本篇論文目錄導航：
【題目】新型數字視頻業務方案探究
【第一章】基于新媒體技術的數字視頻業務發展探析緒論
【第二章】數字視頻編碼與新媒體技術基礎
【3.1 - 3.3】DVB架構的技術特點和原理
【3.4】本文提出的DVB視頻交互平臺解決方案
【第四章】融合互聯網技術的視頻解決方案
【結語/參考文獻】數字視頻業務構建研究結語與參考文獻
第四章融合互聯網技術的視頻解決方案
在上個世紀90年代，互聯網技術快速普及，到了本世紀初，由于智能手機的推廣，移動互聯網技術也進入了高速發展的階段。隨著網絡技術的飛速發展，基于互聯網的各類應用不斷涌現，信源編碼技術和網絡帶寬的提升推動了基于互聯網技術的視頻業務應用的快速增長，為應對各類視頻業務需求和網絡技術的革新，本章將討論融合互聯網技術的視頻解決方案。
4.1互聯網技術特點和趨勢
國際互聯網（Internet）始于1969年的美國，又稱因特網，是全球性的網絡，是一種公用信息的載體，是大眾傳媒的一種。具有快捷性、普及性，是現今最流行、最受歡迎的傳媒之一。這種大眾傳媒比以往的任何一種通訊媒體都要快?；ヂ摼W是由一些使用公用語言互相通信的計算機連接而成的網絡，即廣域網、局域網及單機按照一定的通訊協議組成的國際計算機網絡?；ヂ摼W受歡迎的根本原因在于它的使用成本低，使用的信息價值超高，其特點包括以下幾方面：（1）。能夠不受空間限制來進行信息交換；（2）。信息交換具有時域性（更新速度快）；（3）。交換信息具有互動性（人與人，人與信息之間可以互動交流）；（4）。信息交換的使用成本低（通過信息交換，代替實物交換）；（5）。信息交換趨向于個性化發展（容易滿足每個人的個性化需求）；（6）。使用者眾多；（7）。有價值的信息被資源整合，信息存儲量大，高效快捷；（8）。信息交換能以多種形式存在（視頻、圖片、文章等等）；（9）。網絡差異性：各種不同的接入技術和接入網絡使得互聯網呈現出異構性；（10）。設備差異性：不同的終端接入設備，如PAD、PC機等，在視頻解碼的處理性能以及顯示設備能夠支持的圖像分辨率上都有較大的差異。
本文主要關注最后兩個特點，也就是通常所說的異構性，因為這兩個特點將影響到我們針對互聯網技術，包括移動互聯網技術之上解決數字視頻傳輸具有現實意義?；ヂ摼W現在的主要商業模式有以下三種：第一種是大而全的商業模式，ISP提供廣泛的互聯網業務。比如，在上世紀九十年代，雅虎是這種方式的代表。第二種是專注于主營業務的模式。比如，騰訊專注于即時通信業務；在Nasdaq上市的“如家”公司是一家專門從事酒店業的ISP.第三種是綜合經營型的商業模式。比如，新浪這類大門戶，在主營新聞信息服務的同時，經營網絡游戲、提供網絡廣告服務等多種互聯網業務，并從這些非主營業務中獲利。
但是，隨著移動互聯網的興起和數字視頻業務的蓬勃發展，許多互聯網企業已經開始不滿足僅作為一個單一業務提供商或者門戶網站，開始將業務的觸角不斷向數字視頻和OTT業務延伸，以期望在新興業務領域取得更多的利潤增長空間?；ヂ摼W的發展徹底開啟了一次新的產業變革，是計算機技術、通信技術、網絡技術得到了完美的結合，迸發出幾何增長的產業規模，從門戶網站、搜索引擎、即時通訊、視頻網站、網絡電視、OTT應用等，每一次都催生了行業的旗艦級公司，帶動了大量新興技術的應用和推廣，并且不斷的從社會生活的每一個層面改變著人們的生活、工作、學習、娛樂等。對于未來的發展，互聯網行業需要關注兩個問題的解決。首先是網絡安全問題，因為時至今日互聯網已經深入社會生活的每個角落，無論是網絡銀行、通信軟件、網絡購物、視頻觀看等，如果沒有一個安全的網絡做保證，必然無法確保每個網絡用戶的個人隱私和信息安全，因此網絡安全將是互聯網未來面對的最大挑戰。[55]
其次，對于互聯網而言同各類新技術的融合是決定互聯網未來發展方向的重要問題，因為互聯網的每次新業務都是由于全新技術的普及而蓬勃發展的，比較典型的例子就是智能手機，在蘋果手機出現之前，手機的主要功能就是語音電話和短消息，由于智能手機的出現和移動互聯網技術的成熟，造成手機已經成為一部個人移動終端，可以瀏覽網頁、移動社交、網絡購物、視頻點播等諸多功能。隨著新技術的不斷出現，通過手機完成真正意義上的個人健康助理、遠程醫療檢查、3D影響傳輸等功能已經不是夢想，包括谷歌眼鏡、微軟新一代XBOX都已經開始部分應用和功能測試。[21][36][32]
4.2如何解決數字視頻在互聯網傳輸
互聯網技術應用的初期，數字視頻的傳輸是很困難的，在上個世紀90年代，任何一種具有觀看價值的數字視頻節目，按照當時的技術標準至少在接近4Mbps的碼流，當時個人用戶的接入帶寬一般只有不到1Mbps,根本無法滿足視頻高質量傳輸的要求，當時的互聯網視頻主要是通過網絡下載和非實時的傳輸完成視頻的觀看。隨著網絡接入技術的發展和數字視頻壓縮編碼技術的更新，網絡視頻的大規模應用和傳播才成為可能?，F在中國電信在大中城市已經只提供基于至少4Mbps的個人寬帶接入服務，對于網絡視頻而言，這樣的網絡接入帶寬已經完全可以滿足基于H.264編碼標清數字視頻信號的傳輸。
但是對于互聯網而言，僅僅具有足夠的帶寬并不能夠確保大規模的開展基于數字視頻的業務，開展數字視頻業務還需要網絡技術、計算機技術等相關技術的支持。
