多媒体广播组播业务（精选7篇）
多媒体广播组播业务 篇1
摘要：在移动多媒体广播系统中, 数据推送的目的是为终端用户提供移动多媒体广播数据业务服务, 为用户提供增值体验。随着CMMB移动多媒体广播运营的深入开展, 数据推送业务的开展不断推进, 其重要性逐渐凸现。本文从系统组成、工作原理、业务流程、发送与接收方式等方面探讨了移动多媒体广播 (CMMB) 数据推送业务系统的设计和实现。
关键词：移动多媒体广播,数据广播,推送业务
0引言
随着CMMB覆盖优化和运营开展的深入, 单纯的电视、广播业务已远远满足不了用户需要, 用户希望获得更多丰富的增值业务。由于CMMB主要面向手机等小型移动接收终端, 如何在终端上接收展现各种增值业务变得尤为关键。以传统客户端形式来解决点对面的增值业务问题已越来越不可行, 需要建立新的广播增值业务模式, 构建新型广播增值平台, 解决终端的普适性问题, 降低终端集成使用增值业务的复杂性。
CMMB数据推送业务是指以点对面的广播方式推送传输文本、图像、音频、视频等多媒体信息数据到用户终端的一种技术方式, 可把海量信息传送给用户, 属于CMMB数据广播业务, 具有以下特点:
1.前端主动推送, 无需用户发出请求;
2.对于推送到终端的内容, 用户可有选择地进行接收或过滤;
3.传送及保存过程自动完成, 无需用户参与;
4.业务使用与传输过程分离, 用户可离线、反复使用;
5.对于已推送并存储到终端的内容, 用户可立即使用;
6.前端在推送内容时, 结合预约下载, 有效调度推送时间, 有效利用带宽。
目前CMMB数据广播推送式业务已实现音频富媒体广播在中央人民广播电台与国际广播电台北京地区的试商用, 其业务产业链的成熟化进程将逐步加速。
1业务形态
1.推送式图文业务:推送式图文业务是以图片与文字组合为主的推送式业务, 向用户提供资讯服务, 包括政务信息、紧急广播、新闻体育、娱乐文化等内容。
2.推送式音频业务:推送式音频业务以音频内容为主, 包括音乐推送、铃声下载、有声小说等。
3.推送式视频业务:推送式视频业务以视频内容为主, 包括视频新闻、影视媒体、专项视频应用等。
4.其它类推送业务:其他类推送式业务可根据业务发展需要推送其它形式的文件, 包括地图更新推送、软件推送、游戏推送等。
2业务框架设计
2.1总体结构
推送业务系统总体结构如图1所示。
推送业务前端平台完成对以推送业务为中心的相关信息的管理、业务的播放控制、数据文件的加扰、封装以及与运营支撑系统的交互。主要包括内容管理系统、数据广播系统、DRM系统。推送业务终端平台完成对CMMB推送业务的接收、处理及展现, 用户通过此终端系统获取CMMB数据广播提供的各种增值服务。主要包括订阅/取消订阅、下载管理器、解扰模块、文件系统。
2.2推送业务前端平台
2.2.1内容管理系统
内容管理系统 (CMS) 用于管理向终端推送的内容, 为前端的CMMB数据广播系统提供支持, 主要包括内容存储、编排, 播出监控及用户和日志管理。
1.产品库:包括内容存储服务器、内容存储管理工作站和内容审查管理工作站。
2.编排管理:包括播出编辑工作站、日志/用户管理、播出控制服务器、播出监控
2.2.2数据广播系统
数据广播系统对CMS编排审核通过的内容或其它应用上层内容进行播控管理, 包括数据广播文件发生器的开启与关闭管理, XPE封装机的开启和关闭管理等。
1.文件发生器:文件发生器实现对数据文件的切片与分发的管理。数据文件从CMS的产品库输入到文件发生器, 由文件发生器按定义格式切片及打包后分发给XPE打包机或加扰器。
2.XPE封装机:XPE封装机把输入数据封装成复用器可识别的数据包, 由复用器再把数据包复用到广播通道的各个业务中。其输入数据为文件发生器发送的数据片/FAT片信息、即时数据流或加扰器加扰后的数据信息, 其输出数据为统一的XPE数据包或XPE-FEC数据包。
3.双向传输容错系统:双向传输容错系统负责缓存正在广播的产品数据 (加扰后数据) , 用于终端在大文件下载时、在缺失较少数据 (95~100%) 的情况下通过双向网络下载缺失数据, 有效减少下一次轮播的等待时间, 改善用户体验。
4.播控管理:对业务内容播发参数的配置包括数据广播文件发生器的开启与关闭管理和XPE封装机的开启和关闭管理。
2.3推送业务终端平台
推送业务终端平台是CMMB数据业务终端系统的一部分, 由若干支持推送业务的核心模块组成, 提供订阅/取消订阅、定时自动下载、内容安全存储及定时开关机等基础服务和管理。
2.3.1订阅/取消订阅模块
对用户已购买的业务进行细化的订阅控制。订阅/取消订阅模块从“推送业务指南”文件获取业务基本信息并显示给用户, 根据媒体类型对订阅列表进行过滤, 仅向用户显示该终端支持的媒体类型;根据文件容量大小信息计算终端剩余的存储空间是否满足要求, 提示用户确定是否订阅该内容。
默认情况下, 用户订阅的基本单位是内容, 对于在“推送业务指南”文件中提供了详细描述信息的文件, 用户也可对其进行订阅设置。“下载计划表”指示下载管理器在某一时刻下载某个内容。
2.3.2下载管理器模块
按“订阅/取消订阅”模块形成的下载计划表完成内容文件自动下载, 无需用户的干预, 会根据下载计划表形成一系列定时下载任务, 定时调用下载器 (图2) 模块来为每个定时下载任务执行一次下载操作。
定时开关机控制模块根据将要执行的下一次定时下载任务的起始时间向系统时钟RTC单元注册自动开机时间。该时刻到达时, 如终端处于关机状态, RTC单元将控制终端设备自动启动, 并激活下载任务管理模块, 启动定时下载任务。当下载任务完成后, 如果下次下载任务间隔时间较长, 自动开关机控制模块控制终端自动关机。为保证定时下载任务能准时启动, 时钟同步模块将定期与TS0中的系统时间信息同步, 校准本机时钟。
解复用模块将从CMMB信道接收到的数据还原为XPE/XPE-FEC数据, XPE文件接收模块调用解扰模块解扰, 并将XPE包解析成文件片及文件块, 文件拼接模块将文件块拼接成完整的文件, 并在文件存储管理模块的控制下存储到终端的文件系统中。
下载过程中大文件可能出现某些文件片或文件块缺失或出错的情况, 下载管理器可在下一次轮播时仅下载缺失的部分;如果缺失数据小于5%, 可调用传输容错模块通过双向网络直接向前端请求缺失的文件片或文件块, 以避免等待下一次轮播。
3推送业务指南数据
3.1业务指南信息的描述
业务指南信息通过ESG系统将CMMB数据推送业务的产品编排等信息推送给终端用户, 终端可根据指南信息订阅产品, 定时或后台下载。ESG主要包括2部分:
1.基本编排信息:根据数据业务编排信息等产生数据广播业务指南数据。
2.内容扩展信息:在ESG中实现数据业务的扩展部分, 在订阅产品时能提前预知和判断其合理性并提供校验参考。表1列出语法描述语义, 表中的定义为数据广播专用信息, 内容扩展信息定义为ContenAux.xml, 通过ESG系统发送到终端。
3.2终端接收具备条件
终端应支持以下条件判断:是否已订购该业务或产品;磁盘剩余容量是否足够;媒体类型是否支持。
3.3业务指南信息的展现
终端以ESG业务形式展现推送业务指南信息, 可根据需要订阅符合条件的产品。
4大文件的容错推送下载
4.1容错下载
