海南移動(dòng)IPTV平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

莊海 張穎風(fēng)

【摘要】據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)，截止2019年2月，中國的IPTV用戶已經(jīng)達(dá)到2.67億，成為中國電視媒體傳播的最為重要的渠道之一;同時(shí)，IPTV也是三網(wǎng)融合、媒體融合的最為典范的業(yè)務(wù)典型，因此對于IPTV的管理建設(shè)和規(guī)范運(yùn)營成為了當(dāng)下最為重要的議題。本文依托海南移動(dòng)IPTV平臺(tái)的設(shè)計(jì)與建設(shè)，以三網(wǎng)融合政策及IPTV 集成播控總平臺(tái)相關(guān)規(guī)范文件為參考，研究IPTV相關(guān)技術(shù)規(guī)范、IPTV二級(jí)播控平臺(tái)的規(guī)劃建設(shè)和實(shí)施過程，為其他省市的移動(dòng)IPTV平臺(tái)的建設(shè)提供參考和范例。

【關(guān)鍵詞】IPTV電視;三網(wǎng)融合;技術(shù)實(shí)現(xiàn)

IPTV是廣播電視在新媒體領(lǐng)域的重要延伸，是一種交互式網(wǎng)絡(luò)電視，它結(jié)合了寬帶互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、電信網(wǎng)，利用電信傳輸網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)廣電內(nèi)容的優(yōu)勢，將傳統(tǒng)信息資源改造為網(wǎng)絡(luò)信息資源，為用戶提供更好的交互性體驗(yàn)和服務(wù)。我國自2010年三網(wǎng)融合試點(diǎn)以來， IPTV建設(shè)管理積極適應(yīng)信息化網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的大勢，實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，取得了積極成效。日前，全國IPTV用戶超過2.67億，IPTV已經(jīng)成為未來電視發(fā)展的主流。因此，在國家三網(wǎng)融合政策的支持和指導(dǎo)下，建設(shè)一個(gè)架構(gòu)規(guī)范、技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、維護(hù)方便、擴(kuò)展性強(qiáng)的播控平臺(tái)，不僅僅是廣電事業(yè)在新時(shí)代發(fā)展中的重要舉措，也是廣電事業(yè)發(fā)展的一條新途徑。

1. 海南移動(dòng)IPTV平臺(tái)概況

2018年5月，在海南三網(wǎng)融合協(xié)調(diào)工作小組辦公室指導(dǎo)下，由海南廣播電視臺(tái)、愛上電視傳媒（北京）有限公司和海南移動(dòng)公司三方合作的海南移動(dòng)IPTV項(xiàng)目順利推進(jìn)。三方協(xié)定嚴(yán)格按照國務(wù)院三網(wǎng)融合總體要求和國家廣電總局關(guān)于IPTV建設(shè)和管理的相關(guān)政策，海南廣播電視臺(tái)負(fù)責(zé)海南移動(dòng)IPTV集成播控分平臺(tái)的建設(shè)和管理，負(fù)責(zé)節(jié)目的統(tǒng)一集成和播出監(jiān)控以及電子節(jié)目指南（EPG）、用戶端、計(jì)費(fèi)、版權(quán)等的管理，所有內(nèi)容在海南IPTV移動(dòng)集成播控分平臺(tái)集成后，經(jīng)一個(gè)接口統(tǒng)一提供給海南移動(dòng)的IPTV傳輸系統(tǒng)。愛上電視傳媒（北京）有限公司負(fù)責(zé)全國電視節(jié)目內(nèi)容的提供。海南移動(dòng)公司負(fù)責(zé)IPTV節(jié)目信號(hào)的傳輸和分發(fā)。2018年11月30日，海南移動(dòng)IPTV業(yè)務(wù)上線試放號(hào)。

2. 海南移動(dòng)IPTV平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

海南移動(dòng)IPTV平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)是建設(shè)一個(gè)架構(gòu)規(guī)范、接口規(guī)范、流程規(guī)范、擴(kuò)展性強(qiáng)，節(jié)目內(nèi)容可管可控的播控平臺(tái)。根據(jù)三網(wǎng)融合的政策要求，海南IPTV集成播控分平臺(tái)按照廣電總局“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一組織”的要求進(jìn)行建設(shè)，采用中央與省級(jí)播控平臺(tái)分級(jí)架構(gòu)，并于海南移動(dòng)傳輸平臺(tái)進(jìn)行對接，將統(tǒng)一集成管控后的內(nèi)容下發(fā)至海南移動(dòng)傳輸平臺(tái)，是信號(hào)和內(nèi)容的匯聚和控制節(jié)點(diǎn)。如圖2-1所示，海南移動(dòng)IPTV平臺(tái)主要包含：直播信號(hào)源系統(tǒng)、信源監(jiān)看及控制系統(tǒng)、節(jié)目集成管理系統(tǒng)、EPG管理系統(tǒng)、用戶及計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)。

