ITV项目技术方案

0 ITV 项目技术方案项目技术方案 1.IPTV 系统概述系统概述.1 2.IPTV 系统简单部署方案系统简单部署方案.2 2.1.系统基本服务器单元及部署.2 2.2.标准 Web 服务器软件结构.3 2.3.标准直播服务器软件结构.4 2.4.标准编码服务器软件结构.4 2.5.标准点播服务器结构.4 3.直播系统架构直播系统架构.5 3.1.直播子系统架构.5 4.点播系统架构点播系统架构.5 4.1.点播子系统架构.5 5.BOSS 架构架构 .6 5.1.BOSS 整体结构.6 5.2.认证与登陆.7 5.2.1.基本用户数据分布.8 1 IPTV 系统概要设计说明书系统概要设计说明书 索引：索引： IPTV，LIVING，VOD，BOSS,DVB_C,STB,EPG 摘要：本文描述摘要：本文描述IPTV系统整体概要设计，包括系统整体概要设计，包括STB,LIVING,VOD,BOSS四个四个 子系统，以及它们之间的接口。子系统，以及它们之间的接口。 术语：术语： IPTV LIVING VOD BOSS DVB_C STB 1. IPTV系统概述系统概述 IPTV 是互联网电视的简称，用户可以通过 STB(机顶盒)访问互联网上的流媒体内容， 并在电视机上观看丰富多彩的视频节目。对于用户来讲，STB 可以看成是接入互联网的另 外一种 IP 设备，而用户与互联网的交互接口是 STB 的遥控器。 当 STB 启动时，首先从 BOSS 系统获取 EPG，然后 STB 加载 EPG 并呈现给用户，当 用户用遥控器选择播放一个节目时，实际的流媒体数据是由直播服务器或者点播服务器通 过互联网分发到 STB 中，然后 STB 内置播放器播放下载的流媒体内容并显示给用户。 整体上，系统包括 STB 前端子系统，直播子系统(Living)，点播子系统(VOD)以及运营 2 支撑系统(BOSS)。其中 STB 与 BOSS 之间通过 HTTP 协议通信，完成获取 EPG， 升级， 认证，上报 STB 状态等操作。直播子系统与 BOSS 之间通过 HTTP 协议通信，完成对直播 服务器的相关控制。 点播子系统与 BOSS 之间通过 HTTP 协议通信，完成对点播系统的相 关控制。STB 获取直播流的协议是 RTSP, 获取点播流的协议是 HTTP。 对于每个子系统，又由多个模块协同，完成各自的功能。其中直播子系统包括直播接 入服务器，DVB_C，以及 H.264 Coder。点播子系统包括点播接入服务器，MMCoder，以 及 Spliter。 BOSS 子系统包括 EPG，Auth，CMS，Update，Monitor。 整个系统的设计要考虑到以下要求： 1） 子系统之间松散耦合； 2） 子系统内部各个模块能够分布部署，保证系统的扩展性； 3） 前置直播服务器的负载均衡由 STB 前端控制； 4） 前置点播服务的负载均衡由 STB 前端控制。 2.IPTV系统简单部署方案系统简单部署方案 . 系统基本服务器单元及部署系统基本服务器单元及部署 IPTV 系统逻辑上分为 STB、Living、VOD、BOSS 四个子系统，物理上这些子系统的 各个部件在实际的部署中需要考虑以下几点： 1)系统的承载用户量； 2)系统的用户分布； 3)访问速度要求； 4)数据传输的带宽需求； 5)机房的联通性。 3 图 2-1，给出了一个基本 IPTV 系统的部署结构，包括以下几类物理服务器： 1） Web 服务器：用于运行 BOSS 系统； 2） VOD Server：用于运行点播基本服务器； 3） Living Server：用于运行直播基本服务器； 4） Coder Server：用于运行基本的编码服务器； 5） DB Server：用于存储系统中产生的数据以及系统运行的必要数据； . 标准标准WebWeb服务器软件结构服务器软件结构 系统中 Web 服务器用于运行 BOSS 系统，需要配置的基本软件如下： 1）操作系统：Linux Red Hat AS 5； 2）数据库：mysql 5.0； 3）软件运行环境：PHP 5.2 ，BOSS 相关的数据及程序； 4）程序目录结构： /usr/local/IPTV/BOSS /usr/local/IPTV/BOSS/img /usr/local/IPTV/BOSS/Data /usr/local/IPTV/BOSS/PHP /usr/local/IPTV/BOSS/ 5）安全策略： a)要求所有数据库绑定本地 IP; b)所有程序运行在非 root 权限，特殊程序除外； 关于 BOSS 系统的分布式部署，在后续章节中详细描述。 4 . 标准直播服务器软件结构标准直播服务器软件结构 系统中直播服务器用于运行直播系统，需要配置的基本软件如下： 1）操作系统：Windows Server 2003； 2）数据库：mysql 5.0； 3）软件运行环境：PHP 5.2 ，Web Agent； 4）直播服务服务器本身由 Web Agent 控制，及直播服务器接受由 Web Agent 发出的 指令，而 Web Agent 是 BOSS 系统的一部分，负责与 BOSS 系统之间通信，协议采用 Http。 . 标准编码服务器软件结构标准编码服务器软件结构 系统中编码器用于视频文件的压缩，需要配置的基本软件如下： 1）操作系统：Windows Server 2003； 2）数据库：mysql 5.0； 3）软件运行环境：PHP 5.2 ，FTP 服务器，Web Agent； 4）压码服务器本身由 Web Agent 控制，及压制服务器接受由 Web Agent 发出的指令， 而 Web Agent 是 BOSS 系统的一部分，负责与 BOSS 系统之间通信，协议采用 Http。 . 标准点播服务器结构标准点播服务器结构 系统中点播服务器用于运行基本点播系统，需要配置的基本软件如下： 1）操作系统：Linux Red Hat AS 5； 2）数据库：mysql 5.0； 3）软件运行环境：PHP 5.2 ，Web Agent； 5 4）点播服务服务器本身由 Web Agent 控制，及点播服务器接受由 Web Agent 发出的 指令，而 Web Agent 是 BOSS 系统的一部分，负责与 BOSS 系统之间通信，协议采用 Http。 3. 直播系统架构直播系统架构 . 直播子系统架构直播子系统架构 直播子系统的基本组成单元包括：DVB_C 500 设备，H.264 Coder 设备，Living Server，以及 Living Server Super Node。 电视信号通过 DVB_C 转换为 MPEG2 格式的流，然后经过 H.264Coder 转码，输出 H.264 over TS 流，直接作为 Living Server 的输入，然后流由 Living Server 负责分发。 当管理员在 BOSS 系统上对流操作时，是将控制指令通过 Web Agent 下发到 Living Server 以及 Super Node。 下发的指令包括获取直播服务器 在部署上，DVB_C,H.264 Coder 以及 Living Server 是作为一个基本的单元不可分割。 Living Server Super Node 作为直播流的加速节点，在直播流异地分发以及扩展直播承载容 量时，考虑部署这类服务器。 4. 点播系统架构点播系统架构 . 点播子系统架构点播子系统架构 点播系统的基本组成单元包括：基本文件服务器，MMCoder，Spliter 以及 VOD Server。其基本系统结构如图 2-3。 Spliter 和 VOD Server 只能部署在同一物理服务器上。 为了对点播系统的基本组成单 6 元管理并实现调度，每个基本物理单元上必须部署我们的基本 Web Agent,以期与管理系 统（BOSS）之间完成控制/管理指令的分发。 同时，我们点播系统中 Web Agent 之间也 要实现远程调用，具体的接口在下面的章节中详细描述。 管理员将视频源文件通过 ftp 方式上传到一台海量存储的服务器后，Web Agent 将文件 的基本信息写入 BOSS 系统，这时管理员就可以通过 BOSS 系统下发对原始文件进行压制 的指令。当 MMCoder 物理机器上的 Web Agent 接收到压制文件的命令，首先启动 http 的 get 请求，从文件服务器下载原始文件到压制服务器(MMCoder)本地，然后启动压制过 程，在压制过程中，BOSS 系统可以随时通过 Web Agent 查看压制过程的状态。当压制结 束以后，管理员可以在 BOSS 系统中下发转移压制结束的文件到文件服务器的指令，这时 由文件服务上部署的 Web Agent 调用 MMCoder 上的 Web Agent 提供的接口，将文件拉取 到本地存储。文件切片和发布过程是依然由 BOSS 系统发出指令到点播服务器上部署的 Web Agent, 由 Web Agent 从文件服务器上拉取压制完好的文件到本地系统，进入切片和 发布环节。为此，整个影片从原始文件到发布的过程结束。 5. BOSS架构架构 . BOSSBOSS整体结构整体结构 BOSS 系统整体上包括以下模块：EPG，Auth，CMS，Update，监控系统以及统计系 统。BOSS 系统逻辑上分为三大块，它们是：BOSS 基础引擎，它负责与数据层的交互； BOSS 前端程序，是提供给 STB 和 Web Agent 这类用户访问 BOSS 系统的接口；BOSS 后 端程序，是提供给管理员用于操作整个系统的平台。 BOSS 系统中包括 STB，Web Agent，Administrator 三类用户，每一类用户使用 BOSS 7 系统的方法不同。 