需求)、IPTV业务系统总体技术要求、IPTV业务网络模型和规划。CCSA已颁布YD/T 1654-2007《IPTV业务需求》、YD/T 1823-2008《IPTV业务系统总体技术要求》、YD/T 2015-2009《IPTV业务管理系统体系架构》、YD/T 2133-2010《IPTV媒体交付系统技术要求、场景和需求》等标准。

2. 业务标准

包括基本业务(视频点播、电视直播、时移电视等)、增值业务(个人录像、视频贺卡等)和附加业务(可视电话、视频监控、远程教学等)三大类。CCSA已颁布YD/T 2262-2011《IPTV业务导航系统技术要求》等标准。

3. 信源编码标准

包括IPTV视频编码、音频编码技术规范。CCSA IPTV 标准支持以下一种或者多种信源编码技术,涉及MPEG-2、

MPEG-4、H.264、VC-1、AVS。

4. 网络标准

分为业务层网络和承载层网络两部分。其中,业务层网络标准包括IPTV媒体交付网技术要求(CDN与P2P)、存储网络及设备技术要求、测试方法等;承载层网络标准包括城域网、接入网技术要求及测试方法等。CCSA已发布YD/T 1695-2007《IPTV对接入网络的技术要求(第一阶段)》、YD/ T 1920-2009《IPTV承载网络体系结构》、YD/T 2264-2011《IPTV系统的媒体交付系统——基于CDN结构》等标准。

5. 安全类标准

包括IPTV安全体系架构、数字版权管理、内容加密、密钥管理、播控安全、运营安全、接入认证安全、网络安全、设备安全等技术要求。CCSA已颁布YD/T 2261-2011《IPTV 业务安全体系架构》等标准。

6. 管理类标准

包括IPTV网络管理系统体系架构、MIB库技术要求、设备管理技术要求(含终端设备远程配置)、内容管理要求(总体技术要求、节目编号规则、元数据定义、媒体资产管理、内容检索系统及测试方法)、业务对运营支撑系统的需求、业务运营管理系统技术要求、系统计费要求(计费接口及测试)、编号规则(唯一性标志)、节目导航系统(EPG)技术要求等。CCSA已颁布了YD/T 1824-2008《IPTV终端管理系统体系架构》、YD/T 2016.1-2009《IPTV运维支撑管理接口技术要求第1部分: 业务系统》、YD/T 2016.2-2009《IPTV运维支撑管理接口技术要求第2部分:承载网络》、YD/T 2016.3-2009《IPTV运维支撑管理接口技术要求第3部分:终端》、YD/T 2265-2011《IPTV管理体系结构》等标准。

7. 互联互通类标准

包括IPTV视频编码转换技术要求、业务运营平台与内容运营平台接口规范、机顶盒与IPTV平台接口规范、IPTV系统设备间接口技术要求和测试方法等。CCSA已颁布YD/T 1696-2007《机顶盒与IPTV业务平台接口技术要求》、YD/T 1697-2007《IPTV内容运营平台与业务运营平台接口技术要求》等标准。

8. 协议类标准

包括IPTV媒体传输协议规范、内容分发协议、业务实现协议、系统文件格式等。

9. 中间件标准

包括中间件体系架构、IPTV机顶盒与平台之间的业务API定义、IPTV机顶盒API定义(机顶盒内部)。CCSA已

颁布YD/T 2259.1-2011《机顶盒与IPTV业务平台接口测试方法 第1部分:流媒体接口——集中式流媒体服务器方式》、YD/T 2260-2011《IPTV机顶盒中间件技术要求》、YD/ T 2263-2011《IPTV机顶盒浏览器编程接口技术要求》以及《机顶盒与IPTV业务平台接口技术要求(系列标准)》等。

10. 设备标准

包括终端系统标准、网络设备规范及测试方法。其中,终端涉及机顶盒、终端机卡分离、遥控器等;网络设备涉及流媒体服务器、EPG服务器等。CCSA已颁布YD/T 1655-2007《IPTV机顶盒技术要求》、YD/T 2017-2009《IPTV机顶盒测试方法》等标准。

11. 服务质量标准

包括业务体验(QoE)指标及分配方法、系统性能指标分配方法、承载网络QoS要求与分配方法。

12. 其它相关标准

包括IPTV与家庭网络、IPTV与数字广播电视、IPTV与手机电视、IPTV与IPv6的关系、远程供电和电磁兼容等。1.4 现有标准分析

时代华纳ISA架构,通过提供开放接口,实现了多厂商不同产品间的互联互通以及业务的可插拔,使得运营商不必依赖单一的厂商。但由于时间局限,它属于较早的点播系统架构,仅能支持VOD类型的业务;采用较早的CORBA技术,与新的Web2.0技术相比增大了集成开发工作量与成本;未采用CDN技术,较难满足网络大规模部署需求,容易造成视频数据传输瓶颈,影响终端用户的视频访问速度;业务在应用服务器中定义,对于BOSS 系统实现多业务捆绑营销等策略会造成影响,业务管理架构不能适应未来多业务运营的环境。总而言之,ISA架构有助于提高视频点播系统不同厂商Backoffice和视频服务器间的互联互通性,这是值得肯定的,但它无法满足互动电视平台多业务支撑、开放架构的进一步需要,如果在系统建设中照搬ISA架构,将会导致运营商投入很大成本的互动电视业平台缺乏可持续发展的能力。