2.1 直播信號(hào)源系統(tǒng)

直播信號(hào)源系統(tǒng)整合海南IPTV集成播控分平臺(tái)所有直播信號(hào)并進(jìn)行集成管理，保障信號(hào)、路由有主備機(jī)制，符合廣電總局62號(hào)令關(guān)于安全播出的要求。按照接入海南IPTV集成播控分平臺(tái)的信號(hào)來源可分為四類：愛上總平臺(tái)下發(fā)的直播信號(hào)、海南本地的直播信號(hào)、衛(wèi)星信號(hào)、墊播信號(hào)，如圖2-2所示。

2.1.1 愛上總平臺(tái)信源

愛上總平臺(tái)對直播信號(hào)的質(zhì)量和內(nèi)容安全進(jìn)行多層播控把關(guān)，通過2條數(shù)據(jù)專線鏈路，愛上總平臺(tái)共下發(fā)119路直播頻道，其中1路4K頻道，28路高清頻道，90路標(biāo)清頻道，高清碼率為8M，標(biāo)清碼率為2.5M。直播頻道內(nèi)容包括中央臺(tái)、衛(wèi)視和自辦頻道等，是海南IPTV集成播控分平臺(tái)主要的信號(hào)來源。

2.1.2 衛(wèi)星接收系統(tǒng)

衛(wèi)星信號(hào)主要作為愛上總平臺(tái)信號(hào)的備用信源，是播出安全的重要保障手段。根據(jù)需求及衛(wèi)星加擾的情況，衛(wèi)星接收系統(tǒng)共接收43路標(biāo)清頻道，接入4臺(tái)衛(wèi)星信號(hào)編碼器，2臺(tái)主用2臺(tái)備用。

2.1.3海南本地編碼系統(tǒng)

海南本地編碼系統(tǒng)主要集成海南本地的衛(wèi)視頻道、地面頻道及市縣頻道，包括海南衛(wèi)視、三沙衛(wèi)視、海南經(jīng)濟(jì)等7路標(biāo)清直播頻道和6路高清直播頻道，以及海口臺(tái)、三亞臺(tái)等市縣直播頻道。海南廣播電視臺(tái)7路標(biāo)清直播頻道和6路高清直播頻道均配置主備信源輸入、主備編碼器，配置成冗余熱備份。

2.1.4墊播信源

為確保直播信號(hào)的安全播出，海南IPTV集成播控分平臺(tái)配置2臺(tái)墊播編碼器（1主1備），分別輸出2路墊播信號(hào)，1路高清1路標(biāo)清，作為所有直播信號(hào)的備份。

愛上總平臺(tái)下發(fā)的直播信號(hào)、衛(wèi)星信號(hào)、海南本地的衛(wèi)視頻道、地面頻道、市縣頻道及墊播信號(hào)，均接入海南IPTV集成播控分平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一集成播控管理。

2.2 信源監(jiān)看及控制系統(tǒng)

信源監(jiān)看及控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)直播信號(hào)的監(jiān)看和播出控制，對直播內(nèi)容達(dá)到可管可控，保障用戶觀看體驗(yàn)。信源監(jiān)看及控制系統(tǒng)由多畫面監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)和直播信號(hào)切換系統(tǒng)組成。

2.2.1 多畫面監(jiān)看系統(tǒng)

多畫面監(jiān)看系統(tǒng)主要對海南IPTV集成播控分平臺(tái)主要直播信源、播出信號(hào)以及機(jī)頂盒直播信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)看監(jiān)測，在視頻出現(xiàn)黑場、馬賽克等異常和音頻出現(xiàn)丟失、過高或過低等情況下都能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，準(zhǔn)確定位，并進(jìn)行實(shí)時(shí)的播報(bào)。同時(shí)，出現(xiàn)故障報(bào)警時(shí)能自動(dòng)觸發(fā)故障錄像，也可手動(dòng)設(shè)置任意節(jié)目進(jìn)行錄像。

如圖2-4所示，多畫面監(jiān)看系統(tǒng)由多畫面監(jiān)看服務(wù)器、解碼器、顯示屏、多畫面管理服務(wù)器、畫面云管理服務(wù)器組成。