根据FAT表中FAI对文件大小的描述, 为该文件在磁盘上开辟出一块与文件大小相同的临时空间来存放临时文件, 并在同级目录下为该文件生成索引辅助文件。临时文件和索引文件辅助的命名规则按照FAI定义的文件名来确定, 临时文件名是在该文件名后加上后缀.ltmp, 索引辅助文件是在该文件名后加上后缀.lfbi。
索引辅助文件用于标识同名临时文件中索引位置对应的块/片是否下载, 具体格式见图3。
资源标识
16位字段, 文件的资源标识。
更新标识
4位字段, 文件的更新标识。
块/片标志
1位字段, 片或块指示, 如果为0, 指示后面的“块/片接收标识”字段指示的为块标志。
块/片总数
24位字段, 表示块/片总数, 其中块的范围0~2047, 片的范围0~16777215。
块/片接收标志
1位字段, 0表示临时文件中该块或片的数据未接收, 否则表示接收。
序号为0, 1, ..., N-1, 共N个, N取值范围由“块/片总数”字段决定。如果N不是8的整数倍, 则填充0, 补齐字节。
4.2预下载
在接收完整FAT表之前, 可对已经接收的文件片/纠删校验片进行缓存 (预接收) 处理。每个文件片/纠删校验片被存储在临时文件夹下的相应临时文件中, 相同文件同一个块的文件片/纠删校验片存储在同一文件中。当收到一个文件片/纠删校验片时只需要在对应ptmp文件末尾追加存储该文件片/纠删校验片, 不需顺序存储。
终端为每个ptmp文件在同级目录下建立一个索引辅助文件, 文件名相同, 扩展名为.pfsi (Pre-receive File Slice Index) , 即资源标识_块序号.pfsi。
索引辅助文件用于标示同名临时文件中索引位置对应的片是否下载, 具体格式见图4。
资源标识
16位字段, 文件的资源标识。
块序号
10位字段, 文件的块标识。
片预接收总数N
14位字段, 标识当前文件的文件块中的文件片最大预接收数量, 由终端配置。
更新序号
4位字段, 文件的更新标识。
片接收标志
1位字段, 0表示临时文件中该块或片的数据未接收, 否则表示接收。
序号为0, 1, ..., N-1, 共N个。N取值范围由“片预接收总数”字段决定, 如果N不是8的整数倍, 则填充0补齐字节。
5终端存储空间管理
对存储空间管理的考虑包括:
1.推送类业务在下载过程中, 既要尽量避免用户参与, 又要保证下载内容安全可靠地保存于终端。
2.在保证效率的前提下, 用户界面尽量做到友好, 以培养用户使用习惯, 促进业务推广。
为此我们把存储空间的管理分为两类:默认存储空间和存储空间溢出管理。
5.1默认存储空间管理
1.默认存储位置的显示:根据终端能力, 在用户订阅内容时, 提示下载文件的默认存放位置。
2.默认存储位置的修改:根据终端能力, 可根据实际情况和喜好, 修改默认存储位置, 也可为每个订阅的内容指定存储位置。文件下载后可自动将文件保存到用户指定的目录。
3.默认存储空间大小的配置:默认存放空间是整个终端可用的存储空间, 当终端上没有可用存储空间时, 溢出发生, 并进入存储空间溢出管理。为了避免与终端其他功能冲突, 可为推送类业务指定存储空间大小, 当下载的文件达到存储空间上限时, 溢出发生, 并进入存储空间溢出管理。
5.2存储空间溢出管理
用户指定好默认存放位置之后, 可通过选择不同的存储溢出管理策略, 来应对下载文件过多导致空间溢出的情况, 避免将自己喜好的已下载内容在不知情的情况下自动删除。
1.溢出时停止下载:当下载器发现存储空间不足时自动停止下载, 并提示用户手动删除或移动文件。
2.溢出时自动删除旧文件:当下载器发现存储空间不足时自动删除用户指定的目录下保存最久的文件, 保证最新内容及时下载。
3.溢出时自动删除大文件:当下载器发现存储空间不足时自动删除用户指定目录下最大的文件, 以下载更多内容。
4.定时提醒用户整理存储空间:定时向用户报告存储空间状况, 提示用户对存储空间进行整理。
5.定时自动删除旧文件:定时整理存储空间, 自动删除用户指定目录下保存最久的文件。
6.定时自动删除大文件:定时整理存储空间, 自动删除用户指定目录下保存最大的文件。
6业务流程
6.1推送流程
1.通过审核的业务内容进入CMS内容资源库。
2.定义具体业务的推送规则, 产生推送业务编排表。
3.CMS根据编排信息生成业务指南数据, 并发送给ESG和BOSS。
4.ESG把业务指南信息下发给终端, 指导用户订阅。
5.数据广播平台按照业务编排时间表对具体的产品进行文件分发。
6.文件分发器把分片文件传递给加扰器进行加扰。
7.加扰器把CW传递给CA进行加密。
8.CA把ECM返还给加扰器。
9.加扰器把加扰后的数据及ECM传递给XPE打包机及双向传输容错系统。
10.XPE打包机把打包文件传递给复用器。
11.通过数据广播网络下发到终端。
6.2订阅/取消订阅流程
1.订阅流程
1) 前端平台推送业务指南数据给终端, 终端接收业务指南数据并展现;
2) 用户根据业务指南发起对产品或者文件的订阅请求, 终端进行订阅请求处理, 进行属性匹配, 异常情况下提示用户;
3) 用户确认订阅后, 订阅模块生成下载计划表送下载器模块, 并返回处理结果 (图6) 。
2.取消订阅流程
1) 用户请求浏览下载计划表, 终端展现未完成的订阅下载列表;
2) 用户发起取消订阅请求, 订阅模块更新下载列表, 送下载器模块, 返回处理结果 (图7) 。
6.3产品下载流程
1.下载器模块根据订阅时间接收指定产品数据。
2.收到数据后判断类型, 如果是FAT信息, 直接生成文件;如果是数据信息, 则提取加扰净荷信息给解扰模块。
3.解扰模块进行文件解扰。
4.按接收规则生成具体的产品数据文件。
5.校验后如文件仍不完整 (95%~100%) , 可选择双向网络容错系统获取剩余文件 (图8) 。
7结束语
随着CMMB数据推送业务的深入运营, 还有一些方面需不断完善。如内置天线问题, 目前CMMB信号接收都需用户在使用过程中主动拉出天线才能有效进行业务消费。但对于数据推送业务, 强调的是“前端主动推送、终端自动存储、无须用户参与”的理念, 所以内置天线的问题越来越突出。现阶段内置天线存在接收灵敏度、成本等问题, 但随着接收灵敏度的改善, 内置天线会逐渐普及。又如数字版权保护, 数据推送业务包含了图片、音频和视频等大量数字文件数据, 其中一大部分由专业的内容提供商提供, 针对数字文件的版权保护是必不可少的, 必须对媒体内容封装格式、版权对象格式等技术进行深入研究。
数据推送业务是CMMB产业链中的重要增值业务, 也是数据广播数据传输的重要环节, 具有传统IP网络不可比拟的点到面迅速传递的优势。同时, 由于推送业务依托的是单向广播通路, 可使用移动网络、固定网络或互联网络实现业务上行, 因此将为广播电视互动业务的开展探索新的途径, 为三网融合提供产业拓展思路。
参考文献
[1]GY/T220.1-2006.移动多媒体广播第1部分:广播信道帧结构、信道编码和调制[S].
[2]GY/T220.2-2006.移动多媒体广播第2部分:复用[S].
[3]GY/T220.3-2007.移动多媒体广播第3部分:电子业务指南[S].
[4]GY/Z220.4-2007.移动多媒体广播第4部分:紧急广播[S].
[5]GY/Z220.5-2008.移动多媒体广播第5部分:数据广播[S].
[6]GY/Z220.6-2008.移动多媒体广播第6部分:条件接收[S].
[7]GY/Z220.7-2008.移动多媒体广播第7部分:接收解码终端技术要求[S].