COMCAST NGOD架构,优点:(1)吸收了ISA架构的优点,并进行了更细致的功能组件划分,采用了更新更先进的技术,如CDN技术、Web2.0技术,能有效提高系统先进性并降低集成与开发成本。(2)能够集成各种头端设备和终端设备,且它们能共享有线电视网络资源,保证视频点播系统跨系统、跨网络的实现;通过开放架构实现松藕合、高内聚, 满足各类第三方的开发要求。(3)能方便扩展增加内部和外部的新业务,同时采用低成本存储和流服务能力的扩充能灵活满足业务规模的扩充需求。缺点:目前NGOD标准还在制定中,缺乏详细的运营接口定义;采用传统的元数据注入ADI 接口,无法灵活支持多业务元数据的描述。

IPTV架构,组网方式仅限于IP方式,不能完全满足有线电视网络同轴电缆通道的需求,且相关标准尚处于研制阶段,无法指导有线电视网络部署、实践。

2 NGB视频点播系统架构研究

本章首先对国内拥有多年视频点播业务运营经验的有线电视网络运营商(包括东方有线、杭州华数、北京歌华及深圳天威)的交互业务需求进行了调研,在调研的基础上进行了NGB视频点播系统需求分析,最终研究并提出了NGB视频点播系统架构。

2.1 有线电视网络运营商交互业务需求分析

1. 音视频类交互业务需求(表1) 。

2. 信息类交互业务需求(表2) 。

3. 应用类交互业务需求(表3) 。

4. 娱乐类交互业务需求(表4) 。

5. 其他类交互业务需求(表5) 。

2.2 NGB视频点播系统需求分析

通过对有线电视网络运营商开展交互业务需求的调研,在分析研究ISA架构、NGOD架构及IPTV架构的基础上,总结NGB视频点播系统需求如下:

1. 在国家大力推进三网融合的背景下,NGB视频点播系统应支持对海量的、多种类、多格式媒体内容的集成、审核、分发、播出及认证、播出统计、计费等。

2. NGB视频点播系统应能同时服务于不同的终端用户,终端类型包含数字交互电视机顶盒、IP机顶盒、个人计算机、

手机和便携式移动通讯设备等。

3. NGB 视频点播系统应能满足终端用户在任意位置、任意时间观看丰富的电影、电视节目、网络视频节目以及用户自己创建的个性化内容的需求。

4. 体系架构应该是开放的、模块化的。模块化的各个功能部件都可以由多个设备供应商提供,并且不同设备供应商提供的设备可以共存于一个系统中。这既可以使运营商保持有足够的主动权和灵活性,同时也保证了引入新技术的便利性,因为某个部件有新技术、新产品可供使用,可以方便地更换这个部件。

5. 功能部件之间的接口应尽量采用国家、国际产业化的工业标准,优先选用成熟、高可靠的技术,并注重实用性。不同设备之间和不同厂商之间的接口必须清晰,在发生异常的情况下能够使技术人员快速高效地排查故障。

6. 系统可以很平滑地进行系统规模及业务的升级扩容;可以在体系架构内快速部署新业务。

7. 系统应可以支持大规模商业运营,能够以有限的现场技术人员运营和维护大规模的系统。

8. 系统能实现网络资源、设备资源的共享。9. 系统具备容错和负载均衡的能力。2.3 NGB 视频点播系统架构

由于NGB 视频点播系统应支持对海量的、多种类、多格式媒体内容的集成、审核、分发、播出及认证、播出统计、计费等,因此NGB 视频点播系统应包括媒资库、门户系统、AAA、流服务系统(媒体播出);同时需要边缘资源管理、流资源管理来实现IPQAM 资源、流服务资源的共享及平滑的升级扩容;采用内容分发技术,来提升系统内容分发交换的效率以及大规模商业部署运营的效率;采用会话管理来负责终端用户每次点播会话的管理,为用户提供高质量的QoS 保障;引入媒资运营系统,负责视频点播业务与内容的运营。

遵循上述原则,设计的NGB 视频点播系统架构见图5。NGB 视频点播系统包括媒资库(AM)、媒资运营系统(AO)、内容分发系统(CDN)、门户系统、计费认证授权功能模块(AAA)、流服务系统(SS)、会话管理(SM)、边缘资源管理(ERM)、流资源管理(VRM)、数据采集和日志系统等功能模块或子系统。NGB 视频点播系统外围系统包括内容提供方、业务运营支撑系统、DRM/CA 系统、网络管理系统。

2.3.1 系统功能模块

系统由11个功能模块/子系统组成:1. 媒资库(AM)媒资库通过远程网络(如卫星广播或IP 骨干)或其它方式,将内容提供商的内容采集到有线电视网络运营商;并对采集到的内容进行审核、加工,生成媒体资产包(包括元数据、媒体文件等)。