多畫面監(jiān)看服務(wù)器主要功能是配置直播信號(hào)并進(jìn)行碼流和視音頻監(jiān)測，支持黑場、靜幀、視頻丟失、視頻解碼異常等視頻故障監(jiān)測，音頻出現(xiàn)丟失、過高或過低等音頻故障監(jiān)測。支持UDP、HTTP、RTMP、RTP等傳輸協(xié)議，支持TS、FLV等封裝格式。

解碼器負(fù)責(zé)將多畫面監(jiān)看服務(wù)器配置的直播信號(hào)進(jìn)行解碼顯示，支持MPEG-2、H.264的高標(biāo)清視頻解碼;支持MP2、AAC的音頻解碼。支持DVI、HDMI輸出接口模式。

多畫面管理服務(wù)器負(fù)載對多畫面監(jiān)看服務(wù)器進(jìn)行監(jiān)看檢測、告警和管理，支持對直播頻道的任意顯示調(diào)度和畫面位置任意排列、調(diào)整大小，提供靈活的畫面組合功能，可對屏幕任意分割，支持重點(diǎn)節(jié)目實(shí)時(shí)監(jiān)測、對普通節(jié)目輪巡監(jiān)測，一個(gè)屏幕可以同時(shí)顯示實(shí)時(shí)和輪巡的節(jié)目畫面。同時(shí)，多畫面管理服務(wù)器提供功能強(qiáng)大的報(bào)警管理模塊，可進(jìn)行故障循環(huán)語音報(bào)警、故障的人工確認(rèn)與忽略、手工暫停監(jiān)測、故障畫面放大顯示等功能。

畫面云管理服務(wù)器負(fù)責(zé)對監(jiān)看屏幕的調(diào)度管理，可以任意調(diào)度網(wǎng)絡(luò)內(nèi)直播頻道畫面至指定屏幕。

2.2.2 直播信號(hào)切換系統(tǒng)

直播信號(hào)切換系統(tǒng)用于對直播的主、備、墊信號(hào)的相互倒換，具有直播信號(hào)播出控制功能，對直播內(nèi)容達(dá)到可管可控，保障安全播出。直播信號(hào)切換系統(tǒng)具備自動(dòng)切換或手動(dòng)切換，支持對單節(jié)目切換或整體切換，支持控制面板或通過協(xié)議切換。

直播信號(hào)切換系統(tǒng)由IP直播切換器、IP直播切換網(wǎng)管及遠(yuǎn)程控制面板組成。如圖2-5所示，IP直播切換器提供主用、備用、墊片三路輸入信號(hào)和一路輸出心信號(hào)，可配置為手動(dòng)切換或自動(dòng)切換模式。當(dāng)主輸入信號(hào)出現(xiàn)故障時(shí)，則會(huì)切換到正常的備輸入信號(hào)或墊輸入信號(hào)進(jìn)行輸出。當(dāng)主輸入信號(hào)恢復(fù)正常后，直播信號(hào)切換系統(tǒng)可通過手動(dòng)或自動(dòng)方式切換回主輸入信號(hào)。每臺(tái)IP直播切換器支持64路400M主/備/墊輸入信號(hào)的切換，同時(shí)具備IP直播信號(hào)斷電主輸入信號(hào)直通功能。

IP直播切換網(wǎng)管界面上可以看到切換器的連接狀態(tài)、信號(hào)源狀態(tài)及切換狀態(tài)。通過界面操作具體頻道的切換，具備整體切換功能，可以在緊急情況下，將所有故障頻道整體切換到備輸入信源。一臺(tái)遠(yuǎn)程控制面板支持8臺(tái)IP直播切換器的控制，可對IP直播切換器主/備/墊輸入信號(hào)的整體切換。

海南移動(dòng)IPTV平臺(tái)共有137路播出頻道，包括愛上總平臺(tái)下發(fā)的直播信號(hào)、海南本地直播信號(hào)、衛(wèi)星信號(hào)、墊播信源（高清、標(biāo)清）。中央臺(tái)、地方衛(wèi)視等直播頻道，以愛上總平臺(tái)信號(hào)為主輸入信號(hào)，衛(wèi)星信號(hào)為備輸入信號(hào);海南本地信號(hào)具有主備信源，分別接入主輸入和備輸入信號(hào)。所有頻道的墊輸入信號(hào)，均配置墊播信源，高清頻道配置高清墊播，標(biāo)清頻道配置標(biāo)清墊播。

