淺談廣電高清互動電視的前端系統

摘 要：三網融合打破了廣電在廣播電視內容傳輸領域的壟斷，廣電原有的廣播式數字電視已經不能滿足人們的精神文化需要，尤其是在與電信行業的IPTV競爭中沒有優勢，因此，發展高清互動電視成了廣電的必然選擇。文章簡要介紹了高清互動電視的前端系統。

關鍵詞：高清互動電視；前端系統；廣電

廣電高清互動電視的前端系統的總體架構由省中心、CDN、地市分中心和邊緣節點的三級半架構組成。

1 省中心

省中心節點系統主要包括：BO系統、存儲系統、EPG系統和網管系統，是雙向交互電視系統的核心，負責對節目內容的采集、存儲，對內容資源的管理、審核、服務綁定、上線，對點播請求的鑒權、認證、定向、重定向，對信道資源的分配，以及對內容分發策略、設備配置、服務策略的管理等。省中心節點系統需要和BOSS系統、信源系統、媒資系統等進行對接，實現運營管理等業務功能。

1.1 BO系統

是后臺管理系統，由多個系統組件構成，包括：AAA、CRD、OCS、CSG、MEDIA、MSC等，負責用戶認證、授權，用戶定向、重定向，資源管理、分發等功能。

1.1.1 AAA（認證，授權，統計系統）

實現用戶登錄時的認證：驗證用戶的身份與可使用的網絡服務； 實現用戶的授權：依據認證結果開放網絡服務給用戶；使用服務時的鑒權以及預扣費：記錄用戶對各種網絡服務的用量，并提供給計費系統，并實時和BOSS系統同步數據。

1.1.2 MEDIA（媒資管理系統）

media系統共分為資產管理、編排管理、系統管理三大部分，用于視頻、信息類節目資產的注入、管理、編排、審核、服務綁定、上線。

1.1.3 OCS（省中心推流）

在省中心部署OCS，提供原始內容。當在分中心部署的緩存系統未命中需求的內容時，由省中心OCS系統處理，提供需求的內容。

1.1.4 CRD（內容路由導向）

內容路由導向作用，通過機頂盒請求服務指令中攜帶的REGION信息，將用戶的內容請求導向到最佳的訪問站點，使用戶可以得到快速的服務，實現分布式、全網智能化負載均衡。

1.1.5 CSG（內容服務導向）

通過地市分中心CSG組件上傳服務器狀態信息，將用戶重定向至最佳服務器，避免其中某臺服務器負載過大，實現負載均衡作用。

1.1.6 MSC（本地推流）

對本地未命中節目的內容分發，與流媒體服務軟件（比如Microsoft WMS）共同組成緩存服務器，是一個基于軟件的流媒體緩存，用于控制流媒體服務，為用戶提供實際的流媒體邊緣服務。

1.2 存儲系統

具備高清雙向交互系統的存儲能力，用于存儲上線的節目內容文件，隨時被業務系統調用，實現節目內容的存儲和分發。存儲分發系統采用中心+邊緣結構，中心服務器存儲所有的節目內容，邊緣節點只存儲部分熱播節目。媒資管理系統生產出來的節目首先被推送至存儲分發系統的中心節點，然后中心節點根據分發策略將部分節目發布至分中心節點和邊緣節點。分發策略支持主動PUSH、被動PULL（可設置點擊多少次以上就回推到本地）。

1.3 EPG 系統

雙向交互系統門戶展現。根據服務能力的需求，可增加EPG Portal服務器，保證高峰時期終端用戶的正常訪問，可生成符合本地區域風格的個性化界面，實現酒店和集團用戶的專屬頁面展現。TSG Portal：回看業務頁面展示。根據服務能力的需求，增加TSG Portal服務器，保證高峰時期終端用戶的正常訪問，實現本地頻道回看業務等。