多媒体广播组播业务 篇2
关键词：移动终端,视频传输,三网融合
随着移动互联网的兴起, 移动PDA, 智能平板电脑和智能手机的普及[1], 广播电视不再依靠传统的有限广电网, 而且显示设备也不再局限于电视机, 产生了一种新的广播电视多媒体业务。这种基于移动终端的广播电视多媒体业务有着广泛的应用前景[2]。而且伴随着无线网络的大力发展及无线网络资费方式的降低, 通过移动终端来收看电视、聆听广播、下载音乐等业务已经逐渐发展开来, 以手机电视为例, 它是通过可移动的网络来传输视频内容。传播的主体可以是电信运营商, 也可以是广电机构, 传输的信息可以是广播电视节目, 也可以是其他的视频内容, 如用户创造的短视频。手机电视的传输网络包括移动通信网络和广电网络, 传输内容是视音频多媒体, 其中一个重要方面是电视制作的内容及相关服务。发展移动终端广播电视多媒体业务, 将会带来一系列的新市场, 比如在手机电视下, 受众将能够在传统意义上的晚上黄金时间之外的各类时间观看电视节目。因此, 广播机构也能够在白天和其他黄金时间外的时间段上获得更大的受众群。利用手机电视, 广播机构也可以在白天播放宣传片、花絮、收视指南等内容, 以吸引观众晚上回家观看相应的电视节目。手机电视也将带来新的增值渠道。例如在英国, 市场分析研究表明, 受众乐于为能够收看6~8个不同电视频道的节目而支付每月大约8~12英镑的费用。与传统电视不同的是, 手机电视用户是以个人为单位, 而不是以家庭为单位的, 因此, 手机电视的付费节目收入增长将十分可观。当前, 广告主在新媒体广告方面的投入与日俱增, 移动电视和手机电视将提供一个独具特色的新的广告载体。在提供给广告主一个展示和营销其产品、服务的新空间的同时, 手机电视也将有效地增加广播机构的广告收入, 手机电视回传信道的便利性是显而易见的。
正是移动终端广播电视多媒体业务的这些特点, 而且广电网提供的移动广播电视多媒体业务相对于互联网提供网络电视等视频服务具有成本低、传输质量高等优点, 所以对移动终端的广播电视多媒体业务展开研究非常有必要。
1 移动终端广播电视多媒体业务的兴起
1.1 三网融合的需要
三网融合的概念提出已久, 特别是随着近年来移动互联网进入黄金发展时期, 移动终端设备的风生水起, 越来越多的功能即可在移动终端完成, 三网融合中的两张网电信网和互联网都已经完全渗入了移动终端中, 智能手机既能完成语音传输功能, 又能通过无线网络完成视频, 音乐等多媒体业务功能, 广电系统为了迎接三网融合带来的挑战, 也必将大力发展移动终端服务。
广电网提供的数字电视如何通过移动终端共享, 这是一个必须解决的问题, 数据的传输, 画面的质量, 视频显示的流畅度等都是广电网应当考虑的问题。相比于3G的无线网络覆盖率低的特点, 广电网的移动终端业务有较大发展空间。
1.2 嵌入式技术的发展
首先移动终端作为嵌入式技术的典型应用, 为其发展做了巨大贡献。现在的移动终端, 已经有双核乃至四核的设备, CPU处理频率也高达2GHZ, 功能的定制裁剪非常方便, 这些都为移动终端的大力发展提供了有力条件, 正是移动终端功能的强大, 才能满足移动终端多媒体业务的使用。
除了硬件以外, 嵌入式软件的发展也为各大运营商提供了商机, 越来越多的移动多媒体应用满足着不同人群的需要。广电业务当然也看到了移动终端多媒体业务的商机与一系列产业链的发展。
1.3 无线网络的保证
所谓无线网络, 从传输内容来分, 包括两部分, 一是实现语音数据传输的电话网, 二是实现数据流传输的数据网络, 从传输距离来分, 包括远距离的GSM、3G等, 近距离的红外、蓝牙、ZigBee、Wifi等, 它与有线网络最大的区别就是传输介质。在移动终端广播电视多媒体中, 我们所研究的无线网络主要是3G和Wifi, 前者作为远距离的视频数据传输方式, 后者作为区域内的小范据来源是DVB广播发射台提供的多媒体数据流, 中间则采用数据转发网关实现数据的解析与码流转换[4,5]。具体结构如图3-1所示。
其中数据网关主要包括三部分, 分别是数据接收模块, 码流转换模块与数据发送模块。从DVB发射站接收视频数据, 这里主要用到的是调制解调技术, 用到了DVB-T卡设备, 而码流转换模块主要是将MPEG2-TS的视频数据流转换成MPEG4的数据流, 目的是实现接收端围视频数据传输方式。
既然是移动终端的广播多媒体业务, 有线传输已经不能够满足要求, 必须要通过无线网络来视频数据的传输, 这就需要网络带宽的保证[3]。
2 移动终端广播电视多媒体业务方案分析
移动终端广播电视多媒体业务使用智能终端设备作为视频接收系统, 而数与发送端的数据速率平衡;而数据发送模块是将MPEG4数据流通过无线网络传输至移动终端。
2.1 数据接收模块设计
其中, 数据接收模块的详细过程如图3-2所示。
DVB-T卡从DVB发送站获得数据后, 调用接口API, 将视频流数据发送至接收队列, 然后利用同步参数设置节目同步, 接着将视频数据流发送至节目提取模块, 节目提取模块根据节目控制模块提供的节目参数来进行配置, 主要是实现从复杂的视频流中提取自己需要的节目。其中接口API与节目提取模块占据是数据接收模块最为关键的部分。
2.2 码流转换模块设计
如图3-3-a和3-3-b所示, 码流转换分为两部分, 码流转换的基本流程是, 先将MPEG2式的码流经过视频解码器或是音频解码器解码成未压缩的数据流, 然后根据适配模块提供的适配信息再对这些未压缩的数据流进行重新编码, 编码成MPEG4格式的数据流。这里的适配模块主要是为了解决不同终端的要求而设置的, 不同的终端对数据流的支持方式不同, 因此在重新编码的过程中需要适配信息来编码成终端设备能够识别并使用的数据流, 这样终端设备才能够读取数据流。
2.3 数据发送模块设计
图3-4数据发送模块功能设计图
如图3-4所示, 数据发送模块最关键的部分就是实时封装和适配模块控制, 其中码流的格式仍是MPEG4, 经过封装后没变。适配模块提供的控制信息主要是根据终端用户的反馈来决定发送方式, 是采用单播、组播抑或是广播。整个码流的传播采用UDP协议完成。
3 结语
本文从广播电视多媒体业务的拓展出发, 研究了基于移动终端的广播电视多媒体业务, 分析了其兴起原因, 即三网融合的要求, 业务领域的扩展, 其兴起的背景主要嵌入式技术的无线网络的发展, 然后针对移动终端多媒体业务的方案从三个模块分别进行了分析。基于移动终端的广播电视多媒体业务发展具有成本低、业务扩展强等优点, 在三网融合的环境下, 必将取得广泛应用。
参考文献
[1]李建功.物联网环境下移动终端的发展趋势思考.信息通信技术, 2011.
[2]刘俊杰.三网融合背景下我国广电市场策略分析.广播电视信息, 2011.
