福建移动魔百和技术培训(技术基础).pdf

魔百和技术培训-技术基础 2017.3 2 提纲 4 互联网电视概念 1 2 3 5 视频基础知识 互联网电视平台介绍 互联网电视终端介绍 运营商规范介绍 3 什么是魔百和？“中国移动魔百和业务简单地讲就是中国移动互联网电视业务。”魔百和：机顶盒+电视机为载体，海量资源+更新及时+超凡体验+价格实惠,时间、进度、内容由你掌控,更有开启无限可能的互联网大屏生活,想怎么看就怎么看!。4 互联网电视概念 互动高 清电视 关键字：机顶盒，电信，专网 机顶盒，广电，DVB,HFC,IPQAM,EoC,DVB+OTT 关键字：PC，网站，优酷，搜狐 关键字：爱奇艺，腾讯。运营商移动视频，固移融合 IPTV 互联网视频 移动 视频 OTT（Over The Top）TV，是指通过公共互联网面向终端设备（电视【智能机顶盒】、PC、移动终端）传输的IP视频和互联网应用融合的服务，以交互式音视频服务为主体集互联网、移动、多媒体通讯等多种技术为一体的服务集合体，在任何时间、向任意地点的任意终端用户提供视频、资讯、游戏等各种服务。OTT TV 其他相关概念 游戏业务 应用商城 直播时移 多屏互动 5 IPTV与OTT产品对比 分类 IPTV 互联网电视 业务定义 在专用IP网络上向家用电视机传送包含视频、声音、文本、图形和数据等，提供QoS/QoE、安全、交互性和可靠性的可管理的多媒体业务 基于智能操作系统，通过开放、业务融合的平台；基于公共互联网向家用电视机传送包含视频、声音、文本、图形和数据等，提供交互性和可靠性的多媒体业务 承载网络 1.独立的、与公共互联网隔离的电信专网。2.网络采用全程QOS保障 1.采用公共互联网 2.网络层无QOS保障 终端 1.电视机+IPTV机顶盒 2.早期是Linux操作系统，逐步被智能机顶盒取代 1.电视机+机顶盒，或者一体机；2.主要是Andriod操作系统，机顶盒能力和开放性强 业务形态 视频点播、直播、轮播、增值服务 视频点播、轮播、增值服务、互联网应用，电视高清游戏，体感游戏，三屏互动 清晰度 标清，高清 高清为主（720P和1080P）EPG B/S C/S 技术特性 1.采用实时流媒体传输协议RTSP 2.组播技术，要求所有的路由器都支持组播功能 1.采用HLS的动态码率适配技术来保障互联网视频质量（渐进式下载，边下载边播放）2.VBR编码实现低码高清 6 提纲 4 互联网电视概念 1 2 3 5 视频基础知识 互联网电视平台介绍 互联网电视终端介绍 运营商规范介绍 7 流媒体基础知识 视频传输协议 RTSP,RTP,RTMP HTTP,HLS P2P 视频容器格式 视频编码 TS,MP4,M3U8，AVI MOV，FLV，RM,RMVB MPEG1,MPEG2,MPEG4 H.263,H.264,AVS 逐级封装 目前IPTV/OTT行业主流的文件格式和传输协议选择包括：RTSP+TS，HTTP+TS，HTTP+MP4，HLS+M3U8。视频编码以H.264为主，4K使用H.265。8 视频基础知识-音视频编解码 压缩成质量适当的图像数据，成为计算机数据的一种，并且这些数据必须在现有的计算机网络和广播电视等通信网络中兼容传输。包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统（视音频同步）三个部分。I/P/B帧 ：I图像（帧）：关键帧P图像（帧）：预测帧B图像（帧）：也叫双向预测帧；压缩率最高。MPEG标准：国际标准化组织ISO属下的运动图像专家组MPEG（Motion Picture Expert Group）制定的全球影像/声音/系统压缩标准。基本任务 主要内容 压缩核心技术 9 流媒体基础知识-音视频编解码：MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 广泛的应用在VCD 的制作和一些视频片段下载的网络应用上面，可以说99%的VCD 都是用MPEG1 格式压缩的。