互聯(lián)網(wǎng)電視技術發(fā)展淺析

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摘要：近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡的覆蓋以及科技的發(fā)展，基于互聯(lián)網(wǎng)承載的互聯(lián)網(wǎng)電視（OTTTV）在全球迅速發(fā)展起來?；ヂ?lián)網(wǎng)電視技術的發(fā)展，不僅使人們的娛樂生活變得更加豐富多彩，而且提高了人們的娛樂休閑生活質(zhì)量。對此，從互聯(lián)網(wǎng)電視技術的現(xiàn)狀、特點入手，分析當前技術的優(yōu)化方向，進一步探索互聯(lián)網(wǎng)電視未來的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡；機頂盒；智能電視

1互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務概述

互聯(lián)網(wǎng)電視即OTTTV（OvertheTopTV），是一種基于開放互聯(lián)網(wǎng)的各種視頻及數(shù)據(jù)服務業(yè)務，通過公共互聯(lián)網(wǎng)提供面向電視傳輸視頻和互聯(lián)網(wǎng)應用的融合服務。相對于傳統(tǒng)數(shù)字電視，互聯(lián)網(wǎng)電視為用戶提供更多的視頻播放模式，包括直播、點播、回看及時移等，同時提供視頻快進、快退、暫停等功能。互聯(lián)網(wǎng)電視的接收終端可以是機頂盒+電視機、互聯(lián)網(wǎng)電視一體機或平板電腦等便攜式顯示終端，服務提供方為電信運營商、視頻媒體網(wǎng)站及電視節(jié)目制作方等。我國對互聯(lián)網(wǎng)電視的業(yè)務供應商有著嚴格的要求，由國家廣播電視總局頒發(fā)牌照的播出機構提供。起初，運營商只為互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務提供網(wǎng)絡接入技術支持，近年來運營商不斷拓寬網(wǎng)絡部署邊界，將高速網(wǎng)絡廣泛覆蓋到城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村，并大力發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)電視等業(yè)務。截止目前，國家廣播電視總局共頒發(fā)了7張互聯(lián)網(wǎng)電視牌照，包括中央電視臺未來電視（CNTV）、上海百視通、華數(shù)TV、央廣銀河電視（GITV）、中國國際廣播電視臺（CIBN）、芒果TV以及南方傳媒[1]。

2互聯(lián)網(wǎng)電視關鍵技術

互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷優(yōu)化、創(chuàng)新，為電視這項傳統(tǒng)業(yè)務帶來了新的發(fā)展方向。本文將詳細介紹互聯(lián)網(wǎng)電視的幾個關鍵技術。

2.1內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡

訪問互聯(lián)網(wǎng)資源時，用戶與內(nèi)容資源服務器地域間物理距離較遠，需要進行多次網(wǎng)絡轉發(fā)，導致傳輸延時較高且不穩(wěn)定。當用戶使用的寬帶運營商與內(nèi)容資源服務器所在運營商不同時，訪問請求需要在運營商之間進行互聯(lián)轉發(fā)，這種情況往往會給用戶帶來慢響應感知。在信息化時代，人們對熱點信息的敏感度大大提升，往往會出現(xiàn)在某一時間段內(nèi)大量訪問相同資源的情況，內(nèi)容網(wǎng)站將面臨巨大的壓力。內(nèi)容資源服務器的網(wǎng)絡帶寬、處理能力有限，當接收到海量用戶請求時，會導致服務器響應速度降低、可用性降低，甚至導致無法為用戶提供服務。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡技術的出現(xiàn)，有效解決了上述問題。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡即ContentDeliveryNetwork，簡稱CDN。在現(xiàn)有基礎網(wǎng)絡之上，CDN通過建立分布式的內(nèi)容分發(fā)節(jié)點，緩存熱點內(nèi)容，均衡調(diào)度用戶請求，從而達到提升用戶訪問感知、降低服務器負荷的效果。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡的核心價值是以存儲換帶寬，將服務器部署在離用戶更近的位置，并提前緩存用戶需要的內(nèi)容資源至邊緣服務器。這樣，用戶請求內(nèi)容時，服務器便可按照指定策略將用戶請求自動指向到全局最優(yōu)的邊緣節(jié)點，由該節(jié)點就近為用戶提供互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容服務，工作模式如圖1所示。隨著用戶對業(yè)務質(zhì)量的要求不斷提高，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡顯得愈加重要。其既能夠壓縮城域網(wǎng)、傳送網(wǎng)的帶寬，又可以提升用戶感知。隨著視頻清晰度不斷提高，視頻資源越來越大。由于視頻傳輸對于網(wǎng)絡帶寬、延時、丟包率等都有很高的要求，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡技術的出現(xiàn)，從應用層面為視頻的穩(wěn)定傳輸提供了一定的保障[2]。在互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務中，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡一般采用多級架構，一般分為中心節(jié)點、地市節(jié)點及區(qū)縣節(jié)點。通過建設多級架構的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡，有效降低了上行鏈路的視頻流量，能夠讓用戶的請求在節(jié)點內(nèi)部得到響應，實現(xiàn)內(nèi)容的就近訪問，提高了用戶訪問響應速度和命中率，避免因鏈路擁塞造成訪問時延變大等感知問題。