多媒体广播组播业务 篇3
Alpha Cloud Live云里融媒体广播业务云平台是基于云技术和社交协同的融媒体全业务平台, 满足广播电台采集制作、多渠道发布、实时互动和新媒体运营等全媒体业务需求。提供从采、编、审、播, 到归档、管理、运营、分析等一体化服务支撑。帮助电台进行业务流程再造, 真正做到全媒体的统一管理、协作、生产和服务。
整个平台围绕媒体用户的工作需求设计, 以人为中心, 用工作协作关系来实现内容资源的流转和共享, 涵盖素材采集、稿件撰写、音频制作、资源管理、资源共享、资源检索、业务流转、移动采访、新媒体直播互动等融媒体生产运营环节, 使电台业务更灵活、高效, 满足传统广播向融媒体转型的需求。
平台具有高效的部署流程, 便捷的开通方式, 可快速搭建一个多功能、多业务、多终端的融媒体云平台;同时采用开放、高效、可扩展的多元化技术架构, 高效建立简洁、多样化、高适应性的生产流程, 使多种媒体业态在业务流程上融合贯通, 支持融合媒体内容采制、融合媒体业务融合、融合媒体多终端适配等核心环节的融合。
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广播电台可根据自身业务发展情况, 因地制宜, 分步建设, 前期采取自建私有云, 逐步过渡到混合云架构。广播私有云致力于整合台内现有的资源, 以新的云计算架构替代原有的全台网架构, 提升内容生产能力, 满足面向融合媒体的业务转型的需求。此外, 私有云带来的高安全、高质量、高效率以及资源的弹性调度扩展, 也符合统一、安全、标准、通用、扩展的建设原则。
另外, 联汇科技倾力打造的国内首个新媒体广播生态云平台——“云听新媒体广播云平台”也在本届展会上亮相。
云听新媒体广播云平台是大数据及云技术在新媒体广播发展中的充分应用, 致力于为电台新媒体广播APP、微信运营提供一站式服务。整个平台涵盖系统建设、系统运维、内容服务、广告服务、大数据分析、智能接收终端等各环节, 形成了一个完整的新媒体广播生态圈。
多媒体广播组播业务 篇4
关键词：广播电视台,全媒体,融合生产,跨屏互动,技术发展
0 引言
当前, 在国家相关产业政策、技术发展以及市场应用的推动下, 媒体的格局以及媒体的生态环境正在发生着变化, 以互联网技术与商业模式为代表的新的技术与应用极大地改变与影响着媒体的业务形态。传统广播电视媒体在这一进程中, 迎来了前所未有的机遇与挑战, AV技术与IT技术的融合在国内已经有十几年的历史, AV+IT+IP将进一步改变传统媒体的商业模式、服务对象和运营方式。全媒体运营代表了媒体未来的发展趋势。
1 广播电视现有业务模式
1.1 广播电视台节目现有制作模式
经过体制改革, 国内省级广播电视机构基本形成了广播电视台与广电传媒集团的架构。这一新的架构并没有从根本上改变电视媒体的商业模式与盈利模式。
电视媒体目前主要的盈利来源于广告, 通过新闻、专题、综艺、体育、电视剧等节目的播放, 尽可能提高节目收视率、从而提高广告的商业价值。这一商业模式支撑着目前电视媒体的运营。而随着人们生活水平的日益提高, 个性化的媒体服务需求不断增长, 双向、互动的媒体服务需求日益增长。
技术的发展使有线数字电视、地面数字电视、IPTV、网络电视、手机电视等多种手段进行信号的传输与覆盖成为可能, 各地电视台成立了专门的新媒体公司或新媒体部门, 开展新媒体的节目制作与发布业务。
1.2 广播电视台节目播出发布形式
现在的广播电视台采用线性播出方式, 通过总控播出系统, 进行各个频道的节目播出。这是一种单向广播式节目发布。节目提前编排好播控列表, 顺序播出, 很难满足观众个性化的需要以及互动的要求, 传统广播电视播出模式通过了多次技术升级与改造, 线性播出将逐步向以非线性播出发布过渡。
1.3 广播电视台的新媒体业务实践
为了适应形势的变化, 广播电视台一直在积极实践新媒体, 主要包括如下业务实践:
1.构建网络广播电视台。通过网络广播电视台开展新媒体业务, 由于受到网络广播电视台牌照的限制, 目前国内真正开展运营的网络广播电视台数量并不多。网络广播电视台构建运营初期, 由于商业模式与盈利模式仍处于探索期, 各地基本上围绕着网络广播电视台的媒体宣传属性、社会服务属性以及商业属性开展业务。部分网络广播电视台充分发挥媒体属性, 已经达到了可观的访问量, 已经可以开展初步的广告经营;部分网络广播电视台依然是投入期, 靠广播电视台自身的投入与政府的支持维持运营。网络广播电视台打破了传统广播电视传播时间与空间的限制, 实现了双向互动与个性化媒体服务的功能, 未来一定具有广阔的发展前景。
2.构建IPTV集成播控平台。通过IPTV内容服务平台, 进行广播电视台的内容复用、再利用, 完成拆条和碎片化工作, 实现第三方内容引进, 通过IPTV集成播控平台, 与电信对接并进行联合运营, IPTV业务布局与业务开展好的城市目前用户已经初步形成规模, 通过广播电视台与电信运营商分账的模式, 实现了新的盈利模式。
3.开展互联网电视业务。由于互联网电视业务广电总局的牌照发放范围非常有限, 目前还不能成为各地广播电视台普遍开展的业务, 但各地广播电视台需要积极与互联网电视牌照方合作, 实现特色内容通过互联网电视平台传输落地。
4.开展手机电视业务。手机电视业务也需要通过手机电视集成播控平台进行运营, 也需要与移动运营商合作运营, 目前国内省级以上广播电视台开展了手机电视业务的也相对有限。
通过几年的发展, 电视媒体经历了一些改革, 但在运营方面, 还基本停留在传统媒体+广电新媒体的模式, 传统电视媒体与电视新媒体的节目生产发布还停留在串行模式, 时效性、个性化服务的能力还不强, 也还无法做到节目的精准投放, 以及用户行为分析, 即使可以覆盖到电脑屏、电视屏、手机屏, 但也还只实现了多屏发布, 而未达到跨屏互动的阶段。在新的时期, 百姓的需求以及广电的自身发展都需要尽快改变现在的业务格局与运营方式, 真正尽早完成广电全媒体运营的布局与过度, 打造电视媒体的核心竞争力与影响力。
2 全媒体融合生产和跨屏互动
广播电视全媒体运营要求传统媒体与新媒体充分融合, 而不是1+1模式, 充分融合后, 将逐步实现全媒体统一经营管理、全媒体信息统一汇聚、全媒体内容并行融合生产、全媒体统一集成分发、全媒体统一运营发布。其中突出的特征与要求就是尽早实现全媒体融合生产和跨屏互动运营。
2.1 全媒体融合生产
传统的电视节目制作模式主要是服务于电视播出的需要, 从节目的策划、采编、制作, 到节目的播出发布, 主要满足电视播出的需要, 再针对成品节目, 复用和再利用到新媒体平台。此种模式严重地制约了电视节目的交互性、时效性和节目传播的时间与空间。随着全媒体实践的深入, 目前普遍的做法是开展全媒体融合生产。多家广播电视台已经为开展此种模式进行了机构改革, 以新闻为例, 新闻中心从节目策略、采编、制作、发布、互动, 从业务到技术, 已经开始整合资源统筹考虑。节目前期面向全媒体立体策划, 全媒体素材统一采集, 面向多种渠道发布并行生产制作, 通过多种发布运营平台及多种客户端同步发布并实现双向互动。
这种全媒体融合生产对技术系统的规划提出了新的挑战与要求, 由于新媒体的生产工艺、生产流程和生产工具等都有鲜明的特征, 因此, 在全媒体并行融合生产平台规划设计过程中, 需要重点考虑资源最大限度的统一管理与复用, 针对电视媒体发布以及新媒体发布, 能够形成并行生产工作流, 素材要充分共享, 制作并行协同, 单条节目可以在制作完成后即可以共享复用, 而不是播出发布后再进行拆条碎片化。
基于这种模式, 对节目制作人员的绩效考核也带来了新的要求与变化, 原来只负责电视媒体制作的, 现在可能需要兼新媒体平台的内容制作及元数据著录, 需要有配套的绩效考核与管理机制, 保障节目制作人员的工作积极性与成就感。
2.2 全媒体互动演播
以微博为代表的社交媒体, 也在不断地冲击与影响着电视媒体, 全媒体时代需要考虑充分与各类媒体的融合运营, 电视媒体作为媒体的一个重要组成部分, 需要与互联网、社交媒体充分地结合, 发挥1+1大于2的作用。全媒体演播室就是一种典型的业务模式。
基于互联网, 以实现微博、博客、论坛和网页为对象的舆情监测分析技术的发展, 为实现演播室全媒体互动播报提供了技术基础。基于舆情分析引擎构建的资讯汇聚系统, 可以帮助电视媒体进行互联网热点监测分析, 帮助电视媒体获取新闻线索, 获取互联网文字、图片和声音素材。用于电视节目制作与新闻播报, 可以监测、分析和获取微博的内容, 进行深入挖掘、挑选和审核, 实现与演播室在线包装的互动, 并实现基于PAD客户端的大屏互动播报。