2. 媒资运营系统(AO)

媒资运营系统接收媒资库生成的元数据文件,进行业务包定义与管理,节目元数据的编排(包括节目与栏目绑定,节目与业务包绑定),实现业务包同步、EPG 模板管理、节目生命周期管理(节目上线、更新、下线)、业务包生命周期管理(上线、更新、下线)、内容发布控制、实时流注入控制以及元数据发布功能。

3. 内容分发系统(CDN)

内容分发系统包含中心内容分发节点和边缘内容分发节点,实现内容的接收及分发功能,将内容从有线电视网络运营商前端媒体库传输到最接近用户的边缘设备(边缘内容分发节点或流服务器)。

4. 流服务系统(SS)

流服务系统实现流服务功能,完成向终端推送用户所选

择的节目或流,流服务系统需支持本规范制定的内容编码格式、封装格式、传输格式。

5. 门户系统(Portal)

门户系统实现终端认证、终端业务导航功能并提供给终端点播控制参数与连接参数(包括会话管理功能模块访问地址等)。

6. 会话管理功能模块(SM)

会话管理功能模块完成终端与服务端之间的会话机制,实现各类互动点播的请求处理和会话保持功能,包括用户鉴权申请、资源申请、流服务申请、会话状态控制以及资源释放。

7. 边缘资源管理功能模块(ERM)

边缘资源管理功能模块实现边缘设备资源(EQAM)的管理功能包括流服务能力的管理、网络传输能力的管理,处理其他系统的资源申请,进行资源分配和资源释放。

8. 流资源管理功能模块(VRM)

流资源管理功能模块实现点播流服务资源的管理功能包括流服务能力的管理以及网络传输能力的管理,处理其他系统的流服务申请,进行流服务分配。

9. 计费认证授权功能模块(AAA)

AAA功能模块提供互动点播过程中的各类用户鉴权,针对互动点播业务进行细化的权限控制。针对按次付费类型的点播,收集相应的用户请求行为,并将其汇总后发送给业务运营支撑系统,以在业务运营支撑中进行批价和计费动作。同时提供用户在使用互动点播过程中的记录查询,满足个性化应用展现要求。AAA功能模块还负责媒资运营系统定义管理的业务包信息与业务运营支撑系统同步功能。

10. 数据采集功能模块

数据采集功能模块对用户操作的行为进行采集,采集可通过门户及流服务系统,对用户的访问与点播行为进行记录,并具备与外部系统的接口,对数据进行分析与处理。

11. 日志系统

日志系统对NGB视频点播系统各功能模块日志进行采集,主要用于错误诊断和事件跟踪。

2.3.2 系统间接口

系统间共有5类接口:

1. 媒资类接口

1) 文件注入接口(A1)

媒资库与内容提供商之间的接

口,通过文件注入的方式将媒资内容

从内容提供商注入媒资库。

2) 元数据交付接口(A2)

媒资库与媒资运营系统之间的接

口,将媒资库的媒体元数据信息交付

媒资运营系统。

3) 元数据发布接口(A3)

媒资运营系统与门户系统之间的

接口,将门户系统需要的元数据信息

从媒资运营系统传输到门户系统。

4) 内容发布控制接口(A4)

媒资运营系统与内容分发系统之

间的接口,控制媒资文件从媒资库传

输到内容分发系统。

5) 实时内容注入控制接口(A5)

媒资运营系统与内容分发系统之

间的接口,控制实时内容注入内容分

发系统。

6) 业务包同步接口(A6)

媒资运营系统与AAA功能模块之

间的接口,实现业务包同步功能。

7) 元数据同步接口(A7)

媒资运营系统与媒资运营系统之间的接口,当媒资运营系统分布式部署时,实现媒资运营系统之间元数据信息的同步功能。

2. 内容分发接口(B1)

内容分发系统与流服务系统之间的接口,实现流服务系统需要的基本速率内容文件、倍速文件以及相关索引文件的分发功能。

3. 终端服务类接口

1) 终端开机定位机制

当终端通过EQAM获取点播流时,通过ServiceGroup 参数进行用户定位,每个用户发起点播时,终端必须向会话管理功能模块传送此参数,以便标识用户所在地域,控制流服务系统向覆盖用户区域的EQAM进行推流。

2) 终端会话接口(S1)

终端与会话管理功能模块之间的接口,S1描述终端向会话管理功能模块发起的点播请求格式,会话管理功能模块的回复结果;终端与会话管理功能模块保持的心跳命令;终端点播结束,终端发出退出点播指令。

3) 终端流服务接口(C1)

终端与流服务系统之间的接口,C1描述点播节目或码流从流服务系统通过边缘网络向终端推送的技术,包括IP传送方式、HFC传送方法。C1还描述了众多和流服务器间的播放控制接口,包括快进、快退、暂停等。

4) 终端门户导航接口(D1)

