OTT基于IPTV方案调研

一、概述运营商IPTV/OTT流媒体系统是一种基于网络的视频传输平台，采用了数字高清信号替代传统的模拟信号进行视频传输；包含有视频点播系统，卫星直播系统，时移电视系统和视频菜单管理系统；让普通用户能够自由的选择自己喜爱的电视节目，由传统意义上的被动接收变成了主动选择自己喜爱的视频节目，提高了用户体验度。二．流媒体系统特点1.传输距离更远，信号更稳定运营商IPTV/OTT流媒体系统是一种基于网络的视频传输平台，采用了数字高清信号进行网络传输，与传统意义上的以同轴电缆进行模拟信号传输的平台相比，运营商IPTV/OTT流媒体系统的信号更稳定，不会出现花屏（俗称雪花），视频信号在传输过程中不会出现信号减弱的情况，并且布线更方便。数字信号处理与传输的质量决定于信源因为数字设备只输出1和0两个电平，恢复时不究大小，因而信号比模拟信号更稳定，抗干扰强，非常适合远距离的数字传输。2.扩展性能好运营商IPTV/OTT流媒体系统更容易实现数据的存储，而存储时间与信号的特性无关大规模集成电路技术发展迅速，使半导体存储器可以存储多帧电视信号，从而完成用模拟技术不可能达到的处理功能。并且运营商IPTV/OTT流媒体系统采用数据压缩技术，便于实现三网融合，构成一类多媒体通信系统，整个系统不仅仅局限于视频技术，而是一个视频技术，通讯技术多融合的一个完整的解决方案。三网走向融合是大势所趋，也是充分实现真正意义上的信息资源共享。3.节约频谱资源可以合理地利用各种类型的频谱资源。运营商IPTV/OTT流媒体系统采用是数字卫星直播，数字电视可以启用模拟电视的“禁用频道”，而且在今后能够采用“单频率网络（SFN）”技术，例如1套电视节目仅占用同1个数字电视频道而覆盖全国。4.画面质量高运营商IPTV/OTT流媒体系统传输的视频分辨率高达1920*1080P30帧，而采用传统意义上的模拟电视传输的视频分辨率最高只能达到720*480，两者相比，运营商IPTV/OTT流媒体系统传输的视频更清晰，画面流畅度更好，给用户的视觉体验度更好。5.电视交互性强运营商IPTV/OTT流媒体系统改变人们接受电视的方式。如交互电视的产生为电视的应用开辟了新天地。交互电视/视频点播使人们在收看高清晰电视的同时，可以享受到“电视导演或电视编辑”的乐趣，可以足不出户地收看高清晰电影（可以是付费）。6.支持多种信号源输入传统意义上的广播电视系统无法支持多种信号源输入，所选视频来源单一，无法和其他系统兼容，但是运营商IPTV/OTT流媒体系统可以提供多种信号输入源，可以和多种设备或者系统兼容，为用户提供多种视觉服务。7.提供统计监控功能运营商IPTV/OTT流媒体系统可以通过统计监控功能知道用户观看某一个视频的时间和同时有多少人关注该节目，管理员可以通过这些数据可以分析出用户最喜欢什么电视节目从而投放更多于此相关的电视节目来增加用户体验度。8.提供视频加密技术运营商IPTV/OTT流媒体系统可以通过该功能进行权限管理和集中管理，保证了视频安全性，防止一些不符合规定的视频投放到终端显示屏。管理人员也更容易可以通过权限管理来进行任务分配和责任分配；提高了管理效率。9.时移电视功能运营商IPTV/OTT流媒体系统可以通过此功能保存最近72小时的电视直播节目，如一些重要的体育赛事和直播新闻，用户可以通过此功能及时回放，满足用户由于时间原因没有看到直播电视的需求。10.视频点播功能运营商IPTV/OTT流媒体系统支持1080P全高清播放，用户可以自由选择自己喜欢的电视节目，这比传统意义上的只能被动接收电视节目的方式有一个很大的进步。11.远程管理运营商IPTV/OTT流媒体系统可以通过远端进行系统管理，不用呆在一个很小的机房调试机器，只需要在远端通过计算机便能够控制整个系统，而传统意义上的广播电视系统必须在机房中进行调试和控制，操作不方便。三．流媒体系统拓扑图3.1.