全媒体演播室互动播报是全媒体实践的典型业务模式之一, 目前各地都在策划与开展相关模式的节目, 但由于受到技术系统选型和能力的限制, 各地实现的效果与互动的模式不尽相同, 全媒体演播室互动播报将成为未来一段时间实践全媒体互动的重点应用之一。
2.3 全媒体跨屏互动
电视媒体通过数字电视、网络电视、IPTV和手机电视拓展了传播的时间与空间, 有效地弥补了电视媒体的局限性。但已经开展的新媒体业务形态, 现阶段还未能实现用户行为分析、精准内容投放、跨屏互动运营, 而这三个方面, 将是未来全媒体运营的方向与趋势。
全媒体时代, 人们接受信息的手段与方式多种多样, 多种终端、多种屏幕和多种内容服务, 谁能抓住用户, 谁就能掌控运营的核心。不同收入、不同职业和不同年龄的人群, 一天中的不同时间和空间, 对媒体内容的需求是不一样的。为了尽早提升媒体的影响力和实现服务的个性化, 需要做充分的市场细分, 并在节目策划、节目发布手段与方式等方面做到有针对性, 提高媒体服务的质量与效率。同时, 通过互动平台及全媒体客户端可以辅助实现用户行为的采集和用户行为分析, 以便更好地指导节目策划、发布和运营。
精准内容投放以前是广告经营的目标和方向。在全媒体时代, 媒体内容也需要通过多种传播手段、多种发布运营平台和多种终端, 进行精准投放。精准投放的前提是市场细分与用户行为分析。当然, 也需要相应的技术平台支撑精准内容投放与运营。目前的移动互联网位置信息服务与媒体发布运营的结合, 将会为媒体信息的精准投放提供一种全新的手段, 非常值得关注和研究。
多种发布运营手段初期只是实现了多屏发布, 追求的目标是同样的内容能够在多种网和多种终端都能看到。随着运营的深入, 目前的方向与趋势是跨屏互动, 电视、电脑、手机和平板之间根据屏幕的特点, 实现跨屏互动。如通过手机或PAD上的全媒体客户端, 选择需要欣赏的媒体内容, 完成点播, 点播完成后, 真正的节目直接通过机顶盒或是其它适配, 在大屏幕上直接播放, 这时, 手机和PAD上的全媒体客户端又变成了社交电视的客户端, 大家可以一起讨论所看的内容, 进行交流、互动与点评。跨屏互动同样需要强大的技术平台支撑, 也是典型的跨屏互动业务模式和未来全媒体运营的发展趋势。
全媒体时代对电视媒体的运营模式带来了很多新的变化, 需要充分结合新媒体技术手段与业务模式, 充分实现与传统电视媒体的融合。同时, 对媒体的生产工艺、生产流程和生产工具也都带来了新的挑战与要求, 全媒体并行融合生产和跨屏互动运营是未来的方向与趋势。
3 全媒体未来业务模式与技术支撑
3.1 未来全媒体业务模式展望
未来广电媒体将与互联网技术与业务、电信技术与业务充分融合, 通过多种业务平台、多种传输网络、多种终端、多种屏幕和多种应用进行融合生产运营。广播电视台将成为连接广播电视网络、电信网络和互联网的一个重要节点, 作为内容的提供商、集成商和运营商开展全媒体运营。
人们可以在不同的时间和空间通过合适的终端与应用, 接收个性化的媒体服务, 并容易地实现在多种媒体和多种业务间的互动应用, 实现个性化的媒体内容订阅与定制。
广电全媒体还只是全媒体的一个重要组成部分, 随着技术的发展和运营的成熟, 全媒体业态也将更加丰富, 服务更加全面。全媒体运营也将从简单到复杂, 从单一到融合, 从多屏到跨屏, 从发布到运营的逐步发展过程, 随着实践的深入, 全媒体运营将更加成熟。
3.2 未来全媒体支撑技术展望
全媒体运营需要全新的技术支撑体系, 技术平台的体系结构、功能逻辑、系统构成、应用架构和工艺流程都将带来新的挑战, 需要新的理念与技术支撑全媒体运营。
云计算的理念和技术在媒体行业的广泛应用, 将改变媒体技术支撑体系的框架。云计算理念与技术的特性, 刚好顺应并满足了全媒体运营业务多变和资源灵活适配的需求与特性。其先进的理念和多种技术手段, 将成为全媒体运营技术支撑的重要指导思想与实践基础。
云计算的理念体现的平台和服务思想是通过构建统一数据中心, 为全媒体运营的各个环节, 各类业务提供统一的技术基础平台。资源统一管理、动态使用和按需分配, 可极大提高资源的利用率, 提高系统的健壮性。根据业务需要进行资源的统一管理, 可以很好地支撑全媒体运营业务的开展。通过平台服务层的应用集成与整合, 可以更好地支撑全媒体运营的各种应用, 实现系统间的交互和信息业务流转。通过平台服务层有机的整合与应用集成, 全媒体运营技术支撑体系的物理结构将变得异常简单。基于统一数据中心, 广播电视台将分布在不同区域的不同类型的客户端, 如手机、平板、电脑和专用设备等, 通过无线、以太网、光纤网等连入数据中心, 通过统一门户系统, 实现不同用户的认证、鉴权, 并通过统一入口, 索引到相应的应用系统平台服务, 提供全媒体运营所需要的各类媒体处理服务。
基于云计算的全媒体运营技术支撑平台可以先从局部实践, 再总体推进, 先建设私有云, 再建设混合云和公有云。从自己建设云平台到用第三方云平台, 循序渐进, 不断实践, 最终构建成弹性架构, 应用与硬件松耦合的全媒体运营技术新架构, 全方位支撑全媒体运营。
4 结束语
多媒体广播组播业务 篇5
随着三网融合工作的大力推进, 由于大部分广电网是以有线网络的方式进行覆盖的, 因此, 广电运营商正在经受着严峻的考验和挑战。国家广电总局正在积极推进广电网双向改造工程, 但实际效果并不明显。尤其是广电运营商开发设计的机顶盒设备, 由于生产厂家不同、相关标准规范不同, 造成了机顶盒设备无法统一, 虽然广电运营商推动了数字电视和高清电视的飞速发展, 但是, 随着数字电视的日益普及, 各种基于数字电视的相关增值业务应运而生。然而, 传统落后的机顶盒设备已经无法满足如今各式各样的增值业务发展, 只有通过云计算技术, 将机顶盒设备作为“媒体云”的终端设备, 才能够开发更多的增值业务, 并将这些增值业务和相关服务部署在“媒体云”服务器一端, 由此, 广电运营商就可以摆脱机顶盒设备的长久束缚, 转而投入到云技术平台标准和协议的开发研究中。
“云计算”实质上是一种商业模型, 结合通信技术、数据挖掘技术等将各种复杂设备集中管理, 向客户提供多种服务的商业运行模式, 其底层架构采用的是基本Iaa S基础设施云架构, 在Iaa S云架构基础之上开发了Saa S软件云服务, 顶层开发采用的是Paa S云平台, 用户只需要耗费很少的成本就可以享受到云计算技术提供的便捷与乐趣。“云计算”具有多种功能优势和特点, 包括集群式服务器并行处理能力、分布式服务器超计算能力等等, 广电业务系统中视频音频数据需要海量的存储功能和强大的编解码能力, 因此, “云计算”的多种功能正好适应了广电业务系统的实际需求。
2 云计算技术在广播电视多媒体业务管理系统的应用功能
2.1 强大的数据计算能力
广播电视多媒体业务管理系统与视频节目的编辑与制作、音频节目的录制与剪辑、TS数据文件的编码解码等密切相关, 这些也都是广电行业多媒体业务特点。随着数字电视的日益普及, 高清节目质量的不断提高, 也使得数字电视节目的制作方法和加工流程更为复杂, 如果需要不同格式的视频资源能够简单转换, 对于计算机硬件设备的性能需求也较高。然而, 云办公所特有的普通集群服务器与简单客户终端结合的方式能够替代大型企业生产的高性能服务器, 在中央处理器的利用率方面和用电消耗方面, 云办公都有着明显的提升和飞跃。通过云计算技术能够将普通服务器集合在一起, 产生集群服务器特有的并行处理性能, 通过统一的资源管理和调配使大量的视频编辑和编码解码业务转换成为小部分业务, 再由不同的虚拟机并行处理完成, 从而有效提高了视频业务处理的速度, 也减少了数据编码与解码过程中容易产生的各种错误。
2.2 具有海量数据储存功能
目前, 大多数视频音频节目的制作和剪辑采用的都是Adobe Premiere Pro非线性编辑软件, 该种非线性编辑软件能够将普通DV中拍摄的视频数据传输到计算机终端中, 三十分钟的视频素材大约占据2G左右的存储容量。据相关调查统计, 很多大型影视传媒公司每天需要备份的多媒体数据基本在500G以上, 很多影视传媒公司都是采用购买容量较大硬盘的方式存储多媒体数据, 一旦硬盘设备出现损坏, 不但会造成多媒体数据的丢失, 如果想恢复硬盘数据也需要耗费大量的财力。谷歌公司通过对云计算技术的深入研究, 提出了一种基于KEY/VALUE的GFS存储架构, 能够解决广电行业海量多媒体数据无法存储的问题, 因此, 云计算技术也得到了广电运营商们的重视。
