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1、CNTV安全监控系统技术建议书赛特斯网络科技有限责任公司2011年09 目 录第一章项目背景41.1 系统概述41.2 播控平台面临的问题51.3 建设目标6第二章系统总体方案72.1需求分析72.1.1集成播控总平台72.1.2省级集成播控分平台72.1.3电信网络分发平台72.2总体架构82.2.1数据处理层102.2.2数据展现层12第三章分级码流质量监控143.1功能需求163.2功能特征173.3指标参数18第四章播控平台管理244.1拓扑管理244.2网元管理244.3配置管理254.4机房管理254.5 数据库监控254.6中间件监控26第五章离线视频分析285.1容器检测285
2、.2视频检测285.3音频检测28第六章多画面分割显示296.1视音频层监测296.2多画面显示功能306.3多画面报警方式306.4屏幕防灼伤功能（可选）306.5故障画面自动恢复功能31第七章安全管理327.1角色管理327.2用户管理327.3用户组管理337.4权限管理337.5用户行为控制347.6系统日志管理347.7在线用户监控35第八章系统管理368.1监控范围368.2主要功能368.3系统软件的监控管理368.4健康检查报告378.5系统数据保障378.6采集任务设置378.7数据采集监控378.8扩展功能要求38第九章系统对外接口398.1用户操作维护界面398.2综合告
3、警平台接口398.3北向接口398.4通用标准接口39第十章主要设备清单40第十一章系统特点418.1接口标准性、一致性418.2开放性、灵活性418.3模块化、兼容性418.4可用性、容错性、可靠性418.5集中式报警发布与控制418.6系统支持RAID存储方式42第一章 项目背景1.1 系统概述IPTV、作为一种集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。在其发展上，广电行业具有包括内容、网络等多方面的优势。并且，广电行业对保障电视前端的播出质量及在音视频用户体验质量（quality of experience,QOE）方面，更具有丰富
4、的经验，而这也是iptv业务得以成功发展和推广的关键所在。安全监控系统可以有效的保证IPTV的安全播出，他是广电的一条重要的生命线。同时伴随广电IPTV的大力发展，如何全面的保障IPTV前端的安全播出，为IPTV的推广打造稳定、安全的大后方，成为每一个广电IPTV运营人必须面对的难题。而IPTV前端的监控系统，作为前端人员的“眼睛”，在保障前端安全播出的过程中扮演着最重要的角色。但由网络设施、协议和业务的复杂性,广电运营商在日常的前端监控、维护工作中面临许多新的问题。以CNTV播控前端为代表，互动IPTV前端主要包括节目采集、编码和业务平台3个部分。 节目采集部分CNTV IPTV前端的信号源
5、往往来自至经过严格内容监控及审核的模拟或数字电视前端或拥有相关资质的内容提供商，CNTV的IPTV前端不同于互联网上的网络电视，其节目内容安全需得到严格有效的保障。以CNTV前端为例，其直播节目源来自于已建立完善的内容及传输安全保障体系的CCTV前端，而点播节目的采集及各种互动业务的内容来自于其他的媒体中心。其节目源的可靠性和合法性有着强有力的保障，但是编解码和格式转换后的视频质量变化是节目采集部分的一大难点，赛特斯的离线分析系统模块有效的解决了这一难题。 编码部分根据IPTV目前的编码技术的发展和已公布的编码标准来看，能够适合码流在24Mbit/S,同时，同时又能保证DVD以上的图像质量，比
6、较好的标准有MPEG-4、H.264、VC-1和AVS几种。目前提供的响应产品支持较全的是MPEG-4和H.264。编码器是决定IPTV信号质量的最为重要的部分，其编码质量的好坏直接影响用户的体验。CNTV的IPTV前端通过其编码器将数字前端ASI信号编码为H.264信号，视频信号压缩至3.8 Mbit/S左右，即使通过40寸以上的大电视进行检测，也能保持良好的图像质量。赛特斯的多画面监测模块和多级质量监测模块提供了对编码后的视频流综合监测的最有效的手段。 互动业务平台IPTV互动业务平台是整个IPTV前端的核心，一个成熟的IPTV互动前端，必须有一个安全的、稳定的互动业务平台为终端用户提供包
7、括直播电视、音视频点播及各种灵活丰富的应用，这也是这个IPTV前端在用户体验方面是否区分于传统的模拟、数字电视的关键。在实际运用上，CNTV采用全球领先的UT斯达康的解决方案，使用运行在通用硬件设备上的一整套UT斯达康软件组件进行系统管理，并根据CNTV的实际情况开发集成业务，再通过运营商的IP网络进行分发，以实现交互式数字电视服务，给用户提供多种高质量业务服务。在IPTV节目监控方面，IPTV前端需要对多路直播节目音视频进行终端24H监控。除此之外，由于IPTV可能会提供了多种包括点播、DVR、PIP、网页浏览、互动游戏等多种服务，其所需的业务监控同样必不可少。以CNTV前端为例，要达到快速
8、发现、快速解决的要求，不但要在终端设置监控子系统，更需要对整个前端进行监控，包括如下方面： 编码器输出信号质量 互动平台各服务器的应用状态及服务器之间的网络通信 整个前端互动平台与编码器之间的网络通信 用户端的节目播出质量1.2 播控平台面临的问题 责任划分现有业务流如下： 图1-1 播控平台业务流由于在传送的过程中，没有对信号监控的中间环节，用户发现信号有问题，将向电信提出投诉，电信接到投诉后会直接反诉CNTV，但是根据实际情况来看，并不是所有问题均出现在信源侧，所以需要码流监控系统对各分级信号进行监控，若接到投诉，可根据监控数据与电信方面进行沟通解决。 信号源监控现有的信源监控手段为通过安
