互联网电视技术发展浅析

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摘要：近年来，随着互联网网络的覆盖以及科技的发展，基于互联网承载的互联网电视（OTTTV）在全球迅速发展起来。互联网电视技术的发展，不仅使人们的娱乐生活变得更加丰富多彩，而且提高了人们的娱乐休闲生活质量。对此，从互联网电视技术的现状、特点入手，分析当前技术的优化方向，进一步探索互联网电视未来的发展趋势。

关键词：内容分发网络；机顶盒；智能电视

1互联网电视业务概述

互联网电视即OTTTV（OvertheTopTV），是一种基于开放互联网的各种视频及数据服务业务，通过公共互联网提供面向电视传输视频和互联网应用的融合服务。相对于传统数字电视，互联网电视为用户提供更多的视频播放模式，包括直播、点播、回看及时移等，同时提供视频快进、快退、暂停等功能。互联网电视的接收终端可以是机顶盒+电视机、互联网电视一体机或平板电脑等便携式显示终端，服务提供方为电信运营商、视频媒体网站及电视节目制作方等。我国对互联网电视的业务供应商有着严格的要求，由国家广播电视总局颁发牌照的播出机构提供。起初，运营商只为互联网电视业务提供网络接入技术支持，近年来运营商不断拓宽网络部署边界，将高速网络广泛覆盖到城镇、乡村，并大力发展互联网电视等业务。截止目前，国家广播电视总局共颁发了7张互联网电视牌照，包括中央电视台未来电视（CNTV）、上海百视通、华数TV、央广银河电视（GITV）、中国国际广播电视台（CIBN）、芒果TV以及南方传媒[1]。

2互联网电视关键技术

互联网技术的不断优化、创新，为电视这项传统业务带来了新的发展方向。本文将详细介绍互联网电视的几个关键技术。

2.1内容分发网络

访问互联网资源时，用户与内容资源服务器地域间物理距离较远，需要进行多次网络转发，导致传输延时较高且不稳定。当用户使用的宽带运营商与内容资源服务器所在运营商不同时，访问请求需要在运营商之间进行互联转发，这种情况往往会给用户带来慢响应感知。在信息化时代，人们对热点信息的敏感度大大提升，往往会出现在某一时间段内大量访问相同资源的情况，内容网站将面临巨大的压力。内容资源服务器的网络带宽、处理能力有限，当接收到海量用户请求时，会导致服务器响应速度降低、可用性降低，甚至导致无法为用户提供服务。内容分发网络技术的出现，有效解决了上述问题。内容分发网络即ContentDeliveryNetwork，简称CDN。在现有基础网络之上，CDN通过建立分布式的内容分发节点，缓存热点内容，均衡调度用户请求，从而达到提升用户访问感知、降低服务器负荷的效果。内容分发网络的核心价值是以存储换带宽，将服务器部署在离用户更近的位置，并提前缓存用户需要的内容资源至边缘服务器。这样，用户请求内容时，服务器便可按照指定策略将用户请求自动指向到全局最优的边缘节点，由该节点就近为用户提供互联网内容服务，工作模式如图1所示。随着用户对业务质量的要求不断提高，内容分发网络显得愈加重要。其既能够压缩城域网、传送网的带宽，又可以提升用户感知。随着视频清晰度不断提高，视频资源越来越大。由于视频传输对于网络带宽、延时、丢包率等都有很高的要求，内容分发网络技术的出现，从应用层面为视频的稳定传输提供了一定的保障[2]。在互联网电视业务中，内容分发网络一般采用多级架构，一般分为中心节点、地市节点及区县节点。通过建设多级架构的内容分发网络，有效降低了上行链路的视频流量，能够让用户的请求在节点内部得到响应，实现内容的就近访问，提高了用户访问响应速度和命中率，避免因链路拥塞造成访问时延变大等感知问题。

2.2智能调度

虽然内容网络技术已经解决用户的基本内容就近访问问题，但是每个节点、每台服务器的负荷因其缓存的内容热度不同而各不相同，导致有些节点、服务器会出现因负荷过高而无法正常提供服务的情况。通过日常的流量数据统计发现，视频业务的流量占比已经超过50%，但由于业务发展的不均衡，各节点的利用率并不均衡。在国庆、春节、阅兵、建党100周年、开学第一课等重要保障时期，运维人员需要时刻关注系统运行情况。面对突发情况，运维人员需根据当前的业务情况重新设置调度策略，往往无法满足快速解决问题的时效性，导致部分用户无法正常访问业务。以提高运维智能化、自动化能力为目标，为避免出现单台服务器流量过高引起的业务质量下降等情况，互联网电视依托智能调度技术，有效解决了突发流量导致个别服务器流量激增而引起告警甚至影响服务的问题[3]。为了保证智能调度实时性，ELK（ElasticLogstashKibana）日志分析技术为提高计算节点利用率、服务器吐流、频道热度等业务数据的效率提供了技术支持，可以实现分钟粒度的计算结果呈现，将数据结果传递给智能调度模块，为后续实现调度调优提供精确的数据支撑。在计算业务数据时，需要将用户IP地址按照宽带接入服务器（BroadbandRemoteAccessServer,BRAS）维度进行精细化划分，从IP、BRAS、设备3个维度，实时对海量互联网电视日志进行统计。这类数据结果能够满足BRAS级别用户的精确调度，从而实现某个内容分发网络边缘节点下的部分用户调度至其他边缘节点。智能调度利用实时计算结果，通过算法自动找出业务量不均衡的节点、被调度的用户群以及调度目的节点，将调度决策生成为调度配置，利用标准的WebService接口与内容分发网络调度网管对接，实现调度指令的快速下发，完成设备上热门频道的多分布，删除冷门频道节省服务器资源，最终实现节点间、设备间的流量调度，从而达到节点内的流量相对均衡，提升互联网电视业务的可用性，完善互联网电视业务的应急能力。