2.3 完善的信息安全策略
广电行业作为国家宣传窗口, 具有其独特的权威性和政治性, 因此, 广电视频音频节目的安全保障也至关重要。除了要加强对视频音频节目的严格审查之外, 还需要强化多媒体数据的存储安全, 对网络环境下多媒体数据的传输也要严密监控。而云计算技术具有强大的容错功能和自我恢复功能, 不但可以防止外界病毒和木马的入侵, 还能够提供身份认证和用户授权功能, 使得广电多媒体数据能够时刻保持在安全状态下。
2.4 提供多种接口应用服务
“云计算”包括Iaa S (基础设施) 、Saa S (软件服务) 和Paa S (平台服务) 三种服务类型, 如果需要作为对外的付费业务, 每个用户都可以通过“云计算”提供的API接口对应用程序自主设计, 无需耗费大量的人力物力部署企业的系统硬件设备和软件程序, 只需要通过云平台就能过享受其提供的多种个性化服务。
3 基于云计算技术的广播电视多媒体业务管理系统的构建
目前, 云计算技术在广电多媒体业务中的发挥的作用越来越明显, 主要体现在以下几个方面:一是云计算技术能够提供强大的计算能力, 用户不需要在对数据资源进行计算之前做任何预处理准备;二是云计算技术具有集群式并行处理能力, 只需要简单的服务器部署就能实现高性能服务器提供的服务, 用户可以随时随地地对系统资源进行处理, 而不需要考虑到资源是否处于运行情况;三是云计算技术提供了API接口, 用户可以自主地享受云平台提供的多种个性化功能服务和海量数据资源;四是云计算技术具有强大的数据容错能力, 用户不用再担心数据丢失之后无法恢复。采用了云计算技术的广播电视多媒体业务管理系统能够通过网络随时随地完成视频音频节目的制作剪辑、编码解码、实时监控、数据存储和开发利用等一系列业务功能。基于云计算技术广播电视多媒体业务管理系统架构如图1所示:
物力资源层由多个设备组成, 包括网络服务器、网络设备和相关硬件设备, 基于云计算技术提供的基础设施服务主要集中于该层。服务器配置不需要过高性能, 因为每台服务器在物力资源层只是属于一个小的节点。基于云计算技术的广播电视多媒体业务管理系统利用定位和容错功能, 将每台服务器的网络地址作为该台设备的独有标识。而服务器的网络地址是由DHCP主机动态生成和分配的。每一台服务器都配有USBKEY接口, 将服务器的网络地址和具体配置信息记录在USBKEY中, 如果某一台服务器出现了硬件问题或软件故障, 通过云平台管理就能过准确定位服务器的具体位置, 并由专门负责人员对其进行维护。
虚拟资源层的作用是对云平台进行虚拟化技术处理, 包括网络服务器、网络硬件设备和存储设备等。云平台将全部服务器进行虚拟化处理之后, 使其具有相同的配置结构, 以便对所有服务器进行统一集中管理, 方面用户的使用。在数据存储方面, 云平台将全部数据存储硬件设备进行集中使用和管理。在网络通信方面, 可以设置多个虚拟网络节点, 使云平台能够对通信信道进行合理分配。在虚拟化技术处理方面, 应用的比较普遍的是IBM公司研发的Power VM虚拟系统。
中间件层能够使云平台提供的个性化业务服务更加完善, 通过各个公司生产制造的中间件, 能够切实提高云平台的服务工作效率, 而且, 用户还可以通过云平台的API接口完成自主设计和编程, 使云平台应用能够更加适合企业的实际需求。“云计算”的并行处理能力和分布式管理能力使得云平台的服务更加可靠稳定, 例如谷歌公司的GFS系统将自主研发的分布式架构应用到了云平台的开发建设中, 使得引擎搜索和分布式并行处理技术结合之后能够解决海量数据存储的问题。
管理中间层是云平台提供功能业务服务的核心, 管理中间层包括了平台的安全保障管理, 以及外部服务管理等等。对用户的展示服务也是集中在管理中间层, 用户不需要了解它所使用的各种技术, 只需要对其提供的业务功能进行应用即可。对于广播电视多媒体业务管理系统来说, 海量的多媒体数据信息并行处理和对其编码解码是不可缺少的, 而且要保证系统的安全性能良好可靠。因此, 广播电视多媒体业务管理系统的部署方式应该将私有云和共有云共同集中在云平台中, 同时, 应该在云平台中部署各种应用系统, 包括视频节目审核播发系统、多媒体数据编码解码系统, 以及视频音频节目存储应用系统等等。
终端接入层的作用是将具体用户与云平台很好的结合在一起, 用户可以通过计算机终端和互联网按照预定的付费标准对广播电视多媒体业务管理系统云平台提供的各种服务功能进行应用, 而不需要考虑云平台的内部设计和具体处理方式。
4 结论
云计算技术是现代科学技术发展过程中的先进技术, 本文将云计算技术应用于广播电视多媒体业务管理系统中, 能够提高多媒体数据处理的速度, 有效扩大数据存储空间, 从而应对广电业务系统对于编码解码、多媒体制作与剪辑和压缩传输的多种需求, 基于云计算技术的广播电视多媒体业务管理系统为广电行业三网融合建设与发展奠定了坚实基础。
摘要：随着现代化建设的不断进步, 数字电视的普及率也成为了评估一个国家信息化建设是否完善的硬性标准。基于数字电视开发的广电增值业务也逐渐成为了广电运营商盈利的关键手段, 包括广告资讯业务、多媒体视频业务等等。本文基于云计算技术, 提出了广播电视多媒体业务管理系统的构建方案, 为广电行业基于云计算技术的服务开发和设计奠定了坚实基础。
关键词：云计算技术,广播电视多媒体业务,数字电视
参考文献
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多媒体广播组播业务 篇6
2010年1月13日国务院办公厅公布了三网融合整体方案, 三网融合进入试点准备阶段;6月8日, 国家三网融合协调小组会议通过了试点方案第六稿, 明确指出电信运营商可以为IPTV集成播控平台与用户端之间、手机电视集成播控平台与用户端之间提供信号传输和相应的技术保障;允许电信制作非时政节目, 提供部分节目源和EPG节目单;7月1日, 国务院办公厅发布了第一批三网融合试点地区 (城市) 名单:北京市、辽宁省大连市、黑龙江省哈尔滨市、上海市、江苏省南京市、浙江省杭州市、福建省厦门市、山东省青岛市、湖北省武汉市、湖南省长株潭地区、广东省深圳市、四川省绵阳市。虽然IPTV的某些政策规定尚不够明确, 但是全国IPTV的用户已经如火如荼地发展起来。据统计至2011年底, 全国试点地区IPTV用户数超过350万。作为IPTV试点城市之一的青岛市目前拥有宽带用户数早已超过百万, IPTV用户的发展前景非常广阔。
另外, IPTV作为一种新的数字媒体播控方式, 它丰富的直播内容, 随意操控的时移电视, 海量的点播节目, 很好地融合了互联网和广播电视的特点, 正在越来越多地引起了用户的关注。需求创造价值, IPTV业务的发展必将给电信运营商带来新的业务发展契机。
2 IPTV业务的特点
2.1 IPTV的定义
国际电信联盟对IPTV进行了定义:“IPTV是一种多媒体业务, 例如电视、视频、文本、图形和数据等, 是在具有一定的Qo S/Qo E、安全、交互性和可靠性可管理的IP网络上传送的。”定义主要包含了以下两个方面的内容:
第一, IPTV是一种多媒体的业务, 电视、视频、语音、文本、图像、数据等业务都是IPTV的一种表现形式;
第二, IPTV承载在可管理的IP网络上, 此IP网络是一个可管理的网络, 能够提供所需要的服务质量、质量体验、安全性、可交互性和可靠性等级。
2.2 IPTV的典型业务应用
IPTV的典型业务应用主要有4个方面:互联网电视IPTV, 数字互动高清电视HDTV, 手机电视Mobile TV, 网络电话Vo IP。这些典型的业务应用, 对于促进信息和文化产业发展, 提高国民经济和社会信息化水平, 满足人民群众日益多样的生产、生活服务需求, 拉动国内消费, 形成新的经济增长点, 具有重要意义。对于网络运营商而言, IPTV业务的开展既可以充分利用自己的网络优势, 又可以响应国家发展战略, 为宽带用户提供一种全新的服务。
2.3 IPTV的业务特点