基础拓扑图如图一所示，该图为部分架构示意图：图一该架构包含以下几个部分：1.信号源端该架构为基础架构，信号来源为卫星信号和通过存储在服务器上面的视频文件，卫星信号为直播信号，该设备可以接收卫星直播信号，然后通过整个系统把该设备接收到的信号进行全网发布，最终显示到用户观看的电视上。视频服务器则预存很多视频文件，如电影，风景介绍，整个系统通过软件控制来调取视频服务器里面的视频内容，同样通过全网发布最后显示在用户观看的电视上。2.AVerCasterP2P4FHD该设备为视频编码设备，把通过从卫星接收进来的信号和视频服务器里面的视频文件统一编码成可以在网络上传输的TS流，最后通过远程管理系统把编码后的视频信号打到整个网络设备，最后显示在用户观看的电视上。3.终端显示设备终端显示设备为普通电视+微型电脑，该设备在接收进来网络信号后，对这些信号进行解码和相关的视频处理，最后以全高清的视频质量显示在显示屏供用户观看，用户可以通过该设备的显示界面来选择自己需要的服务。3.2扩展拓扑图如图二所示，该图为完整系统架构图：图二该架构分以下几个部分：1.卫星直播电视通过该系统接收卫星信号后，把接收到的信号打到整个局域网上面，然后由视频编转码系统对该信号进行实时的采集，压缩和串流最后把该信号打到普通电视上以供用户观看。2.时移电视当用户想观看几天前的电视节目时，使用该功能便可满足用户需求，实现该功能的方式是首先需要电视时移系统，通过整个软件系统控制需要存储的内容，然后用户通过普通电视的管理界面来选择自己想要观看的内容。3.点播功能用户都比较喜欢看高清影片，并且希望由自己选择想要看的影片；针对用户的这一需求，上海仪电开发了一套适用于普通的点播系统。实现该功能的方式是在在整个网络平台里面放置一台点播服务器，该设备里面存储有大量的高清视频资源，然后由一套控制系统来管理用户对视频观看的需求，该功能在普通电视管理界面中可选。4.视频加密和防盗链功能为保护视频版权，系统可以对视频进行加密，有效防下载，并支持防盗链功能，在系统不允许的情况，任何人不能转接视频信号，仪电加密和防盗链并非采用常见的RTMPE加密，而是仪电独有的加密技术，防破解级别更高。5.视频管理系统该系统是直接面对用户的，用户可以通过该系统提供的管理界面来选择自己需要的服务，如点播功能，时移功能，直播功能等，都可以通过该界面进行选择，为用户提供一个全方位的视频服务。四、网络相关特性4.1.多种直播信号源支持提供信号转接功能：将现有的RTSP、RTMP、HTTP协议视频流转接到本流媒体服务器，实现与其它信号系统的对接。兼容RTMP推送：某些导播软件或者导播硬件能够直接推送RTMP流，本流媒体系统也支持对这些软件和硬件的对接。4.2.提供文件转码上传工具转码用户端工具：在用户端PC上进行文件的转码和上传。支持绝大多数常见的文件格式。并且由于转码是在用户端的PC上，节省了服务器的资源，也不需要配备单独的转码服务器，而且可以在多个用户端PC上运行，加快转码速度。批量导入工具：直接将已经转换好的mp4,f4v,flv格式的视频导入到系统中，而不需要重新转码，便于与现有系统的结合或从现有系统迁移到本系统。4.3.提供统计监控功能系统提供监控模块，实时监控在线人数和服务器带宽消耗状况，并讲监控数据以图标的表现形式直观的体现给系统管理员。4.4.视频加密和防盗链功能为保护视频版权，系统可以对视频进行加密，有效防下载，并支持防盗链功能，在系统不允许的情况，任何人不能转接视频信号，仪电加密和防盗链并非采用常见的RTMPE加密，而是仪电独有的加密技术，防破解级别更高。4.5.良好的管理操控界面提供Web的管理页面，所有的功能都可以以网页形式对流媒体服务器进行管理，方便易用。4.6.良好的二次开发功能系统提供全功能的API接口以及接口使用说明文档，方便用户进行二次开发和第三方系统调用。五．