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摘要: 随着国家三网融合相关政策的出台,广电网络运营商面临IPTV、直播卫星和OTT TV的多重竞争压力,如何保证新增有线电视用户的同时现网用户不流失,是广电网络运营商亟需解决的问题。为了解决传统电视业务单一、传播区域受限的问题，使电视业务运营走向智能化和丰富化，实现手机、PC、电视的三屏联动，提出了一种基于多屏互动的OTT平台设计方案。该方案通过搭建BO管理系统、Portal门户系统、CDN系统和推流系统，提供了面向全终端的直播、点播、时移和回看等收视服务;通过建立移动终端与机顶盒之间、移动终端之间的交互协议，实现了收视服务的云互动，并且支持手机遥控器控制电视。OTT平台下个性化收视服务及多屏互动系统的设计与实现，不仅促进了电视的多样化业务传播，也丰富了人们的智能化生活。
关键词:多屏互动;OTT;移动终端;CDN
1总体设计
本方案采用OTT平台架构进行搭建，以直播组播源接入、点播媒资内容注入为入口，流媒体ISS出流、统一面向用户的Portal门户为出口提供了多样化的信息服务。OTT整体平台按照功能可分为5个域:内容业务域、运营管控域、运营支撑域、能力支撑域、终端设备域，平台内部架构的具体子模块可分为BO管理子系统、信息交互系统IS、UBA统计系统以及面向移动终端设备域的ISS流媒体系统。下面对OTT平台的各个关键模块进行详细说明介绍。
1．1BO管理子系统
OTT平台BO子系统提供了媒资元数据的维护管理，认证鉴权服务，以及产品流程的生命周期管理。BO管理子系统包含了CMS内容管理系统、OSS运营支撑系统、AAA鉴权计费模块、PortalMS门户发布系统等子模块。
1．2统一Portal门户统一
Portal系统是业务最终展现的出口，是各种业务面向多终端用户的最后一道关口，是前端系统与终端间的桥梁，并能够根据地区差异提供不同的门户信息。
1．3转码系统
转码系统分为实时转码系统和离线转码系统两部分。直播组播源入流时，经过实时转码系统，转出需要的分辨率和码率的直播源，以适应不同类型终端的观看。点播媒资注入后，经过离线转码系统，转出多种码率，在终端上可根据网络环境的状况及带宽来选择适合的码率，保证了用户端的流畅播放。
1．4ISS流服务系统
ISS系统是OTT平台中对直播、点播、时移和回看数据进行不同格式封装后以HLS分片传输的流服务系统。通过对视频元数据的热点处理、缓存定位及HTTP传输，实现了平台到终端设备的出流，对于设备的有效利用率、用户的出流稳定性上也做了关键性的处理。
2关键技术与处理流程
OTT平台可根据运营商的资源情况进行灵活部署，目前初期采用集中式部署，通过对统一组播信源的转码收录，由OTT服务器进行切片封装处理后，以HLS分片的形式，对外提供服务。
2．1媒资内容播发流程
媒资系统通过ADI接口同步编目信息至OTT平台，通过对ADI字段的解析处理，调用离线转码设备的相应模板，即完成了媒资的注入过程。媒资文件下载完成后，由内容播发模块CPM对媒资来进行上线过程的处理。
2．2CDN内容分发子系统
CDN支持集中式部署、多级部署方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，中心存储只做中心内容缓存，由边缘加速层面向终端，提供流服务。CDN中，重要模块功能如下:1)CI:内容导入模块，提供将媒资内容导入到CDN中的接口。2)CPM:策略管理模块，负责对CL、CG的管理。3)CL:内容中心存储，主要负责节目存储，同时为其他CL和CG提供下载服务。4)CLS:内容调度模块，负责对CG或CL的调度管理。5)ＲTCL:直播录制模块，负责直播流的收录和录制。6)CG/ISS:边缘缓存，对CL和ＲTCL中内容进行缓存和加速。7)GLSB:全局负载均衡模块，对CLS进行全局调度。CDN可以很方便地进行横向和纵向扩容。通过在边缘加速层，新增一个CG节点，从而完成横向扩容，不影响原有缓存节点的服务。通过纵向扩容，增加边缘缓存加速的层数，从而实现树状体系结构，即增加了一层CDN的分节点。