低码率低清晰度。针对标准数字电视和高清晰度电视详细规定，特别适用于广播级的数字电视的编码和传送，被认定为DVD 和HDTV的编码标准。传输速率要求较低，与MPEG-1和MPEG-2相比，更适于交互AV服务以及远程监控。此算法也是目前在视频领域应用比较广泛、成熟的；H.264 从技术上来说也是属于MPEG-4范畴的，在同等的图像质量条件下，H.264具有更高的数据压缩比当前MPEG4高1.5-2倍，更适合网络传输，目前是最好的编码标准。10 流媒体基础知识-文件格式：视频文件格式 其他民间组织：DivX Adobe:FLV 苹果：MOV MPEG标准封装：TS,MPG,DAT,VOB 微软：AVI，WMV，ASF Real Networks公司:RM,RMVB 11 流媒体基础知识-封装格式 MPEG-2 TS(TransportStream)：MPEG2-TS（Transport Stream“传输流”；又称TS、MPEG-TS 或 M2T）,它是MPEG2标准中的一部分，按照一定的格式把视频包和音频包打包到一个流里面。TS已经有十多年实际的大规模普遍性应用，得到全球广播行业和互联网行业的一致认同。是目前最主流的流媒体封装格式。TS具有很好的开放性，能支持多种CODEC标准，包括MPEG-1,MPEG-2,MPEG-4,H.264,H.265，也包括中国的AVS。TS码流由于采用了固定长度的包结构(188字节),且音视频打在一个流里面。由于每个包之间相对独立，所以非常适合传输，具有较强的抵抗传输误码，出现丢包也不会影响后续播放。其他封装格式包括：PS,ISMA,RMVB等。12 流媒体基础知识-传输协议：13 流媒体基础知识-传输协议：RTSP：RTSP（Real Time Streaming Protocol），实时流传输协议，是TCP/IP协议体系中的一个应用层协议。该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上。RTSP可以选择使用TCP/UDP完成数据传输。RTP:在UDP包上加入包序号，时间标志，同步标志 14 流媒体基础知识-传输协议：HLS 允许内容提供者通过CDN向上述客户端提供接近实时的音视频流媒体服务，包括直播和点播。15 流媒体基础知识-传输协议：HLS：Apple的动态码率自适应技术。主要用于智能终端的音视频服务。包括一个m3u(8)的索引文件和TS媒体分片文件。M3U8文件详解：#EXTM3U m3u文件头，必须放在第一行#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE 第一个TS分片的序列号#EXT-X-TARGETDURATION 每个分片TS的最大的时长#EXTINF extra info，分片TS的信息，如时长，带宽等#EXT-X-ENDLIST m3u8文件结束符 16 流媒体基础知识-HLS多码率自适应：HLS 支持将同一节目编码为不同码率的多个替换流，客户端软件可以根据网络带宽的变化在这些不同码率的替换流之间进行智能切换。17 RTSP：Real Time Streaming Protocol，实时流传输协议，是TCP/IP协议体系中的一个应用层协议。RTSP可以选择使TCP/UDP完成数据传输TS。RTP:在UDP包上加入包序号，时间标志，同步标志。RTSP HLS 流媒体传输协议 HLS：HTTP Live Streaming，Apple的动态码率自适应技术。主要用于智能终端的音视频服务。包括一个m3u8索引文件和TS媒体分片文件。优势：实时性强，互动体验强。适合专网。劣势：缓冲小，对网络要求高(时延，丢包)，容易出现花屏卡顿，一般为CBR，码率高。