IP切換矩陣在IPTV播控平臺中的應(yīng)用探討

殷啟旭

【摘要】隨著近些年來國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，家用寬帶的帶寬已足以支撐高清視音頻信號的傳輸，用家里的寬帶可以收看到和有線電視差不多清晰度的電視節(jié)目，這大大促進了IPTV業(yè)務(wù)的發(fā)展，一方面，IPTV電視用戶數(shù)呈爆發(fā)式增長，另一方面，觀眾更習(xí)慣用家里的寬帶收看電視節(jié)目，這使得IPTV的播出安全越來越受到重視，斷流和劣播的影響也越來越嚴(yán)重，而IPTV集成播控平臺的播出值班員往往需要一人監(jiān)看上百路電視節(jié)目，人為判斷并處理電視節(jié)目故障，耗時較長，這就需要一套智能化設(shè)備來使播出信號在主路、備路及墊片信號之間出現(xiàn)問題時自動切換，以保證觀眾收看到的是正常的電視節(jié)目，同時也縮短值班員處理故障的時長，減小斷流和劣播的影響。基于此，對IP切換矩陣在IPTV播控平臺中的應(yīng)用進行研究，以供參考。

【關(guān)鍵詞】IPTV播控平臺;TS流切換;IP切換矩陣

中圖分類號：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.06.026

IPTV業(yè)務(wù)是一個特殊的行業(yè)，發(fā)展IPTV業(yè)務(wù)必須嚴(yán)格遵守國家的政策和要求，才能達到良性發(fā)展的目標(biāo)。解決IPTV業(yè)務(wù)在發(fā)展時遇到的問題和瓶頸需要依靠內(nèi)生動力，堅持技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、模式創(chuàng)新。一方面，電視臺要加強跟運營商、合作伙伴的合作關(guān)系，做好技術(shù)引領(lǐng)、運營保障、產(chǎn)品驅(qū)動工作，不斷提升核心競爭力;另一方面，要多生產(chǎn)更加優(yōu)秀的影視內(nèi)容，把更多內(nèi)容管控到自己手里，合理引入頭部內(nèi)容資源，匯聚更多差異化服務(wù)。

1. IPTV現(xiàn)狀及問題

當(dāng)前，全國各省IPTV業(yè)務(wù)規(guī)范對接工作穩(wěn)步推進。2019年3月27日，國家廣播電視總局在北京召開了全國IPTV建設(shè)管理工作會議，將IPTV業(yè)務(wù)規(guī)范對接推到了一個新的高度。尤其是后來頒發(fā)的2019（76）號文《IPTV集成播控平臺與傳輸系統(tǒng)規(guī)范對接工作方案》，規(guī)定了規(guī)范對接的細(xì)節(jié)。2021年5月13日，繼遼寧、廣東、重慶、湖南、山東之后，河北正式獲得廣電總局頒發(fā)的IPTV集成播控服務(wù)牌照。全國IPTV用戶數(shù)高速增長，龐大的用戶體量構(gòu)建起平臺穩(wěn)固的收視基礎(chǔ)，商業(yè)潛力越來越大。IPTV終端滲透率逐年增長，中國廣視索福瑞媒介研究（CSM）數(shù)據(jù)顯示，2021年一季度，全國59個大中城市家庭電視設(shè)備滲透率IPTV為41%，大屏收視數(shù)字智能化、互聯(lián)網(wǎng)化已成行業(yè)發(fā)展必然趨勢。2021年一季度IPTV平臺收視占據(jù)電視大屏近三成份額，同比提升顯著，是電視大屏極具競爭力的終端平臺。從2004年我國開始出現(xiàn)IPTV業(yè)務(wù)到現(xiàn)在，IPTV業(yè)務(wù)發(fā)展越來越壯大但也暴露了一些問題。