1）組播技術。是單個信息發送者對應多個信息接收者的一種網絡交換通信技術。在組播技術中，通過向多個接收方傳送相同單信息流的方式，可以大幅度減少具有多個接收方同時收聽或查看相同內容或者信息資源情況下的網絡通信流量。對于n方視頻通信系統，可以減少使用a（n-1）倍的帶寬，“組播”中較為典型的是采用IP地址組播。IPv6網絡協議支持三種類型的網絡通信協議模式，包括單播（Unicast）、組播（Multicast）以及任意播（Anycast），IPv6協議中沒有關于廣播（Broadcast）的具體定義和劃分，將廣播作為一個典型的組播類型。組播技術是基于“組”這樣一個概念而得來的，屬于信息或內容接收方的專有組，主要接收相同內容的數據流，該接收方組可以分配在英特網的任意地方。組播技術主要是在視頻直播時減少由于大量用戶收看相同內容造成的網絡帶寬占用，無論多少用戶收看同一套直播視頻節目，只要用戶在這個組播組內，就不會再占用更多的網絡帶寬資源。
2）CDN技術。CDN的全稱是Content Delivery Network,就是指內容分發網絡。CDN技術的基本思路是盡可能避開互聯網上有可能影響數據傳輸速度和穩定性的環節，從而更快、更穩定的傳輸內容。通過在多個網絡節點放置節點服務器構成在現有互聯網基礎上的一個智能虛擬網絡，CDN系統能夠實時地根據網絡流量和各節點的連接、負載狀況以及到用戶的距離和響應時間等綜合信息將用戶的請求重新導向離用戶最近的有服務質量保障的服務器節點上訪問。使用戶可就近取得所需要的內容，解決互聯網帶寬擁擠的狀況，提高用戶訪問響應速度。[37,39]
3）分布式系統：分布式系統（distributed system）是建立在網絡之上的軟件系統。正是因為軟件的特性，所以分布式系統具有高度的內聚性和透明性。因此，網絡和分布式系統之間的區別更多的在于高層軟件（特別是操作系統），而不是硬件。內聚性是指每一個數據庫分布節點高度自治，有本地的數據庫管理系統。透明性是指每一個數據庫分布節點對用戶的應用來說都是透明的，看不出是本地還是遠程。在分布式數據庫系統中，用戶感覺不到數據是分布的，即用戶不須知道關系是否分割、有無副本、數據存于哪個站點以及事務在哪個站點上執行等。其實CDN技術就是基于分布式系統技術建立和完善起來的。
4）高性能壓縮編碼技術。雖然現在的H.264編碼技術已經普遍應用，可以滿足現在基于高清的網絡視頻傳輸和業務應用，而且更高效率的H.265編碼也已經開始在4k視頻分發業務上應用，但是這些業務應用僅是最近十年的互聯網視頻業務發展歷程，未來將出現的更高清晰度視頻、裸眼3D業務等對網絡接入帶寬和編碼技術提出了更高的技術要求，因此視頻壓縮編碼技術將面臨更多新興業務需求的技術壓力。
5）高性能網絡交換設備。網絡技術從最初的幾十K接入，到10Mbps、100Mbps、GE、10GE,基本上在最近二十年，每次不超過5年接入帶寬和骨干網絡接口就會增長一個數量級的需求，那么在如此復雜的網絡環境下就必須依賴高性能的網絡交換設備來確保視頻業務的傳輸服務質量。[34,35,38]
4.3融合互聯網技術的視頻交互平臺解決方案
基于互聯網技術的視頻交互平臺方案是基于新媒體集成播控平臺的業務需求設計的技術解決方案。新媒體集成播控平臺主要是服務于IPTV、手機電視、OTT電視等新媒體視頻業務，是廣電領域向網絡運營商提供數字視頻交互服務的播出控制平臺，整個平臺采用一次規劃，分期實施的原則進行，現階段主要是服務于陜西電信的IPTV業務，陜西電信的IPTV業務現已經發展近200萬終端用戶。
4.3.1設計目標
按照中央的要求，同時為了自身業務發展，應對市場，擬建設一個能夠實現不同內容服務、增值業務的集成接入，對不同存儲分發系統、接入網絡、用戶終端實現端到端的管理控制的集成播控系統平臺。
建成后的集成播控平臺將能夠實現節目從播出端到用戶端進行管理播控。向上可以對接中央集成播控平臺和內容服務平臺的所有節目內容，同時還可以接入互聯網視頻內容及其他綜合類視頻業務內容。向下可以對電信IPTV、廣電高清互動電視的CDN系統提供直播、時移回看、視頻、增值業務等，還可以為手機電視用戶、互聯網電視用戶、移動多媒體終端等提供各種直播、視頻、通信類的增值業務。在三網融合的形勢下，實現電視頻道、節目、內容的集成播控。集成播控平臺應具備三個層面的系統平臺管控能力：第一個層面是對內容的安全管控，包括采用數字版權管理（DRM）功能模塊對直播、點播內容加密授權管理，在點播內容發布過程中，設置多層次的強制性人工審核，確保內容安全、合法、可管、可控，符合國家對內容安全的管理要求；第二個層面是對運營的安全管控，主要是對內容提供商的資質及合法性審核、上下級平臺的認證與授權，對內容服務平臺的接入認證，對內容、產品、業務、資費、EPG等運營環節的信息進行審核，對各業務網的用戶進行AAA（認證、鑒權、計費）管控，在播出的過程中對播出內容進行監看等；第三個層面是對系統和網絡的安全管控。在系統服務器之間，以及和終端之間的通訊都要通過安全認證；任何終端只有經過安全認證才可以接入系統，確保終端用戶的接入安全；網絡管理平臺可以對網絡安全事件進行多種方式告警；通過多種技術手段確保服務器、網絡設備的訪問和運行安全；采用強大的數據庫管理技術以及先進的數據備份技術確保核心數據安全；系統支持建立完善地訪問控制、安全維護程序，確保系統安全運行。[34-35]
按照三網融合試點方案原則，中國網絡電視臺（CNTV）及中國網絡電視臺與地方電視臺將組合成聯合體，將按照統一品牌、統一呼號、統一規劃、統一洽談、分級運營的原則與電信企業進行合作。統一播出呼號為“中國廣電IPTV”.
