網(wǎng)絡(luò)電視監(jiān)管采集架構(gòu)研討

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了網(wǎng)絡(luò)電視監(jiān)管采集架構(gòu)研討范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請(qǐng)閱讀。

本文作者：吳麗彬 單位：國家廣電總局監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理中心

IPTV系統(tǒng)中引入CDN技術(shù)的基本思想是：通過在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中增加一個(gè)中間層，利用緩存、復(fù)制、負(fù)載均衡和DNS重定向等技術(shù)，實(shí)時(shí)處理網(wǎng)絡(luò)流量和各節(jié)點(diǎn)的負(fù)載狀況，將用戶的請(qǐng)求導(dǎo)向離用戶最近的服務(wù)節(jié)點(diǎn)上，用戶就近取得所需的內(nèi)容[3]。從而解決網(wǎng)絡(luò)擁塞、提高系統(tǒng)的整體性能。IPTV系統(tǒng)中引入CDN后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示：本采集框架中點(diǎn)播視頻文件數(shù)據(jù)與索引數(shù)據(jù)監(jiān)管采集是根據(jù)圖1所示的IPTVCDN內(nèi)容分發(fā)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。即宏觀上在邊緣層設(shè)置采集分析回傳系統(tǒng)，以保證全部點(diǎn)播視頻文件數(shù)據(jù)與索引數(shù)據(jù)在可監(jiān)控的范圍內(nèi)。如圖2所示為IPTV點(diǎn)播視頻文件數(shù)據(jù)與索引數(shù)據(jù)監(jiān)管采集架構(gòu)圖。圖中在邊緣層的每一個(gè)媒體服務(wù)器上都將配置一個(gè)采集分析回傳節(jié)點(diǎn)。采集分析回傳核心節(jié)點(diǎn)主要用來對(duì)IPTV集成播控平臺(tái)的媒體內(nèi)容數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行直接采集與數(shù)據(jù)備份。該采集數(shù)據(jù)經(jīng)過前段采集設(shè)備進(jìn)行音視頻壓縮與基本元數(shù)據(jù)分析后傳送回IPTV監(jiān)管數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份。以便對(duì)從骨干節(jié)點(diǎn)、分節(jié)點(diǎn)采集回傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的比對(duì)。采集分析回傳節(jié)點(diǎn)主要針對(duì)CDN網(wǎng)絡(luò)中部署的邊緣媒體服務(wù)器進(jìn)行媒體數(shù)據(jù)與元數(shù)據(jù)的采集，對(duì)元數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、對(duì)音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮轉(zhuǎn)碼，最終利用網(wǎng)絡(luò)與采集設(shè)備空閑時(shí)間對(duì)音視頻與元數(shù)據(jù)回傳至監(jiān)管平臺(tái)。由于存儲(chǔ)在邊緣媒體服務(wù)器媒體數(shù)據(jù)不一定是連續(xù)、完整的文件，因此需要特殊的處理方式。具體將在后續(xù)章節(jié)予以描述。

用戶直接從流媒體服務(wù)器獲取流媒體業(yè)務(wù)，在發(fā)往用戶之前，一般還要經(jīng)過節(jié)目編輯制作等加工過程和節(jié)目?jī)?nèi)容審查過程。如圖3所示是IPTV流媒體典型結(jié)構(gòu)圖。在實(shí)際的運(yùn)營(yíng)環(huán)境中，一般得直播流媒體的服務(wù)是有二級(jí)城市直接提供的。其不緊包含了一些由衛(wèi)星接收后進(jìn)行IP數(shù)字化的節(jié)目，同時(shí)還包含了一些地面電視、有線電視、現(xiàn)場(chǎng)錄制的節(jié)目等的流化的節(jié)目。因此對(duì)于實(shí)際運(yùn)營(yíng)環(huán)境中的直播流媒體數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的采集方案與IPTV內(nèi)容與元數(shù)據(jù)（點(diǎn)播流媒體數(shù)據(jù)）的采集方案是有本質(zhì)區(qū)別的。對(duì)于IPTV直播流媒體數(shù)據(jù)的采集，只需在二級(jí)城市的直播流媒體端直接通過光纖引入多臺(tái)數(shù)據(jù)采集設(shè)備，對(duì)已授權(quán)批準(zhǔn)直播的流媒體內(nèi)容進(jìn)行全時(shí)段、全頻道的采集、分析、處理與回傳。由于這種采集方式需要有大量的數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行傳輸，因此保證傳輸帶寬是非常重要的。流媒體的直播分為組播和單播兩種，這種分配方式通常是根據(jù)用戶的熱點(diǎn)進(jìn)行策略分配的。對(duì)于以組播方式直播的流媒體，可以直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，不需要運(yùn)營(yíng)商付出額外的帶寬，但是對(duì)于單播方式直播的流媒體則每多采集一個(gè)全時(shí)段的頻道就會(huì)多占用5-8MB的帶寬。因此對(duì)于帶寬的使用，還需要根據(jù)具體二級(jí)城市直播流媒體運(yùn)營(yíng)商的實(shí)力進(jìn)行協(xié)調(diào)，或者直接使用光纖將采集設(shè)備與直播流媒體服務(wù)器直接接入。如圖4所示為IPTV直播流媒體數(shù)據(jù)監(jiān)管采集架構(gòu)，即直接從二級(jí)城市的直播流媒體服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，保證同時(shí)采集數(shù)據(jù)時(shí)的帶寬，而不影響用戶群體的使用與體驗(yàn)。