2. 服務(wù)器模式的IP切換矩陣

目前，IP切換矩陣的其中一種模式就是服務(wù)器模式，即在通用服務(wù)器上安裝并運行IP切換矩陣軟件，服務(wù)器從交換機拉取組播流，根據(jù)需求修改組播流的組播地址、PSI等信息，然后再分發(fā)出去，實現(xiàn)類似傳統(tǒng)基帶矩陣信號調(diào)度的功能。一般這種IP切換矩陣還可以對TS流組播信號進行實時的TR101-290三級監(jiān)測，在發(fā)現(xiàn)當(dāng)前節(jié)目流信號出現(xiàn)設(shè)定等級的錯誤時，可以手動或自動將輸出的組播流切換成其他的備份信號，而切換成備份信號后，對下游而言，節(jié)目流的組播地址和節(jié)目的PSI信息沒有發(fā)生改變，避免了下游出現(xiàn)解碼異常等問題;在主路節(jié)目信號恢復(fù)正常后，可以自動切回主路信號播出。湖南IPTV集成播控平臺在用的IP切換矩陣就是服務(wù)器模式，目前大部分廠家相對成熟的在線產(chǎn)品也都是服務(wù)器模式，

3. IP切換矩陣在IPTV播控平臺中的應(yīng)用策略

3.1 加強合作

要想發(fā)展好IPTV業(yè)務(wù)，電視臺必須加強同電信運營商、總平臺及行業(yè)同僚的合作，以達到共贏的目的。IPTV業(yè)務(wù)終歸是通過運營商的寬帶接入到用戶家中，所以說電信運營商的寬帶發(fā)展情況跟IPTV用戶發(fā)展有直接聯(lián)系。我們必須時刻牢記，電視臺和電信運營商是合作伙伴關(guān)系，而不是對立關(guān)系。加強和總平臺的合作主要體現(xiàn)在做好與IPTV集成播控總平臺的全國IPTV內(nèi)容服務(wù)平臺、節(jié)目集成管理系統(tǒng)、EPG管理系統(tǒng)、用戶及計費管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的對接，多了解多溝通，有問題及時處理。加強和行業(yè)同僚的合作則有助于解決共享共通的問題。

3.2 中間件Json調(diào)用技術(shù)

在整個直播可視化導(dǎo)航平臺系統(tǒng)中，中間件負(fù)責(zé)完成大數(shù)據(jù)系統(tǒng)與智能直播可視化導(dǎo)航系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享與對接，其具體使用的技術(shù)是Json調(diào)用技術(shù)。XML這種用于表示客戶端與服務(wù)器間數(shù)據(jù)交換有效負(fù)載的格式，幾乎已經(jīng)成了Webservices的同義詞。AJAX技術(shù)能夠使得每一次請求更加迅捷，對于每一次請求返回的不是整個頁面，也僅僅是所需要返回的數(shù)據(jù)。然而，由于Ajax和REST技術(shù)的出現(xiàn)影響了應(yīng)用程序架構(gòu)，這迫使人們開始尋求XML的替代品，Json技術(shù)應(yīng)運而生。Json是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式，是采用完全獨立于程序語言的文本格式的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，作為一種更輕、更友好的Webservices客戶端的格式在Webservices設(shè)計中備受推崇。下面是本系統(tǒng)中中間件與智能直播可視化導(dǎo)航系統(tǒng)通訊和更新導(dǎo)航數(shù)據(jù)的具體示例。

3.3 做好版權(quán)保護工作

以前版權(quán)問題說的比較敏感的是電視和電影，現(xiàn)在，隨著各種各樣的業(yè)務(wù)出現(xiàn)，如IPTV、OTT、手機電視等，版權(quán)開始不斷劃分、細(xì)化。為什么海外敢于在互聯(lián)網(wǎng)上做院網(wǎng)同步的商業(yè)模式？其中一個原因就是因為他們有很好的內(nèi)容保護技術(shù)，包括DRM加密、水印追蹤技術(shù)，因此好萊塢片商才敢把最新的影片放到新媒體平臺上。隨著國家廣播電視總局廣播電視科學(xué)研究院針對China DRM標(biāo)準(zhǔn)制定、行業(yè)落地更加完善，目前全國一些省份已經(jīng)開始部署China DRM系統(tǒng)。只有利用先進技術(shù)，保障視頻節(jié)目版權(quán)不受侵犯，內(nèi)容商才敢把最新的、最熱門的影片給我們，進而不斷提升IPTV業(yè)務(wù)的收視率。