4.3.2設計原則
新媒體集成播控平臺的設計旨在建設一個融合多內容，通過多種傳輸方式向廣大用戶提供多元化的視頻、應用的播出控制平臺。在平臺建設方面應遵循以下原則：1、實用性與易用性：系統設計重實用，各類業務應做到功能提示明確，操作簡單方便，適應不同類型、不同層次的用戶消費需求。2、先進性與成熟性：采用先進的設計和開放的結構；采用廣電、網絡、信息、通信等領域的主流先進技術；選用市場覆蓋率高和技術運用成熟的產品。3、可靠性與安全性：系統和業務具有容錯功能和災難備份能力，能滿足現有的環境條件要求，抗干擾能力強。能處理多種類型數據，滿足不同的使用條件。操作異常情況下系統恢復能力強。確保傳輸節目內容的安全性。確保網絡和系統設備在設計和選擇上的安全性。采用多類型的安全控制手段，建立完善的安全防控管理體系。4、可管控性、可擴展性與可維護性：系統能夠根據未來業務需求更改相應的系統模塊、增加新的功能，要易于擴展；系統結構、資源存儲結構和設備選型，在充分考慮其合理、規范的基礎上，要便于維護；為了保證播出內容的合法，需要確保集成播控平臺可對內容從制作到用戶接收的整個過程中的任何環節進行有效監管。5、經濟性、資源整合與共享：在滿足系統需求的情況下選用性能價格比高的設備，以科學合理的系統造價完成項目設計、項目實施，確保系統的可持續發展和升級擴容。充分利用和整合現有基礎設施和網絡資源，確保合理使用各類資源。
4.3.3系統建設規劃
新媒體集成播控平臺的整體規劃以統一規劃，分期建設，兼顧現狀為原則。同時，為保證系統建設的同步性，網上營業廳業務應用規劃與硬件構架規劃同步制定，分階段實施。在深入分析集成播控平臺的建設背景、目標、業務需求的基礎上，集成播控平臺的業務應用規劃為以下3個階段：第一階段：以業務支撐為中心階段：集成播控平臺建設初期主要為電信IPTV,廣電互動電視用戶提供基本視頻服務為主，完成集成播控平臺的媒資管理，內容制作及注入，內容及平臺監控，EPG及用戶管理等功能；第二階段：以業務拓展為中心階段：此階段集成播控平臺主要以視頻用戶為基礎，實現廣告、增值業務等業務的開展；實現用戶可以進行統一支付；實現用戶分析，產品分析等經營分析功能；第三階段：以多業務融合，綜合視頻服務為中心階段：此階段集成播控平臺將根據市場需求及技術發展，逐步建設手機集成播控子系統，互聯網電視集成播控子系統。同時完善用戶管理系統，為用戶提供多途徑的綜合內容服務。各階段的項目建設目標見表4.1所列出內容：
4.3.4集控平臺系統構架
集控平臺架構說明：陜西集成播控平臺作為廣電在陜西本地唯一合法的內容集成及運營平臺，以陜西本地平臺為核心，建立內容管理、運營支撐、業務管理、統一監控等功能子系統。開發外部內容和業務接入的各種接口，可以有效地對接除中央CNTV、百視通和各類中央CP/SP提供的所有節目內容，還可以接入和集成陜西省、市、縣各級電視臺的所有直播頻道和欄目的視頻節目內容，同時對外部的可為多種終端服務的CP/SP開放對接接口，將陜西集成播控平臺建設成一個可以實現全媒體業務的核心播控管理平臺。陜西集成播控平臺完成多種業務類型接入后，可以為全省各運營商得各個地市提供IPTV服務、高清互動服務、移動多媒體服務、手機電視服務、互聯網電視服務等。圖4.1給出了集控平臺的總體架構圖，圖4.2給出了集控平臺內部各模塊功能及架構關系。
1）內容管理系統：1、內容編輯：對各來源節目原始內容進行集中采集，并對相關內容進行剪輯、編輯。通過采集編輯模塊與節目商、節目錄制系統等進行對接，并對所接收節目內容進行預處理（包括相關審核），為后續工作提供片源基礎；2、內容導入：CP/SP和業務系統如果有內容需要上傳給集成播控平臺，可以按照系統規定的格式要求把內容文件（包含元數據及相應的實體文件）上傳到集成播控平臺上為該CP或業務系統分配的空間，集成播控平臺會定期進行該區域的內容掃描和導入；3、內容審核：CP/SP將內容通過導入、錄入或接口方式上傳到內容管理平臺后，可以查詢到已上傳的內容列表，在內容列表中可以選擇需要送審的內容，進行送審操作；4、內容發布：內容采集注入模塊系統將通過發布審核的內容的元數據信息分發給集成運營平臺，以便其進行業務綁定和展現，發布信息包括內容ID和URL對應關系，以便其與門戶配合向用戶提供服務；5、內容管理：對根據內容類型、關聯對內容進行歸類、分組。以便內容的檢索、管理與調用。（形成規范合理的內容目錄樹）。