直播信號(hào)切換系統(tǒng)目前共有6臺(tái)IP直播切換器，三臺(tái)主用三臺(tái)備用。第一組IP直播切換器為高標(biāo)清的海南本地臺(tái)和中央臺(tái)頻道，第二組為高標(biāo)清的衛(wèi)視頻道，第三組為高標(biāo)清的聚場頻道。

2.3 節(jié)目集成管理系統(tǒng)（CMS）

節(jié)目集成管理系統(tǒng)與愛上總平臺(tái)CMS對接，實(shí)現(xiàn)中央、省分平臺(tái)的二級(jí)架構(gòu)，與海南移動(dòng)內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)CDN對接，實(shí)現(xiàn)海南IPTV集成播控分平臺(tái)統(tǒng)一集成和播出控制。節(jié)目集成管理系統(tǒng)具備CP/SP管理、分發(fā)平臺(tái)管理、直播頻道管理、節(jié)目單管理、點(diǎn)播管理、欄目管理、內(nèi)容包管理、內(nèi)容多級(jí)審核、任務(wù)狀態(tài)日志等功能。

節(jié)目集成管理系統(tǒng)為二級(jí)管理架構(gòu)，接收總平臺(tái)、海南本地節(jié)目、第三方內(nèi)容提供商下發(fā)的內(nèi)容，并進(jìn)行統(tǒng)一集成、管理、編排等，再分發(fā)給海南移動(dòng)CDN進(jìn)行播出。

2.4 EPG管理系統(tǒng)

海南移動(dòng)IPTV平臺(tái)EPG管理系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)模式，由海南IPTV集成播控分平臺(tái)統(tǒng)一部署管理，通過C2接口從節(jié)目集成管理系統(tǒng)同步內(nèi)容數(shù)據(jù)。如圖2-9所示，EPG管理系統(tǒng)包括內(nèi)容展示管理系統(tǒng)、EPG應(yīng)用服務(wù)器、IPTV用戶終端安裝包APK。

內(nèi)容展示管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)內(nèi)容編目上下線管理、欄目編排、推薦位發(fā)布、專題專欄制作管理、導(dǎo)航菜單及相關(guān)數(shù)據(jù)管理、IPTV用戶終端APK升級(jí)管理等，同時(shí)具備節(jié)目排重、多級(jí)審核功能。內(nèi)容展示管理系統(tǒng)由兩臺(tái)服務(wù)器，采取主備模式，保障內(nèi)容的安全播出。

EPG應(yīng)用服務(wù)器是IPTV用戶終端訪問接入端，為IPTV用戶終端提供視頻內(nèi)容數(shù)據(jù)訪問頁面能力，同時(shí)也為IPTV用戶終端提供用戶互動(dòng)的接口能力，如搜索，相關(guān)推薦，收藏，播放歷史等。海南移動(dòng)IPTV平臺(tái)部署四臺(tái)EPG應(yīng)用服務(wù)器，并配置負(fù)載均衡，保障EPG業(yè)務(wù)的穩(wěn)定運(yùn)行。EPG應(yīng)用服務(wù)器配置正式和預(yù)覽環(huán)境，滿足內(nèi)容運(yùn)營日常的發(fā)布審核工作，提高工作效率。同時(shí)還配置一臺(tái)測試EPG應(yīng)用服務(wù)器，用于EPG功能測試。

2.5 用戶及計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)

用戶及計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對IPTV用戶終端進(jìn)行認(rèn)證、鑒權(quán)、計(jì)費(fèi)管理，為滿足總局對IPTV業(yè)務(wù)可管可控的要求，海南IPTV集成播控分平臺(tái)采用雙認(rèn)證、雙計(jì)費(fèi)（AAA）方式部署，完成與海南移動(dòng)IPTV傳輸平臺(tái)AAA系統(tǒng)的集成對接。IPTV用戶終端開機(jī)認(rèn)證、業(yè)務(wù)鑒權(quán)、產(chǎn)品訂購請求均由海南移動(dòng)IPTV傳輸平臺(tái)的AAA系統(tǒng)做第一次認(rèn)證鑒權(quán)計(jì)費(fèi)，再由海南IPTV集成播控分平臺(tái)的AAA系統(tǒng)做第二次認(rèn)證鑒權(quán)計(jì)費(fèi)。兩次認(rèn)證鑒權(quán)計(jì)費(fèi)均通過后，用戶才能正常使用業(yè)務(wù)。過程中有一次失敗，用戶都不能正常使用業(yè)務(wù)。