2.2智能調(diào)度

雖然內(nèi)容網(wǎng)絡技術已經(jīng)解決用戶的基本內(nèi)容就近訪問問題，但是每個節(jié)點、每臺服務器的負荷因其緩存的內(nèi)容熱度不同而各不相同，導致有些節(jié)點、服務器會出現(xiàn)因負荷過高而無法正常提供服務的情況。通過日常的流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，視頻業(yè)務的流量占比已經(jīng)超過50%，但由于業(yè)務發(fā)展的不均衡，各節(jié)點的利用率并不均衡。在國慶、春節(jié)、閱兵、建黨100周年、開學第一課等重要保障時期，運維人員需要時刻關注系統(tǒng)運行情況。面對突發(fā)情況，運維人員需根據(jù)當前的業(yè)務情況重新設置調(diào)度策略，往往無法滿足快速解決問題的時效性，導致部分用戶無法正常訪問業(yè)務。以提高運維智能化、自動化能力為目標，為避免出現(xiàn)單臺服務器流量過高引起的業(yè)務質(zhì)量下降等情況，互聯(lián)網(wǎng)電視依托智能調(diào)度技術，有效解決了突發(fā)流量導致個別服務器流量激增而引起告警甚至影響服務的問題[3]。為了保證智能調(diào)度實時性，ELK（ElasticLogstashKibana）日志分析技術為提高計算節(jié)點利用率、服務器吐流、頻道熱度等業(yè)務數(shù)據(jù)的效率提供了技術支持，可以實現(xiàn)分鐘粒度的計算結果呈現(xiàn)，將數(shù)據(jù)結果傳遞給智能調(diào)度模塊，為后續(xù)實現(xiàn)調(diào)度調(diào)優(yōu)提供精確的數(shù)據(jù)支撐。在計算業(yè)務數(shù)據(jù)時，需要將用戶IP地址按照寬帶接入服務器（BroadbandRemoteAccessServer,BRAS）維度進行精細化劃分，從IP、BRAS、設備3個維度，實時對海量互聯(lián)網(wǎng)電視日志進行統(tǒng)計。這類數(shù)據(jù)結果能夠滿足BRAS級別用戶的精確調(diào)度，從而實現(xiàn)某個內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡邊緣節(jié)點下的部分用戶調(diào)度至其他邊緣節(jié)點。智能調(diào)度利用實時計算結果，通過算法自動找出業(yè)務量不均衡的節(jié)點、被調(diào)度的用戶群以及調(diào)度目的節(jié)點，將調(diào)度決策生成為調(diào)度配置，利用標準的WebService接口與內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡調(diào)度網(wǎng)管對接，實現(xiàn)調(diào)度指令的快速下發(fā)，完成設備上熱門頻道的多分布，刪除冷門頻道節(jié)省服務器資源，最終實現(xiàn)節(jié)點間、設備間的流量調(diào)度，從而達到節(jié)點內(nèi)的流量相對均衡，提升互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務的可用性，完善互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務的應急能力。

2.3故障自愈

隨著互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務的發(fā)展，用戶量、用戶活躍度逐漸提升，互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務流量在重點節(jié)假日時已經(jīng)占據(jù)全網(wǎng)總流量的50%。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，高峰期往往出現(xiàn)在日常下班后或者法定節(jié)假日。為此，運維人員需要投入額外的工作精力、時間保障互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務穩(wěn)定運行。因此，互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務亟需故障自愈的能力，以解決運維人員“日常工作8小時”之外的維護工作，實現(xiàn)故障處理從“人工處理”到“無人值守”的變革，提升企業(yè)的服務可用性，降低故障處理的人力投入[4]?；ヂ?lián)網(wǎng)電視業(yè)務全流程涉及接入網(wǎng)、承載網(wǎng)、電子節(jié)目指南（ElectricalProgramGuide，EPG）、直播源、電視業(yè)務平臺、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡、域名系統(tǒng)（DomainNameSystem，DNS）、動態(tài)主機配置協(xié)議（DynamicHostConfigurationProtocol，DHCP）等多套系統(tǒng)，如圖2所示。在投訴、故障發(fā)生時，快速定位、快速恢復業(yè)務的能力至關重要。故障自愈作為行業(yè)內(nèi)領先的故障自動化處理解決方案，通過與電視業(yè)務相關系統(tǒng)完成告警對接，實現(xiàn)對相關系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)控、預診斷分析，將運維人員的經(jīng)驗及操作過程抽象、固化為程序處理，并與相關系統(tǒng)打通接口，實現(xiàn)故障的自動恢復。故障自愈主要分為4個環(huán)節(jié)。第一是通過與各業(yè)務系統(tǒng)對接，周期性地從各大監(jiān)控系統(tǒng)中獲取告警，解析告警所屬的業(yè)務、系統(tǒng)、設備，為之后采取措施奠定基礎。第二是經(jīng)過告警收斂、過濾，確認是否有大批量相同業(yè)務、系統(tǒng)、設備出現(xiàn)問題，定位故障出現(xiàn)范圍，確保告警真實有效，避免出現(xiàn)誤告警導致的誤操作，從而影響業(yè)務。第三是梳理不同故障場景的處理思路，制定故障自愈的處理指令，與告警進行綁定，生成故障自愈方案。第四是通過企業(yè)微信、郵件等方式，對故障自愈的處理結果進行實時通報，若故障自愈失敗，運維人員能夠快速了解情況，并進行人為干預。