优势：缓冲大，对网络适应能力强，观看体验强。一般为VBR，码率低。适合公网。劣势：实时性差，互动体验一般。18 流媒体基础知识-VBR编码模式：VBR也称为动态比特率编码，可以根据视频内容要求动态调整码率大小。实现低码高清。19 OLT BRAS/SR ONT Internet IPTV/OTT CDN 城域网 CCTV-1 CCTV-1 CCTV-2 CCTV-2 CCTV-1 CCTV-1 CCTV-2 CCTV-2 OLT BRAS/SR ONT Internet IPTV/OTT CDN 城域网 CCTV-1 CCTV-2 CCTV-1 CCTV-1 CCTV-2 CCTV-2 单播(上层网络压力大)广播(下层网络压力大)组播 BRAS/SR ONT Internet IPTV/OTT CDN 城域网 CCTV-1 CCTV-2 CCTV-1 TV-2 CCTV-1 TV-2 CCTV-1 TV-2 CCTV-1 TV-2 什么是组播？20 单播方式下宽带、和TV业务认证流程 组播方式下宽带、和TV业务认证流程 组播接入模式 21 自购自购 路由器路由器 AP Wi-Fi LAN1 ONT BRAS IPTV CDN 点播点播 CR Internet AP Wi-Fi IPTV IPTV LAN3 LAN4 BRAS IPTV CDN Internet ONT CR OLT 上网通道(PPPoE)视频通道（IPoE)共通道时HIS、IPTV相互挤占，IPTV缺少保障 逻辑双通道隔离，优先保证IPTV带宽资源 上网业务（HIS）、TV采用逻辑双通道 STB通过IPoE拨号分配私网地址，节省公网地址空间，提高TV平台安全性 IPTV业务和HIS通过不同VLAN业务隔离，分别限速，优先保证IPTV业务带宽 22 组播 优势 带动 劣势 体验好，VLAN保障，专有带宽，QOS，实时性强，时延小，杜绝无线。节省CDN设备投资和网络带宽；故障点少，更稳定，重大事件易保障。缓冲小，对网络要求高 FCC,FEC,RET等组播体验提升技术对机顶盒要求高 组播优劣分析 23 分辨率：720P 全高清 FHD 高清 HD 终端 4k TV 终端 VCD、DVD 终端 高清TV、蓝光机 分辨率：720P,1080P 标清 SD 视频体验演进的变革.分辨率:3840*2160,4096*2160 SD HD 4K 30p 60p 120p 分辨率 色域 动态范围 色深 帧率 8K HFR 240p 当前国内普遍开展的4k视频业务为P30帧率,平均码率在15-30M之间，色深8bit。国外偏高，码率普遍在30-50M之间，帧率P60，色深10bit。流媒体基础知识-4K：24 下一代超高清技术：UHD=HR(高分辨率)+HFR(高帧率)+HDR(高动态范围、广色域)+HQS(高质量环绕立体声)2.更高的帧率，画面更流畅 1.更大的分辨率，画面更清晰 3.更高动态范围，画面更有层次 4.更广的色域，颜色更丰富 BT.709 BT.2020 5.高质量环绕立体声 流媒体基础知识-UHD：25 U-vMOS 互动体验 0损伤 0等待 观看体验 视频体验的TOP3因素 播放过程 0失真 视频质量 高清晰度 高流畅度 视频源 高保真度 播放操作 视频切换快“0”花屏“0”卡顿 视频加载快 极致体验 体验模型 26 U-vMOS 27 U-vMOS 28 U-vMOS 29 提纲 4 互联网电视概念 1 2 3 5 视频基础知识 互联网电视平台介绍 互联网电视终端介绍 运营商规范介绍 30 Internet 内容业务内容业务 Unified Management System(统一管理系统统一管理系统)Integration BUS(集成总线集成总线)Operation Decision Support Service Expose SNE