基于广电万兆光纤网络的多屏视频云分发平台建设
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NGB综合技术实验室专栏
基于广电万兆光纤网络的多屏视频
云分发平台建设
张衡  吉视传媒股份有限公司
王丽  国家广播电视总局广播科学研究院
摘要：本文首先介绍了基于广电万兆光纤传输网络多屏云分发平台的概念以及技术特点与优势，并对多屏云分发技术的应用场景进行了总结归纳，同时结合吉视传媒股份有限公司网络叙述了多屏云分发平台特殊的部署方式，有效缓解了IP核心数据网的资源占用情况，大大降低了网络维护成本。
关键词：多屏云  万兆光纤网络  虚拟化
近几年来，通过对相关技术的应用研究与开发，吉林省现有的广播电视有线传输网络已经逐步改造成为骨干光网传输、驻地光纤接入、家庭光纤入户的全网万兆光纤化基础设施网络，使电视机真正变成多媒体信息终端，承载多屏视频云点播、智能定向推送、智能推荐、精准广告以及IP 万兆直播等公司主营业务，同时为政府信息化、社会信息化、家庭信息化提供了超高效的网络传输支撑保障。多屏视频云分发平台依托广电万兆光纤网络建设而成，提供基于三网融合的视频云分发业务和应用，传输网络实现全程无源光纤到户的万兆超宽带物理通道，用户终端成为未来家庭必备的智能家居网关，向用户提供个性化EPG4.0云点播、云轮播、高清、超高清、4K、3D以及新兴VR等广播点
播视频业务，提供漫游世界的云宽带
互联网业务，提供语音和视频通信业
务，提供网上医疗、网上教学、网上
电商业务和家庭安防等智能家居业务，
提高了用户应用自主性和自由性，成
为了广播电视网络万兆光纤入户承载
平台的应用典范。
1  多屏视频云分发平台概述
多屏视频云分发平台面向全媒体
多终端服务，实现全媒体内容统一集
成，多渠道融合播控管理，实现跨网络、
多终端的协同运营和多屏互动业务，
如图1所示。
多屏视频云分发平台承载网络依
托万兆的光纤入户带宽，将会大力推
动三网融合背景下的内容分发智能化
发展，分发服务平台将融合高速云宽
带及云计算产品，改变了用户的终端
消费习惯，用户不再需要持续支付更
新升级硬件的费用，只需通过云端的
虚拟化处理能力、虚拟化存储的动态
分配即可持续使用所需要的服务和应
用，通过云分发服务平台灵活、便捷中元节发朋友圈的句子
的获取所需要的任何服务，而这一切
正依赖于我们提供的近乎无限的传输
带宽。
中国古代历史朝代
多屏视频云内容分发平台端到端
流程结合了流行的IP技术、光纤技术
和传统的广播电视的广播及点播的特
点，提供了超高清广播电视、云轮播、
EPG4.0云点播、云宽带上网、语音通
信、Wi-Fi等多种信息化业务，可以
配套安装万兆终端满足家庭信息化的
所有需求，减少家庭布线的复杂程度，
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《有线电视技术》  2018年第4期  总第340期
图1  多屏视频云分发平台功能图
元宵祝福语2021简短美化家庭环境。其中与多屏云分发平台相配套的万兆家庭信息终端相比传统的广播数字电视机顶盒，所能提供的频道数量和频道总带宽远超过传统的广播数字电视机顶盒。例如提供8M 的高清节目，总共可以支持播放1200个频道；如提供16M 的高清节目，总共可以支持播放600个频道，可以满足家庭未来20~30年的数字电视服务需求。
2  多屏云分发平台技术
特点与优势
（1）采用开放的IP 技术体系架构，真正实现统一的业务融合分发平台
平台可以汇聚超高清视频业务、智能语音业务、互联网业务和专网业务等，并且支持各种视讯业务、增值业务、信息服务的异构集成。支持宽带接入，通过万兆光纤终端接入Wi-Fi 把电视屏、电脑屏、平板屏、手机屏深度融合，形成多屏互动的家庭网络，同时也形成内容融合、网络融合、终端融合、服务融合的多元融合体系。可以通过平台向应用服务供
应商提供开放的API 接口，应用服务供应商调用平台的各种能力和信息资源，向用户提供多种多样的定制化服务。同时整个业务支撑系统可管可控，具备超强的业务整合和运营能力，在三网融合环境下
显著提升了广电网络运营商的核心竞争力。
（2）万兆分发带宽可达用户端整个平台结合了广播网络特性与IP 技术特点，通过大容量的光传输网络完成视频、数据、语音等业务的全
面覆盖，向用户提供万兆的超高带宽，通过提升网络接入速度和网络承载能力真正的突破了业务载体的瓶颈，给用户带来极速响应速度、海量服务内容的业务体验。
