基于機(jī)頂盒的收視率管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

姚亮 王永勝 葛萬林

（四川長虹網(wǎng)絡(luò)科技有限責(zé)任公司 四川省綿陽市 621000）

隨著DVB組織的成立，DVB規(guī)范的發(fā)布。數(shù)字電視市場在全球如春筍成長起來。至今已有20余年的時(shí)間。為了提高運(yùn)營商運(yùn)營收益，收視率統(tǒng)計(jì)日益迫切。然而，國外很多中小型運(yùn)營商，沒條件集成成熟的收視率管理系統(tǒng)。本文簡述了低成本收視率管理系統(tǒng)終端集成方法，供數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)軟件人員進(jìn)行參考。

1 收視率管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 收視率管理系統(tǒng)終端部分功能

（1）收集用戶開機(jī)時(shí)間信息、觀看節(jié)目時(shí)間信息、錄制節(jié)目時(shí)間信息、回放節(jié)目時(shí)間信息、待機(jī)時(shí)間信息等。

（2）收集數(shù)據(jù)，以XML格式保存。為了保護(hù)用戶隱私，所有數(shù)據(jù)使用AES-CBC加密存儲。

（3）收視率數(shù)據(jù)按照服務(wù)端配置頻率，定期上傳Ftp或Sftp服務(wù)器

1.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）用戶使用習(xí)慣、觀看節(jié)目情況及定義，通過XML統(tǒng)一規(guī)定協(xié)議；

（2）文件名按服務(wù)端定義，然后統(tǒng)一上傳到服務(wù)端FTP，最后服務(wù)端系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)挖掘采集FTP服務(wù)器信息，解析出數(shù)據(jù)信息，對應(yīng)顯示出豐富的終端用戶收集率統(tǒng)計(jì)情況。

1.3 工作流程

本系統(tǒng)適用于所有支持高清/標(biāo)清以及USB PVR的機(jī)頂盒，用于判斷哪些節(jié)目觀看次數(shù)較多，特定頻道的受歡迎程度等具體流程如下：

（1）機(jī)頂盒安裝USB 4G Dongle。

（2）機(jī)頂盒將原始數(shù)據(jù)發(fā)送到AMS 服務(wù)器。

（3）USB 4G Dongle使用移動 GSM 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)。

（4）數(shù)據(jù)卡需要在機(jī)頂盒上電后 5-7 秒內(nèi)連接。

（5）在機(jī)頂盒中分配主備AMS數(shù)據(jù)區(qū)域，64 KB 用于存儲 AMS 數(shù)據(jù)，64 KB用于備份AMS數(shù)據(jù)。

（6）備份機(jī)制邏輯必須保證數(shù)據(jù)的完整和安全性。

（7）機(jī)頂盒信息頁面中顯示USB 4G Dongle連接狀態(tài)。

（8）機(jī)頂盒 將 AMS 數(shù)據(jù)文件發(fā)送到指定的SFTP （需要同時(shí)發(fā)送到主備兩個(gè)地址）。

2 主備數(shù)據(jù)管理以及日志管理邏輯

（1）機(jī)頂盒生成用戶操作日志，當(dāng)AMS數(shù)據(jù)區(qū)域滿時(shí)，機(jī)頂盒將嘗試連接并發(fā)送日志。如果失敗，STB 將保留用戶操作日志，并停止生成新日志，直到機(jī)頂盒將 AMS 文件發(fā)送到服務(wù)器。

（2）機(jī)頂盒將XML 報(bào)告發(fā)送到數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)器后，預(yù)期會收到如下響應(yīng)：HTTP-200。如果收到 HTTP-200 以外的響應(yīng)，或者根本沒有響應(yīng)，這些 XML 文件的發(fā)送被認(rèn)為是不成功的；因此，將觸發(fā)重傳機(jī)制。

（3）當(dāng)數(shù)據(jù)達(dá)到 80-90% 時(shí)，STB 將數(shù)據(jù)回傳并清除內(nèi)存空間。

（4）當(dāng)機(jī)頂盒從待機(jī)/關(guān)機(jī)模式喚醒時(shí)，機(jī)頂盒將在10 秒內(nèi)發(fā)送 AMS 數(shù)據(jù)，而不用考慮 AMS 日志文件的大小。之后，機(jī)頂盒將清除 AMS 日志（主區(qū)和備份區(qū)），并在 10秒喚醒后開始寫入新的 AMS 文件（無需記錄開機(jī)10秒的日志）。

（5）AMS服務(wù)端會在特定時(shí)間為任意用戶發(fā)送 EMM/主機(jī)數(shù)據(jù)，以要求機(jī)頂盒上傳AMS 數(shù)據(jù)。

（6）AMS服務(wù)發(fā)送EMM數(shù)據(jù)，啟用或者停用目標(biāo)機(jī)頂盒AMS功能的選項(xiàng)。

3 創(chuàng)建AMS數(shù)據(jù)規(guī)則

（1）STB 喚醒時(shí)；

（2）實(shí)時(shí)觀看：- 至少 30 秒的持續(xù)時(shí)間將創(chuàng)建實(shí)時(shí)觀看事件，少于 30 秒的觀看將被視為頻道沖浪事件；