2.3故障自愈

随着互联网电视业务的发展，用户量、用户活跃度逐渐提升，互联网电视业务流量在重点节假日时已经占据全网总流量的50%。根据统计数据，高峰期往往出现在日常下班后或者法定节假日。为此，运维人员需要投入额外的工作精力、时间保障互联网电视业务稳定运行。因此，互联网电视业务亟需故障自愈的能力，以解决运维人员“日常工作8小时”之外的维护工作，实现故障处理从“人工处理”到“无人值守”的变革，提升企业的服务可用性，降低故障处理的人力投入[4]。互联网电视业务全流程涉及接入网、承载网、电子节目指南（ElectricalProgramGuide，EPG）、直播源、电视业务平台、内容分发网络、域名系统（DomainNameSystem，DNS）、动态主机配置协议（DynamicHostConfigurationProtocol，DHCP）等多套系统，如图2所示。在投诉、故障发生时，快速定位、快速恢复业务的能力至关重要。故障自愈作为行业内领先的故障自动化处理解决方案，通过与电视业务相关系统完成告警对接，实现对相关系统的统一监控、预诊断分析，将运维人员的经验及操作过程抽象、固化为程序处理，并与相关系统打通接口，实现故障的自动恢复。故障自愈主要分为4个环节。第一是通过与各业务系统对接，周期性地从各大监控系统中获取告警，解析告警所属的业务、系统、设备，为之后采取措施奠定基础。第二是经过告警收敛、过滤，确认是否有大批量相同业务、系统、设备出现问题，定位故障出现范围，确保告警真实有效，避免出现误告警导致的误操作，从而影响业务。第三是梳理不同故障场景的处理思路，制定故障自愈的处理指令，与告警进行绑定，生成故障自愈方案。第四是通过企业微信、邮件等方式，对故障自愈的处理结果进行实时通报，若故障自愈失败，运维人员能够快速了解情况，并进行人为干预。

3互联网电视运营模式

在传统的运营模式中，每一家牌照方会提供独立的软件包、独立的用户和产品体系，使用独立的专题、独立的栏目、独立的产品，各自为政，缺少统一运营，影响用户体验，面临广电政策监管和市场竞争等问题。如何使互联网电视在满足政策条件的基础上拓展市场规模，是互联网电视面临的一个重点问题。因而，当前更多牌照方选择与运营商合作，依托运营商丰富的网络资源和发展渠道，运营互联网电视[5]。融合运营模式可将不同牌照方的优势内容资源整合，打造一个统一的平台，提供一个包含统一桌面、大数据平台、广告平台、搜索平台等功能的产品，减少不同平台间的交互，安全性更强，数据准确性更高，能够为用户提供更加精准的个性化推荐。对于多个牌照方都能够提供的内容，采取优胜劣汰、抢先注入的模式，形成正向竞争，从根本上节约内容分发网络的成本，实现降本增效[6]。基于以上syslog协议特点，本系统发送符合这种格式的字符串，接收端即可解析出来。

4监测系统

本系统选用KiwiSyslog通用软件作为监测平台软件。KiwiSyslogServer是一款经济实用的syslog管理工具，可以接收跨网络设备（交换机、防火墙等）、服务器（Linux、Windows服务器）的日志，对日志进行集中存储和管理以及报警。本系统中，Syslog日志信息来源于两部分，一部分是采集器产生的日志信息，另一部分是机房现有设备产生的日志信息。机房现有设备主要为多个厂家的画面分割器。各个厂家均配备了画面分割器管理软件，这类软件功能强大，但同时也给值班人员带来负担。值班人员很难快速判断故障、解决故障。这类设备均支持syslog协议，将这类设备接入数据平台，在KiwiSyslog进行相关配置，能够实现将采集器、画面分割器等各种类型设备部署到一张网络统一管理，实现对不同类型设备的集中监控，完成告警信息显示和语音报警。

5结语

本文进一步完善了现有的监控系统，提供了一种有效的监测手段，将各种类型设备部署到一张网络进行统一管理，实现了对不同类型设备的集中监控。系统具有异常报警功能，能够保障广播电视的安全播出。该方案开发成本低、周期短、实用性强，具有一定的应用前景。

参考文献：

[1]罗进，张威.场馆多种类设备设施监测系统方案研究[J].中国信息化，2020（4）：101-104.

[2]李蓓洁.射频功率/频率测量模块硬件设计[D].成都：电子科技大学，2014.

[3]赵洁.Syslog在发射台站网络安全管理中的应用[J].广播电视信息，2020，27（8）：70-72.

[4]邓博展.基于SNMP及SYSLOG协议的网络管理系统的设计与实现[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2020.

[5]茅俊君.地面数字电视射频信号功率检测系统的设计[D].上海：上海交通大学，2015.

作者:彭霞 单位:中国移动通信集团辽宁有限公司