9、排工作人员进行人工监看，缺点在于监控的频道较多，不能第一时间发现问题。且目前部分信源以IP形式从外部引入，该部分的信源不能接入到现有的监控大屏，不能第一时间发现信源故障问题。 编码器监控目前直播编码器的网管系统支持的报警方式为设备层的报警，若编码器设备未出现故障，但对于信源的编码出现的问题则无法报警。该问题直接导致不能第一时间发现并解决信号类故障。 回传监控目前对于回传信号的监看主要通过人工轮询的方式，通过技术人员手动调节机顶盒的遥控机器来监测各个地方的回传信号，此方式费时费力且不能及时发现故障，也不能及时处理相关问题。赛特斯的安全监控系统在对以上各节点的有力监控的同时，还能快速准确地发现前端
10、的故障点，保证系统的安全运行。解决方案针对IPTV前端系统的组件结构复杂，涉及的服务机器、硬盘阵列众多，若发生服务器服务进程故障、数据库故障等软件故障，难以像模拟、数字前端一样迅速发现处理的现实，提出了IPTV质量平均意见得分（MOS），综合评估IPTV播出环节的状态和目前状态所能造成的影响。同时又由于播控前端对局域网的稳定性依赖度很高、以太网自身具有一定的限制，要在其上传输时延和抖动比较敏感的电视业务，还必须对前端网络链路采取严格的技术监控，从而满足电视图像实时、高质量的要求。1.3 建设目标 提供报警数据发布和测量数据的存储，在不同的业务平台上提供数据记录；当播出异常，通过系统提供的不同业
11、务平台监测点的数据，快速判断故障点。 通过对直播信号早中央级播出平台的监测，从码流ES编码层面、ES图像质量层面、TS码流层面、MDI传输质量层面，保障信号播出的安全、质量，同时也对IP通道的质量进行监测保证。同时可将省平台监测的数据和中央播出平台的监测数据进行对比，以了解各个分平台运行状况，并提出指导意义。 建立基于全IP化得多画面监看系统，对大屏的播出节目监看，同时根据业务的需要，对各地回传的节目进行轮询监看。网管系统，信号统一平台的开发，可以分为不同的子系统，最终的目的是保证整个播出平台的优质运营，及时发现问题后及时的分析处理，通过数据为运营商提供系统运营的评估，根据数据的统计了解系统运
12、营的状态，对频发的故障给出应急的预案。第二章 系统总体方案2.1需求分析2.1.1集成播控总平台CNTV集成播控总平台直播信源通过各种途径汇集到CNTV播控平台的核心交换机，然后通过核心交换机分发下传到各省级分播控平台。在IPTV信源监测环节中，系统方案设计直接从核心交换机拿取直播码流，监测所有直播信源的码流内容和传输质量。同时多画面监测服务器也在这个节点拿取直播频道的IP码流进行多画面的监看，实现全自动和全方位的监测目标。2.1.2省级集成播控分平台由IPTV播控总总平台通过电信专用网络分发的H.264 OVER IP信号接入到各省的播控分平台，信号在接入省平台核心交换机之前通过光分路器，其
13、中一路光信号进入到省核心交换机，另外一路进入到监测交换机或直接引入到基于IP码流的监测设备上，通过拿取电信链路的组播码流，通过轮询监测的方式对所接收信号的码流质量和视频ES层播出质量以及IP通道MDI的指标进行监测。对省级分前端的监测的数据通过网络通道回传到IPTV监测总平台，并把回传的数据与总平台监测的数据作对比，来监测播出节目内容的一致性。2.1.3电信网络分发平台各地信号（电信网络分发平台）通过专网回传到中央播控总平台，然后通过对应的IPTV机顶盒解调出AV信号，模拟当地用户接收IPTV信号的情况，监测用户对该业务的感受度、信号质量的清晰度、业务响应时间等。设计的回传监看系统能模拟用户的
14、观看体验，同时采用专门的服务器，将机顶盒解出的音视频信号通过监测系统处理并进入到多画面监测系统中，通过多画面服务器对节目的质量进行监测；该回传监测系统还能提供给相关的业务部门做EPG下发的验证。2.2总体架构 图2-1 IPTV安全监测系统进入互动电视时代，随着前端信号载体的改变，整个IPTV业务方式发生质的改变。交换、互联成为IPTV各设备之间信号传输的主要方式。北京CNTV IPTV业务体系主要由CNTV集成播控总平台、省级集成播控分平台、电信网络分发平台、几个个部分组成，CNTV安全监测系统如图2-1所示。图2-2 安全监控系统软件结构IPTV信源监测环节是整个监测系统的核心，是保证全系
15、统播出安全的首要目标，因此在信源监测环节配备了最为完善的监测设备和网络管理系统等。集成播控总平台侧的安全监测系统能够对码流历史报警信息进行统计，并可生成报警类型分布统计柱状和饼图，并可导出。监测数据保存12个月以上，生成日报、月报、年报。能够对设备参数按照指定设备报警进行查询、统计并可导出。点击快捷键，能够自动生成和下载Excel值班日志表，报表内容包含：码流状态统计数据、设备数据；具有值班人员、值班日志、事件记录等栏目表格。用户角色的管理，不同的操作人员有不同的权限；实现人员的自动排班；实现班次交接的电子记录；实现对信号报警、设备报警的历史数据查询，可以按照报警级别、报警类型、报警时间、节目名称、组播码流地址等等进行查询。可以根据用户的需要根据报警的类型、时间生成统计数据，可以分时日报、周报、月报、年报，值班系统可以给出报警统计原饼图、柱状图，直