IPTV的数据流量可以分为直播节目流量、点播节目流量和其他增值类业务的流量。对于点播流量和其他增值类业务流量, 它们在IP网络中的传播方式就是单播 (unicast) , 而对于直播类的流量, 它在IP网络中的传输方式是组播 (multicast) 。如果组播流量在IP网络中传输也采用单播协议, 当用户较多时将会极大地占用网络带宽, 并对流媒体服务器的性能带来很大的影响。鉴于目前IP网络的带宽还不是很丰富, 开展IPTV业务需要在IP网络中部署组播协议, 这样一方面可以减少用户对整个网络带宽的需求, 另一方面可以降低对流媒体服务器的压力, 而且用户流量的增长也不会对网络带宽和流媒体服务器带来影响。
2.4 IPTV用户的认证方式选择
宽带上网用户采用的认证方式是点到点连接认证协议, 配合客户端内置拨号软件方式获取互联网IP地址, 使用简单数据信息‘口令与密码’方式进行客户的身份识别, 也就是通常所说的PPPo E的认证方式。
随着IP网技术向通信业务承载网方向的演进, 像IPTV这样的新业务, 它具有不同于普通宽带上网的业务特点:大带宽、终端为非智能设备、需要网络通路信息、24小时永远在线等, 这些业务特点使得PPPo E认证机制有所欠缺.由此, 一种新的认证方式IPo E便产生了。它既保持了现有RADIUS用户控制架构不变 (兼容PPPo E业务) , 又采用DHCP‘动态主机配置机制’技术进行IP地址的集中管理与分配, 用户的线路信息情况可以通过插入Option82提供用户的位置信息认证, 终端设备的MAC地址可以提供用户的身份识别和鉴权。下表列出了两种认证方式的比较:
为了能够更好地在城域网中开展组播业务, 用户的认证方式选择IPo E的方式更为合适。
2.5 IPoE的实现方式
IPoE有两种实现方式:session级的IPoE和非session级的IPoE。非session级的IPoE认证, 它的特点是:在DHCP服务器上开发相应的接口与后台认证系统交互, 进行用户接入认证, 但不具备用户session管理能力;session级的IPoE认证, 它的特点是:用户接入认证通过后分配地址, 业务接入控制层设备集中管理, 具备用户session管理能力。
3 城域网中开展IPTV业务存在的问题
目前在青岛城域网的业务终结层面, 除了原有提供PPPo E上网业务的BAS, 还增加了与之对等的业务路由器 (SR) , 主要作为针对大客户的专线接入网关、MPLS VPN PE设备等, 基本网络结构如图1所示:
如果在现在的网络上开展IPTV业务, 将会存在以下问题:
3.1 可用于提供IPTV业务的带宽资源有限
宽带接入汇聚网络 (包括ATM、以太、MSTP/RPR) 等普遍存在带宽资源短缺的情况, ADSL线路受传输距离、外部环境等影响, 对一些距离端局较远的用户没法提供IPTV业务所需带宽。
解决这一问题需要对接入网络进行大规模的改造, 用FTTx的方式大幅度提高用户带宽接入能力, 同时给用户很优惠的资费甚至是免费提高用户的接入速率, 这就需要对接入网络进行大规模的改造, 这个工程目前正在进行中。在现有的情况下, 可以考虑在接入条件比较好的小区先行开通IPTV业务, 随着网络改造的不断进行逐渐扩大IPTV业务的覆盖范围。
3.2 现网无法提供端到端的Qo 保证
现网没有提供针对业务的QoS保证, 瞬时拥塞也会影响到IPTV用户的接收体验;部分设备开启Qo S功能后, 会影响其CPU利用率等性能。
汇聚层以上的设备, QoS的业务保障能力基本没有问题, 大二层的汇聚交换机通过更换为新的ES类型的板卡也可以提供QoS支持, 接入层的设备由于类型复杂, 版本多样, 对QoS的支持不一, 给QoS的部署带来困难, 这个困难的克服也有待于接入网络的逐步改造。可以对选定为开通IPTV业务的小区优先进行设备改造并部署QoS。
3.3 城域网未能提供全网组播业务支持
不同厂家设备对协议互通性的要求可能不同, 开通组播协议会影响设备的性能;大部分DSLAM不支持组播功能;BAS支持组播能力不一。
开通IPTV业务必然要部署组播协议, 首先可以选择接入设备支持组播能力强的小区先行开通IPTV业务。
4 开展IPTV业务的相关关键技术
4.1 DHCP
IPTV用户通过DHCP获得IP地址, 同时为了网络安全和用户认证需求, 要求城域网中的设备支持DHCPSnooping, DHCP Snooping option 82, DAI (Dynamic ARP Inspection) 技术。
4.2 IGMP Snooping
理想情况下, IPTV用户采用每用户每vlan的规划, 但是现网中vlan的使用和规划可能不能完全满足每个IPTV用户采用不同的业务vlan, 在这种情况下, 启用IGMP Snooping功能就是必不可少的了。
一般的二层网络设备是可以支持IGMP Snooping功能的, 它保证了在同一IPTV业务vlan中有多个用户时, 某用户只有在自己请求了IPTV节目后才收到IPTV组播流量, 在未发送请求之前, 不会受到同一VLAN中其他用户的干扰。
4.3 跨VLAN组播复制
为节约网络带宽和服务器资源, 不同用户如果接收同一个组播流, 服务器只需发送一份数据, 网络只需在用户的分支点进行复制, 在分支点以上的网络只需传送一份数据流。由于IPTV用户属于不同VLAN, 所以要求网络设备支持跨VLAN组播复制。
4.4 网络拓扑结构
基于以上几个方面的考虑, 城域网中开展IPTV业务需要部署一组DHCP server, 它负责为IPTV机顶盒分配IP地址;核心节点下部署中心服务器CS, 是整个城域网IPTV业务的内容提供者, 它的节目来源可以是通过与广电部门合作, 也可以通过IP骨干网或单独的专线由省一级网络或部门提供;边缘节点部署边缘服务器ES, 作为片区用户的组播源。为了更好地承载IPTV业务, 如果投资允许, 可以考虑建设专门的SR, 网络结构组织图如下:
这样城域网中的业务就通过接入汇聚设备进行了分流, 将基于PPPoE的普通上网业务通过BAS接入, 将视频电话、IPTV等业务通过SR接入, 如下图所示:
5 城域网中部署组播的方案
5.1 组播复制点的选择
合理选择组播复制点很重要, 组播复制点靠上, 组播部署相对简单, 对接入设备的要求较低, 但是对于接入网段的带宽占用比较严重;组播复制点靠下, 组播部署相对复杂, 对接入设备的要求较高, 但是可以有效节省接入网段的带宽。合适地选择组播复制点可以兼顾各个方面的因素。
部署组播复制点的方案可以有三个选择:
5.1.1 选择BAS/SR作为复制点
它的特点就是有多少IPTV用户, 在汇聚层和接入层网络就会存在多少份的组播流量, 这将严重占用城域网带宽资源。但是这种情况对接入层和汇聚层的设备要求不高, 只要透传业务vlan即可。这种方式适合于用户PPPo E方式接入, 并且用户数量较少的情况。
5.1.2 选择汇聚大二层交换机作为复制点
它的特点就是有多少IPTV用户, 在接入层网络就会存在多少份组播流量, 这将占用汇聚交换机到用户驻地的带宽资源。汇聚层设备只要支持组播vlan和IGMP snooping, 接入层设备只需透传vlan即可。这种方式适合于用户IPo E方式接入, 小区接入设备不支持组播vlan及跨vlan组播复制的情况。
5.1.3 选择园区汇聚交换机、OLT、DSLAM作为复制点
它的特点就是可以有效分配带宽资源, IPTV用户的增加不会影响OLT/DSLAM到BAS/SR的网络带宽。对于汇聚层和接入层设备要求都支持组播vlan和IGMP snooping。当用户采用IPo E方式接入, 接入设备又具备组播能力的时候可以选择这种方式, 它适于大规模直播业务的部署。
根据青岛城域网的现状和用户发展情况, 选择第
5.1.3 中的方式是最合适的。
5.2 启用组播vlan和IGMP snooping功能
组播复制点选择在DSLAM、OLT、二层汇聚交换机上, 相应地IGMP Snooping或者IGMP proxy功能和组播VLAN功能也在这里启用。如果启用IGMP proxy功能, 二层接入设备将终结STB的IGMP报文;如果启用IGMP Snooping, 则二层接入设备将IGMP报文透传给组播路由器。之后该二层设备将组播VLAN的IPTV直播业务按接入端口或VLAN进行组播复制。
5.3 SR启用DHCP relay和PIM-SM
