奔騰融媒客戶端高清信號推流系統(tǒng)概論

靳 陽

內蒙古廣播電視臺 內蒙古 呼和浩特市 010050

1 引 文

2015年9月4日，國務院辦公廳以國辦發(fā)65號文印發(fā)三網融合推廣方案的通知，明確“加快在全國全面推進三網融合，推動信息網絡基礎設施互聯互通和資源共享，有利于促進消費升級、產業(yè)轉型和民生改善”。同時發(fā)布“三網整合推廣方案”“鼓勵廣電、電信企業(yè)及其他內容服務、增值服務企業(yè)充分利用三網融合的有利條件，以寬帶網絡建設、內容業(yè)務創(chuàng)新推廣、用戶普及應用為重點，通過發(fā)展移動多媒體廣播電視、IPTV、手機電視、有線電視網寬帶服務以及其他融合性業(yè)務，帶動關鍵設備、軟件、系統(tǒng)的產業(yè)化，推動三網融合與相關行業(yè)應用相結合，催生新的經濟增長點”。在此背景下，內蒙廣播電視臺融媒體中心成立。

2 系統(tǒng)概述

系統(tǒng)組成分為三部分：信源部分、協(xié)議轉換推流部分、流媒體分發(fā)部分。

3 系統(tǒng)組成

3.1 信源部分

信源部分采用廣播電視臺已有資源，因為信源有三部分，所以后端需要交換機匯聚三方信源：本地視頻、本地廣播、地市視頻節(jié)目。

3.2 轉碼推流部分

3.2.1 信源匯聚

地市音頻信號、本地視頻信號、央視信號三部分組成，分別從銳馬視訊信源交換機、其他信源交換機、收錄信源交換機傳輸到匯聚交換機，之后分別輸出2路主備信號到2臺RM9000推流服務器，推流至奔騰融媒平臺接收端。

3.2.2 協(xié)議轉換推流

（1）推流服務器

協(xié)議轉換推流部分采用2臺推流服務器完成，2臺推流服務器主備之間以網口心跳直連，以實現1∶1主備功能。單臺設備即可實現多路視音頻節(jié)目推流，同時兼具轉碼功能，轉碼最多可以同時支持240路標清轉碼或者48路高清轉碼。設備可自定義多種轉碼格式，視頻轉碼格式支持：H.264、MPEG2、MPEG4、H.265，音頻轉碼支持MPEG1 Layer2、AAC、AC3等。信號輸入支持多種格式，包括IP、ASI、SDI、AV、HDSDI、HDMI或AES/EBU信號格式，輸出包括IP和ASI信號格式。

此設備可以通過網絡進行控制和設置，以適應下游流媒體服務系統(tǒng)對低碼率節(jié)目流需求。當前下游流媒體分發(fā)系統(tǒng)需要的視頻編碼格式為H.264、音頻編碼格式為AAC碼流。轉碼器將輸入的視頻和音頻信號轉換為H.264、AAC格式，然后以RTMP推流方式推送到流媒體分發(fā)系統(tǒng)，在奔騰融媒App終端呈現。主備高清推流服務器分別支持主備信源及墊片同時輸入，主、備、墊信號支持自動、半自動、手動三種優(yōu)先級切換模式，本系統(tǒng)采用全自動模式。

（2）1比1心跳備份

1比1心跳備份，需要由2臺硬件配置完全相同的設備組成1個備份對，2臺設備通過心跳網卡進行連接，實現心跳通訊和其他控制信息交互。2臺設備除了系統(tǒng)網絡配置不同、當前工作模式不同之外，其他配置，例如輸入、輸出配置、編轉碼配置完全相同。

工作過程描述：一般情況下，1臺設備處于正常工作狀態(tài)，另外1臺設備處于熱備待命狀態(tài)。處于熱備狀態(tài)的設備，所有編轉碼操作正常進行，只有碼流輸出處于切斷狀態(tài)。如果主設備檢測到自身出現告警狀態(tài)，將主動向備份設備發(fā)送消息，請求備份設備立即切換到正常工作狀態(tài)，開啟碼流輸出，同時，主設備會將自身切換到備份狀態(tài)，切斷碼流輸出，以避免多個輸出碼流互相沖突。主備設備狀態(tài)切換完成后，2臺設備角色實現互換。除了用于心跳通訊的網口，所有其他網口的IP地址互相對調，通過這種機制，實現輸出的拉流地址保持不變。另外一個觸發(fā)主備切換條件是：主設備離線（斷電或者故障），備份設備在超過“心跳超時”的時間內無法與主設備進行正常通訊，則主動切換到正常工作狀態(tài)。

3.2.3 系統(tǒng)拓撲

IP信源輸入到推流服務器，按照下游要求進行預定格式轉碼后以RTMP協(xié)議推流至下游流媒體服務器以供轉發(fā)使用，系統(tǒng)流程圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)組成

3.2.4 網絡管理

在控制方面，推流服務器功能運行和操作，可以通過1臺裝有微軟視窗系統(tǒng)的個人電腦通過IP接口進行控制。

在網關頁面中，可以對輸入輸出相關參數進行配置，包括輸入源選擇、輸入源格式、轉碼通道選擇、輸出格式、輸出端口、輸出協(xié)議，拉流名稱等內容，如圖2、3所示。

圖2 系統(tǒng)配置界面

圖3 系統(tǒng)配置界面

在頁面中，可以經行系統(tǒng)設置，包括告警設置，網絡設置、1比1心跳設置等內容，如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)配置界面

3.2.5 流媒體分發(fā)

流媒體分發(fā)部分由融媒體平臺完成。

4 平臺運行情況

本系統(tǒng)支持四十五路電視和廣播節(jié)目的推流，自試運行以來，設備運行穩(wěn)定，已實現推流31路節(jié)目。經流媒體服務轉發(fā)后，所有節(jié)目已經在“奔騰融媒”手機端穩(wěn)定流程播放，播放效果良好，畫面清晰流暢，但此轉碼推流系統(tǒng)在主備路由切換方面存在一定的問題，因為2臺設備通過心跳網卡進行連接，實現心跳通訊和其他控制信息交互，當前系統(tǒng)需要接收各個平臺推送的碼流，在平臺統(tǒng)一轉碼后進行下一級推送，影響1∶1心跳通訊機制，導致在切換時出現問題。為了碼流推送穩(wěn)定，后續(xù)考慮將各個平臺的碼流分別轉碼，解決此問題。

結束語

系統(tǒng)建成以后，滿足了內蒙古自治區(qū)人民群眾通過“奔騰融媒”手機端，接收中央廣播電視總臺、內蒙古廣播電視臺及各地市臺高清節(jié)目和優(yōu)質廣播的需求。