基于EPG 信息比對(duì)的IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

楊 琳

（山東省廣播電視監(jiān)測(cè)中心，山東 濟(jì)南 250013）

0 引 言

當(dāng)前，大眾對(duì)文化娛樂(lè)的需求愈發(fā)高漲。向用戶精準(zhǔn)地推送其喜愛(ài)的合規(guī)節(jié)目，滿足其強(qiáng)烈的文化娛樂(lè)需求，是新時(shí)期廣播電視節(jié)目面臨的重要工作[1]。然而，伴隨媒體內(nèi)容庫(kù)數(shù)量的不斷攀升，用戶難以精準(zhǔn)地獲取自己喜愛(ài)的視頻節(jié)目。因此，需要采用互聯(lián)網(wǎng)電視（Internet Protocol Television，IPTV）平臺(tái)的電子節(jié)目指南（Electrical Program Guide，EPG）推薦系統(tǒng)來(lái)幫助用戶獲取到喜愛(ài)的視頻節(jié)目[2]。截至2022 年末，IPTV 用戶總數(shù)已超過(guò)3.8 億戶，2022 年全年凈增用戶數(shù)量3 192 萬(wàn)戶[3]。國(guó)家廣播電視總局為了推動(dòng)IPTV 產(chǎn)業(yè)合法和規(guī)劃，陸續(xù)發(fā)布了《關(guān)于三網(wǎng)融合試點(diǎn)地區(qū)IPTV 集成播控平臺(tái)建設(shè)有關(guān)問(wèn)題的通知》（2010 年）《關(guān)于當(dāng)前階段IPTV 集成播控平臺(tái)建設(shè)管理有關(guān)問(wèn)題的通知》（2015 年）《IPTV 集成播控平臺(tái)與傳輸系統(tǒng)用戶“雙認(rèn)證、雙計(jì)費(fèi)”接口規(guī)范》（2021 年）《國(guó)家廣播電視總局關(guān)于進(jìn)一步加快推進(jìn)高清超高清電視發(fā)展的意見(jiàn)》（2022 年）等[4]。從相關(guān)政策表述和研究結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，IPTV 監(jiān)管仍然高度依賴技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，需要從需求出發(fā)合理設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以提升對(duì)IPTV 業(yè)務(wù)的監(jiān)管效力。

1 需求分析

IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)能夠規(guī)范IPTV 業(yè)務(wù)良性發(fā)展，為IPTV 用戶提供良好的收視體驗(yàn)，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。在IPTV 監(jiān)管環(huán)節(jié)中，用戶接收端的EPG 遍歷采集是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。EPG 是用戶與IPTV 系統(tǒng)之間交互的平臺(tái)，可以為用戶提供其需求的IPTV業(yè)務(wù)的導(dǎo)航索引和相關(guān)節(jié)目信息。EPG 信息采集的主要內(nèi)容包括直播節(jié)目信息和點(diǎn)播節(jié)目信息。通過(guò)對(duì)EPG 數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)測(cè)，監(jiān)管部門可通過(guò)EPG信息對(duì)比發(fā)現(xiàn)隱藏頻道、篡改節(jié)目、敏感內(nèi)容等違規(guī)問(wèn)題，保證節(jié)目傳輸與節(jié)目?jī)?nèi)容的安全性[5]?；贓PG 信息對(duì)比的IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其需求主要體現(xiàn)在以下方面。

（1）業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集需求。大數(shù)據(jù)技術(shù)的賦能，使得IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)可以處理海量IPTV 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可通過(guò)對(duì)內(nèi)容數(shù)據(jù)和用戶行為數(shù)據(jù)的采集、處理、分析，判斷IPTV 業(yè)務(wù)的開展質(zhì)量以及用戶對(duì)該業(yè)務(wù)的反饋情況。