EPG為電子節(jié)目菜單。IPTVEPG部署方案通常有兩種，一種為集中式部署方案，另一種為分布式部署方案，其各自存在優(yōu)缺點(diǎn)。EPG集中式部署方案主要優(yōu)勢(shì)在于，設(shè)備集中，便于維護(hù)，可實(shí)施小范圍內(nèi)的負(fù)載均衡，及可集中擴(kuò)容。而其弱點(diǎn)也顯而易見：對(duì)骨干網(wǎng)帶寬要求高；對(duì)運(yùn)營(yíng)中心出口帶寬要求大；對(duì)用戶QoS難以保障。EPG分布式存儲(chǔ)方案的主要優(yōu)勢(shì)在于：節(jié)省骨干網(wǎng)帶寬；有效保證用戶QoS；易于實(shí)現(xiàn)基于骨干網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡；降低骨干網(wǎng)絡(luò)改造建設(shè)成本；對(duì)運(yùn)營(yíng)中心出口帶寬要求不高。但其缺陷在于設(shè)備分散，管理開銷大，業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)投資大。其適合應(yīng)用于用戶數(shù)量較多、業(yè)務(wù)規(guī)模較大、對(duì)QOS要求較高的IPTV運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)中。[4]IPTV門戶EPG集中部署方案的采集點(diǎn)應(yīng)部署在EPG服務(wù)器的旁邊，對(duì)EPG服務(wù)器內(nèi)的所有門戶數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。相對(duì)于EPG分布式部署的方案，集中式部署方案的采集相對(duì)容易些，至需要中心EPG服務(wù)器上加裝采集裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。而EPG分布式部署方案的采集相對(duì)復(fù)雜很多，其包含了省級(jí)EPG服務(wù)器以及邊緣EPG服務(wù)器，此種情況下需要將所有省級(jí)與邊緣EPG服務(wù)器端均加裝采集設(shè)備，對(duì)EPG服務(wù)器中包含的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及實(shí)時(shí)的分析處理。需要確保省級(jí)EPG與邊緣EPG服務(wù)器上的內(nèi)容一致。如圖5所示，為IPTV集中式EPG服務(wù)部署與分布式EPG服務(wù)部署采集架構(gòu)。

IPTV網(wǎng)頁數(shù)據(jù)監(jiān)管類主要包括一些提供實(shí)時(shí)交互業(yè)務(wù)所產(chǎn)生的即時(shí)數(shù)據(jù)及網(wǎng)頁文字、圖片信息數(shù)據(jù)等。如圖6所示，在實(shí)際運(yùn)營(yíng)的過程中，這些數(shù)據(jù)不僅存儲(chǔ)于中央城市(核心層)的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)中，同時(shí)還存在于二級(jí)城市的分運(yùn)營(yíng)平臺(tái)。如網(wǎng)頁信息、授權(quán)信息、媒體資產(chǎn)管理信息會(huì)出現(xiàn)在中央城市的核心運(yùn)營(yíng)平臺(tái)上，而其他的內(nèi)容管理數(shù)據(jù)、熱點(diǎn)數(shù)據(jù)等信息在中央城市與二級(jí)城市中均會(huì)存在。因此對(duì)于此類數(shù)據(jù)的監(jiān)管采集需要各級(jí)的運(yùn)營(yíng)商直接提供相關(guān)數(shù)據(jù)的同步傳輸接口。由于IPTV內(nèi)容與元數(shù)據(jù)監(jiān)管采集架構(gòu)中對(duì)中央城市（核心層）及二級(jí)城市（骨干層）均有采集節(jié)點(diǎn)，因此對(duì)于IPTV業(yè)務(wù)文字?jǐn)?shù)據(jù)監(jiān)管采集可以完全建立在IPTV內(nèi)容與元數(shù)據(jù)監(jiān)管采集架構(gòu)之上，在需要進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)監(jiān)管采集的節(jié)點(diǎn)建立于運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的同步數(shù)據(jù)接口，直接獲取所需數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、回傳。如圖6所示為IPTV業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)監(jiān)管采集架構(gòu)圖。