（3）內(nèi)容的計(jì)劃錄制；

（4）錄制內(nèi)容的播放；

（5）為任何多語言頻道選擇的語言；

（6）用戶端第一次安裝USB 4G Dongle時(shí)發(fā)送OTP到AMS服務(wù)器進(jìn)行設(shè)備的安裝注冊。

3.1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

如圖1所示。

圖1：系統(tǒng)整體框圖

3.2 軟件流程

如圖2所示。

圖2：軟件流程

3.3 數(shù)據(jù)采集協(xié)議

3.3.1 用戶觀看模式數(shù)據(jù)采集

如圖3所示：目前配置的最低觀看時(shí)間有30s，超過30S后，STB會觸發(fā)LIVE_VIEW_EVENT.

圖3：用戶觀看模式數(shù)據(jù)采集

3.3.2 定時(shí)錄制數(shù)據(jù)采集

如圖4所示。

圖4：定時(shí)錄制數(shù)據(jù)采集

3.3.3 回放數(shù)據(jù)采集

如圖5所示。

圖5：回放數(shù)據(jù)采集

3.3.4 伴音切換數(shù)據(jù)采集

協(xié)議規(guī)范：

（1）一般默認(rèn)前端播放的節(jié)目只有一個(gè)視頻，多個(gè)音頻。

（2）如果用戶切換伴音，切換到的伴音將會被采集。

如圖6所示。

圖6：伴音切換數(shù)據(jù)采集

3.3.5 開機(jī)數(shù)據(jù)采集

當(dāng)檢測到用戶開機(jī)，軟件觸發(fā)POWER_ON_EVENT,搜索到直播信息后,AMS系統(tǒng)模塊會記錄用戶開機(jī)信息并存數(shù)據(jù)，主要記錄開機(jī)時(shí)間。

3.3.6 待機(jī)數(shù)據(jù)采集

當(dāng)檢測到用戶待機(jī)，軟件觸發(fā)Standby_EVENT,AMS系統(tǒng)模塊記錄下待機(jī)信息。

4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及XML定義

（1）每個(gè)AMS XML文件都包括一個(gè)AMSSubscriberLog的根節(jié)點(diǎn)。

（2）每個(gè)AMSSubscriberLog節(jié)點(diǎn)包括AMS XML文件格式以及注冊詳情，包括AMS XML的格式版本，注冊ID等。

（3）每個(gè)AMS XML文件，都有一個(gè)或者多個(gè)事件。示意圖如圖7所示。

圖7：AMS XML文件示意圖

4.1 收視率管理系統(tǒng)文件管理

本小節(jié)詳細(xì)介紹了 AMS 引擎用于打開、命名、關(guān)閉、刪除和轉(zhuǎn)發(fā)其二進(jìn)制文件。

注意：AMS會將二進(jìn)制文件發(fā)送到 AMS 代理服務(wù)器。每個(gè)二進(jìn)制文件轉(zhuǎn)換為單個(gè)XML文件。

打開文件操作：

（1）僅當(dāng)機(jī)頂盒Sample ID不等于0時(shí)，AMS 引擎才會打開文件。

（2）只有Sample ID 可用時(shí)，AMS 引擎才會打開文件（智能卡在機(jī)頂盒中）。

（3）AMS 引擎在啟動后打開一個(gè)新文件，當(dāng)它記錄調(diào)諧到默認(rèn)頻道。

（4） AMS Engine 在機(jī)頂盒啟動時(shí)，打開一個(gè)帶有Header記錄的新文件輸入樣本。

（5）AMS引擎在Sample ID更改時(shí),打開一個(gè)新文件（Sample ID標(biāo)題記錄的一部分）。在這種情況下，AMS 引擎會刪除與舊Sample ID關(guān)聯(lián)的舊文件。

（6）AMS 引擎在 Event Class 更改時(shí)打開一個(gè)新文件（Event類是標(biāo)題記錄的一部分）。請注意，在這種情況下，AMS 引擎會關(guān)閉所有打開的文件。

（7）AMS 引擎總是在關(guān)閉前一個(gè)文件時(shí)打開一個(gè)新文件。

文件命名規(guī)則：

AMS 引擎根據(jù)從 1 到 10 的編號系統(tǒng)（例如 1,2）創(chuàng)建文件。

關(guān)閉文件操作：

（1）AMS引擎在連接窗口啟動時(shí)關(guān)閉文件。

（2） AMS引擎在文件達(dá)到最大大小時(shí)關(guān)閉文件。

（3）當(dāng)Event_Classes發(fā)生變化時(shí)，AMS Engine關(guān)閉文件定義。

（4）機(jī)頂盒掉電時(shí)，會關(guān)閉一個(gè) AMS 文件。在這種情況下沒有報(bào)告 EOF（文件結(jié)束）事件。

刪除文件操作：

（1）Sample ID更改時(shí)，AMS引擎會刪除所有現(xiàn)有文件。

（2）AMS Engine在沒有內(nèi)存時(shí)刪除最舊的文件可繼續(xù)記錄。當(dāng) STB 未成功執(zhí)行時(shí)，可能會發(fā)生這種情況轉(zhuǎn)發(fā)，例如，如果沒有調(diào)制解調(diào)器連接。