终端与门户系统之间的接口,D1描述终端激活、终端认证、终端从门户获取导航页面和终端点播控制参数与连接参数的交互机制。

5) 门户认证鉴权接口(D2)

门户与AAA之间的接口,D2描述门户为实现终端激活、终端认证,从AAA功能模块获取用户认证情况、订购信息、使用记录信息以及用户Token等相关参数的交互机制。

4. 会话、资源管理类接口

1) 会话授权接口(S2)

会话管理功能模块与AAA功能模块之间的接口,当机顶盒发起会话请求后,S2实现会话管理功能模块与AAA功能模块进行会话相关的认证控制功能、计费功能,以确保用户有足够的权限使用其申请的业务。

2) 会话边缘资源接口(S3)

会话管理功能模块与边缘资源管理功能模块之间的接口,当机顶盒发起会话请求后,S3实现会话管理功能模块与边缘资源管理系统进行网络传输资源的申请、分配功能;当机顶盒会话结束后,S3实现会话管理功能模块与边缘资源管理系统进行网络传输资源释放功能。

3) 会话流资源接口(S4)

会话管理功能模块与流资源管理功能模块之间的接口,当机顶盒发起会话请求后,S4实现会话管理功能模块与流资源管理系统进行流服务资源的申请、分配功能。

4) 会话流服务接口(S5)

会话管理功能模块与流服务系统之间的接口,当机顶盒发起会话请求后,S5实现会话管理功能模块与流服务系统的推流申请,包括向流服务系统传递推流目标。

5) 流服务资源接口(R1)

流服务资源管理功能模块与流服务系统之间的接口,R1实现流服务资源管理功能模块与流服务系统的交互机制,监控流服务系统当前在用资源情况和剩余资源情况,为机顶盒点播提供最优资源选择。

6) 边缘设备资源接口(R2)

边缘资源管理功能模块与边缘设备之间的接口,R2实现边缘资源管理功能模块与边缘设备的交互机制,监控边缘设备当前在用资源情况和剩余资源情况,为机顶盒点播提供最优资源选择。

5. 计费认证授权接口(E1)

AAA功能模块与业务运营支撑系统之间的接口,E1实现与BOSS进行用户数据和用度数据的同步,确保计费认证授权功能的实现。

3 NGB视频点播系统关键技术研究

视频点播系统包括终端、网络提供、业务提供、内容提供等多个方面,本章针对现有视频点播问题,开展技术攻关,在充分考虑现有已部署的成熟技术和技术发展趋势的基础上,从元数据、业务管理、内容管理、资源管理、门户导航、内容分发、媒体交付等多个方面开展NGB视频点播系统关键技术研究。

3.1 NGB视频点播系统元数据

NGB视频点播系统元数据是对NGB视频点播系统内以文本、数据、图形、图像、音频、视频、动画及其组合为表现形式的数字化作品和素材的内容元素及其关系、形式、相关使用规则、义务和其他事项的结构化描述,可以嵌入内容

元素或与之相关联。元数据是NGB视频点播系统进行数据传输交换的语义基础,其中最核心的是元数据格式定义。

目前国内媒资厂商广泛使用的元数据规范为CableLabs 内容资产分发接口规范(ADI规范)。ADI规范定义,媒资(Asset)由具体媒体内容和媒体元数据信息组成。

XML asset file

Content File 1

Content File 2

?

Content File N

Content File 1——N代表具体媒体内容文件,XML asset file代表媒体元数据信息文件。

媒体元数据信息文件采用节目包的概念总体代表一部影片的所有信息。一个节目包由节目包(Package)元数据和内容资产组成。内容资产由名称(Title)元数据、影视节目从属资产、剧照图片从属资产、预览片断从属资产等组成。每个内容资产包含元数据、从属资产、内容对象三项,其中从属资产可以有0个或多个,内容对象可以有0个或1个。每个元数据分为AMS 元数据和Application 元数据两种类型。见图6。

ADI元数据规范进行了节目特性元数据信息、节目实体元数据信息的层次划分,将节目实体内容划分为影视节目、剧照、预览片,非常适合VOD的应用场景,因此得到了广泛应用。

然而,在国家大力推进三网融合的背景下,NGB视频点播系统应支持对海量的、多种类、多格式媒体内容的集成。可服务于不同的终端用户,终端类型包含数字交互电视机顶盒、IP机顶盒、个人计算机、手机和便携式移动通讯设备等。在这样的需求下,ADI规范的不足便凸显出来,一方面,ADI 类型定义不足,难以支持多种类的媒体内容描述;另一方面,ADI对资产数量的限制,使得其难以支持多格式的媒体内容描述。

在充分考虑NGB元数据需求的情况下,元数据设计原则如下:

1. 吸取ADI规范的长处,进行了节目特性元数据信息、节目实体元数据信息的层次划分;

2. 详细定义节目类型并支持节目类型的灵活扩展;

3. 不限制实体内容数量,支持多格式媒体内容描述;

4. 详细的节目特性元数据信息定义;