（2）終端管理需求。用戶在接收IPTV 業(yè)務(wù)時(shí)，系統(tǒng)需要核查用戶接受內(nèi)容的安全性以及內(nèi)容傳輸?shù)目煽啃?，以判斷?jié)目傳輸?shù)募夹g(shù)質(zhì)量。系統(tǒng)對(duì)用戶端進(jìn)行核查，可以有效保障節(jié)目從集成播控向下進(jìn)行傳輸與分發(fā)時(shí)始終保持在安全狀態(tài)，并通過(guò)對(duì)前端數(shù)據(jù)的采集獲取到EPG 信息數(shù)據(jù)，從而為終端管理提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。

（3）節(jié)目監(jiān)管與錄制取證需求。系統(tǒng)應(yīng)對(duì)前端資源具有統(tǒng)一管理功能，可調(diào)取歷史節(jié)目了解節(jié)目播出情況，還可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、審核直播節(jié)目和點(diǎn)播節(jié)目的內(nèi)容，并且可以根據(jù)業(yè)務(wù)類型的需求，對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)容的違規(guī)問(wèn)題進(jìn)行分類取證，同時(shí)記錄好違規(guī)問(wèn)題的發(fā)生時(shí)間、違規(guī)類別與節(jié)目名稱等信息。

（4）節(jié)目合規(guī)性監(jiān)測(cè)與違規(guī)處理需求。該系統(tǒng)需要在節(jié)目集成播控中對(duì)節(jié)目來(lái)源和內(nèi)容進(jìn)行審查，對(duì)節(jié)目播出的信號(hào)質(zhì)量和內(nèi)容完整性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)EPG 信息比對(duì)，對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)容的一致性進(jìn)行核查。發(fā)現(xiàn)違規(guī)節(jié)目后，系統(tǒng)第一時(shí)間對(duì)源頭進(jìn)行追溯與取證，待監(jiān)管人員判定違規(guī)事實(shí)以后，將該節(jié)目導(dǎo)出報(bào)表。

2 基于EPG 信息比對(duì)的IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)山東省廣播電視監(jiān)測(cè)要求，基于EPG 信息比對(duì)的IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)采用一個(gè)省級(jí)中心平臺(tái)的監(jiān)管模式，監(jiān)管系統(tǒng)包括平臺(tái)監(jiān)管前端、傳輸分發(fā)監(jiān)管前端以及用戶接收端監(jiān)管前端三個(gè)部分，如圖1所示。各級(jí)監(jiān)管前端與監(jiān)管中心平臺(tái)統(tǒng)一集成至省級(jí)監(jiān)管中心機(jī)房，通過(guò)各級(jí)監(jiān)管前端進(jìn)行監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的EPG 信息獲取與回傳，最終由監(jiān)管中心平臺(tái)對(duì)回傳的EPG 信息進(jìn)行整合與分類處理。

2.2 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

監(jiān)管系統(tǒng)采用一個(gè)中心的監(jiān)管模式，利用基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將集成播控分平臺(tái)監(jiān)管前端、傳輸分發(fā)監(jiān)管前端以及用戶接收端監(jiān)管前端的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)回傳至部署在省級(jí)監(jiān)管中心機(jī)房的監(jiān)管中心平臺(tái)，由監(jiān)管中心平臺(tái)實(shí)施統(tǒng)一的監(jiān)管業(yè)務(wù)處理。系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)方案如下。

（1）開通省級(jí)IPTV 集成播控分平臺(tái)的千兆光纖通道，在省級(jí)監(jiān)管中心機(jī)房部署監(jiān)管中心平臺(tái)，并接入集成播控分平臺(tái)信號(hào)。集成播控分平臺(tái)負(fù)責(zé)采集EPG 信息等IPTV 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)回傳至監(jiān)管中心平臺(tái)，由監(jiān)管中心平臺(tái)負(fù)責(zé)對(duì)各級(jí)監(jiān)管前端回傳的IPTV 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合與處理，將直播信號(hào)進(jìn)行多畫面展示監(jiān)控。