传输架构5.1.Flash平台的传输架构直播视频发布端以RTMP协议发布到“RTMP服务器”，“RTMP服务器”的直播分段器将直播流分段并记录到分段文件(*.fpvsegment)和申明文件(*.fpvsegments，*.livesegments)，这些媒体分段文件和分段申明文件由HTTP服务器经过内容分发网络使用HTTP协议最终分发到用户端，实现HTTP串流。用户端的播放器或者Air应用，连接到P2P服务器，并相互交换音视频数据，实现P2P串流。点播或者伪直播使用FLV分段器，将单个FLV或者一系列FLV文件打散为媒体分段文件和分段申明文件，进而由HTTP服务器和内容分发网络分发到用户端。5.2.集群架构这个集群包含几个部分：中心服务器(Origin)：这是内容服务器，在上面安装FlashP2PSMediaServer,安装后其包括Web控制面板，P2P服务器，RTMP服务器，数据库服务器，HTTP串流服务器。假设安装时将其域名设置为cvod.domain.com，其本地IP为192.168.1.100，在DNS上配置cvod.domain.com为本服务器的外网IP，在防火墙中开启相应的端口。边缘服务器（Edge）：这些边缘服务器用于代理和缓冲视频数据，使用Apache2.2的mod_proxy和mod_cache，配置其反向代理模式，将/映射到，边缘服务器可有多个，每个边缘服务器需要拥有独立的外网IP。DNS轮换：将vod.domain.com配置多个CNAME,分别为edge1.domain.com,„edgen.domain.com,并设置随机轮换,把edge1.domain.com设置A记录为第一个边缘服务器的外网IP，把edge2.domain.com设置A记录为第二个边缘服务器的外网IP等等。集群负载均衡过程描述：每个用户端在播放视频时，使用统一的URL访问视频时，首先进行vod.domain.com的域名查询，DNS轮换随机将该用户安排到edge*.domain.com上，当用户端对edge*.domain.com请求数据时，如果数据已经被该边缘服务器缓存，则直接返回，否则边缘服务器将向中心服务器请求数据，进而返回个用户端。这样就将所有的用户均匀的分布到N个边缘服务器上，达到降低中心服务器负载的目的。P2P打洞依然使用cvod.domain.com进行打洞，由于P2P打洞耗费的资源极少，中心服务器完全可以支撑并发10W+以上的并发。5.3、技术规格技术规格直播支持HTTP+P2P串流直播HTTPLiveStreaming直播RTMP直播点播支持HTTP+P2P串流点播HTTPLiveStreaming点播RTMP点播录制支持边直播，边录制支持直播回看(DVR)直播发布端协议RTMP推送RTSP/RTMP信号转接编码格式支持转码后以H.264/AAC编码RTMP发布支持H.264,H.263,VP6,MP3,AAC,Nellymoser，但仅限Flashplayer作为目标播放器文件上传工具可以支持绝大多数常见的文件格式多码流支持同一文件或直播流支持高，中，低三中码流播放期间动态切换码流播放器平台支持Windows(安装Flashplayer)MacOSX(安装Flashplayer)Linux(安装Flashplayer)Andriod(安装Flashplayer)iOS(iPhone,iPad,iPodtouch)服务器运行平台（操作系统）WindowsServer2003/2008(32/64bit)Linux(32/64bit)MacOSXServer集群支持视频存储支持本地磁盘，NFS，SAS磁盘阵列负载均衡：边缘服务器,DNS轮换或Javascript随机轮换P2P直播带宽节省率最大可达到93%(依赖于延时设置和视频的码率设置)视频加密防止盗链:设置可以嵌入视频的网站列表防下载:RTMP提供安全令牌,P2P使用私有加密技术,HLS提供动态生成的AES密钥，并提供受信任的通道获取密钥。视频文件上传提供视频管理