（3）端到端、可管可控、开放技术体系的综合分发服务平台
可以实现行业内以及跨行业间的业务互通，通过与跨行业的合作伙伴建立业务互联网络，实现基础资源的共享、网络管理的共享以及运营方式的共享。具备高密度的业务前端和高速度的传输网络，能够完成信息的高效处理和共享，利用上述优势可以使我们成为省内各行业的信息共享中心，在前端融合业务平台部署多种跨行业
应用，利用高速智能网络传输和共享海量数据信息，通过智能信息终端对各行业用户完成业务信息的最终展现，作为省内的内容分发信息枢纽，实现了我们与合作伙伴间的多赢，更使我们通过资源共享、业务互联、管理互通增强了自身的核心竞争力，在三网融合多元化的竞争中占得先机。
（4）节省IP 数据网带宽资源多屏云内容在下行传输过程中，不通过OLT 进行传输，而是使用了IP 广
播通道。既避免了网速限制，又充分利用了I-PON 系统的下行万兆带宽资源。多屏云分发视频流在专用万兆通道上传输，不经过内部IP 核心数据网，QoS（误码、丢包、时延、时延抖动）能得到很大提高，能减缓或消除目前常见的视频出现卡顿或马赛克现象。可以很好地支持任何非对称业务，有利于广电行业未来的业务扩展。可以有效避免IP 数据网络不断地进行横纵向扩容，大大节约了广电网络运营商的运营成本。
3  吉视传媒多屏视频
云平台构成
3.1  平台总体设计
吉视传媒多屏视频云分发平台采取云平台架构设计，按照云平台架构分为接入层、承载网层、能力部件层、业务管理层、业务接口层、业务展现层、终端层、能力适配层组成。业务管理层包括内容管理系统（CMS）、业务管理系统（BMS）、第三方（SP/CP）业务系统、消息推送系统、能力适配层接口适配系统；业务展现层包括：智能推荐、个性化内容推送、4K/VR、视
频点播、多屏互动、智能搜索、AI 运营、
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精准广告投放等。吉视传媒多屏视频云分发平台整体架构如图2所示。
（1）终端层：基本覆盖全部终端，如4K 智能终端、智能软件操作系统、高清双向中间件版机顶盒、移动客户端APP、PC、一体机等。
（2）业务展现层：针对不同用户体开展不同业务类型，展现多种业
务，比如智能推荐、个性化内容推送、4K/VR、视频点播、多屏互动、智能
搜索、AI 运营、精准广告投放等。（3）业务接口层：为统一门户提供各种业务数据接口，接口数据传输过程具备加密校验功能，验证传输数据完整性，可以防止被篡改。
（4）业务管理层：主要是针对多
屏视频云所有业务提供核心管理，该层分为业务生成和业务管理，分别有内容管理、业务管理、栏目管理、上架管理、用户系统、消息系统等。
（5）能力部件层：包含中心存储系统和缓存推流系统，为用户提供流服务。
（6）承载网络层：IP 万兆光纤广播通道及IP 数据网分发。
（7）接入层：支持广电现有主流接入层网络，当前应用的为EPON 接入网络。
（8）能力适配层：主要实现外围数据接口，实现外围系统信息发布，比如智慧社区、智慧旅游、智慧党建、智慧政务、电视投票、问卷调查等；实现数据查询类接口业务，如医保、公积金、水电费、交通违章等；实现外围系统集成，比如BOSS 系统、统一支付系统、广告系统、各类公共事业服务、智慧社区管理系统、酒店管理系统等第三方系统快速开发对接等。
3.2  平台分级架构
多屏视频云分发平台采取分级部
署和分级运营架构设计，除了继承中心平台的资源和运营模式外，同时拥有个性化本地Portal 系统和缓存推流系统；中心平台具有统一资源调度、统一认证和鉴权，二级分平台暂不具备资源调度、认证、鉴权的能力，随着业务不断发展，可将资源调度、认证和鉴权的能力随时下放至二级分平台；多屏视频云分发平台的缓存推流系统可根据用户发展部署于地市级分平台（二级）和县级（三级）分平台；多屏视频云分级部署便于提高用户体
验效果，减少省干核心网络带宽压力。多屏视频云分发平台分级部署架构如
图3所示。
图2  多屏视频云分发平台整体架构图
图3  多屏视频云分发平台分级部署架构图
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3.3  平台拓扑设计
多屏视频云平台设计为三级架构（省中心平台、地市二级分平台、县级三级分平台），可根据地市业务需求及用户发展规模，灵活地向下扩展至三级平台。多屏视频云平台三级平台互联，相互协作与配合，共同支撑多业务的运营和管理，共同支撑多终端业务（汇通万兆光猫、汇通核心网关+高清中间件机顶盒、移动客户端APP 等）。多屏视频云分发平台拓扑如图4所示。