1.4 網管系統

網管系統可采用1：1冗余配置，對CDN和推流服務器進行全面管理，以避免單點故障對整個系統造成影響。

網管系統包括的網絡管理、應用管理、數據管理、監控統計、播測管理、告警管理、后臺任務、用戶管理、軟件管理、統計報表、直播頻道、內容分發等功能模塊能夠實現對全網系統的管理，完成對全省設備及業務的監控統計，提供完善的內容管理機制、高效的內容分發機制、功能齊全的業務管理系統，可以實時監控服務器、業務運行狀態，對服務器資源進行合理調度，提高整體服務質量。其中各功能模塊又包括了不同的子功能模塊，可以對點播統計、用戶統計、詳單查詢、資產點播統計、欄目點播統計、IPQAM的監控等等。使得我們通過該平臺為用戶提供高質量的流媒體服務，可促進寬帶用戶的發展，并通過流媒體業務的運營獲得豐厚的回報。

1.5 外圍系統

外圍系統主要包括：信源系統（主要向雙向交互系統提供指定格式、碼率的組播信源，供回看、時移業務使用）、BOSS系統（全省高清互動業務統一運營支撐平臺）、資源調度系統（負責全局EPG、IPQAM、推流服務器等設備的調用，保證系統的穩定可靠性，提供大規模用戶的服務能力）。

2 CDN系統

CDN（內容分發網絡），是一種用于提高網絡內容分發質量，降低節目源的訪問負載的技術，通常由媒體資源描述庫、媒體存儲源、邊緣Cache（視頻服務器）和分發控制中心組成。CDN系統提供節目源的復制和遷移策略，既涉及內容的預分發（預分發帶寬控制，斷點續傳能力，平行分發功能），即時遠程訪問和即時分發等內容訪問和遷移策略。

CDN系統作為中心存儲的緩存節點，一個CDN節點可以為多個地市節點或邊緣節點提供服務，通過存儲策略的設置，在分中心合理的存儲一定比例中心存儲的節目內容，做到終端用戶未命中節目由分中心分發至推流服務器，有效減少終端用戶未命中從中心分發的系統、帶寬壓力，實現終端用戶未命中的分中心服務，節省骨干網帶寬。

3 地市分中心

地市分中心屬于高清互動系統總體架構的第三級和邊緣節點，主要包括推流服務系統和播發服務系統。推流服務系統主要由推流服務器集群和SRM后臺管理調度系統構成，播發系統由IPQAM調制播發，通過省到市的骨干傳輸網及千兆交換機承載。

SRM是交互電視系統的核心模塊之一，根據用戶請求分配和管理網絡資源，并將用戶點播請求對象解析為對應的內容傳遞給視頻服務器以創建視頻流，同時對于結束服務的會話回收相應的資源。

4 邊緣節點

邊緣節點主要是播發服務系統。由IPQAM調制播發，通過市到縣的城域傳輸網及千兆交換機承載。

IPQAM配置數量：先統計0-1GHz頻點使用情況，規劃IPQAM可使用的頻點，再按照高標清平均碼率為3.75Mbps，64QAM調制方式下單頻點有效帶寬36Mbps，假設每臺IPQAM可配置44個頻點計算，每臺IPQAM能夠提供的服務能力為44*36/3.75≈422個用戶，按照1：10收斂比，可以得出單臺IPQAM覆蓋用戶數為4220個，依次可以得出本區域覆蓋用戶所需要IPQAM的數量，分解到每個分前端，最后根據每個分前端大概覆蓋互動用戶數可以計算出每個分前端底下所需要的IPQAM具體數量。當用戶數量增多需要增加IPQAM時，同時需要考慮是否需要對推流服務器和SRM等進行擴容。

高清互動電視是數字電視發展的趨勢和方向。因此，必須建立一套穩定、可靠、高效運行的高清互動電視前端系統，為用戶提供差異化的服務，獲得用戶的認可，才能在日趨激烈的市場競爭中占有立于不敗之地。