一、IPTV系统架构
典型的IPTV系统架构如下图所示,按照政策要求,IPTV整体可分为牌照方播控平台和运营商负责的两大部分。
1)牌照方播控平台:主要负责内容。包括内容制作和审核、内容产品打包和集成、DRM加密,设计EPG页面呈现;部分省份强制要求双鉴权双认证,运营商需要对接牌照方的认证管理系统实现终端和业务的双认证双鉴权。
2)运营商:实现IPTV系统侧和终端建设、IPTV网络建设。负责业务管理、产品订购、 CDN内容分发、运营支撑管理等;实现承载网和接入网建设和规划,确保网络安全和服务品质;负责用户机顶盒的管理和安装。
IPTV系统主要指的是运营商侧建设的部分,一般分成以下几项:
1)业务管理平台:实现产品管理和用户管理。负责实现用户的认证、用户信息管理维护,产品、服务和内容的管理,业务套餐订购和鉴权等。
2)EPG系统:电子节目导航,用户可以完成节目的浏览、节目点播和收看并可以完成一些与用户相关的自服务项目。
3)CDN系统:在IPTV网络内,与业务管理平台配合,接收上层牌照方注入的节目内容并进行存储,实现直播节目的录制,与机顶盒交互提供视频媒体的分发。
4)机顶盒:完成登录认证后,与EPG系统配合实现节目浏览操作,与CDN系统或者组播网交互实现节目内容下载进行解析播放。
从以上描述不难看出,在IPTV业务架构中,CDN系统是整个业务体系流程中的一个环节,而非一个独立的产品。CDN系统与其他部件模块遵循一定的规范交互,具有自己特有的接入属性,由此各个运营商集团,甚至任何一个省运营商都可以制定自己的IPTV 规范。
二、IPTV业务特点
简单将IPTV业务的特征汇总如下:
视频特征
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包含直播、回看、点播等功能,传统直播和点播主要以RTSP协议为主,后续加入HTTP、HLS协议点播。
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系统建设 |
运营商自建端到端平台(依托设备商建设,包含业务管理、CDN系统、终端等的解决方案),并与广电牌照方播控平台对接 |
运营网络 |
政策规定需承载于独立的、与公网隔离的电信专网;大部分省份的IPTV CDN部署在逻辑专网内,用户主要通过专用逻辑通道接入来保障网络质量,直播内容主要通过网络组播传送。 |
媒体传输 |
直播业务一般采用组播技术分发,以节省CDN和传输网资源,需要网络和终端支持组播改造;部分省份直播单播和组播并存。 点播业务依托于CDN系统,进行与机顶盒的媒体分发。 |
技术规范 |
具有齐备的规范,中国电信IPTV发展了2.0、3.0、4.0系列规范,因电信为最早IPTV业务开展方,其规范已成为事实上的行业规范,联通、移动也进行参考设置自己的规范。 |
三、CDN系统的主要功能
CDN系统在IPTV业务中的主要功能,可以归纳为内容注入与管理、内容服务、内容录制以及内容调度。
1、内容注入与管理
内容注入功能是将外部内容文件(通过牌照方)注入中心节点,再逐步到区域中心或边缘节点存储的过程。一般是先注入到CDN中心节点,根据内容分发策略,把采用主动推送或者被动下拉的方式,将内容从中心节点分发到边缘CDN节点,缩短服务点与用户的距离,节省骨干网的带宽,提升服务质量。
CDN节点支持基于内容维度的查询和管理,可以查询特定内容在全网CDN系统中的存储情况,并进行管理。 支持自动老化功能,对于CDN节点中的内容设置老化策略,提升存储利用率,节点内存储时间最久、节点内使用次数最少的内容优先老化;新注入内容不老化。
2、内容录制
CDN中支持对注入的直播内容进行时移和回看录制,满足用户时移与回看需要;可以设置直播频道的时移和录制时长。对于时移和录制节目支持暂停、快进/快退、一键到头/尾等功能。
3、媒体分发服务
CDN支持以RTSP实时流的方式或者通过HTTP方式为用户提供直播视频服务,对于实时流方式的直播支持单播与组播方式(通过组播网络)为用户提供直播服务,支持视频与音频直播服务。对于注入到CDN中的内容以及录制内容,支持按照RTSP实时流方式和HTTP方式为用户提供点播和时移/回看服务。此外,在FCC(快速频道切换)功能中,也可以由CDN系统提供以直播I帧为起始的FCC流,缩短切换频道的时长。
4、内容调度
内容调度主要包含全局和本地调度,全局调度指把用户的服务请求根据CDN的节点分布、IP地址段、网络拓扑、网络负载、节点负载、用户白名单等多种策略和组合
因素,调度到合适的CDN节点;本地调度指把用户的服务请求根据CDN节点内容分布、设备负载等信息,将用户调度到合适的服务器进行服务。
此外,对于CDN系统还有内容防篡改、防盗链等安全功能的要求。在媒体分发之外的应用中,IPTV业务中也将CDN系统用于提供EPG系统的海报图片快速分发、海量机顶盒
的软件版本升级等。