那向東

（江蘇省廣電有線信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司連云港分公司，江蘇 連云港 222000）

1 平臺(tái)設(shè)計(jì)架構(gòu)

1.1 系統(tǒng)功能

此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完全符合NGOD的標(biāo)準(zhǔn)，在系統(tǒng)當(dāng)中有資產(chǎn)媒資管理、VOD以及時(shí)移回看錄制等軟件作為基礎(chǔ)，所制作出的節(jié)目可以在各種機(jī)頂盒以及PC等設(shè)備上播放，不僅保證了分發(fā)效率的提升，更使網(wǎng)絡(luò)推送能力得到大大增強(qiáng)。同時(shí)系統(tǒng)還能夠面對(duì)部分客戶開(kāi)展Portal服務(wù)，對(duì)于媒資管控的速度和水平得到提高，同時(shí)還可以在必要時(shí)配合政府進(jìn)行部分信息的管控。系統(tǒng)具有較強(qiáng)的互動(dòng)性，能夠在互動(dòng)頁(yè)面插入圖片、廣告以及短視頻，使市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)渠道變得多樣化。

系統(tǒng)融合支持RTSP、HLS等多種協(xié)議的撥發(fā)，不僅可以做到存量機(jī)頂盒點(diǎn)播，還能夠適應(yīng)多種智能終端。在對(duì)媒資CMS系統(tǒng)進(jìn)行深入改進(jìn)之后，可以使各個(gè)終端之間的文件達(dá)成統(tǒng)一，此功能使內(nèi)容編輯更加便捷高效，同時(shí)大大降低了媒資庫(kù)物理空間的使用。

1.2 技術(shù)架構(gòu)

城域網(wǎng)能夠?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，在高帶寬以及低延時(shí)的前提下，能夠?qū)?K IP的傳輸形成強(qiáng)有力的保障。在整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行當(dāng)中，為了使所有接入帶寬的用戶都能夠得到優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行各種帶寬的測(cè)試，從而達(dá)到兼顧用戶需求的目的。如圖1所示。

圖1 IP城域網(wǎng)承載的CDN系統(tǒng)

（1）內(nèi)容分發(fā)層。在內(nèi)容管理方面，主要任務(wù)是對(duì)于CDN當(dāng)中的所有內(nèi)容的信息進(jìn)行錄入和處理，比如內(nèi)容的狀態(tài)、生命周期等；在內(nèi)容注入方面，按照上述管理器的指令對(duì)特定的內(nèi)容進(jìn)行事先處理，之后對(duì)其進(jìn)行注入，同時(shí)完成在CPM上的登記；在內(nèi)容定位方面，主要是負(fù)責(zé)接收下級(jí)的定位和請(qǐng)求，對(duì)所接收的CDN的內(nèi)容進(jìn)行溯源，同時(shí)在負(fù)載均衡策略的基礎(chǔ)上對(duì)特定的內(nèi)容進(jìn)行分配。

（2）媒資服務(wù)層。首先在媒體定位方面，主要是負(fù)責(zé)接收并且處理資源查詢的請(qǐng)求，根據(jù)請(qǐng)求來(lái)查詢相應(yīng)服務(wù)節(jié)點(diǎn)；其次是在媒體控制方面，主要是負(fù)責(zé)接收服務(wù)終端的請(qǐng)求，根據(jù)上述階段的定位結(jié)果以及當(dāng)時(shí)的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)等，完成對(duì)服務(wù)節(jié)點(diǎn)的控制，保證終端能夠接收到服務(wù)節(jié)點(diǎn)的功能，并且在某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)迅速切換到狀態(tài)良好的節(jié)點(diǎn)；最后是對(duì)所有的業(yè)務(wù)終端供應(yīng)服務(wù)。

