互聯網電視精準提碼策略研究及應用

董 巍 徐海峰

中國移動通信集團江蘇有限公司

0 引言

為響應國家“十四五”規劃要求，實施全媒體傳播工程，推動公共文化數字化建設，中國移動積極發展互聯網電視業務，截止到2021 年12 月底，全國互聯網電視用戶約1.7 億人，其中江蘇省互聯網電視用戶約1300 萬。互聯網電視不同于傳統IPTV 采用組播協議內容傳輸模式，多以采用單播協議模式進行業務傳輸，因此對互聯網電視CDN 容量需求較大，特別是隨著互聯網電視4K/8K/VR 等高碼率新業務的應用，受到用戶行為和業務模型的影響，互聯網電視重大節假日期間流量突增，比非節假日流量增加約1 倍，潮汐效應明顯。

傳統互聯網電視內容源提碼均采用全量提碼方式，內容播控方對播放內容源進行統一升級，不關心用戶互聯網電視機分辨率支撐能力，對所有用戶無差別全量推送EPG 界面。這種無差別提碼模式無法更好地支撐互聯網電視業務發展，亟需開展創新，減輕平臺擴容壓力，進一步充分發揮投資效益。

中國移動江蘇公司自主創新通過改造互聯網電視系統，實現終端智能識別和目標用戶精準提碼，有效減少了全量提碼帶來的爆發流量。（1）首創通過終端智能識別，精準獲知用戶電視機分辨率，為精準運營及擴大市場營銷打好堅實基礎；（2）率先實現根據用戶電視機所支持分辨率信息動態調整直播推送內容，有的放矢開展精準提碼，實現降本增效。

業內首創，對互聯網電視分辨率進行精準識別和提碼，在江蘇全省完成了30 款主流品牌電視機分辨率適配和采集工作，共計完成600 萬臺終端電視分辨率信息采集，有效減少了約3/4 用戶的無效提碼，在保障高清晰互聯網電視用戶體驗的同時，降本增效成果顯著，也更好執行了國家“雙碳”減排戰略。

本研究主要做出了以下貢獻：（1）首次提出一種互聯網電視終端智能識別的方法，該方法通過終端網管標準RT069協議，主動采集電視最佳分辨率，匹配完成市面上約30 款主流品牌電視機分辨率信息采集能力，實現對用戶電視機分辨率情況的精準智能識別；（2）首次提出一種互聯網電視終端精確提碼方法，該方法根據用戶電視機所支持的分辨率信息，動態向互聯網電視播控平臺進行發送，播控平臺按需調整直播推送內容，有的放矢開展精準提碼，減少設備機房投入，節能環保，降本增效。

1 問題描述

互聯網電視又稱OTT TV，不同于傳統IPTV 只能連接服務專用的網絡，它是以互聯網為傳輸介質，具有互聯網接入功能（如電視盒子、一體機），可提供多種交互式服務的電視終端，因此互聯網電視在傳輸協議上，也不同于IPTV 采用組播模式，多采用單播協議模式進行傳輸。為進一步提升互聯網電視業務感知和市場競爭力，互聯網內容方逐步提高了片源分辨率，傳統提碼模式因無法識別用戶電視機分辨率信息，均采用全量提速模式，該提速方式雖然實現起來較簡單，但是受到客戶電視機分辨率影響，特別是4K/8K/VR 等高清及極高清內容的應用，對互聯網電視CDN 容量需求較大。經統計，當前不支持4K 及以上分辨率的互聯網電視占比約75%，該全量無差別提速模式引起了無效提碼產生的大量傳輸流量，因此亟需一種手段實現對用戶電視機分辨率進行精準識別和目標用戶精準提碼，從而有效減少全量提碼帶來的無效傳輸流量，減輕平臺擴容壓力。

2 方法與實現

2.1 互聯網電視終端智能識別和精準提碼

2.1.1 終端智能識別

互聯網電視機頂盒和互聯網電視機之間溝通采用標準的TR069 通訊協議，該TR069 協議主要完成以下四方面的工作：

一是互聯網機頂盒自動配置和動態的業務配置。對于終端網管系統來說，每個互聯網機頂盒可以在協議中對自己作出標志（例如型號、版本等），根據可設定的規則，終端網管系統可以對某一個特定互聯網機頂盒下發配置，也可以對某一組互聯網機頂盒下發配置。互聯網機頂盒可以在開機后自動請求終端網管系統中的配置信息，終端網管系統也可在任意需要的時刻主動發起配置。通過該功能可以實現互聯網機頂盒的“零配置安裝”功能，可以從網絡側控制業務參數的動態改變。

二是對互聯網機頂盒的軟件、固件的管理。TR069 協議提供了對互聯網機頂盒中的軟件、固件進行管理和下載的功能。終端網管系統可以識別互聯網機頂盒的版本號，決定是否遠程更新互聯網機頂盒的軟件版本，并且在更新完成后能夠得知是否成功。例如，當互聯網機頂盒需要加載新的軟件以實現新的業務功能時，或是當前軟件存在必須修復的BUG 時，通過該功能可以實現對互聯網機頂盒的遠程管理升級。

