云計算技術在廣播電視網中的應用

摘 要： 介紹了云計算的基本原理和核心技術，闡述了云計算在廣播電視網中數字電視互動的技術應用。分析了云計算在廣電行業中的典型應用，云計算模式通過整合廣電系統中的計算資源，將各種應用建在云端，降低了終端的要求，同時能夠有效地擴展和升級，推進三網融合。

關鍵詞： 云計算； 廣播電視網； 數字電視互動； 三網融合

中圖分類號： TN711?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）11?0142?03

0 引 言

目前，隨著電信網、互聯網、廣電網三網業務應用的融合，必然帶來渠道競爭的加劇，這會對原本是廣電行業的傳統優勢項目帶來巨大的沖擊力。廣電行業的優勢是具有海量的數據、潛在的用戶群體，如果能改革創新改變舊的數據處理方式，建立并開拓云計算[1?2]這種高效、新型的數據處理方式，保持現有的用戶并發展大批的潛在用戶，廣電行業就會有蓬勃發展的明天。

1 云計算在廣電網中的典型應用

1.1 云計算簡介

云計算依據五個核心技術[3]：分布式計算技術、分布式存儲技術、資源虛擬技術、多租戶技術、彈性擴展技術將動態易擴展且被虛擬化的計算資源通過互聯網提供給終端用戶的一種服務。云計算的特點是易擴展性、動態性、超大規模處理等[4]。通過整合網絡中多種資源不斷提升云端的功能，減少客戶端的運營成本，滿足不同層次用戶的多元需求[5]。

數據顯示，中國現有的有線用戶2個多億，不考慮10億的潛在用戶，在現有的有線用戶中有1個多億并未數字化，未來對于廣電網的發展，廣電的用戶群最關心的應該是人機的互動效應，廣電能否對用戶的需求即時有效地反饋，主要取決于廣電網對于海量的音視頻數據的處理效率，效率越高那么互動效應越好，從而提高廣電客戶群，否則會流失部分現有的用戶，更不可能吸引潛在的客戶群，因此廣電網使用云計算重點應該是客戶與電視互動功能的增強。

1.2 云計算在數字電視互動中的技術應用

云存儲技術是云計算在數字電視互動應用中的核心技術。云存儲技術是指通過集群應用、網格技術或分布式文件系統等功能，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統。

目前的廣電網各自獨立，標準不一，制約或影響著廣電業的發展。利用云計算中的云存儲技術可以有效整合廣電系統的物理資源構建全省以至于全國范圍內的廣電云，如有線運營商與影視等內容提供商、中央及地方電視臺展開合作（共同設立新頻道、實現內容共享等）等，可以完成多元化的業務，有利于極大地減少基礎建設投入，并簡化網絡管理，降低維護成本，進而使網絡從各自獨立的專業網絡向綜合性網絡轉變，網絡性能得以提升，資源利用水平進一步提高。

隨著高清素材的大量應用，廣電行業數據量的增加速度將越來越快。例如對于一個中型省級媒資網絡來說，每天需要歸檔做持久化存儲的數據量在 300 GB 左右，因此需要云計算對新媒體時期廣電巨型素材資源配置。圖1是廣電云架構圖，廣電云具有數據類型復雜、海量數據快速產生、數據實施動態變化等特征。

圖1中把廣電系統的海量數據源利用虛擬化技術進行整合，生成了不同類型廣電云，即：數字云、文本云、視頻云、音頻云，海量數據存儲在不同節點的云平臺網絡服務器中，實現資源共享。具體地整合過程是，各地媒體中心首先根據網絡狀況接入最近的節點，按統一的媒體文件接口提交媒體內容。各節點云平臺將各地媒體中心上傳的媒體文件轉碼成適用于多種場合的編碼格式，進行內容保護封裝，然后通過統一的內容發布系統對外發布，生成廣電云，并存儲廣電云。云平臺網絡服務器[6]根據訪問情況自動將某媒體文件在整個廣電云內流動起來。在各地廣電云的基礎上，通過相應的標準協議使不同的“廣電云”互聯互通，逐步形成廣播影視“廣電云集群”，充分發揮集群效應，進一步提高工作效率，降低生產成本，構建廣電系統核心競爭力。

1.3 云計算在數字電視互動中的應用案例分析

本文關于云計算在數字電視互動中的應用案例涉及了三個：手機與數字電視互動、PC機與數字電視互動、機頂盒與數字電視互動，數字電視互動模型如圖2所示。

模型中采用EPON技術介入廣電的HFC網絡訪問云平臺，即時有效地服務用戶。EPON是一種無源光新技術，可以很好地抵御外界的干饒，將網絡損耗降低到最小，它能把不同類型不同速率的業務，如：視頻點播、數字電視等業務適配后進行傳輸，并可靈活升級更高帶寬的其他業務，EPON分時復用的特點還可以動態分配網絡帶寬，滿足用戶對帶寬的動態需求。未來采用EPON技術光纖覆蓋所有接入用戶，可以很好發揮HFC網高帶寬資源的優勢。