5. 详细的实体内容元数据信息定义。

本文设计的NGB视频点播系统元数据结构图见图7。NGB视频点播系统元数据项总体上分为消息层元数据和内容层元数据;内容层元数据包括内容对象信息和内容实体信息,其中内容对象信息包括内容对象基本信息,内容对象特性信息(音频特性信息、视频特性信息、直播流特性信息等);内容实体信息包括内容实体基本信息、内容实体版权信息和内容实体具体信息(音频信息、视频信息、图片信息、直播流信息等)。

3.2 内容分发关键技术

在传统视频点播系统中(图8),CDN与视频服务器采取紧耦合方式,两者之间的接口由厂商的私有协议实现,侧重于内容基本速率文件的分发,当用户进行倍速操作时,由视频服务器对内容基本速率文件进行实时抽帧处理。但是,传统分发方式存在如下弊端:

1. 处理用户高倍数快进快退请求时,如32倍速,视频服务器需要以32倍的带宽向CDN调度才能满足实时抽帧要求,造成对运营商网络资源的巨大压力,进而影响用户体验。

2. 实时抽帧方式需要额外消耗视频服务器处理能力,而每台视频服务器的最大吞吐能力也会随着用户快进快退等操作的频率和热度而有所变化。运营商很难衡量采购的视频服务器性能到底如何。

3. CDN既负责存储又负责播流,CDN与视频服务器紧耦合,接口为厂商私有协议。如果运营商选择某厂商CDN后,视频服务器部署以及后续升级扩容都将被该厂商绑定,无法形成有效竞争,造成成本高昂。

为了规避上述缺点,本文重新设计了符合NGB视频点播需求的内容分发方式(图9)。流服务系统通过B1接口向CDN请求定位VOD内容,并向指定的服务器请求传输内容。同时,规范定义了CDN与视频服务器之间的开放接口。将VOD内容定义为三个子类:基本速率文件、倍速文件以及Index文件。其中,基本速率文件为注入CDN的原始内容文件。倍速文件为支持快进、快退以及n倍速播放效果的视频文件。Index文件是内容索引文件,其主要作用是将与基本速率内容文件和快进快退倍速文件等周边的衍生内容关联起来;另一个作用是将时间线与文件内容偏移量准确的描述出来,以便进行基于偏移量的访问。一个VOD内容必须包含基本速率文件、Index文件,可能包含一个或多个倍速文件。当用户正常速率观看节目时,视频服务器从CDN获取基本速率文件;当用户进行倍速操作时,视频服务器从CDN获取对应的倍速文件。

新的设计方式存在显著优势:

1. 倍速文件的引入不但大大降低了网络资源的消耗,而且使视频服务器能更专注于自身的播流能力。

2. 通过CDN与视频服务器的解耦,两者之间接口的开放,使得运营商在网络部署中能够选择多家视频服务器厂商的设备,形成有效竞争,降低采购及运维成本。

3. 采纳的B1接口是基于HTTP方式的接口。每次HTTP 请求都是一次性独立的会话,只需标准HTTP服务器即可支撑,开销较小,便于广泛推广。相反,如果采取端到端RTSP/RTP 方式,则需要专门的RTSP服务器,会话维持更为复杂。

3.3 终端定位关键技术

在基于IPQAM的视频点播系统中,视频点播系统除了需要了解终端进行信令交互的IP地址信息外,还需要了解终端、IPQAM部署的地域信息。当视频点播系统的部署达到一定规模后,如何设计技术方案灵活便捷地标识终端所在地域,以便控制视频点播系统向终端所属的IPQAM进行推流成为了技术难题。

当终端通过IPQAM获取点播流时,流服务系统需要知道服务终端所属区域的IPQAM的具体地址,以便将节目播送至指定IPQAM。本节设计的终端定位关键技术用于研究在VOD 视频点播类应用中获取标识终端所在物理位置的参数的过程。

本节通过设计ServiceGroup参数进行用户定位,每个用户发起点播时,终端必须向Session会话管理器传送此参数,以便标识用户所在地域,控制流服务系统向用户所管理的IPQAM进行推流。

本节设计,在IPQAM上需要为每个输出码流配置传送流标识符(transport_stream_id),其取值范围为0至65535;在IPQAM每个服务区域下所有广播频道中,可设置若干频点为主搜索频点,要求终端每次开机搜索这些频点对应的transport_stream_id,并从中解析ServiceGroup参数,实现定位过程。

终端还可通过互动认证方式实现搜索ServiceGroup参数的获取机制。

本节设计了基于DVB广播方式机顶盒区域定位流程图

(图10)和基于互动认证方式获取ServiceGroup参数流程图(图11)。

当终端通过IP方式获取点播流时,不需要实现搜索ServiceGroup参数的获取机制,此时ServiceGroup参数默认取值0。

3.4 门户导航认证

门户导航认证技术是终端通过D1接口实现终端激活、终端认证,终端从门户获取导航页面和终端点播控制参数与连接参数的交互机制的技术。

目前门户导航认证技术主要通过HTTP协议、HTML页面中特殊tag方式以及私有通信协议实现。由于XML良好的扩展性以及HTTP协议的通用性,采用XML over HTTP技术实现终端与门户交互的方法;但对于互动终端(存量机顶盒)由于终端能力限制无法解析基于XML over HTTP方式下发点播参数的,采用基于HTML页面中特殊tag方式实现终端与门户交互的方法。