CMS(内容管理内容管理)BMS(业务管理业务管理)O&M 话单话单 现网系统现网系统 MDN/CDN 系统系统 通用部件通用部件 第第3方系统方系统 Report(报表报表)SQM&TMS IPTV 部件部件 FCC&RET OTT 部件部件 Log&backup Middleware 中心节点中心节点 统一媒体平台统一媒体平台 终端终端 家庭家庭网管网管 SNS Internet CRM 计费计费 广告平台广告平台 OSS 第第3方支方支付平台付平台 互联网电视平台全景 PRS MRF Portal EPG 界面界面 MDN/CDN Mgmt.公网宽带公网宽带 私网宽带私网宽带 Upgrade(升级服务器升级服务器)IPTV&OTT CA/DRM OTT头端头端 卫星卫星 IPTV 头端头端 IPTV VMX CA OTT VMX CA OTT CA Playready 边缘节点边缘节点 HMS CDN EPG 界面界面 用户界面用户界面 FCC&RET EPG供应商供应商 中间件中间件 搜索引擎搜索引擎 EDS ACS MM RRS 内容提供内容提供商平台商平台 IRD IRD 编码器编码器 编码器编码器 3G/LTE PC 浏览器 IOS系统客户端 Andriod系统客户端 IPTV/OTT STB HMS 3G/LTE OTT终端终端 TV App.31 互联网电视平台架构图 32 XX移动互联网电视项目集成方案 牌照商 机顶盒 UBSS CDN 华为互联网电视平台 银河 播控平台 MGMT EDS/EPG 机顶盒机顶盒 MDN CMS ACS 报表 点播内容注入 EPG服务 银河APK 华为 xx广电 xx移动 山东移动 CRM 鉴权接口/OPENAPI 营业厅开销户 直播源 CA 直播业务系统 xx省广电 直播平台 直播业务APK Launcher APK 认证APK 共享数据 认证接口/OPENAPI 单播直播 组播(不请求CDN)直播注入 媒体服务/HLS 转发开销户 保存UserTokent和EPG地址 读取UserTokent和EPG地址 读取UserID和MAC址 EPG服务 33 智能 推荐 EPG(IPTV)机顶盒（多个厂家）VSS（SDP）视频 平台(华为HVS)MTV/TV用户开户、销户、家庭/统一用户（主子账号）、产品和订购关系同步、MTV用户重置密码 视频业务 认证、鉴权 CRM渠道的TV开户/销户/订购、MTV用户订购、TV/MTV的停复机、家庭用户和成员绑定和解绑 视频内容管理 XMPP 媒体服务 终端管理 家庭账号 认证 鉴权 数据 中心 桌面下载 统一认证 APP渠道VIP/融合产品订购 能力开放平台（新大陆）福建移动CRM（新大陆）消息中心 TV牌照方 手机视频牌照方 牌照方 双认证双鉴权&EPG服务 内容产品点播&包月订购 家真平台 手机客户端APP APP MTV/手机家真用户注册 APP MTV/手机家真用户重置密码 APP升级检查 APP广告 短信验证码生成和验证 异常登录处理 手机XMPP注册、XMPP绑定和查询 流量查询和订购 流量包可订购产品查询 APP换肤（二期）海报角标（二期）APP数据上报（二期）MTV用户所在家庭的TV和家真用户查询（二期）MTV用户查询和订购/退订VIP产品/融合产品（二期）纯内容产品点播&包月订购（三期）昵称/个性化签名/头像提交和查询（二期）内容注入（C2接口）个性化数据 CDN Launcher 家庭账号 合作伙伴管理 内容计费 CP结算 产品管理与订购 融合营销 第三方支付 家真SDK V6 SDK（二期，HVS）视频播放器SDK 消息运营 APP 后台 华为 自注册 APP换肤 海报角标 APP广告 APP接口适配 APP升级 APP数据采集 家真业务能力 登录鉴权 个推SDK（个推）个推平台 消息推送（二期）消息推送（二期）MTV用户销户 