3互聯(lián)網(wǎng)電視運營模式

在傳統(tǒng)的運營模式中，每一家牌照方會提供獨立的軟件包、獨立的用戶和產(chǎn)品體系，使用獨立的專題、獨立的欄目、獨立的產(chǎn)品，各自為政，缺少統(tǒng)一運營，影響用戶體驗，面臨廣電政策監(jiān)管和市場競爭等問題。如何使互聯(lián)網(wǎng)電視在滿足政策條件的基礎上拓展市場規(guī)模，是互聯(lián)網(wǎng)電視面臨的一個重點問題。因而，當前更多牌照方選擇與運營商合作，依托運營商豐富的網(wǎng)絡資源和發(fā)展渠道，運營互聯(lián)網(wǎng)電視[5]。融合運營模式可將不同牌照方的優(yōu)勢內(nèi)容資源整合，打造一個統(tǒng)一的平臺，提供一個包含統(tǒng)一桌面、大數(shù)據(jù)平臺、廣告平臺、搜索平臺等功能的產(chǎn)品，減少不同平臺間的交互，安全性更強，數(shù)據(jù)準確性更高，能夠為用戶提供更加精準的個性化推薦。對于多個牌照方都能夠提供的內(nèi)容，采取優(yōu)勝劣汰、搶先注入的模式，形成正向競爭，從根本上節(jié)約內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡的成本，實現(xiàn)降本增效[6]?；谝陨蟬yslog協(xié)議特點，本系統(tǒng)發(fā)送符合這種格式的字符串，接收端即可解析出來。

4監(jiān)測系統(tǒng)

本系統(tǒng)選用KiwiSyslog通用軟件作為監(jiān)測平臺軟件。KiwiSyslogServer是一款經(jīng)濟實用的syslog管理工具，可以接收跨網(wǎng)絡設備（交換機、防火墻等）、服務器（Linux、Windows服務器）的日志，對日志進行集中存儲和管理以及報警。本系統(tǒng)中，Syslog日志信息來源于兩部分，一部分是采集器產(chǎn)生的日志信息，另一部分是機房現(xiàn)有設備產(chǎn)生的日志信息。機房現(xiàn)有設備主要為多個廠家的畫面分割器。各個廠家均配備了畫面分割器管理軟件，這類軟件功能強大，但同時也給值班人員帶來負擔。值班人員很難快速判斷故障、解決故障。這類設備均支持syslog協(xié)議，將這類設備接入數(shù)據(jù)平臺，在KiwiSyslog進行相關配置，能夠實現(xiàn)將采集器、畫面分割器等各種類型設備部署到一張網(wǎng)絡統(tǒng)一管理，實現(xiàn)對不同類型設備的集中監(jiān)控，完成告警信息顯示和語音報警。

5結語

本文進一步完善了現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)，提供了一種有效的監(jiān)測手段，將各種類型設備部署到一張網(wǎng)絡進行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)了對不同類型設備的集中監(jiān)控。系統(tǒng)具有異常報警功能，能夠保障廣播電視的安全播出。該方案開發(fā)成本低、周期短、實用性強，具有一定的應用前景。

參考文獻：

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[3]趙潔.Syslog在發(fā)射臺站網(wǎng)絡安全管理中的應用[J].廣播電視信息，2020，27（8）：70-72.

[4]鄧博展.基于SNMP及SYSLOG協(xié)議的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學，2020.

[5]茅俊君.地面數(shù)字電視射頻信號功率檢測系統(tǒng)的設計[D].上海：上海交通大學，2015.

作者:彭霞 單位:中國移動通信集團遼寧有限公司