从XML over HTTP技术以及HTML页面中特殊tag技术两方面开展门户导航认证技术的研究,研究内容包括:终端激活参数、终端登录认证参数、导航页面参数、点播控制参数、时移信息参数的传递。

由于NGB视频点播系统服务于不同的终端用户,终端类型包含数字交互电视机顶盒、IP机顶盒、个人计算机、手机和便携式移动通讯设备等,因此,需要设计统一的接入门户、统一的认证协议,能支持多种终端设备的无差异接入。3.5 点播会话管理

点播会话管理技术是实现终端点播申请发起、点播鉴权、点播网络资源申请与分配、点播流服务资源的申请与分配、点播流建立、点播结束申请、点播网络资源释放、点播流服务资源释放以及点播时长记录等一系列点播会话管理过程的技术。

点播会话管理技术研究共包括终端与会话管理功能模块之间的接口S1、会话管理功能模块与AAA功能模块之间的接口S2、会话管理功能模块与边缘资源管理功能模块之间的接口S3、会话管理功能模块与流资源管理功能模块之间的接口S4以及会话管理功能模块与流服务系统之间的接口S5共5个接口的技术研究。

点播会话管理接口示意图如图12。

其中S1描述终端向会话管理功能模块发起点播请求或点播结束请求的格式、会话管理功能模块的回复结果,以及终端与会话管理功能模块保持的心跳命令。S1接口采用RTSP 协议实现。

S2实现会话管理功能模块与AAA功能模块进行会话相关的认证控制功能、计费功能,以确保用户有足够的权限使用其申请的业务,并返回用户点播请求的播放列表信息。S2接口采用XML over HTTP协议实现。

S3描述会话管理功能模块向边缘资源管理系统进行网络传输资源的申请或释放的请求,以及边缘资源管理系统回复的网络资源分配或释放结果。S3接口采用RTSP协议实现。

S4描述会话管理功能模块向流资源管理系统进行流服务资源申请或释放的请求,以及流资源管理系统回复的流服务资源分配或释放结果。S4接口采用RTSP协议实现。

S5实现会话管理功能模块与流服务系统进行的推流申请,并向流服务系统传递推流目标。S5接口采用RTSP协议实现。

3.6 资源管理

资源管理包括流服务资源管理和边缘IPQAM资源管理,其中最核心的是边缘资源管理。资源管理接口示意图如图13所示。

流服务资源管理技术由流服务器通过R1接口向流服务资

源管理功能模块上报其负载状态信息

及心跳信息,采用XML over HTTP协

议实现消息传递。流资源管理功能模

块维护流服务器的状态信息,并通过

负载均衡策略选择流服务器向终端提

供流服务。

边缘资源管理技术包括IPQAM

通过R2-1接口向ERM注册上报资

源情况以及ERM通过R2-2接口分

配/释放IPQAM资源两部分。美国

Cablelabs边缘资源管理接口规范

(ERMI)对边缘资源管理技术进行了

详细定义,目前在IPQAM和ERM中

广泛使用。因此,选择ERMI边缘资

源管理技术进行研究。

IPQAM主要功能:接收流服务

器通过IP网络发送来的MPEG-2

TS over UDP码流,经复用、调制为

QAM信号后发送给终端。

ERM主要功能:管理并分配终端所请求的输入IPQAM IP端口的码流带宽以及输出QAM带宽。

R2-1接口主要功能:IPQAM向ERM上报状态信息,接口信令包括:注册信令、状态通报信令以及心跳信令。IPQAM状态信息包括:QAM名称、输入端口IP地址、QAM 带宽和RF参数以及UDP端口与QAM关系映射等。

R2-2接口主要功能:ERM分配/释放IPQAM资源。ERM分配IPQAM资源时向IPQAM发送的信息包括:UDP 端口号、IP地址、申请占用的QAM频点和节目号等。

3.7 流服务

流服务技术是实现流服务系统将用户所点播节目通过IP 网络推送至IPQAM或IP终端的推流过程以及终端与流服务系统间进行实时播放控制的技术,其关键技术包括码流推送方法和流控。

1. 码流推送方法

在广播电视行业,节目流编码通用的标准是MPEG-2,对于高清点播节目,采用的编码方式还包括MPEG-4,H.264以及AVS等。

在流封装方式上,MPEG-2系统标准有节目流(PS)和传输流(TS)两种数据流,其中PS通常用于DVD类存储,TS通常用于错误发生较多的场合。目前,大部分的内容提供