2）運營支撐系統：1、用戶管理：進行終端用戶的開戶、銷戶、產品套餐的轉換、訂購、退訂、產品狀態變更等管理。提供操作界面和SOAP接口兩種方式，可與BOSS/CRM系統對接；2、產品管理：定義內容的產品打包、定價策略；3、AAA鑒權：提供用戶終端的認證和業務鑒權功能，并接收處理來自EPG側的用戶訂購和業務請求，可生成訂購話單。支持分布式部署，可平滑擴展支持大規模用戶，支持高可靠性部署；4、統計分析：按統一的規范格式接收和存儲不同終端用戶、不同業務系統的系統用戶運營數據，如訂購記錄、瀏覽記錄、觀看記錄、開機記錄等。提供基礎的運營數據統計分析功能，并可擴展定制滿足各種統計分析需求；5、計費結算：主要完成集成播控平臺與IPTV運營商及服務提供商（SP）之間的收益清算理，在結算時間內匯總服務商的帳單（或詳單），然后按照結算規則計算出需要結算給服務提供商的費用，發送結算結果給運營商相關財務部門，作為支付服務提供商費用的依據。除計算結算費用外，同時生成統計報表，以了解收益情況。
3）業務管理系統：1、增值業務管理：提供增值業務的內容管理、產品定價管理；2、終端管理：管理接入集成播控平臺的終端以及終端能力、類型、業務等適配；3、EPG Portal門戶系統：EPG服務系統直接為終端用戶提供EPG瀏覽、交互服務。支持分布式部署，可平滑擴展支持大規模用戶，支持高可靠性部署。
4）監控系統：1、內容監控：通過對播出的節目進行驗證，來判斷節目的合法性。從端到端保障播出內容的導向正確，確保國家信息安全與社會政治穩定；2、業務監控：實時監控各項業務系統以及承載這些業務的各種網絡設備、服務器、應用等。真實準確的反映實際物理鏈接、邏輯鏈接、業務系統及其各個下屬資源健康度、平均CPU利用率、內存利用率及ICMP響應時間等運行情況；3、網絡監控：主要負責集成播控平臺內所有網元設備的運維管理工作，為集成播控平臺的所有網元提供包括配置管理、告警管理、性能統計等網管和監控功能。
5）CP/SP自助服務系統：通過該系統，向集成播控平臺合作的CP/SP打包提供相應系統功能權限，使其可以自主完成相關內容或服務的制作、上傳等功能。
4.3.5集控平臺接口規劃
1）X系列接口：中央播控平臺與陜西播控平臺的接口，中央平臺向陜西平臺分發內容、產品、EPG信息，并收集陜西平臺的運營數據。X系列接口為中央集控平臺私有接口，無標準化，X系列接口的具體功能描述見表4.2.
2）A系列接口：陜西播控平臺與電信運營商或當地廣電的CDN系統之間的接口，主要實現內容文件注入和直播流注入功能，CDN向播控平臺輸出用戶觀看記錄。如果采用IPQAM的話，廣電CDN還需要通過該接口請求QAM資源。A系列接口的具體功能描述見表4.3.
3）B系列接口：陜西播控平臺與電信運營商或當地廣電的BOSS系統之間的接口，用于實現運營支撐。
4）C系列接口：用戶終端與陜西運營平臺的接口，包括EPG訪問接口（HTTP）和從AAA認證接口。此系列接口遵從電信2.2標準，以便于多廠商機頂盒的引入。對于IPQAM模式的機頂盒，該接口需要進行一定改動。
5）D系列接口：用戶終端與CDN之間的流播放接口（RTSP/RTP）。
6）E系列接口：監控系統用以監控運營商CDN內容播出情況，并向外部監控平臺回傳相應所屬監控內容接口
7）F系列接口：集成播控平臺與內容/服務提供商平臺之間建立的內容及服務導入接口，供內容/服務平臺導入內容，此接口可按需求定制開發。
4.3.6集成播控平臺部署方案
根據總平臺和陜西分平臺兩級架構的模式，通過2臺核心路由交換設備，實現本地各子系統匯聚交換機的上聯，同時實現陜西分平臺和中央總平臺的路由交換。由于該平臺對安全性要求很高，陜西分平臺又和中央總平臺、各運營商直接對接，為了有效地防止黑客等對陜西分平臺的攻擊，配置了2臺防火墻作入侵檢測防范。各服務器之間通過2臺三層核心交換設備匯聚所有設備。各運營商通過專用鏈路直接上聯陜西集成播控平臺分平臺的核心路由設備。
1）陜西分平臺建設的網絡拓撲如圖4.4所示。
2）陜西分平臺建設硬件配置
該系統硬件投資為第一階段完成中央要求的幾個功能部分的硬件配置，沒有涉及第二階段陜西本地節目接入、自主系統功能需求的軟硬件投資，在后面的項目投資預算中將提到，以下列出的設備投資為集成播控分平臺建設所需的基本設備，沒有涉及到線纜輔材等；完成中央要求功能的基礎設備需求清單如表4.5.