（3）AMS引擎在任何情況下都會覆蓋最舊的文件10多個(gè)文件。這種情況可能由于以下任何原因而發(fā)生：

1.沒有調(diào)制解調(diào)器連接；

2.用戶一天內(nèi)開啟和關(guān)閉STB 10 次；

3.事件類別在一天內(nèi)更改 10 次。

（4）AMS Engine 在轉(zhuǎn)發(fā)成功后刪除文件。

發(fā)送文件到服務(wù)器：閾值

AMS 引擎在達(dá)到其閾值（其內(nèi)存的 90%）時(shí)請求轉(zhuǎn)發(fā)。STB 的存儲轉(zhuǎn)發(fā)引擎轉(zhuǎn)發(fā)所有關(guān)閉的 AMS 文件。

每天報(bào)告的文件數(shù)：

可能會在一天內(nèi)報(bào)告多個(gè)AMS文件。例如，單個(gè)文件達(dá)到其最大大小，或者 STB開關(guān)機(jī)很多次。

Sample ID或事件類別更改時(shí)的AMS行為：

（1）如果 STB 收到 EMM 更改 Sample ID，AMS會刪除現(xiàn)有文件并創(chuàng)建一個(gè)新文件。刪除的文件不會傳送到頭端。

（2）如果STB收到EMM改變事件類，AMS關(guān)閉舊的記錄并創(chuàng)建一個(gè)新的。

4.2 收視率管理系統(tǒng)特殊事件處理

4.2.1 文件重傳事件

理論上可能存在這樣一種情況，即機(jī)頂盒會重傳同一個(gè)文件，即便機(jī)頂盒已經(jīng)將此XML文件成功將其發(fā)送到數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)器。例如STB傳輸數(shù)據(jù)過程中，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障，則會發(fā)生這種情況（即使 AMS 代理實(shí)際上確實(shí)收到了文件）。在這種情況下，STB 將再次嘗試發(fā)送相同的文件。在這種情況下會出現(xiàn)重復(fù)文件，具有以下特征：

（1）STBCreationDate（由機(jī)頂盒中的 AMS 引擎生成）在兩個(gè)文件中將相同。

（2）DocumentCreationDate（由 AMS服務(wù)生成）在每個(gè)文件中都不同。

4.2.2 雙錄事件

在下面描述的特殊案例場景中，會存在兩個(gè)Recording事件的報(bào)告記錄。

發(fā)生雙錄制事件錯(cuò)誤的場景：

（1）在后臺預(yù)訂了錄制定時(shí)器。

（2）用戶換臺到預(yù)定錄制的頻道。

（3）用戶在 10 秒內(nèi)按下停止。

（4）用戶仍然在預(yù)定錄制的頻道上。

在上述場景中，當(dāng)用戶按下停止時(shí)，AMS 引擎會記錄一個(gè)錄制事件，當(dāng)?shù)竭_(dá)機(jī)頂盒預(yù)定錄制結(jié)束時(shí)間，自動停止錄制時(shí)，AMS引擎會記錄另一個(gè)錄制事件。

4.2.3 雙信號丟失事件

在下面描述的邊緣情況下，當(dāng)只有一個(gè)應(yīng)該報(bào)告時(shí)，會報(bào)告兩個(gè) Signal Loss 事件被報(bào)告。發(fā)生雙信號丟失事件錯(cuò)誤的場景：

（1）用戶按下待機(jī)。

（2）5 秒內(nèi)有信號丟失。

在上述場景中，兩個(gè)信號丟失事件出現(xiàn)在 AMS 日志中，而不是一個(gè)。

4.2.4 連續(xù)的 LiveView 事件

在以下情況下，AMS XML 可能包含多個(gè)連續(xù)的 Live ViewEvent 實(shí)例：

（1）用戶觀看直播節(jié)目，然后用戶進(jìn)入PVR回放，并且回放觀看時(shí)間少于最小播放時(shí)間，然后返回直播節(jié)目觀看。

（2）如果用戶打開的AMS數(shù)據(jù)文件，不包括PVR操作記錄；用戶觀看直播，然后用戶進(jìn)入回放，然后返回直播節(jié)目。

5 結(jié)論

數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)看起來很簡單，但是需要軟件從業(yè)人員花很多時(shí)間認(rèn)真學(xué)習(xí)，不斷摸索，掌握其中的原理才能真正的應(yīng)用于市場。從標(biāo)準(zhǔn)原理出發(fā)，推陳出新，使用創(chuàng)新的協(xié)議，才能做出符合不同市場，實(shí)用的軟件，極大提高產(chǎn)品的競爭力。