IPTV質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)監(jiān)管的采集主要是通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量Qos、網(wǎng)絡(luò)各方面性能進(jìn)行整體評(píng)估與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)IPTV音視頻播出異態(tài)監(jiān)測(cè)。IPTV的音視頻播出異態(tài)包括了：黑屏、靜幀、馬賽克、無聲音、音視頻不同步等等。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腝oS有多種等價(jià)或互補(bǔ)的定義形式。這里的服務(wù)具體是指數(shù)據(jù)包(流)經(jīng)過若干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所接受的傳輸服務(wù)，強(qiáng)調(diào)端到端或網(wǎng)絡(luò)邊界到網(wǎng)絡(luò)邊界的整體性。QoS反映了網(wǎng)絡(luò)元素在保證信息傳輸和滿足服務(wù)要求方面的能力[5][6]。另外基于人類視覺系統(tǒng)的MPQM(MovingPicturesQualityMetric)模型[以及由思科公司和lneoQuest公司共同提出的MDI(MediaDeliveryIndex)媒體傳輸質(zhì)量指標(biāo)，也是對(duì)視頻流在IP網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估的測(cè)量指標(biāo)。因此對(duì)于IPTV質(zhì)量監(jiān)測(cè)采集需要從兩個(gè)方面進(jìn)行，一方面是視頻經(jīng)過壓縮之后的視頻質(zhì)量分析，另外一方面是網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量方面的分析。IPTV質(zhì)量數(shù)據(jù)監(jiān)管采集系統(tǒng)分為兩個(gè)部分，一部分為視頻服務(wù)器端視頻分析模塊，另一部分則為客戶終端附近的客戶端終端采集點(diǎn)對(duì)傳輸質(zhì)量的分析模塊。客戶端終端采集點(diǎn)的設(shè)置將在保持一定抽樣概率的前提下進(jìn)行部署。該IPTV質(zhì)量數(shù)據(jù)監(jiān)管采集架構(gòu)如圖7所示。

用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)主要是通過評(píng)分制對(duì)IPTV的用戶體驗(yàn)進(jìn)行打分，或?qū)崟r(shí)對(duì)用戶接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)性、有效性、可靠性、安全性的評(píng)估并回傳監(jiān)管平臺(tái)中。這里用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)即QoE指標(biāo)。從用戶QoE角度來看，IPTV的QoE相關(guān)質(zhì)量分析主要關(guān)心兩個(gè)方面，即頻道切換時(shí)間和視頻質(zhì)量評(píng)定。頻道切換時(shí)間為I-FrameJoinLatency。因?yàn)橹挥挟?dāng)從用戶端發(fā)出觀看某一頻道的請(qǐng)求到收到l幀時(shí)，才表示頻道加入成功并有視頻流到用戶端。視頻質(zhì)量評(píng)定為視頻內(nèi)容(視頻片源本身或編碼器造成的)和網(wǎng)絡(luò)傳輸特性所造成的損傷。IPTV用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)抽樣采集架構(gòu)同樣由兩部分組成，一部分是在IPTV的交互服務(wù)器上對(duì)用戶評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，另一部分是通過機(jī)頂盒端程序插入數(shù)據(jù)采集交互接口來實(shí)時(shí)回傳用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)。如圖8所示為IPTV用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)采集架構(gòu)。

本文重點(diǎn)研究了IPTV監(jiān)管信息采集的整體技術(shù)架構(gòu)及根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類型的不同而采用的不同的信息采集架構(gòu)。為IPTV監(jiān)管信息采集系統(tǒng)部分的架構(gòu)搭建提供相關(guān)的理論依據(jù)。