4.4本章小結
現在陜西廣電新媒體集成播控平臺一期建設已經接近尾聲，2013年已經完成和陜西電信IPTV業務平臺的對接測試，主要是C1、C2接口的測試和聯調工作，正式系統對接和用戶割接工作將于2014年完成，平臺正式開始服務用戶后將為陜西境內近200萬IPTV用戶提供直播、點播、應用三大類服務。隨著新媒體集成播控平臺的分期建設和不斷功能完善，將為陜西境內各大運營商提供包括IPTV在內的各類新媒體數字視頻服務，包括手機電視、OTT電視、移動電視等。在省、市通管局的監管下，陜西廣電將開展國家三網融合試點方案批準的增值電信業務、比照增值電信業務管理的基礎電信業務、基于有線電視網絡提供的互聯網接入業務、互聯網數據傳輸增值業務、國內和國際IP電話業務，并做好與基礎電信企業網絡的連接，確保網絡和信息安全。
【題目】新型數字視頻業務方案探究
【第一章】基于新媒體技術的數字視頻業務發展探析緒論
【第二章】數字視頻編碼與新媒體技術基礎
【3.1 - 3.3】DVB架構的技術特點和原理
【3.4】本文提出的DVB視頻交互平臺解決方案
【第四章】融合互聯網技術的視頻解決方案
【結語/參考文獻】數字視頻業務構建研究結語與參考文獻
第四章融合互聯網技術的視頻解決方案
在上個世紀90年代，互聯網技術快速普及，到了本世紀初，由于智能手機的推廣，移動互聯網技術也進入了高速發展的階段。隨著網絡技術的飛速發展，基于互聯網的各類應用不斷涌現，信源編碼技術和網絡帶寬的提升推動了基于互聯網技術的視頻業務應用的快速增長，為應對各類視頻業務需求和網絡技術的革新，本章將討論融合互聯網技術的視頻解決方案。
4.1互聯網技術特點和趨勢
國際互聯網（Internet）始于1969年的美國，又稱因特網，是全球性的網絡，是一種公用信息的載體，是大眾傳媒的一種。具有快捷性、普及性，是現今最流行、最受歡迎的傳媒之一。這種大眾傳媒比以往的任何一種通訊媒體都要快?；ヂ摼W是由一些使用公用語言互相通信的計算機連接而成的網絡，即廣域網、局域網及單機按照一定的通訊協議組成的國際計算機網絡?；ヂ摼W受歡迎的根本原因在于它的使用成本低，使用的信息價值超高，其特點包括以下幾方面：（1）。能夠不受空間限制來進行信息交換；（2）。信息交換具有時域性（更新速度快）；（3）。交換信息具有互動性（人與人，人與信息之間可以互動交流）；（4）。信息交換的使用成本低（通過信息交換，代替實物交換）；（5）。信息交換趨向于個性化發展（容易滿足每個人的個性化需求）；（6）。使用者眾多；（7）。有價值的信息被資源整合，信息存儲量大，高效快捷；（8）。信息交換能以多種形式存在（視頻、圖片、文章等等）；（9）。網絡差異性：各種不同的接入技術和接入網絡使得互聯網呈現出異構性；（10）。設備差異性：不同的終端接入設備，如PAD、PC機等，在視頻解碼的處理性能以及顯示設備能夠支持的圖像分辨率上都有較大的差異。
本文主要關注最后兩個特點，也就是通常所說的異構性，因為這兩個特點將影響到我們針對互聯網技術，包括移動互聯網技術之上解決數字視頻傳輸具有現實意義?；ヂ摼W現在的主要商業模式有以下三種：第一種是大而全的商業模式，ISP提供廣泛的互聯網業務。比如，在上世紀九十年代，雅虎是這種方式的代表。第二種是專注于主營業務的模式。比如，騰訊專注于即時通信業務；在Nasdaq上市的“如家”公司是一家專門從事酒店業的ISP.第三種是綜合經營型的商業模式。比如，新浪這類大門戶，在主營新聞信息服務的同時，經營網絡游戲、提供網絡廣告服務等多種互聯網業務，并從這些非主營業務中獲利。
但是，隨著移動互聯網的興起和數字視頻業務的蓬勃發展，許多互聯網企業已經開始不滿足僅作為一個單一業務提供商或者門戶網站，開始將業務的觸角不斷向數字視頻和OTT業務延伸，以期望在新興業務領域取得更多的利潤增長空間?；ヂ摼W的發展徹底開啟了一次新的產業變革，是計算機技術、通信技術、網絡技術得到了完美的結合，迸發出幾何增長的產業規模，從門戶網站、搜索引擎、即時通訊、視頻網站、網絡電視、OTT應用等，每一次都催生了行業的旗艦級公司，帶動了大量新興技術的應用和推廣，并且不斷的從社會生活的每一個層面改變著人們的生活、工作、學習、娛樂等。對于未來的發展，互聯網行業需要關注兩個問題的解決。首先是網絡安全問題，因為時至今日互聯網已經深入社會生活的每個角落，無論是網絡銀行、通信軟件、網絡購物、視頻觀看等，如果沒有一個安全的網絡做保證，必然無法確保每個網絡用戶的個人隱私和信息安全，因此網絡安全將是互聯網未來面對的最大挑戰。[55]
其次，對于互聯網而言同各類新技術的融合是決定互聯網未來發展方向的重要問題，因為互聯網的每次新業務都是由于全新技術的普及而蓬勃發展的，比較典型的例子就是智能手機，在蘋果手機出現之前，手機的主要功能就是語音電話和短消息，由于智能手機的出現和移動互聯網技術的成熟，造成手機已經成為一部個人移動終端，可以瀏覽網頁、移動社交、網絡購物、視頻點播等諸多功能。隨著新技術的不斷出現，通過手機完成真正意義上的個人健康助理、遠程醫療檢查、3D影響傳輸等功能已經不是夢想，包括谷歌眼鏡、微軟新一代XBOX都已經開始部分應用和功能測試。[21][36][32]
4.2如何解決數字視頻在互聯網傳輸
互聯網技術應用的初期，數字視頻的傳輸是很困難的，在上個世紀90年代，任何一種具有觀看價值的數字視頻節目，按照當時的技術標準至少在接近4Mbps的碼流，當時個人用戶的接入帶寬一般只有不到1Mbps,根本無法滿足視頻高質量傳輸的要求，當時的互聯網視頻主要是通過網絡下載和非實時的傳輸完成視頻的觀看。隨著網絡接入技術的發展和數字視頻壓縮編碼技術的更新，網絡視頻的大規模應用和傳播才成為可能?，F在中國電信在大中城市已經只提供基于至少4Mbps的個人寬帶接入服務，對于網絡視頻而言，這樣的網絡接入帶寬已經完全可以滿足基于H.264編碼標清數字視頻信號的傳輸。