（2）在省級(jí)監(jiān)管中心機(jī)房統(tǒng)一部署傳輸分發(fā)監(jiān)管前端和用戶接收端監(jiān)管前端，對(duì)全省不同地區(qū)的用戶接收端IPTV 信號(hào)進(jìn)行采集監(jiān)測(cè)。用戶接收端監(jiān)管前端通過(guò)執(zhí)行系統(tǒng)的采集任務(wù)進(jìn)行EPG 信息采集，獲得對(duì)應(yīng)的節(jié)目碼流數(shù)據(jù)，將采集到的各類數(shù)據(jù)回傳到監(jiān)管中心平臺(tái)，由監(jiān)管中心平臺(tái)對(duì)回傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，識(shí)別業(yè)務(wù)內(nèi)容是否存在違規(guī)問(wèn)題。若發(fā)現(xiàn)存在違規(guī)問(wèn)題，系統(tǒng)進(jìn)行錄制取證，交由人工進(jìn)行復(fù)審，確認(rèn)存在違規(guī)問(wèn)題后，將直接從節(jié)目列表中移除該節(jié)目。

（3）在省級(jí)監(jiān)管中心機(jī)房部署各級(jí)監(jiān)管前端的軟硬件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各環(huán)節(jié)IPTV 業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理。各級(jí)監(jiān)管前端采集的數(shù)據(jù)均由監(jiān)管中心平臺(tái)統(tǒng)一進(jìn)行整合、分析與分類處理，為相關(guān)工作人員提供監(jiān)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)，從而為IPTV 業(yè)務(wù)監(jiān)管工作的開展提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。

2.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

系統(tǒng)采用云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)?？紤]到IPTV 節(jié)目來(lái)源具有多元性特征，為了保障網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全性，系統(tǒng)采用了訪問(wèn)控制列表（Access Control Lists，ACL）技術(shù)，具體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2 所示。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分類有兩種，第一種為負(fù)責(zé)提供IPTV 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)或服務(wù)的資源節(jié)點(diǎn)，第二種為負(fù)責(zé)向用戶提供服務(wù)權(quán)限訪問(wèn)的用戶節(jié)點(diǎn)。一方面，ACL 技術(shù)對(duì)登錄用戶節(jié)點(diǎn)的用戶身份進(jìn)行識(shí)別，并根據(jù)用戶身份進(jìn)行訪問(wèn)授權(quán)，杜絕非法用戶的入侵。另一方面，ACL技術(shù)可以限制數(shù)據(jù)傳輸類別，有效提升系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理性能，并可以避免來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)外部的攻擊，有效抵御各類病毒對(duì)系統(tǒng)的惡意攻擊。

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層以及業(yè)務(wù)交互層。數(shù)據(jù)采集層由各級(jí)監(jiān)管前端構(gòu)成。監(jiān)管前端采集各環(huán)節(jié)EPG 信息，并模擬用戶行為。監(jiān)管中心平臺(tái)集成了數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層以及業(yè)務(wù)交互層。監(jiān)管中心平臺(tái)接收到各級(jí)監(jiān)管前端回傳的EPG 信息后，對(duì)EPG 信息進(jìn)行整合、篩選與分類。該層共包含6 個(gè)模塊，分別為EPG 監(jiān)測(cè)模塊、頻道監(jiān)測(cè)模塊、內(nèi)容一致性監(jiān)測(cè)模塊、服務(wù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)模塊、版權(quán)監(jiān)測(cè)模塊以及視音頻質(zhì)量監(jiān)測(cè)模塊。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層負(fù)責(zé)對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，包含6個(gè)模塊，分別為報(bào)警數(shù)據(jù)庫(kù)、違規(guī)信息庫(kù)、媒體資料庫(kù)、EPG 信息庫(kù)、業(yè)務(wù)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)以及平臺(tái)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。業(yè)務(wù)交互層同樣包含6 個(gè)模塊，分別為業(yè)務(wù)全景展示模塊、EPG 管理核查模塊、內(nèi)容違規(guī)處理模塊、質(zhì)量監(jiān)測(cè)處理模塊、大屏顯示及管理模塊、錄后內(nèi)容管理模塊。該層提供了各項(xiàng)人機(jī)交互功能。管理人員可在線進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)基礎(chǔ)配置與功能。