商,包括电视台、电影公司,主要的片源都是采用MPEG-TS 流封装格式,在广电领域,DVB采用的也是TS封装格式。

除PS和TS格式外,常用的封装格式还包括AVI、MOV 以及MKV。AVI由于在错误检测及修复、软字幕等方面与MKV存在差距,同时也不适于网络传输,目前已被逐渐淘汰。MOV是Quicktime的封装。MKV在流传输方式上和TS流最相近,通过时间戳管理视频和音频的同步,并提供了纠错和容错性,并且能够容纳多种不同类型编码的视频、音频和字幕流。但采用TS流能更好的和目前的系统兼容,TS流188字节的固定包长也更利于内容交换。

对于视频流的传输,通常采用UDP或RTP/UDP的方式,由于TS码流采用了固定长度的包结构,当传输误码破坏某一TS包的同步信息时,接收机可以在固定的位置检测它后面包中的同步信息,从而恢复同步,避免信息丢失。由于TS码流具有较强的抗传输误码的能力,且有线电视网络具有较好的信道条件,其传输可以采用UDP方式。

因此,码流推送方法定义了基于MPEG-2 TS over UDP 的方法,针对IP机顶盒,也可采用RTP等方式进行码流推送。基于MPEG-2 TS over UDP的码流推送方法中MPEG-2 TS 码流成帧格式必须符合《GB/T 17975.1-2010 信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码 第1部分:系统》中的规定,UDP数据帧格式必须符合《IETF RFC 768 ,User Datagram Protocol(UDP), 28 August 1980》中的规定。

2. 流服务控制

流服务控制指终端播放过程中进行的播放、暂停、快进、快退等操作。流控主要基于RTSP实现。

考虑运营商广告插播或用户连续剧播放等场景,流控过程中需要支持列表播放模式,当正常播放或反向播放到某文件的结尾或开头时,流服务系统需要按照列表内容,自动播放下一个或前一个节目,只有达到列表中第一个节目的开头或最后一个节目的结尾时,才需要通知机顶盒。

3.8 运营接口

运营接口为视频点播系统与业务运营支撑系统之间的接口,实现与BOSS进行用户数据和用度数据的同步,确保计费认证授权功能的实现。

在传统实现方式中,视频点播系统将所有的节目信息同步给BOSS,由BOSS进行节目批价和产品定义后再同步回来。

缺点:BOSS需要管理到每个节目,维护的资费信息量庞大,资费信息同步也很复杂。如将一部分影片价格统一由20元降为18元时的情形下,需要将所有影片的价格信息进行修改与同步。

为解决该类问题,设计业务包产品同步技术:视频点播系统将内容实体打包成业务包,管理业务包的生命周期(上线、下线及更新),当业务包信息发生变更时,视频点播系统内媒资运营系统将业务包信息同步给计费认证授权功能模块,计费认证授权功能模块将变更的业务包信息同步给业务运营支撑系统,业务运营支撑系统把同步过来的业务包经过营销策略后定价变成产品,再把产品同步给计费认证授权功能模块。

这样的设计策略实现了节目与产品分离;BOSS不需知道系统中的节目,只需根据宏观运营状况,定义出产品分类与资费。媒资运营系统不需关心每个节目的具体批价,而只是将节目按一定的运营策略打包为业务包,降低了视频点播系统与BOSS系统间的耦合度以及信息同步的复杂度。

4 NGB视频点播系统流程研究

本章描述NGB视频点播系统流程,包括内容发布流程、用户点播流程、用户时移流程以及业务包产品同步流程。

4.1 内容发布流程

内容发布流程(图14)描述新内容从内容提供方(CP)注入视频点播系统,并进行元数据交付、内容发布、运营数据同步、元数据同步和内容分发等处理的过程,具体步骤如下:

1. 文件注入:CP向媒资库(AM)发起文件注入请求,并在收到AM的成功响应后将内容通过约定的方式注入到AM;

2. 元数据交付:AM将元数据文件审核、加工后,通过A2接口将元数据文件交付给媒资运营系统(AO);

3. 内容发布:当需要向内容分发系统(CDN)注入点播文件时,AO向CDN发出内容发布请求,约定内容URL地址和协议(FTP、HTTP等协议),CDN通过约定协议从AM下载内容实体文件;当有实时内容需要注入CDN时,AO通过A5接口向CDN发出内容注入请求,CDN进行文件录制并进行响应;

4. 运营数据同步:AO通过A6接口同步业务信息包给AAA;

5. 节目元数据发布:AO通过A3接口将节目元数据信息发布至门户系统;

6. 内容分发:CDN收到流服务系统发出的内容传送请求时,把请求的内容发送给流服务系统。

4.2 用户点播流程

用户点播流程(图15)描述用户开机发起点播请求到用

户点播结束视频点播系统的处理流程,具体步骤如下:

1. 终端开机定位:终端开机后通过终端定位机制获取ServiceGroup 参数,实现定位;

2. 终端认证请求:终端开机后,通过门户向AAA 发起用户认证请求,AAA 对用户和终端设备进行校验,并生成NewToken(新的用户认证令牌)后,将认证结果通过门户返回给终端;

3. 终端鉴权请求:终端通过门户向AAA 发起鉴权请求,AAA 对用户业务权限进行鉴定后,将鉴权结果通过门户返回给终端;