省中心平台实现全网的管理功能，实现统一产品管理、统一内容管理、统一用户管理、统一资源管理、统一门户管理、统一第三方业务CP/SP 管理等，同时面向全省全终端用户提供统一业务接入。
地市二级分平台为个性化门户系统和缓存推流系统，该区域用户提供页面展现和流推送服务；县级三级分平台暂时只部署缓存推流系统，此种部署模式将极大地提高用户视频点播体验效果，特别基于4K 视频和未来拓
展的VR 视频业务的高体验性将彰显得更加淋漓尽致。
3.4  平台核心业务
多屏云分发平台的融合业务为吉视传媒的创新发展提供了根本动力，覆盖了视频、终端、运营及数据等核心业务体系。平台立足媒体融合、注入数据智能化、面向全网跨域、覆盖全屏终端，提供全面智能的融媒体服务、通用完备的数据套件、可视自动的运维服务、安全可控的云端建设、新型多元化的行业应用等；构建由新型云基础建设、智能融合多屏云平台等组成的立体生态链；打造端到端的融媒体场景化业务系统的建设和运营能力；助力吉视传媒深化媒体融合，深挖内容价值，深度智能运营，深耕跨界生态。
多屏云分发平台以智能融合媒体能力为核心，向视频、终端、运营及数据等核心业务体系提供多屏云点播业务、融合媒资内容分发、个性化内容推送、智能推荐、智能推送广告、AI 电视、AI 运营与支撑、广电大数据经营分析等新型行业业务。多屏视频
这个冬天会出现极端寒潮吗?云分发平台核心业务如图5所示。
4  多屏视频云分发平台核心
构建
多屏视频云分发平台定位为业务服务核心系统，为实现多终端音视频节目直播、点播、时移及回看服务、跨屏流媒体服务、智能电视设备应用服务等提供技术支撑。
（1）统一门户系统
通过统一门户实现针对各类用户终端的统一风格的业务导航界面，还
为用户提供双向互动界面
EPG 导航服
图4  多屏视频云分发平台拓扑图
图5  多屏视频云分发平台核心业务简图
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务，在提供丰富全面的EPG图文信息的同时，与智能搜索系统配合，在智能终端上为用户提供视频关联推荐、直播互动等智能导视服务。
（2）统一鉴权系统
通过统一鉴权系统（AAA）实现智能终端用户以及节目商（CP/SP）客户统一业务的账户认证、业务鉴权等功能。针对未订购的视频，AAA系统可完成或支付宝在线支付功能，涉及到的价格和计费均在BOSS系统及统一支付平台中交互完成。
（3）统一搜索系统
通过智能搜索获取自身业务平台和第三方SP业务平台内容服务元数据信息，为用户提供统一的跨平台
英语四级流程
、跨应用的全面搜索服务提供技术支撑。用户可以通过搜索引擎对平台内部、合作SP平台的直播、点播内容和应用服务业务进行搜索，支持首字母、全拼、智能语音搜索多种搜索方式，同时对搜索
结果进行智能分类导航及定向推荐。
（4）统一多屏云分发系统
统一多屏云分发系统采用分布式
部署模式，为业务内容提供全网存储、
缓存服务，为用户提供多码率流媒体
内容的智能分发服务，面向全终端提
供流服务，实现内容统一集成，实现
跨网络、多终端的协同运营和多屏互
动业务，其主要分为中心存储节点（系
统）和缓存推流节点（系统），如图6
所示。
大闸蟹怎么清洗中心存储节点，采用分布式存储，
存储所有注入的内容，功能包括多屏
内容注入、多屏内容的存储、外部源
的内容缓存、提供第三方CP/SP内容
源注入、HTTP回源流服务等。
缓存推流节点，缓存多屏视频云
分发平台推送的内容，提供基于HTTP
（HLS）协议的流服务，可采用核心
调度策略将热点节目预缓存至本地等
功能，负责响应万兆光猫、移动客户
端等多屏请求，为多屏终端提供推流
服务，响应推流模块节目调度请求。
用户请求在集服务节点未命中时，
支持向上一级内容源请求获取内容。
5  多屏视频云拓展
“VR+广电”
虚拟现实技术作为下一代的计算
平台和交互平台的核心技术，具有广
阔的发展前景。吉视传媒目前已经开
始探索利用万兆光纤网络高带宽、传
输稳定等优势开展“虚拟现实+IP广
播电视”（“ VR+广电”）业务，积
累运营经验，争取建设国际领先的基
于广播电视万兆光纤网络承载的虚拟
现实多屏云分发平台。多屏视频云分
发平台拓展如图7所示。
若没有充足的带宽支撑，很难提
图6  多屏视频云分发平台核心分发部署图
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