3 IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 EPG 信息監(jiān)管

IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)的EPG 信息監(jiān)管模塊負(fù)責(zé)平臺(tái)信息統(tǒng)一管理和前端EPG 信息監(jiān)測(cè)。該功能模塊可實(shí)現(xiàn)EPG 信息采集、存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)核查。通過(guò)EPG信息與監(jiān)測(cè)前端信息對(duì)比，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)違規(guī)IPTV節(jié)目信息，并在系統(tǒng)界面進(jìn)行窗口違規(guī)報(bào)警與操作提示。EPG 信息監(jiān)管功能在完成相應(yīng)的操作后會(huì)進(jìn)行自動(dòng)記錄與存儲(chǔ)。EPG 信息監(jiān)管流程如圖3所示。

圖3 EPG 信息監(jiān)管流程

3.2 節(jié)目違規(guī)處理

IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)會(huì)通過(guò)直播檢測(cè)和點(diǎn)播檢測(cè)兩種方式對(duì)接收的EPG 信息進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)節(jié)目信息內(nèi)容進(jìn)行報(bào)警處理。若檢測(cè)中增強(qiáng)信息較大，需要對(duì)增量進(jìn)行詳細(xì)的違規(guī)內(nèi)容檢測(cè)分析，需要通過(guò)違規(guī)節(jié)目庫(kù)、節(jié)目單和關(guān)鍵詞進(jìn)行匹配。完成EPG 信息違規(guī)檢測(cè)后，需要對(duì)節(jié)目中的插播內(nèi)容進(jìn)行追溯分析，檢測(cè)中若發(fā)現(xiàn)疑似違規(guī)內(nèi)容，應(yīng)第一時(shí)間進(jìn)行節(jié)目取證，及時(shí)向系統(tǒng)提交二次審查申請(qǐng)，由IPTV 系統(tǒng)管理員進(jìn)行二次審查管理，根據(jù)審查內(nèi)容要求對(duì)疑似違規(guī)節(jié)目?jī)?nèi)容的情況進(jìn)行確定，并將最終的審核結(jié)果錄入到IPTV 節(jié)目審核數(shù)據(jù)庫(kù)中，形成相應(yīng)的節(jié)目關(guān)鍵詞，若存在違規(guī)節(jié)目?jī)?nèi)容應(yīng)直接導(dǎo)入敏感信息數(shù)據(jù)庫(kù)，最終完成結(jié)果打印與導(dǎo)出工作。

3.3 節(jié)目音視頻對(duì)比

IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)會(huì)對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)容的音視頻流與集成播控平臺(tái)中的音視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，通過(guò)節(jié)目音視頻對(duì)比，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)節(jié)目播出中出現(xiàn)的覆蓋播出等問(wèn)題。通過(guò)視頻碼流對(duì)比分析，即可判斷節(jié)目視頻流來(lái)源，通過(guò)原始數(shù)據(jù)分析可確定節(jié)目源是否符合規(guī)定。節(jié)目監(jiān)管中對(duì)音視頻流的對(duì)比分析流程如圖4 所示。

圖4 對(duì)音視頻流的對(duì)比分析流程

IPTV 節(jié)目監(jiān)管中的音視頻對(duì)比工作主要分為視頻對(duì)比和音頻對(duì)比兩項(xiàng)內(nèi)容。視頻對(duì)比為監(jiān)測(cè)前端采集視頻內(nèi)容與節(jié)目播放視頻的一致性驗(yàn)證，主要格式包含AVS、ABS+、MPEG-4、H.264 等高標(biāo)清視頻解碼格式。對(duì)比過(guò)程中，可手動(dòng)選定排除區(qū)域，從而提高視頻對(duì)比的效率與精準(zhǔn)性。系統(tǒng)運(yùn)用逐幀同步算法進(jìn)行視頻對(duì)比分析，檢測(cè)中可自動(dòng)適應(yīng)分析傳輸碼率波動(dòng)情況。音頻對(duì)比主要識(shí)別兩路信號(hào)內(nèi)容的一致性，支持同步點(diǎn)信號(hào)的查找與對(duì)比，通過(guò)圖形化方式可提高對(duì)比識(shí)別效率。