3.4 電子節(jié)目指南（EPG）系統(tǒng)

EPG系統(tǒng)用于IPTV各種業(yè)務(wù)的索引及門戶導(dǎo)航，主要由EPG管理系統(tǒng)、EPG服務(wù)系統(tǒng)組成。性能方面，EPG頁面應(yīng)支持16位以上色彩圖片，圖片一般采用JPEG、GIF格式;EPG頁面間的切換操作時間不超過2秒等。EPG系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)以下四個基本功能。（1）節(jié)目查找包括用戶查找直播頻道，支持用戶通過遙控器輸入頻道號及頻道+/-的方式直接查找和播放頻道;支持用戶通過遙控器輸入節(jié)目名稱查找點播內(nèi)容。（2）可對EPG模板和條目進行修改IPTV集成播控平臺必須具備對EPG模板底圖更換、EPG條目修改的能力。并可實現(xiàn)EPG條目分域發(fā)布功能，比如在不同的地域展現(xiàn)出不同的EPG條目。（3）可對EPG模板和條目進行上下線操作IPTV集成播控平臺必須具備對EPG模板、條目上下線的能力，做到對展現(xiàn)在用戶面前的EPG模板、條目可管可控。（4）具備EGP模板、條目防篡改能力EPG系統(tǒng)必須具備防篡改機制，比如定時自動比對、篡改報警等，防止EPG模板、條目被不法人員進行篡改。

3.5 利用云化虛擬化來實現(xiàn)

IP流的斷流切換隨著廣播電視技術(shù)的發(fā)展，4K電視撲面而來，4K電視節(jié)目的無壓縮基帶信號數(shù)據(jù)率達到了12Gbps，即使是SMPTE-2110的流去掉了無用的場消隱和行消隱的數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)率仍達到了8.7Gbps，將來的8K時代，基帶信號IP化的需求已經(jīng)越來越高，隨著廣電IP化的發(fā)展，將播出平臺遷移到虛擬化平臺或云平臺上，也是廣電技術(shù)的一種發(fā)展方向。對IPTV集成播控平臺來說，將編碼器部署在云上，將基帶信號IP化后送至云上的編碼器進行壓縮編碼，相對于現(xiàn)在的實體編碼器來說，可能會更穩(wěn)定，當(dāng)編碼器虛擬機出現(xiàn)故障的時候，編碼業(yè)務(wù)會自動漂移到正常工作的服務(wù)器上，保證了節(jié)目流的穩(wěn)定輸出，為了更進一步地保證輸出流的穩(wěn)定，主備兩臺編碼器虛擬機同時運行編碼任務(wù)，但只有主路編碼器的組播流正常輸出，備路編碼器執(zhí)行編碼任務(wù)但不輸出組播流，以防止網(wǎng)絡(luò)中組播地址沖突;主備編碼器互相監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到主路編碼器異常的時候，備路編碼器正常輸出。通過采用這種技術(shù)，可以更進一步地保證輸出組播流的穩(wěn)定，很多編碼器廠商都有這種技術(shù)，通過這種方式的流切換，可以進一步保證節(jié)目流的正常播出。

4. 結(jié)束語

從2004年我國開始出現(xiàn)IPTV業(yè)務(wù)以來，IPTV業(yè)務(wù)發(fā)展已經(jīng)走過17年的歷史。無論是2021年5月12日在河北正定舉辦的“第21屆論道暨中國IPTV/OTT智能視聽產(chǎn)業(yè)論壇”，還是2021年5月27日在北京舉辦的“第28屆中國國際廣播電視信息網(wǎng)絡(luò)展覽會”，大家對IPTV的關(guān)注度都非常高。如何讓IPTV業(yè)務(wù)保持強勁的勢頭發(fā)展下去，更好地傳遞黨和政府聲音，是每一名IPTV從業(yè)者必須思考的問題。面對各種挑戰(zhàn)，我們只有打好基本功，充分發(fā)揮IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)的內(nèi)在優(yōu)勢，揚長避短，才能立于不敗之地。

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