但是對于互聯網而言，僅僅具有足夠的帶寬并不能夠確保大規模的開展基于數字視頻的業務，開展數字視頻業務還需要網絡技術、計算機技術等相關技術的支持。
1）組播技術。是單個信息發送者對應多個信息接收者的一種網絡交換通信技術。在組播技術中，通過向多個接收方傳送相同單信息流的方式，可以大幅度減少具有多個接收方同時收聽或查看相同內容或者信息資源情況下的網絡通信流量。對于n方視頻通信系統，可以減少使用a（n-1）倍的帶寬，“組播”中較為典型的是采用IP地址組播。IPv6網絡協議支持三種類型的網絡通信協議模式，包括單播（Unicast）、組播（Multicast）以及任意播（Anycast），IPv6協議中沒有關于廣播（Broadcast）的具體定義和劃分，將廣播作為一個典型的組播類型。組播技術是基于“組”這樣一個概念而得來的，屬于信息或內容接收方的專有組，主要接收相同內容的數據流，該接收方組可以分配在英特網的任意地方。組播技術主要是在視頻直播時減少由于大量用戶收看相同內容造成的網絡帶寬占用，無論多少用戶收看同一套直播視頻節目，只要用戶在這個組播組內，就不會再占用更多的網絡帶寬資源。
2）CDN技術。CDN的全稱是Content Delivery Network,就是指內容分發網絡。CDN技術的基本思路是盡可能避開互聯網上有可能影響數據傳輸速度和穩定性的環節，從而更快、更穩定的傳輸內容。通過在多個網絡節點放置節點服務器構成在現有互聯網基礎上的一個智能虛擬網絡，CDN系統能夠實時地根據網絡流量和各節點的連接、負載狀況以及到用戶的距離和響應時間等綜合信息將用戶的請求重新導向離用戶最近的有服務質量保障的服務器節點上訪問。使用戶可就近取得所需要的內容，解決互聯網帶寬擁擠的狀況，提高用戶訪問響應速度。[37,39]
3）分布式系統：分布式系統（distributed system）是建立在網絡之上的軟件系統。正是因為軟件的特性，所以分布式系統具有高度的內聚性和透明性。因此，網絡和分布式系統之間的區別更多的在于高層軟件（特別是操作系統），而不是硬件。內聚性是指每一個數據庫分布節點高度自治，有本地的數據庫管理系統。透明性是指每一個數據庫分布節點對用戶的應用來說都是透明的，看不出是本地還是遠程。在分布式數據庫系統中，用戶感覺不到數據是分布的，即用戶不須知道關系是否分割、有無副本、數據存于哪個站點以及事務在哪個站點上執行等。其實CDN技術就是基于分布式系統技術建立和完善起來的。
4）高性能壓縮編碼技術。雖然現在的H.264編碼技術已經普遍應用，可以滿足現在基于高清的網絡視頻傳輸和業務應用，而且更高效率的H.265編碼也已經開始在4k視頻分發業務上應用，但是這些業務應用僅是最近十年的互聯網視頻業務發展歷程，未來將出現的更高清晰度視頻、裸眼3D業務等對網絡接入帶寬和編碼技術提出了更高的技術要求，因此視頻壓縮編碼技術將面臨更多新興業務需求的技術壓力。
5）高性能網絡交換設備。網絡技術從最初的幾十K接入，到10Mbps、100Mbps、GE、10GE,基本上在最近二十年，每次不超過5年接入帶寬和骨干網絡接口就會增長一個數量級的需求，那么在如此復雜的網絡環境下就必須依賴高性能的網絡交換設備來確保視頻業務的傳輸服務質量。[34,35,38]
4.3融合互聯網技術的視頻交互平臺解決方案
基于互聯網技術的視頻交互平臺方案是基于新媒體集成播控平臺的業務需求設計的技術解決方案。新媒體集成播控平臺主要是服務于IPTV、手機電視、OTT電視等新媒體視頻業務，是廣電領域向網絡運營商提供數字視頻交互服務的播出控制平臺，整個平臺采用一次規劃，分期實施的原則進行，現階段主要是服務于陜西電信的IPTV業務，陜西電信的IPTV業務現已經發展近200萬終端用戶。
4.3.1設計目標
按照中央的要求，同時為了自身業務發展，應對市場，擬建設一個能夠實現不同內容服務、增值業務的集成接入，對不同存儲分發系統、接入網絡、用戶終端實現端到端的管理控制的集成播控系統平臺。
建成后的集成播控平臺將能夠實現節目從播出端到用戶端進行管理播控。向上可以對接中央集成播控平臺和內容服務平臺的所有節目內容，同時還可以接入互聯網視頻內容及其他綜合類視頻業務內容。向下可以對電信IPTV、廣電高清互動電視的CDN系統提供直播、時移回看、視頻、增值業務等，還可以為手機電視用戶、互聯網電視用戶、移動多媒體終端等提供各種直播、視頻、通信類的增值業務。在三網融合的形勢下，實現電視頻道、節目、內容的集成播控。集成播控平臺應具備三個層面的系統平臺管控能力：第一個層面是對內容的安全管控，包括采用數字版權管理（DRM）功能模塊對直播、點播內容加密授權管理，在點播內容發布過程中，設置多層次的強制性人工審核，確保內容安全、合法、可管、可控，符合國家對內容安全的管理要求；第二個層面是對運營的安全管控，主要是對內容提供商的資質及合法性審核、上下級平臺的認證與授權，對內容服務平臺的接入認證，對內容、產品、業務、資費、EPG等運營環節的信息進行審核，對各業務網的用戶進行AAA（認證、鑒權、計費）管控，在播出的過程中對播出內容進行監看等；第三個層面是對系統和網絡的安全管控。在系統服務器之間，以及和終端之間的通訊都要通過安全認證；任何終端只有經過安全認證才可以接入系統，確保終端用戶的接入安全；網絡管理平臺可以對網絡安全事件進行多種方式告警；通過多種技術手段確保服務器、網絡設備的訪問和運行安全；采用強大的數據庫管理技術以及先進的數據備份技術確保核心數據安全；系統支持建立完善地訪問控制、安全維護程序，確保系統安全運行。[34-35]
按照三網融合試點方案原則，中國網絡電視臺（CNTV）及中國網絡電視臺與地方電視臺將組合成聯合體，將按照統一品牌、統一呼號、統一規劃、統一洽談、分級運營的原則與電信企業進行合作。統一播出呼號為“中國廣電IPTV”.