MTV用户重置密码、MTV用户所在家庭的TV查询（二期）APP纯内容产品点播&包月订购（三期）短信下发接口、流量查询和订购、流量包可订购产品查询、MTV用户开户、用户状态查询、家真用户开户/开户失败通知、MTV用户查询/订购/退订VIP产品包/融合产品（二期）TV/手机家真用户开户、TV/手机家真用户销户、手机家真用户重置密码 TV家真用户开户和查询家真账号 XMPP账号注册和查询、和手机绑定关系查询和解绑 昵称、个性化签名提交和查询（二期）HVS登录 内容查询、播放 栏目查询 XMPP甩屏 验证TV账号及token认证 XMPP注册接口 社交（微博微信）分享 EPG（OTT）XMPP甩屏消息 甩屏消息 XMPP APK 启动并告知 XMPP账号 统一认证 TM APK 福建移动BOSS（新大陆）开户时产品订购 融合产品订购 流量查询和订购、流量包可订购产品查询、MTV用户开户、用户状态查询、家真用户开户/开户失败通知、MTV用户查询/订购/退订VIP产品包/融合产品（二期）短信下发UIDB（新大陆）短信下发 家真用户销户 家真IMS 号码回收 TV盒子内容产品点播&包月订购 纯内容产品点播&包月订购（从TV、APP来的）EPG/OTT APK（牌照商）TV家真APK 个人信息 福建移动三屏融合平台架构图 34 华为融合视频平台架构总图(V6)媒体能力中心 开放中心 安全控制 流量控制 接口引擎 消息路由 能力编排 能力集成框架 业务能力中心 内容套件 产品套件 用户套件 订购套件 消息套件 海报套件 个性化套件 鉴权套件 搜索引擎 数据与分析中心 用户洞察 数据分析统计 数据采集与同步 内容洞察 运营中心 用户管理 产品管理 合作管理 订单管理 计费管理 支付网关 营销管理 应用管理 内容中心 内容管理 内容编排 广告管理 内容审核 桌面管理 内容库 接口适配 合作伙伴服务 运营管理 资源管理 自注册套件 业务呈现 EPG门户 智能桌面 应用商城 手机APP 智能推荐&搜索 融合CDN 直播转发 DRM 源站服务器 转码器 F CC 内容分发 内容回源 媒体处理 媒体管理 流量分析 访问调度 家真服务 IaaS层 PaaS层 媒体能力中心 FusionSphere AWS 第三方私有云 IaaS Simulator 应用容器 微服务架构 数据服务 消息服务 应用生命周期管理 应用资源管理 运维中心 安装部署 故障管理 告警管理 运维分析 日志服务 体验度量 故障定界定位 终端管理 运维工具 IaaS管理 终端 机顶盒 手机 PAD SaaS层 开放中心 运营支撑 35 平台硬件 存储5500 E9000 RH2288 36 全新流化平台StreamXP 5100系列 StreamXP 5110 StreamXP 5100 存储和流媒体服务器一体机；4U高度；同时支持直播，回看，点播业务 超强计算能力Intel Sandy Bridge系列CPU；支持SAS/SATA盘；支持主流操作系统Linux；模块化设计，关键器件冗余设计，保证高可靠性；智能，专业技术，易管理、易维护；绿色，健康、节能，降低整体TCO；CDN硬件 37 CDN平台部署建议 内容源 业务管理 业务管理平台 互联网 内容管理 CDN 中心 省内容库 RR CDN 区域 区域缓存 CDN 边缘 边缘媒体服务 SLB STB PC 手机 PAD SLB SLB CDN边缘 CDN区域 CDN边缘 网管 CDN部署建议 内容发布：边缘节点存储100%直播和回看内容，40%点播内容，命中率90%。区域节点存储100%直播和回看内容，50%点播内容，命中率95%。中心节点存储100%内容，并且双份拷贝备份。一台服务器支持直播，回看，点播。