（3）運(yùn)營(yíng)功能層。在網(wǎng)絡(luò)管理方面，主要任務(wù)是對(duì)CND的每個(gè)網(wǎng)元的所有信息進(jìn)行管理；在服務(wù)統(tǒng)計(jì)方面，主要任務(wù)是完成CDN系統(tǒng)當(dāng)中所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)；在負(fù)載均衡方面，主要任務(wù)是在策略的基礎(chǔ)上完成對(duì)節(jié)點(diǎn)當(dāng)中設(shè)備的負(fù)載均衡。

2 技術(shù)支持

2.1 多終端、多協(xié)議、多平臺(tái)深度融合

從下圖的基礎(chǔ)上可以看出，所謂的多終端、多協(xié)議、多平臺(tái)深度融合就是指不僅僅需要滿足在RTSP協(xié)議下播放流媒體的存量互動(dòng)機(jī)頂盒的需求，還應(yīng)當(dāng)能夠支持在后續(xù)的HLS協(xié)議基礎(chǔ)上進(jìn)行流媒體播放的4K-TVOS機(jī)頂盒，從這兩種需求上可以得知，CND系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)在架構(gòu)方面就滿足HLS協(xié)議，此處的HLS協(xié)議需能夠在HTTP基礎(chǔ)上進(jìn)行漸進(jìn)下載，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)滿足RTSP這種流媒體協(xié)議，從而保證CDN在所有協(xié)議當(dāng)中都可以應(yīng)用。

基于以上分析，最先應(yīng)該處理的是內(nèi)容融合。上文中所述的RTSP以及HLS兩種媒體文件，在使用CDN系統(tǒng)時(shí)只需完成一份文件的上載和儲(chǔ)存，而完全不必為了滿足適配HLS的需求再將媒資重復(fù)制作以及儲(chǔ)存，這種做法能夠有效的做到儲(chǔ)存空間方面的節(jié)省；第二，應(yīng)當(dāng)對(duì)協(xié)議適配問(wèn)題進(jìn)行處理，就老式的中間件機(jī)頂盒而言，VSS在利用接口推流的基礎(chǔ)上完成對(duì)RTSP協(xié)議的推送，而在智能盒子方面，ISS可以利用接口完成內(nèi)容的獲取，同時(shí)還能夠完成虛擬切片，通過(guò)這種形式來(lái)將基于HLS的流服務(wù)傳輸?shù)?K客戶端。

圖2 多終端、多協(xié)議、多平臺(tái)深度融合

2.2 HLS虛擬切片

在CDN系統(tǒng)當(dāng)中，媒資在進(jìn)行儲(chǔ)存的時(shí)候所展現(xiàn)出的形式為完整的文件，為了能夠滿足HLS協(xié)議推流的需要，ISS在利用接口的基礎(chǔ)上拉取內(nèi)容索引，并且對(duì)索引當(dāng)中的每一個(gè)I幀進(jìn)行解析，同時(shí)在I幀的基礎(chǔ)上采取10S間隔的形式完成對(duì)文件的虛擬切片，在切片完成之后并且返回到客戶端時(shí)，URL當(dāng)中所展示的信息為媒資ID以及切片的長(zhǎng)度等，在用戶開(kāi)始其切片操作時(shí)，ISS能夠利用接口對(duì)一些文件進(jìn)行拉流，并且基本上達(dá)成了在Nginx基礎(chǔ)上的文件緩存策略。

2.3 CDN分級(jí)分層部署架構(gòu)

從下圖當(dāng)中可以看出，CDN傳輸不僅顯示出極大的靈活性以及可拓展性，還可以將滿足包括城域網(wǎng)在內(nèi)的大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)需求，在兼容當(dāng)前CDN網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)對(duì)DVB、OTT等視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行融合。

圖3 CDN分級(jí)分層部署架構(gòu)

CDN完全在NGOD標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行部署，能夠完成與當(dāng)前市場(chǎng)上大多數(shù)的在NGOD基礎(chǔ)上的BO以及CDN的對(duì)接；同時(shí)CDN還可以滿足中心節(jié)點(diǎn)的集群部署等，確保整個(gè)業(yè)務(wù)不會(huì)發(fā)生單點(diǎn)故障；CDN還可以在用戶需求內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行精準(zhǔn)的推流，完成對(duì)本地儲(chǔ)存資源的負(fù)載均衡調(diào)度策略，而同時(shí)針對(duì)那些需要利用網(wǎng)絡(luò)拉流的節(jié)目，CDN則使用的是一致性哈希調(diào)度策略。