3.4 節(jié)目傳播秩序監(jiān)測(cè)

節(jié)目傳播秩序監(jiān)測(cè)功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)IPTV 節(jié)目傳播秩序的監(jiān)測(cè)和管理，保護(hù)媒體傳播秩序和社會(huì)公共利益。節(jié)目傳播秩序監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容包含新頻道跟蹤、頻道丟失、串播單差異、點(diǎn)播EPG 差異和上下線時(shí)間差異等情況。出現(xiàn)此類問(wèn)題影響正常傳播秩序時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行預(yù)警，并迅速進(jìn)入節(jié)目預(yù)警處理方案。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)已有數(shù)據(jù)規(guī)則庫(kù)進(jìn)行對(duì)比分析，系統(tǒng)審核人員根據(jù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行人工審核分析，通過(guò)節(jié)目直播、回看等方式確定節(jié)目?jī)?nèi)容是否影響正常的傳播秩序。實(shí)現(xiàn)節(jié)目傳播秩序監(jiān)測(cè)的具體工作如下。

第一，建立規(guī)則庫(kù)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)IPTV 節(jié)目的監(jiān)測(cè)和管理，需要先建立一套完整的規(guī)則庫(kù)，包括相關(guān)法律法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及自律規(guī)范等內(nèi)容。規(guī)則庫(kù)中需要包含對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)容、廣告時(shí)長(zhǎng)及播放時(shí)間等方面的具體規(guī)定，以便于系統(tǒng)對(duì)違規(guī)節(jié)目進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和判定。

第二，自動(dòng)監(jiān)測(cè)?；谝?guī)則庫(kù)，IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)可以通過(guò)智能算法、自然語(yǔ)言處理和圖像識(shí)別等技術(shù)，對(duì)IPTV 節(jié)目進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)IPTV 節(jié)目的內(nèi)容、形式、時(shí)段等進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè)。一旦發(fā)現(xiàn)違規(guī)節(jié)目，系統(tǒng)將自動(dòng)發(fā)送警報(bào)，并通知相關(guān)管理人員進(jìn)行處理。

第三，人工審核。系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能發(fā)出告警后，需要人工審核來(lái)輔助判斷。比如，在節(jié)目中出現(xiàn)爭(zhēng)議性或復(fù)雜性問(wèn)題時(shí)，需要人工審核來(lái)確定是否需要進(jìn)行處理。此外，在新節(jié)目類型或新形式出現(xiàn)時(shí)，也需要通過(guò)人工審核來(lái)更新規(guī)則庫(kù)。

4 結(jié) 語(yǔ)

IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)關(guān)乎著IPTV 業(yè)務(wù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。隨著監(jiān)管要求的提升和監(jiān)管問(wèn)題的復(fù)雜化，需要在IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)中引入EPG 技術(shù)進(jìn)行信息對(duì)比，提升系統(tǒng)監(jiān)管效率。我國(guó)現(xiàn)行的IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)的整體自動(dòng)化程度明顯不足，盡管業(yè)務(wù)發(fā)展較快，但I(xiàn)PTV 節(jié)目監(jiān)管系統(tǒng)中的新技術(shù)應(yīng)用速度較慢。傳統(tǒng)的IPTV 監(jiān)管系統(tǒng)存在著高誤報(bào)率的情況，導(dǎo)致節(jié)目監(jiān)管工作需要大量依靠人工審核，這嚴(yán)重影響了業(yè)務(wù)發(fā)展。本文提出的EPG 信息對(duì)比IPTV 監(jiān)管方式，可通過(guò)短時(shí)間音視頻對(duì)比或定向選取實(shí)現(xiàn)高效監(jiān)管，在實(shí)際應(yīng)用中具有較高的監(jiān)管準(zhǔn)確性和實(shí)用性。