面向移動互聯(lián)網(wǎng)的廣電云視頻服務平臺的研究與設計

孫亮

摘要：文章講述了通過研究云計算、DRA內(nèi)容生產(chǎn)、高標清節(jié)目快速生產(chǎn)、多種編碼快剪與合并、媒資快檢等技術(shù)，搭建面向移動互聯(lián)網(wǎng)的云視頻服務平臺。該平臺由云媒資和云前端兩大系統(tǒng)構(gòu)成，項目方案基本涵蓋了在不同渠道中提供視音頻服務所需的所有重要環(huán)節(jié)。

關鍵詞：移動互聯(lián)網(wǎng)；廣電云視頻服務；服務平臺

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）20-0018-02

2011年10月20日，全國首個由政府主導建設的移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園區(qū)——廣州移動互聯(lián)網(wǎng)（越秀）產(chǎn)業(yè)園正式落戶越秀。三網(wǎng)融合的不斷推進將進一步加劇競爭，推動電信與廣電業(yè)務雙向進入，改變信息傳播、內(nèi)容和通信服務的方式，內(nèi)容為王、體驗為王的時代到來了。

如何適應社會的總體發(fā)展趨勢，融合云計算等先進技術(shù)并充分發(fā)揮自身的視頻服務優(yōu)勢，是廣電系統(tǒng)面臨的重要研究課題?；诖耍疚奶岢龅乃芯宽椖繎迷朴嬎慵夹g(shù)，提供以移動互聯(lián)網(wǎng)為主的可拆分的端到端整體解決方案，同時符合移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上服務提供商、平臺提供商的角色。作為服務提供商，上可接入CP、SP，下可接入平臺運營商；作為平臺提供商，上可對接服務提供商，下可直接向用戶提供服務。

1 云視頻服務平臺的總體設計方案

云視頻服務平臺主要由云媒資和云前端兩大系統(tǒng)構(gòu)成：（1）云媒資系統(tǒng)主要基于云計算技術(shù)，面向三網(wǎng)融合全媒體發(fā)展方向，將音視頻媒體內(nèi)容的業(yè)務統(tǒng)一構(gòu)建起來，對上游的內(nèi)容提供的SP/CP提供媒體的制作、存儲、管理和平臺的對接，對下游的各運營商提供編碼、內(nèi)容分發(fā)服務，為移動互聯(lián)網(wǎng)為主的媒體服務提供完整的解決方案。（2）云視頻前端系統(tǒng)是珠江數(shù)碼面向位于不同的網(wǎng)絡架構(gòu)，尤其為移動互聯(lián)網(wǎng)量身打造的媒體服務解決方案，該系統(tǒng)與云媒資系統(tǒng)對接，實現(xiàn)對廣電互動電視用戶的視頻服務，同時與廣電網(wǎng)絡BOSS系統(tǒng)對接，實現(xiàn)用戶的鑒權(quán)及繳費功能，同時還可以根據(jù)不同用戶終端在不同網(wǎng)絡條件下（如網(wǎng)絡帶寬較低），實現(xiàn)低碼率自適應調(diào)整，通過降低用戶收看質(zhì)量，保證視頻順暢播放。

廣電云媒資系統(tǒng)主要基于云計算技術(shù)，面向三網(wǎng)融合、多屏融合的全媒體發(fā)展方向，為互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)為主的媒體服務提供完整的視頻解決方案。云媒資系統(tǒng)對運營商（電信、移動、聯(lián)通等）形成的媒資的“服務云”，可以通過該平臺實現(xiàn)內(nèi)容的共享、編輯、管理等。系統(tǒng)將以數(shù)字化、數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡化為基礎的綜合性業(yè)務云處理平臺，按三層體系架構(gòu)設計系統(tǒng)功能模塊，主要分為廣電云內(nèi)容管理平臺、廣電云內(nèi)容生產(chǎn)平臺和廣電云內(nèi)容分發(fā)平臺三大服務平臺。

1.1 廣電云內(nèi)容生產(chǎn)子系統(tǒng)