2.4 高效協(xié)同的CMS媒資支撐能力

首先表現(xiàn)在能夠?qū)σ曨l業(yè)務(wù)進(jìn)行多渠道的采集，可以錄制直播內(nèi)容，可以分不同時(shí)間段以及按照具體的節(jié)目單開(kāi)展錄制功能，可以注入、上報(bào)以及刪除非實(shí)時(shí)節(jié)目。

其次表現(xiàn)在角色劃分、重重審核以及內(nèi)容編制方面，不僅使內(nèi)容的制作效率得到有效提升，還使所播放視頻內(nèi)容的安全性得到增強(qiáng)；同時(shí)可以接入第三方平臺(tái)，通過(guò)第三方平臺(tái)的注入來(lái)增加視頻資源，拓展業(yè)務(wù)功能，達(dá)到平臺(tái)融合生產(chǎn)的效果。

最后表現(xiàn)在內(nèi)容發(fā)布管理方面，如下圖所示，其在此方面有著較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性和精確性，能夠自由屏蔽某個(gè)時(shí)間點(diǎn)內(nèi)或者視頻回放內(nèi)的內(nèi)容，并且可以對(duì)其進(jìn)行替換，通過(guò)這種形式來(lái)確保內(nèi)容的安全性和規(guī)范性。

圖4 內(nèi)容生產(chǎn)管理整體架構(gòu)

3 平臺(tái)應(yīng)用

3.1 平臺(tái)運(yùn)行

此平臺(tái)構(gòu)建完成后運(yùn)行狀態(tài)良好，不僅可以滿足指定區(qū)域內(nèi)高清互動(dòng)機(jī)頂盒用戶的使用，還可為客戶提供定制業(yè)務(wù)，同時(shí)響應(yīng)政府號(hào)召推動(dòng)智慧鄉(xiāng)鎮(zhèn)的進(jìn)行。平臺(tái)的出現(xiàn)使4K超高清逐漸進(jìn)入到尋常百姓家，不僅可以為用戶帶來(lái)超高清的畫(huà)質(zhì)及良好的互動(dòng)電視體驗(yàn)，同時(shí)也能從側(cè)面推動(dòng)廣電互動(dòng)產(chǎn)品業(yè)務(wù)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

3.2 平臺(tái)效益

平臺(tái)建成之后使原有的互動(dòng)機(jī)頂盒客戶的相關(guān)業(yè)務(wù)得到延續(xù)，為存量機(jī)頂盒提供了平臺(tái)支持，并且從協(xié)議規(guī)范以及流程對(duì)接等不同的方面可以完成與智能超高清終端的完美對(duì)接，為后續(xù)互動(dòng)業(yè)務(wù)的開(kāi)展提供了大量的基礎(chǔ)支持。此系統(tǒng)能夠?qū)V電的光纖網(wǎng)絡(luò)以及互動(dòng)平臺(tái)作用發(fā)揮到最大，助力相關(guān)部門宣傳工作以及黨建工作的開(kāi)展，助力應(yīng)急信息、民生信息等順利推送，在保證經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)帶來(lái)一定的社會(huì)效益。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文圍繞IP城域網(wǎng)下構(gòu)建4K超高清融合媒體服務(wù)平臺(tái)的方法進(jìn)行了系統(tǒng)平臺(tái)、技術(shù)支持

以及實(shí)際應(yīng)用三方面的分析，可以看出CDN系統(tǒng)有著一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，不僅能夠使用戶在當(dāng)前環(huán)境下盡可能的得到最優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)，還可以增強(qiáng)研發(fā)企業(yè)效益，為后續(xù)業(yè)務(wù)的開(kāi)展鋪路。