4.3.2設計原則
新媒體集成播控平臺的設計旨在建設一個融合多內容，通過多種傳輸方式向廣大用戶提供多元化的視頻、應用的播出控制平臺。在平臺建設方面應遵循以下原則：1、實用性與易用性：系統設計重實用，各類業務應做到功能提示明確，操作簡單方便，適應不同類型、不同層次的用戶消費需求。2、先進性與成熟性：采用先進的設計和開放的結構；采用廣電、網絡、信息、通信等領域的主流先進技術；選用市場覆蓋率高和技術運用成熟的產品。3、可靠性與安全性：系統和業務具有容錯功能和災難備份能力，能滿足現有的環境條件要求，抗干擾能力強。能處理多種類型數據，滿足不同的使用條件。操作異常情況下系統恢復能力強。確保傳輸節目內容的安全性。確保網絡和系統設備在設計和選擇上的安全性。采用多類型的安全控制手段，建立完善的安全防控管理體系。4、可管控性、可擴展性與可維護性：系統能夠根據未來業務需求更改相應的系統模塊、增加新的功能，要易于擴展；系統結構、資源存儲結構和設備選型，在充分考慮其合理、規范的基礎上，要便于維護；為了保證播出內容的合法，需要確保集成播控平臺可對內容從制作到用戶接收的整個過程中的任何環節進行有效監管。5、經濟性、資源整合與共享：在滿足系統需求的情況下選用性能價格比高的設備，以科學合理的系統造價完成項目設計、項目實施，確保系統的可持續發展和升級擴容。充分利用和整合現有基礎設施和網絡資源，確保合理使用各類資源。
4.3.3系統建設規劃
新媒體集成播控平臺的整體規劃以統一規劃，分期建設，兼顧現狀為原則。同時，為保證系統建設的同步性，網上營業廳業務應用規劃與硬件構架規劃同步制定，分階段實施。在深入分析集成播控平臺的建設背景、目標、業務需求的基礎上，集成播控平臺的業務應用規劃為以下3個階段：第一階段：以業務支撐為中心階段：集成播控平臺建設初期主要為電信IPTV,廣電互動電視用戶提供基本視頻服務為主，完成集成播控平臺的媒資管理，內容制作及注入，內容及平臺監控，EPG及用戶管理等功能；第二階段：以業務拓展為中心階段：此階段集成播控平臺主要以視頻用戶為基礎，實現廣告、增值業務等業務的開展；實現用戶可以進行統一支付；實現用戶分析，產品分析等經營分析功能；第三階段：以多業務融合，綜合視頻服務為中心階段：此階段集成播控平臺將根據市場需求及技術發展，逐步建設手機集成播控子系統，互聯網電視集成播控子系統。同時完善用戶管理系統，為用戶提供多途徑的綜合內容服務。各階段的項目建設目標見表4.1所列出內容：
4.3.4集控平臺系統構架
集控平臺架構說明：陜西集成播控平臺作為廣電在陜西本地唯一合法的內容集成及運營平臺，以陜西本地平臺為核心，建立內容管理、運營支撐、業務管理、統一監控等功能子系統。開發外部內容和業務接入的各種接口，可以有效地對接除中央CNTV、百視通和各類中央CP/SP提供的所有節目內容，還可以接入和集成陜西省、市、縣各級電視臺的所有直播頻道和欄目的視頻節目內容，同時對外部的可為多種終端服務的CP/SP開放對接接口，將陜西集成播控平臺建設成一個可以實現全媒體業務的核心播控管理平臺。陜西集成播控平臺完成多種業務類型接入后，可以為全省各運營商得各個地市提供IPTV服務、高清互動服務、移動多媒體服務、手機電視服務、互聯網電視服務等。圖4.1給出了集控平臺的總體架構圖，圖4.2給出了集控平臺內部各模塊功能及架構關系。
1）內容管理系統：1、內容編輯：對各來源節目原始內容進行集中采集，并對相關內容進行剪輯、編輯。通過采集編輯模塊與節目商、節目錄制系統等進行對接，并對所接收節目內容進行預處理（包括相關審核），為后續工作提供片源基礎；2、內容導入：CP/SP和業務系統如果有內容需要上傳給集成播控平臺，可以按照系統規定的格式要求把內容文件（包含元數據及相應的實體文件）上傳到集成播控平臺上為該CP或業務系統分配的空間，集成播控平臺會定期進行該區域的內容掃描和導入；3、內容審核：CP/SP將內容通過導入、錄入或接口方式上傳到內容管理平臺后，可以查詢到已上傳的內容列表，在內容列表中可以選擇需要送審的內容，進行送審操作；4、內容發布：內容采集注入模塊系統將通過發布審核的內容的元數據信息分發給集成運營平臺，以便其進行業務綁定和展現，發布信息包括內容ID和URL對應關系，以便其與門戶配合向用戶提供服務；5、內容管理：對根據內容類型、關聯對內容進行歸類、分組。以便內容的檢索、管理與調用。（形成規范合理的內容目錄樹）。