4. 终端向会话管理发起点播请求:终端通过S1向会话管理(SM)发起点播请求;SM 根据点播请求,进行用户认证、网络资源请求、流资源请求等处理后,通过S5向流服务系统申请建流;流服务系统建流后,将建流结果通过会话管理返回给终端;终端收到建流结果后,即可以通过C1接口进行流服务申请及流控操作;在流服务过程中,终端分别通过S1、C1

与会话管理、流服务系统维持心跳;

5. 终端向会话管理发起点播结束请求:点播结束后,终端通过S1接口向SM发起会话结束请求;收到会话结束请求后,SM 通过S5接口向流服务系统发起会话结束请求,通过S3、S4接口分别向边缘资源管理、流资源管理请求释放资源;收到会话结束和资源释放结果后,SM通过S2通知AAA会话结束,通过S1向终端返回点播结束结果。

4.3 用户时移流程

用户时移流程(图16)描述用户开机发起时移请求到用户时移结束视频点播系统的处理流程,具体步骤如下:

1. 终端开机定位:终端开机后通过终端定位机制获取ServiceGroup参数,实现定位;

2. 终端认证请求:终端开机后,通过门户向AAA发起用户认证请求,AAA对用户和终端设备进行校验,并生成NewToken(新的用户认证令牌)后,将认证结果通过门户返回给终端;

3. 终端鉴权请求:终端通过门户向AAA发起鉴权请求,AAA对用户业务权限进行鉴定后,将鉴权结果通过门户返回给终端;

4. 终端向会话管理发起时移请求:终端通过S1向会话管理(SM)发起时移请求;SM根据时移请求,进行用户认证、网络资源请求、流资源请求等处理后,通过S5向流服务系统申请建流;流服务系统建流后,将建流结果通过会话管理返回给终端;终端收到建流结果后,即可以通过C1接口进行流服务申请及流控操作;在流服务过程中,终端分别通过S1、C1与会话管理、流服务系统维持心跳;在时移节目流服务过程中,当节目快退至节目开始位置或节目快进至当

前节目直播点时,流服务系统通过C1接口通知终端;

5. 终端向会话管理发起时移结束请求:时移结束后,终端通过S1接口向SM发起会话结束请求;收到会话结束请求后,SM通过S5接口向流服务系统发起会话结束请求,通过S3、S4接口分别向边缘资源管理、流资源管理请求释放资源;收到会话结束和资源释放结果后,SM通过S2通知AAA会话结束,通过S1向终端返回会话结束结果。

4.4 业务包产品同步流程

业务包产品同步流程(图17)描述媒资运营系统生成业务包后向AAA和BOSS同步的过程,以及BOSS将产品信息同步至AAA的过程。

在业务包同步过程中,媒资运营系统完成业务包的定义、更新或删除后,通过A6接口通知AAA进行业务包同步,业务包包括内容信息及指导价格信息;AAA接收到同步信息后,通过E1接口,通知BOSS系统由媒资运营系统生成的业务包信息。

BOSS系统将业务包与资费优惠信息进行绑定形成产品,通过E1接口与AAA同步。

5 NGB视频点播系统标准化研究

以促进视频点播系统的开放性和兼容性,促进系统间的互联互通为目标,在国家广电总局科技司组织指导下,广播电视规划院牵头,东方有线、华数传媒、歌华有线、深圳天威视讯、江苏省网以及中科院声学所、华为、思科、同洲、思华等单位参与下,结合有线网络视频点播系统开发和部署的需要,根据视频点播系统平台架构、系统组成、功能、业务流程及视频点播系统关键技术的研究成果,规范视频点播系统技术方案、接口及其协议,制定了行业标准GY/T 258-2012《下一代广播电视网(NGB)视频点播系统技术规范》;并根据元数据接口关键技术研究成果规范内容集成平台/内容提供方与有线网络视频点播系统进行媒体交换的媒体元数据文件格式、接口协议及传输格式,制定了行业标准GY/T 259-2012《下一代广播电视网(NGB)视频点播系统元数据规范》,形成了从产品到应用的完整成熟产业链,可有效降低视频点播系统建设成本,实现全省及全国视频点播系统之间的互联互通,提升产业规模化竞争力,推进三网融合。

北京歌华对标准的现网测试和应用表明,NGB视频点播系统技术优势明显,用户反映好,为支撑广电三网融合提供了重要的技术手段。

6 结束语

本文创新点在于:(1)分析研究了国内外视频点播标准ISA、NGOD及IPTV的优缺点;(2)结合NGB和有线网络运营商需求,提出了适用于NGB的视频点播系统架构;(3)针对现有视频点播问题,开展技术攻关,在充分考虑已部署的成熟技术和技术发展趋势的基础上,研发NGB视频点播关键技术,包括NGB视频点播系统元数据、内容分发、终端定位、门户导航认证、点播会话管理、资源管理、流服务、运营接口等关键技术。本文对国内视频点播业务的开展具有重要指导意义。

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