2．3基于云互动的跨屏协同平台
为了体现手机与手机之间、手机与机顶盒之间的信息交互，通过前端中介交互时，移动终端之间分别与前端XMPP服务器交互，手机与机顶盒之间通过网关交互服务器传输互动消息。将原本发送的消息通过BASE64变换后得到字符串，作为报文消息来传输［16－17］。
2．4设计方案合理性及有效性
通过与国内外主流的多屏互动实现方式进行了深入对比，本设计方案从多个角度考虑，采取了最优的设计方法，具体包含如下内容:1)推流架构设计:与传统的一级推流相比，本设计方案采用分布式CDN部署，能有效解决收视业务的并发推流能力分配问题及分节点的建设部署。2)移动终端与机顶盒外交互设计:本方案采用TCPPOST请求来进行交互信息传递，与传统的机顶盒局域网内UDP交互相比，适应性更强，应用场景更广泛。3)移动终端之间的交互设计:通过前端XMPP实现移动终端交互，可以建立用户家庭组，后期可添加家庭成员聊天等更多互动功能，业务及接口扩展性较强。4)业务层、协议层模块化处理:如图5所示，业务层只处理业务相关的工作，切拉屏消息、按键消息等，而协议层则只处理传输相关工作，例如UDP字符串序列化，外交互方式配对、JSON封装等。本方案采用分层设计方法，方便了后续增加新的协议支持，提高了扩展性。
3系统冗余性设计多屏互动系统
目前设备按照1台点播推流(IP为192．168．12．12)，3台直播推流(IP分别为192．168．12．13、192．168．12．14和192．168．12．15)。推流服务器采用N+1备份(N=4)，使用一台服务器(192．168．12．7)作为3台直播和1台点播服务器的备用服务器，使用浮动IP实现主备部署，当主服务器宕机后，浮动IP会跳转至备用服务器，备用服务器将继续提供推流服务。回看录制文件及点播媒资存储在HP2000磁阵存储上，并通过FC接入到服务器上，通过NFS共享给主流媒体服务器和备流媒体服务器。各主机和备机之间通过keepalive保持心跳，当主流媒体服务器宕机时，通过keepalive可以秒级切换至备机继续提供推流服务，视频数据也可保持一致性，保证了灾备的冗余。另外，通过定时任务监测推流进程的服务情况，当进程因不明故障终止运行时，通过crond即可使进程在5min内自动启动，继续对外提供服务。
5结语
本文结合广电运营商在面向OTT移动终端用户上的发展需求，提出了一种在OTT平台上实现多屏互动的设计方案。采用XMPP协议在前端中介进行交互的形式，为直播、点播、时移、回看业务在移动终端和机顶盒之间进行信息互动共享提供了实现。测试表明，本设计方案对不同类型终端设备的兼容性强，为业务的广泛覆盖提供了前提条件;对外围接口的开放性高，具有良好的业务扩展性;可流畅播放，符合实际的使用需求。在OTT平台上实现多屏互动系统对促进广电运营商增强用户群的黏度，实现用户与用户间的有效联动，实现多网络、多终端、多业务的智能融合具有重要的意义。
参考文献:
［1］吕品．智能终端与OTT业务［J］．电视技术，2012，36(S1):34－36．
［2］刘明亮．OTTTV的直播解决方案［J］．电视技术，2014，38(20):33－36．
论文作者:窦罡
论文发表刊物:《科技新时代》2018年11期
论文发表时间:2019/1/11
标签：终端论文; 互动论文; 系统论文; 业务论文; 服务器论文; 内容论文; 模块论文; 《科技新时代》2018年11期论文;