在SR上启用DHCP relay, 使得IPTV用户可以通过SR去DHCP server上取得地址。而启用PIM-SM可以使得IPTV用户能够找到组播源。此外, 通过SR静态指定RP, 既能够简化业务的实现方式, 还可以实现用户的组播权限控制。
5.4 组播源的选择
因为跨域的组播问题比较多, 目前的组播域一般使用二层链路将全省连接为一个组播域, 地市建立区域中心作为单独的组播源。在应用层, IPTV服务器自身利用CDN系统进行组播, 在网络层, 边缘服务器再进行组播。
5.5 核心路由器运行MSDP
可以指定核心路由器作为RP, 两台核心路由器之间运行MSDP, 组建Anycast RP。当然也可以采用新建路由器作为专用的RP, 但是那样就增加了网络建设的费用。
6 结束语
在不单独建设IPTV承载网的情况下, 可以充分利用城域网的设备开展IPTV组播业务。本文根据对城域网的现状分析, 指出了开展组播业务时存在的问题, 并提出了相应的解决方案。对于部署组播的关键技术进行了研究, 认为部署组播协议, 合理选择组播复制点, 采用IPOE的认证方式是开通IPTV业务的关键所在。
参考文献
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多媒体广播组播业务 篇7
随着internet的飞速发展,利用internet进行协作开发的项目越来越多。对某些应用而言,如分布式数据库开发,一个开发工作组有很多人需在不同的地点协作并经常交换情况。在组的规模比较小的情况下,只需点对点交换信息即可;如果组的规模比较大,点对点交换信息不管对网络还是对信息发送者,都是一种负担,而且代价昂贵。有时虽可用广播的方式进行处理,但如果在一个上百万节点的网络上向数千台主机进行广播是很低效的甚至是不大可能的。一则绝大部分机器对此不感兴趣,造成信息垃圾;另部分主机虽需要此信息但可能被误认为对此信息不感兴趣而收不到此项信息。为此使用C#.net利用UDP协议实现信息的广播和组播。可以让本身规模较大而相对互连网又较小的工作组能相互方便、快捷地传递信息。
1 UDP协议
1.1 什么是UDP协议
UDP是一个简单的、面向数据报的无连接协议,提供了快速但不一定可靠的传输服务。与TCP一样,UDP也是构建于底层IP协议之上的传输层协议。利用UDP协议可以使用广播的方式同时向子网上的所有设备发送信息,也可以使用组播的方式同时向网络上的多个设备发送信息[1]。比如可以使用UDP协议向某网络发送广告,也可以使用UDP协议向指定的客户发送订阅的新闻或通知。
UDP没有任何对双方会话的支持,当接收多个数据报时,不能保证各数据包到达的顺序与发出的顺序相同。当然,UDP协议的这种乱序性基本上很少出现,通常只会在网络非常拥挤的情况下才可能发生[2]。
1.2 使用UDP协议发送和接收数据的方法
编写基于UDP协议的应用程序时,关键在于如何实现数据的发送和接收。由于UDP协议不需要建立连接,因此可以在任何时候直接向网络中的任意主机发送UDP数据。在同步阻塞方式下,可以使用UdpClient对象的Send方法和Receive方法[3]。
1.2.1 发送数据
可以通过调用UdpClient对象的Send方法直接将数据发送到远程主机,该方法返回数据的长度可用于检查数据是否已被正确发送。
Send方法有几种不同的重载形式,使用哪种方式取决于以下两点:一是UdpClient是如何连接到远程端口的,二是UdpClient实例是如何创建的。如果在调用Send方法以前没有指定任何远程主机的信息,则需要在调用中包括该信息[4]。
1)Send(byte[]data,int length,IPEndPoint iep)
这种重载形式用于知道了远程主机IP地址和端口的情况下,它有三个参数:数据、数据长度、远程IPEndPoint对象。如:
2)Send(byte[]data,int length,string remoteHostName,int port)
这种重载形式用于知道了远程主机名和端口号的情况下,利用Send方法直接把UDP数据报发送到远程主机。例如:
1.2.2 接收数据
UdpClient对象的Receive方法能够在指定的本地IP地址和端口上接收数据,该方法带一个引用类型的IPEndPoint实例,并将接收到的数据作为byte数组返回[5]。例如:
使用UdpClient对象的Receive方法的优点是:当本机接收的数据报容量超过分配给它的缓冲区大小时,该方法能够自动调整缓冲区大小。而使用Socket对象遇到这种情况时,将会产生SocketException异常。可见,使用UdpClient的Receive方法轻而易举地解决了大量程序设计上的麻烦,提高了编程效率。
2 利用UDP协议进行广播和组播
UDP协议可以通过广播和组播实现一对多的通信模式,即可以把数据发送到一组远程主机中。通过一对多的方式,可以将数据发送到多台远程主机中,从而完成发送网络会议通知、广告、网络信息公告等群发功能。通过Internet实现群发功能的形式有两种,一种是利用广播向子网中的所有客户发送消息,比如各类通知、单位公告、集体活动日程安排等;另外一种是利用组播向Internet网上不同的子网发送消息,比如集团向其所属的公司或用户子网发布信息公告等。不论采用哪种形式,发送和接收数据的程序编写的思路都是一样的,区别仅仅是一些实现细节有所不同。
2.1 利用广播实现群发功能
广播就是指同时向子网中的多台计算机发送消息,并且所有子网中的计算机都可以接收到发送方发来的消息。每个广播消息包含一个特殊的IP地址。广播消息地址分为两种类型:本地广播和全球广播。
通过本地广播向子网中的所有计算机发送广播消息时,其他网络不会受到本地广播的影响。IP地址分为两部分,网络地址和主机地址,标准网络地址部分组成了本地网络地址的第一部分,字节地址中全部为1的部分用于主机地址部分(即十进制的255)。以192.168.0.0为例,如果子网掩码为255.255.255.0,则本地广播地址是192.168.0.255。192.168.0为网络地址,255代表192.168.0子网中的主机地址。
全球广播使用四个字节所有位全为1的IP地址,即点分十进制的255.255.255.255,这个特定的广播地址表明数据报的目的地是网络上的所有设备。但是由于路由器会自动过滤掉全球广播,所以使用这个地址没有实际意义。
利用C#创建Windows应用程序,向子网发送广播信息,同时接收子网中的任意主机发送的广播信息,说明发送和接收广播数据报的方法,实现利用UDP协议进行广播。设计界面如图1所示,关键代码如下:
2.2 利用组播实现群发功能
组播是将消息从一台计算机发送到本网或全网内选择的计算机子集上,即发送到那些加入指定组播组的计算机上。组播组是开放的,每台计算机都可以通过程序随时加入到组播组中,也可以随时离开。
组播组是分享一个组播地址的一组设备。与IP广播类似,IP组播使用特殊的IP地址范围来表示不同的组播组。组播地址是范围在224.0.0.0到239.255.255.255的D类IP地址。任何发送到组播地址的消息都会被发送到组内的所有成员设备上。组可以是永久的,也可以是临时的。大多数组播组是临时的,仅在有成员的时候才存在。用户创建一个新的组播组时只需从地址范围内选出一个地址,然后为这个地址构造一个对象,就可以开始发送消息了。
使用组播时,应注意的是TTL(生存周期Time To Live)值的设置。TTL值是允许路由器转发的最大数目,当达到这个最大值时,数据包就会被丢弃。如果使用默认值(默认值为1),则只能在子网中发送。可以通过UdpClient对象的Ttl属性直接设置TTL值,例如:
该语句设置TTL值为50,即最多允许50次路由器转发。
在UdpClient类中,使用JoinMulticastGroup方法将UdpClient对象和TTL一起加入组播组,使用DropMulticastGroup退出组播组。例如:
利用C#创建Windows应用程序,利用组播技术向子网发送组播信息,同时接收组播的信息,实现利用UDP协议进行组。设计界面如图2示,关键代码如下:
3 结束语
使用C#利用UDP协议实现信息的广播和组播。使进行协作开发项目开发工作组对点交换信息时减少网络传输负担,降低资源消耗,让规模较大而相对互连网又较小的工作组能相互方便、快捷地传递信息。
参考文献
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