STB 作为 BOSS 系统的用户，使用 BOSS 系统的如下功能： 1） 使用 BOSS 系统提供的 EPG 接口获取 EPG； 2） 使用 BOSS 系统提供的注册，登陆，获取项目列表，设定服务期，保活接口等实 现 STB 认证及登陆； 3） 使用 BOSS 系统提供的获取升级策略，获取升级包接口，实现 STB 内核程序自动 升级； 4） 使用 BOSS 系统提供的数据统计接口，实现对 STB 用户行为的统计； 5） 使用 BOSS 系统提供的频道/节目接口获取频道/节目的详细信息。 Web Agent 作为 BOSS 系统的用户，使用 BOSS 系统的如下功能： 1） 使用 BOSS 系统提供的注册，登陆，保活接口实现 Web Agent 登陆 BOSS 总控系 统； 2） 使用 BOSS 系统提供的数据统计接口，实现对 Web Agent 管理服务（直播，点播， 文件服务，媒体文件压制）的数据统计； Administrator 作为 BOSS 系统的后台用户，使用 BOSS 系统所有的管理功能。 . 认证与登陆认证与登陆 提供给 STB 以及 Web Agent 的认证和登陆接口如下： 8 5.2.1.基本用户数据分布基本用户数据分布 STB 用户分布在全国各地，其用户数据量比较大，系统设计的容量为 10 万。 Web Agent 是承载系统的全部服务器上每个都需要部署的一个服务，设计容量在 1 万的量级， 而 Web Agent 理论上也需要分布在全国各地的 IDC 中。管理员用户是整体 BOSS 系统的操 作人员，目前我们设计的容量应该在 1000 人量级，基于 BOSS 系统的 B/S 结构，管理人员 也可以在各地操作 BOSS 系统。 6 STB 终端的基本配置终端的基本配置 6.16.1 硬件基本配置： CPU 瑞芯微 rk2918 RAM 512 M TF 卡 2G 1、 外部接口： USB 2.0 接口 两个 HDMI1.2 输出接口 (一个) 直流电源接口（3A，5V） 一个 USB 无线网卡一个 9 6.26.2 软件功能支持 1、 支持图像格式： .BMP、.GIF、.PNG、.JPG 2、 支持音乐格式： .MP3、.WMA、.M4A、.AAC 3、 支持媒体格式： .MKV (h264 标清) .WMV9 (VC-1 高清 720P) .FLV .RMVB/.RM (标清) .AVI .ASF .M2V .VOB .MP4 .MPG .TS .DAT 4、支持网络传输协议： RTSP MMS HTTP 10 FTP 5、支持网络接入协议 DHCP 固定 IP 地址 PPPOE 802.11b/g Wireless 4.4.重点解决的问题重点解决的问题 对于原来的机顶盒产品，一般只能提供视频服务，其技术重点主要集中在 视频方面。然而随着 IPTV 业务的发展，其最终目标是实现视频、语音和数据 的融合，通过 IPTV 机顶盒必须提供三网融合的方面业务需求。而我们项目生 产的 IPTV 机顶盒可以同时提供视频、语音和数据融合业务的纽带。 （四）主要技术经济指标（四）主要技术经济指标 1.技术指标技术指标 IPTV 系统整体设计，包括系统整体设计，包括 STB,LIVING,VOD,BOSS 四个子系统。四个子系统。 整体上，系统包括 STB 前端子系统（机顶盒终端） ，直播子系统(Living)，点播子系统 (VOD)以及运营支撑系统(BOSS)。 整个系统的设计要考虑到以下要求： 1） 子系统之间松散耦合； 2）子系统内部各个模块能够分布部署，保证系统的扩展性； 3）前置直播服务器的负载均衡由 STB 前端控制； 11 4）前置点播服务的负载均衡由 STB 前端控制。 5）系统安全性及跨 IDC 分布优势。 6）后台发送采用 P2P 技术。 7）STB 终端可进行音视频交互功能。 对于每个子系统，又由多个模块协同，完成各自的功能。其中直播子系统包括直播接 入服务器，DVB_C，以及 H.264 Coder。点播子系统包括点播接入服务器，MMCoder，以 及 Spliter。 BOSS 子系统包括 EPG，Auth，CMS，Update，Monitor。 其中 STB 终端设备具有以下功能： 1.1.支持图像格式： .BMP、.GIF、.PNG、.JPG 2.支持音乐格式： .MP3、.WMA、.M4A、.AAC 3.支持媒体格式： .MKV (h264 标清)、WMV9 (VC-1 高清 720P)、FLV 、RMVB/.RM (标清) 、AVI.ASF.M2V.VOB.MP4、 MPG 、TS、 DAT 4.支持网络传输协议： RTSP 、 MMS、 HTTP 、FTP 5.支持网络接入协议 DHCP、固定 IP 地址、PPPOE802.11b/g 、Wireless 2、投入及部署模式、投入及部署模式 服务器部署有两种模式： 12 模式一：采用第三方内容，自己只负责内容链接的维护模式一：采用第三方内容，自己只负责内容链接的维护 这种模式低投入，可控性有一定风险，当第三方数据失效时可能造成节 目不能播放，但这种情况可以通过及时检测第三方资源并进行调整来规避， 最小化风险。另外