三是對互聯網機頂盒的狀態和性能進行監測。TR069 定義了終端網管系統對互聯網機頂盒的狀態和性能進行監測的手段。其中包括了一些通用的性能參數，可以反映當前互聯網機頂盒的工作狀態。另外還提供了標準的語法，運營商可以定義額外的參數。

四是對通信故障的診斷。TR069 定義了用戶端自我診斷和報告的能力，例如在終端網管系統的指示下，用戶端可以通過ping 或其它手段檢查用戶端與網絡業務提供點之間的連通性、帶寬等，檢測結果返回給終端網管系統。如此，運營商通過遠端操作就可以對用戶申告的設備故障進行簡單定位，并作相應的處理。

終端網管系統已經實現了全部互聯網機頂盒管理工作，本研究創新性地提出，基于當前機頂盒和互聯網電視機之間溝通的TR069 通訊協議，通過從終端網管系統集中發布獲取用戶電視機分辨率的任務，可精準獲知用戶電視機分辨率。整體流程如圖1 所示。

圖1 終端智能識別流程圖

終端智能識別流程如下：（1）網管平臺制作獲取電視分辨率的任務，并指定要操作的設備范圍，任務制作完成后，平臺向機頂盒發送讀取電視分辨率的相關指令；（2）機頂盒收到指令后讀取電視分辨率并向網管平臺上報，網管平臺經過格式轉換后入庫；（3）如果設備之前沒上報過分辨率或分辨率發生變更，則網管平臺通過HTTP 協議POST 給互聯網電視播控業務系統；（4）終端網管平臺將相關數據通過HTTP 協議POST 給牌照方平臺，系統部署如圖2 所示。

圖2 終端網管平臺和牌照方平臺接口圖

2.1.2 用戶精確提碼

互聯網電視播控平臺方通過終端網管平臺，實時獲取到機頂盒所連接的電視分辨率信息后，對用戶進行智能分組，EPG 系統通過智能編排，可智能根據不同電視機分辨率情況自動提供與不同分組用戶電視機終端性能相匹配的內容源，自動調整直播列表顯示，如對支持4K 的電視機，優先推薦4K內容，對不支持4K 的電視機，默認推薦非4K 內容，實現碼率精準調整。通過精確提碼保證支持4K 用戶的觀看體驗，同時也減少了對非4K 用戶無效提碼到4K 內容，減少CDN 平臺擴容需求。用戶精確提碼流程如圖3 所示。

圖3 用戶精準提碼流程圖

2.2 提碼應用

通過上述方法實現用戶精確提碼，主要運用于三個典型應用：實時更新用戶終端分辨率屬性、直播EPG 內容精準推送、宣傳引導入口精準呈現。

2.2.1 實時更新用戶終端分辨率屬性

用戶機頂盒每次開機，平臺均可獲取到用戶

當前所用電視機所支持的分辨率等信息，保證了用戶終端屬性的實時更新，克服了傳統運營方式無法實時調整的弊端。

2.2.2 直播EPG 內容精準推送

直播內容編排系統獲取到用戶電視機終端分辨率信息后，動態對用戶進行智能分組，可根據不同屬性動態推送與分辨率相匹配的直播節目，避免傳統方式下所有用戶均采用統一分辨率、統一碼率直播內容的缺陷。

2.2.3 宣傳引導入口精準呈現

根據用戶電視機所支持的分辨率信息，后續可實現用戶首屏推薦位引導內容的精準呈現。對4K 電視機，向用戶推送4K 內容，則首屏推薦位呈現4K 內容宣傳引導頁面；對非4K電視機，則推送普通宣傳引導圖片。

3 結果數據分析

通過互聯網電視終端智能識別和精準提碼，實現用戶電視機分辨率的實時獲知和對應內容碼流的動態匹配。基于對精準用戶終端智能識別結果進行分析，共計識別出25%的家庭用戶電視機支持4K 高清分辨率，避免了對75%不支持4K高清分辨率用戶電視機的無效提碼。精準提碼階階段性效果如圖4 所示。

圖4 精準提碼階階段性效果

互聯網電視精準提碼策略研究成果在2022 年春晚前開展應用。2022 年春晚全省共計1300 萬規模的互聯網電視用戶數，其中春晚期間用戶峰值業務并發比為25%，其中85%觀看直播，通過精準提碼，對不支持4K 電視機分辨率的75%用戶不推送4K 片源，則每用戶節省了6 M 流量（即減少了從8 M 碼流提速到14 M 碼流），共計節省12T 無效提碼帶來的分發流量，有效保障了2022 年春晚互聯網電視平臺穩定運行，成效顯著。精準提碼成效如圖5 所示。

圖5 精準提碼成效

4 結束語

本研究具體展示了互聯網電視終端智能識別和精準提碼的方法。該方法是利用用戶側差異化環境進行系統調配和提供服務的全新模式探索，也為互聯網電視其他增值業務市場營銷打好了技術服務基礎。此外，基于互聯網電視終端智能識別和精準提碼技術，進行后續業務應用場景的說明和效果數據分析，在節能環保的同時，也更好地提高互聯網電視用戶收視體驗，促進互聯網電視業務有序發展，提升產品競爭力，提高客戶滿意度。該實現方案可復制性強，現網無需做大的技術改造和投入，全國有1.7 億魔百和用戶，尤其是對于節假日期間CDN 流量大的地區，具有顯著借鑒意義。