廣電云內(nèi)容生產(chǎn)子系統(tǒng)主要面向內(nèi)容提供的SP/CP方提供“廣電計算云”（個性云媒資）服務。SP/CP方主要分為兩種：一種為擁有自己的媒資系統(tǒng)，另一種為只擁有版權(quán)內(nèi)容資源。擁有自主的媒資系統(tǒng)的SP/CP將通過云媒資系統(tǒng)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口進行廣電互動電視媒資系統(tǒng)接入，只擁有版權(quán)內(nèi)容的SP/CP方，將采用廣電云媒資系統(tǒng)的客戶端，進行接入。內(nèi)容生產(chǎn)子系統(tǒng)支持以下功能：

各類內(nèi)容源，除傳統(tǒng)介質(zhì)、高清磁帶需要1∶1的采集時間外，其余類型節(jié)目均支持文件直接導入系統(tǒng)，提高運行效率。

在采、編、存過程中，系統(tǒng)設計可以保留內(nèi)容源本身的多字幕、多音軌信息。

支持手動上載、自動批采集、集中控制等多種采集上載方式。

支持對標清、高清的文件或光盤實際使用需求，批量選擇入出點，僅采集所選片斷，兼容支持N制、P制及多個分辨率級別的內(nèi)容，采集效率不低于1∶1。

提供入庫任務處理、數(shù)據(jù)完整性校驗、視音頻軟件示波器、數(shù)字內(nèi)容自動技審、元數(shù)據(jù)繼承、預編目及素材整理、篩選等輔助功能。

系統(tǒng)支持采集視音頻文件時，超實時直接導入媒資系統(tǒng)，形成獨立模塊化作業(yè)；包括粗級編目、手動采集、批量節(jié)目信息導入、自動鎖定工作任務、批量化自動作業(yè)、自動技審等功能。

對于自動技審能夠自動識別視頻文件的黑場、雪花、靜幀、彩條等，能夠自動識別音頻的靜音、噪音等。自動技審可實現(xiàn)超實時審查。

該系統(tǒng)支持多種節(jié)目來源的采集，支持多種規(guī)格媒體，包括高標清、5.1環(huán)繞聲、多音軌、多種編碼、多種制式的信源和文件；多種介質(zhì)的方式，包括BATA磁帶、衛(wèi)星TS流信號、DVD、HD磁帶、藍光、P2、硬盤文件、數(shù)據(jù)接口等；系統(tǒng)上能通過手動或自動進行媒體的批量上載，并同時支持精確到幀的時間控制和上載過程中的媒體質(zhì)量檢測。媒體上載完成后，將進入編輯的節(jié)目制作環(huán)境。

SP/CP方只需要根據(jù)運營情況，即可進行服務能力的申請，無需花費大量資本投入媒資系統(tǒng)的建設，充分發(fā)揮各方優(yōu)勢。

1.2 廣電云內(nèi)容分發(fā)子系統(tǒng)

廣電云內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)面向各大運營商平臺，主要為移動網(wǎng)絡等各大運營商提供“廣電特色服務云”（媒資托管服務）的服務。傳統(tǒng)廣電的內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)只面向廣電內(nèi)部播出平臺提供服務，現(xiàn)在通過建立基于IP網(wǎng)絡的云內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)與各運營商、內(nèi)同提供商系統(tǒng)的對接，實現(xiàn)各類媒體資源的檢索、多格式、多編碼、計費、分發(fā)下載等服務?？梢酝瑫r為電視、電腦、移動智能終端等提供高質(zhì)量的媒體服務。

各運營商不需要為媒體業(yè)務建立大型的媒資管理系統(tǒng)，也不需要找各種SP/CP方進行內(nèi)容的集成，只需要根據(jù)運營要求，在內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)上檢索、提取相關的媒體內(nèi)容并連接到自己的運營支撐系統(tǒng)上，實現(xiàn)業(yè)務運營。

媒體發(fā)布的基礎建立在高效的檢索功能之上，實現(xiàn)對系統(tǒng)媒體進行各種處理和不同的發(fā)布方式。媒體可以通過多種途徑和方式來檢索和瀏覽，并可以同時用多種方式（如網(wǎng)絡、交互電視、移動通訊等）來發(fā)布媒體，為媒體資產(chǎn)擴展了新的發(fā)布渠道和新的用戶群，使已有媒體資產(chǎn)的利用者無限制地增加，大幅度地增加媒體資產(chǎn)的新價值。系統(tǒng)工作流程如下圖1所示：

圖1 系統(tǒng)工作流程圖

2 云視頻前端系統(tǒng)