（1）利用手機與數字電視互動

通過手機可以看電視。要把手機中正在收看的節目切換到家庭的電視上，云計算可以輕松實現兩種設備間的數據與應用共享。當中涉及到不同用戶終端之間，相同視頻服務和應用服務的共享問題，即要利用云存儲系統提供的服務從電視手機服務中提取相關電視頻道信息，播放時間信息，用戶認證信息等，通過綁定的用戶設備間切換的功能，從“云”中提取相關的對應信息，再轉到機頂盒上進行認證，最后通過機頂盒播放。

（2）利用PC機與數字電視互動

PC視頻可以上傳到電視中播放。應用云存儲系統提供的服務，在PC上的視頻先上傳到廣電網中的數字家庭共享服務中的“云”服務器群，選擇通過發P2P信息的方式，最后透過機頂盒在電視中播放。

（3）直接利用機頂盒與數字電視互動

直接利用機頂盒與數字電視互動，一是需要有瀏覽器；二是需要聯網。用戶與數字電視互動中雙向數字機頂盒有瀏覽器的功能，并且需要連上廣電的網絡才能實現互動。用戶端不需要安裝客戶端的軟件，直接通過“云”的高性能服務器群的運算，把結果直接傳輸到機頂盒終端。

具體的應用是：所有的資料都已經存放在云服務器群組中，包括海量的高清視頻信息用戶的互動電視交易帳號和個人信息等資料，形成了云存儲系統；客戶端使用雙向機頂盒需要點選節目等與數字電視互動的時候，即向云服務器群組發出需求指令，云服務器端根據用戶在互動機頂盒上的指令應用云存儲系統提供的服務推送相應的內容到機頂盒，最后在電視中播放相應的內容。

以上三種是廣電的云計算應用策略在數字互動電視中的應用，三種應用中用戶最終都是通過機頂盒使用電視實現點播、交互、視頻等。廣電有線網將雙向數字機頂盒作為視頻云計算的終端設備再利用天然就具備的有線寬帶網絡，通過增加視頻云計算的中央處理節點，就可提供視頻云計算系統。凡是計算機上能夠運行的應用程序，視頻云系統都可以在終端展現出來。利用低成本終端，在任何時間、任何地點從網絡中按需訪問任何應用的能力；讓用戶不再需要為了新的應用升級終端，運營商也不再困擾于終端的升級、更新、維護。

1.4 存在的問題及解決的策略

目前，廣電的終端設備主要為機頂盒，而從早期的比較低端的機頂盒到雙向機頂盒，都尚不能支撐較高處理要求的應用，這樣就會失去一大批的客戶群。如何滿足廣大數字電視用戶較高處理要求的需求，是廣電運營商急需解決的一個問題。

解決此問題的主要思路是：考慮建設一個集中管理的云端計算機群，采用虛擬技術、并發技術以及低延遲的傳輸技術，在云端實現較高要求的處理和運算，并根據要求的不同在云端分配不同的資源，而終端機頂盒只需要進行視頻的解碼和顯示，以及用戶的交互。通過設備的整合，廣電運營商能以更快、更低的成本布置云計算系統，從而將大大加強運營商提供各種高性能處理要求業務的能力，也將極大地提高運營商在數字電視新增業務方面的盈利能力。

2 結 語

廣電引入云計算模式，可以有效提高有線電視的互動及管理等許多能力。云計算可以整合廣電系統中目前所擁有的海量資源，并且其擴展性也很強，如果計算能力不足，也可以很方便地升級。隨著三網融合的快速推進，競爭的日趨激烈，廣電企業要抓住云計算發展初期的戰略機遇，充分利用云計算這一新技術，搞好自己領域的云計算建設與統籌部署，積極解決發展中不斷遇到的困難，對于廣電來說具有戰略意義。

參考文獻

[1] 榮劍.云計算及其應用[J].辦公自動化，2012（5）：23?25.

[2] 唐川.淺談云計算的概念問題[J].科技情報開發與經濟，2010（10）：90?91.

[3] 陳震.淺談云計算在電網發展中的應用[J].江西電力，2012（1）：17?19.

[4] 謝東暉.淺談云計算在廣電的安全應用[J].廣播與電視技術，2010（11）：23?27.

[5] 徐驍勇.云計算環境下資源的節能調度[J].計算機應用，2012，32（7）：1913?1915.

[6] 閆鵬，溫曉瑤.云計算在數字媒體領域的應用研究與規劃[J].廣播與電視技術，2010（11）：28?31.

[7] 李坤成，江亮，鮮明.一種面向云計算環境下虛擬機的威脅建模方法[J].現代電子技術，2012，35（19）：70?72.