2）運營支撐系統：1、用戶管理：進行終端用戶的開戶、銷戶、產品套餐的轉換、訂購、退訂、產品狀態變更等管理。提供操作界面和SOAP接口兩種方式，可與BOSS/CRM系統對接；2、產品管理：定義內容的產品打包、定價策略；3、AAA鑒權：提供用戶終端的認證和業務鑒權功能，并接收處理來自EPG側的用戶訂購和業務請求，可生成訂購話單。支持分布式部署，可平滑擴展支持大規模用戶，支持高可靠性部署；4、統計分析：按統一的規范格式接收和存儲不同終端用戶、不同業務系統的系統用戶運營數據，如訂購記錄、瀏覽記錄、觀看記錄、開機記錄等。提供基礎的運營數據統計分析功能，并可擴展定制滿足各種統計分析需求；5、計費結算：主要完成集成播控平臺與IPTV運營商及服務提供商（SP）之間的收益清算理，在結算時間內匯總服務商的帳單（或詳單），然后按照結算規則計算出需要結算給服務提供商的費用，發送結算結果給運營商相關財務部門，作為支付服務提供商費用的依據。除計算結算費用外，同時生成統計報表，以了解收益情況。
3）業務管理系統：1、增值業務管理：提供增值業務的內容管理、產品定價管理；2、終端管理：管理接入集成播控平臺的終端以及終端能力、類型、業務等適配；3、EPG Portal門戶系統：EPG服務系統直接為終端用戶提供EPG瀏覽、交互服務。支持分布式部署，可平滑擴展支持大規模用戶，支持高可靠性部署。
4）監控系統：1、內容監控：通過對播出的節目進行驗證，來判斷節目的合法性。從端到端保障播出內容的導向正確，確保國家信息安全與社會政治穩定；2、業務監控：實時監控各項業務系統以及承載這些業務的各種網絡設備、服務器、應用等。真實準確的反映實際物理鏈接、邏輯鏈接、業務系統及其各個下屬資源健康度、平均CPU利用率、內存利用率及ICMP響應時間等運行情況；3、網絡監控：主要負責集成播控平臺內所有網元設備的運維管理工作，為集成播控平臺的所有網元提供包括配置管理、告警管理、性能統計等網管和監控功能。
5）CP/SP自助服務系統：通過該系統，向集成播控平臺合作的CP/SP打包提供相應系統功能權限，使其可以自主完成相關內容或服務的制作、上傳等功能。
4.3.5集控平臺接口規劃
1）X系列接口：中央播控平臺與陜西播控平臺的接口，中央平臺向陜西平臺分發內容、產品、EPG信息，并收集陜西平臺的運營數據。X系列接口為中央集控平臺私有接口，無標準化，X系列接口的具體功能描述見表4.2.
2）A系列接口：陜西播控平臺與電信運營商或當地廣電的CDN系統之間的接口，主要實現內容文件注入和直播流注入功能，CDN向播控平臺輸出用戶觀看記錄。如果采用IPQAM的話，廣電CDN還需要通過該接口請求QAM資源。A系列接口的具體功能描述見表4.3.
3）B系列接口：陜西播控平臺與電信運營商或當地廣電的BOSS系統之間的接口，用于實現運營支撐。
4）C系列接口：用戶終端與陜西運營平臺的接口，包括EPG訪問接口（HTTP）和從AAA認證接口。此系列接口遵從電信2.2標準，以便于多廠商機頂盒的引入。對于IPQAM模式的機頂盒，該接口需要進行一定改動。
5）D系列接口：用戶終端與CDN之間的流播放接口（RTSP/RTP）。
6）E系列接口：監控系統用以監控運營商CDN內容播出情況，并向外部監控平臺回傳相應所屬監控內容接口
7）F系列接口：集成播控平臺與內容/服務提供商平臺之間建立的內容及服務導入接口，供內容/服務平臺導入內容，此接口可按需求定制開發。
4.3.6集成播控平臺部署方案
根據總平臺和陜西分平臺兩級架構的模式，通過2臺核心路由交換設備，實現本地各子系統匯聚交換機的上聯，同時實現陜西分平臺和中央總平臺的路由交換。由于該平臺對安全性要求很高，陜西分平臺又和中央總平臺、各運營商直接對接，為了有效地防止黑客等對陜西分平臺的攻擊，配置了2臺防火墻作入侵檢測防范。各服務器之間通過2臺三層核心交換設備匯聚所有設備。各運營商通過專用鏈路直接上聯陜西集成播控平臺分平臺的核心路由設備。
1）陜西分平臺建設的網絡拓撲如圖4.4所示。
2）陜西分平臺建設硬件配置
該系統硬件投資為第一階段完成中央要求的幾個功能部分的硬件配置，沒有涉及第二階段陜西本地節目接入、自主系統功能需求的軟硬件投資，在后面的項目投資預算中將提到，以下列出的設備投資為集成播控分平臺建設所需的基本設備，沒有涉及到線纜輔材等；完成中央要求功能的基礎設備需求清單如表4.5.
4.4本章小結
現在陜西廣電新媒體集成播控平臺一期建設已經接近尾聲，2013年已經完成和陜西電信IPTV業務平臺的對接測試，主要是C1、C2接口的測試和聯調工作，正式系統對接和用戶割接工作將于2014年完成，平臺正式開始服務用戶后將為陜西境內近200萬IPTV用戶提供直播、點播、應用三大類服務。隨著新媒體集成播控平臺的分期建設和不斷功能完善，將為陜西境內各大運營商提供包括IPTV在內的各類新媒體數字視頻服務，包括手機電視、OTT電視、移動電視等。在省、市通管局的監管下，陜西廣電將開展國家三網融合試點方案批準的增值電信業務、比照增值電信業務管理的基礎電信業務、基于有線電視網絡提供的互聯網接入業務、互聯網數據傳輸增值業務、國內和國際IP電話業務，并做好與基礎電信企業網絡的連接，確保網絡和信息安全。