云視頻前端系統(tǒng)是面向位于不同的網(wǎng)絡架構(gòu)，尤其為移動互聯(lián)網(wǎng)量身打造的媒體服務解決方案，該系統(tǒng)與云媒資系統(tǒng)對接，將分布式媒體服務的復雜數(shù)據(jù)計算與碼率控制構(gòu)建在“云”中，在終端方面，將全面支持機頂盒、PC、IOS智能終端（Ipad、Iphone）、Android手持終端、Windows Mobile智能終端的服務接入。云視頻前端系統(tǒng)由基于云計算的VOD分發(fā)子系統(tǒng)、自適應可變碼率子系統(tǒng)、時移子系統(tǒng)、安全子系統(tǒng)、云搜索子系統(tǒng)組成。

2.1 支持DRA音頻標準的媒資平臺

DRA編解碼算法是由廣州廣晟數(shù)碼技術(shù)有限公司自主研發(fā)、擁有我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)并居于世界先進水平的音頻編解碼技術(shù)。在移動互聯(lián)網(wǎng)的低帶寬上傳輸上，擁有其他音頻標準不可比擬的優(yōu)勢。

云媒資系統(tǒng)通過與廣晟數(shù)碼公司的合作與集成，最終搭建了一套完全支持DRA音頻的節(jié)目制作和媒體資源管理系統(tǒng)，是省內(nèi)唯一支持DRA音頻標準的媒資平臺。通過收錄、制作、配音、播出一體化的設計模式后，再通過統(tǒng)一集中的云存儲和共享的資源管理，目前系統(tǒng)已經(jīng)平滑支持針對DRA音頻編碼格式素材及節(jié)目的采集、編輯、合成、媒資存檔、內(nèi)容分發(fā)及推送等功能，打通了節(jié)目制作和發(fā)行的各個鏈條。

2.2 自適應可變碼率子系統(tǒng)

在移動互聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)絡帶寬的變化是不可避免的，如在電梯、地鐵、高速公路的環(huán)境中，經(jīng)常會出現(xiàn)視頻卡死的情況。為解決這個問題，我們在廣電云視頻前端系統(tǒng)集成了微軟的可變碼流自適應系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備以下功能：

無論內(nèi)容提供商提供哪種碼流文件，系統(tǒng)將按需自動轉(zhuǎn)換為多碼率（范圍在512k～1m之間）的符合格式要求的視頻流或文件同時存儲多個視頻服務器中。

當用戶終端發(fā)出請求，系統(tǒng)會先推送低碼率的文件保證流程播放，同時偵測用戶當前帶寬情況，最終根據(jù)它當前所處網(wǎng)絡環(huán)境情況，推送最適合用戶順暢播放適合的視頻碼流。

當用戶終端網(wǎng)絡不穩(wěn)定或惡劣時，系統(tǒng)將自能切換至低碼率視頻，保證當前用戶以低碼流格式流暢收看。

當劣化的用戶終端網(wǎng)絡狀況恢復后，系統(tǒng)將智能切換至高碼率視頻，保證用戶收看高質(zhì)量節(jié)目。

2.3 時移子系統(tǒng)

時移技術(shù)是直播系統(tǒng)與VOD系統(tǒng)的擴展。系統(tǒng)能夠讓運營商將指定的直播節(jié)目在前端進行不斷實時錄制，錄制后將節(jié)目內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榱髅襟w內(nèi)容進行存儲，通過與廣電BOSS系統(tǒng)的對接，實現(xiàn)用戶與該功能的關聯(lián)，并對用戶進行授權(quán)，達到使用戶可以看點播一樣進行直播頻道的收看，同時間可以對該節(jié)目進行快進、快退、停止暫停的操作，最終實現(xiàn)對時移業(yè)務的運營。

3 結(jié)語

平臺通過引入云計算技術(shù)，使原來僅面向有線電視用戶服務，升級至可面向移動終端用戶實現(xiàn)服務，大大提升了廣電網(wǎng)絡的市場價值和服務適應能力。在實現(xiàn)設計、改造過程促使廣電運營商從傳統(tǒng)單一的廣電網(wǎng)絡運營向多媒體及信息服務提供的轉(zhuǎn)型，同時帶動了上下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，整合產(chǎn)業(yè)多方面的資源。

參考文獻

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[A].武漢：2012中國數(shù)字廣播電視與網(wǎng)絡發(fā)展年會[C].2012：392-395.