用戶及計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)包括前置BOSS、BMS業(yè)務(wù)運(yùn)營系統(tǒng)及AAA服務(wù)器。前置BOSS對接海南移動(dòng)BOSS平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)用戶開銷戶，用戶變更等數(shù)據(jù)同步;BMS業(yè)務(wù)運(yùn)營系統(tǒng)負(fù)責(zé)用戶、產(chǎn)品管理，負(fù)責(zé)用戶訂購記錄查詢及統(tǒng)計(jì);AAA服務(wù)器負(fù)責(zé)為IPTV用戶終端提供認(rèn)證、鑒權(quán)、訂購等能力接口。

3. 海南移動(dòng)IPTV平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及服務(wù)器規(guī)劃

海南IPTV集成播控分平臺(tái)核心區(qū)域安裝部署了4臺(tái)核心交換機(jī)、2臺(tái)防火墻及若干臺(tái)接入交換機(jī)，通過主備鏈路將各系統(tǒng)及設(shè)備接入核心交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)了核心區(qū)域的全冗余，從設(shè)備到鏈路確保無單一故障。海南IPTV集成播控分平臺(tái)從物理上與互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔絕，確保不被來自互聯(lián)網(wǎng)的攻擊及病毒的入侵。同時(shí)，通過交換機(jī)訪問控制策略及防火墻安全防護(hù)策略，保障海南IPTV集成播控分平臺(tái)的安全性。

為確保海南移動(dòng)IPTV平臺(tái)更穩(wěn)定的運(yùn)行及維護(hù)的便利性，海南IPTV集成播控平臺(tái)部署分兩個(gè)區(qū)域，EPG、AAA等服務(wù)能力端服務(wù)器部署于海南移動(dòng)機(jī)房，BMS業(yè)務(wù)運(yùn)營、內(nèi)容展示系統(tǒng)等后端管理系統(tǒng)部署于海南電視臺(tái)機(jī)房。

海南移動(dòng)IPTV平臺(tái)分為本地信源編碼系統(tǒng)、信源監(jiān)看及控制系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)器群、外聯(lián)接入?yún)^(qū)四個(gè)部分，平臺(tái)拓?fù)鋱D如圖3-1所示

4. 總結(jié)

海南移動(dòng)IPTV播控平臺(tái)是三網(wǎng)融合試點(diǎn)、推廣的重點(diǎn)項(xiàng)目，是全國第一個(gè)嚴(yán)格按照國家廣電總局“規(guī)范對接，堅(jiān)持推進(jìn)雙計(jì)費(fèi)雙認(rèn)證工作，持續(xù)加強(qiáng)對用戶及數(shù)據(jù)的管理，并全面配合總局實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)管”要求建設(shè)的IPTV播控平臺(tái)。在“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一組織”的主導(dǎo)思想指引下，海南廣播電視臺(tái)、海南移動(dòng)公司和愛上傳媒有限公司技術(shù)人員密切配合、通力合作，不到6個(gè)月時(shí)間就已經(jīng)完成了整個(gè)項(xiàng)目從前期規(guī)劃到最后的測試上線的全部工作，目前平臺(tái)有137路直播頻道，點(diǎn)播節(jié)目5萬多小時(shí)，同時(shí)具備娛樂、游戲等應(yīng)用業(yè)務(wù)功能，豐富用戶的業(yè)務(wù)選擇，提高用戶體驗(yàn)。

海南IPTV集成播控分平臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，對重要服務(wù)器部署了冗余設(shè)備，到愛上總平臺(tái)及海南移動(dòng)傳輸平臺(tái)均采用雙路由策略，保障信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。直播信號(hào)的接入有四種信號(hào)來源，采取多路信源輸入，通過直播信號(hào)切換系統(tǒng)輸出信號(hào)，并具備功能完善的監(jiān)看監(jiān)測系統(tǒng)，充分保障了直播信號(hào)的播出安全。

通過海南移動(dòng)IPTV播控平臺(tái)系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程，希望給同行提供一些參考和幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃穎波.廣東IPTV播控平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).廣東：華南理工大學(xué)，2016

[2]陳列勇.佛山廣電三網(wǎng)融合高清互動(dòng)整體傳輸系統(tǒng).廣東：華南理工大學(xué)，2012

作者簡介：莊海 畢業(yè)于吉林大學(xué)，工程碩士學(xué)位，現(xiàn)任海南廣播電視總臺(tái)海南網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺(tái)副總經(jīng)理，廣播電視工程師。研究方向：廣播電視新媒體方向。