38 CDN智能调度机制 1 2 3 4 5 多级智能调度 黑名单IP过滤功能 基于内容的调度策略 基于节点负载情况的用户服务调度策略 基于就近性的用户服务调度策略 智能调度 39 CDN智能缓存机制 MDN（中心节点）MDN（区域节点）MDN（区域节点）MDN（边缘节点）MDN（边缘节点）MDN（边缘节点）MDN（边缘节点）Managed Network Public Network 头端 内容 主动内容PUSH机制 按照地域PUSH 按照时间PUSH 按照带宽PUSH 即时PULL机制 高效的即时PULL算法 可灵活配置即时PULL的门限 定时PULL机制 用户定义凌晨定时PULL的时间 自动按照内容热度调整各POP内容分布 支持多级网络架构 匹配运营商网络，支持二级、三级架构以及混合组网 适配不同终端 同时支持Managed Network和Unmanaged Network 支持STB,PC,Mobile,Tablet Page 39 40 提纲 4 互联网电视概念 1 2 3 5 视频基础知识 互联网电视平台介绍 互联网电视终端介绍 运营商规范介绍 41 机顶盒总体结构 Page 41 42 机顶盒硬件架构 Page 42 外部接口外部接口 主芯片主芯片 包括包括CPU、GPU Flash存储存储 RAM内存内存 信号输入，指示灯信号输入，指示灯 43 Page 43 提供应用程序框架，每个应用程序可由模块构成：Activity Intent ContentProvider Service Android分为应用层、应用框架层、系统运行库层和linux内核层 硬件要求：英特尔 凌动 CE4100 处理器 G1使用的是ARM11和ARM9组成的双核CPU，主频达到了520MHz。Android桌面、UI等都工作在Java VM之上在T-Mobile G1达到了192MB容量 android 2.2系统应该600的主频就行，ROM512以上，RAM256 Android 3.0系统(Gingerbread)的最低硬件要求，只是建议配置1GHz处理器、512 MB内存。提供Divik虚拟机，支持CS应用 应用层主要基于Java开发，也提供Browser和Flash支持BS和富媒体。媒体库：基于PacketVideo/OpenCORE。支持多种媒体格式播放 显示管理器结合2D图形引擎（Skia Graphics Library)和3D引擎提供图形能力 Sqllite提供数据库能力 Webkit提供浏览器引擎能力 机顶盒软件架构 44 机顶盒参数 主芯片 ARM Cortex-A9，4核1.5Ghz 1G RAM/8G Flash GPU 4xMali450 GPU 解码能力 H.265,4K Wifi 802.11b/g/n,1x1,2.4G OS Android 4.4 业务 IPTV、OTT、HD视频通话、4k、H.265、云相册、大型3D游戏等 45 提纲 4 互联网电视概念 1 2 3 5 视频基础知识 互联网电视平台介绍 互联网电视终端介绍 运营商规范介绍 46 STB机顶盒业务管理平台EPG服务系统DRM系统增值业务平台IPTV 业务运营平台S3S4-TC4S1S2通信服务系统S5终端管理系统S6TS内容分发系统ISMA内容分发系统S4-I电信IPTV2.0规范 47 要点 实现了机顶盒与平台的解藕。明确了内容商与运营商的分工界面。实现了业务管理平台与业务能力平台的解藕。业务能力平台是一个整体，提供IPTV业务的三个核心服务能力：内容分发、媒体服务、EPG门户。联通家宽规范 48 移动规范 牌照方牌照方a a用户管理用户管理终端管理终端管理应用管理应用管理门户服务门户服务业务管理平台业务管理平台业务管理业务管理屏幕管理屏幕管理网管系统网管系统产品管理产品管理内容分发内容分发内容存储内容存储CDNCDN机顶盒机顶盒PBOSSPBOSS/RadiusRadius手机手机PCPC平板电脑平板电脑电视电视CMNETCMNET 牌照方牌照方b b.播控内容管理EPG/APK片库播控内容管理EPG/APK片库表示本期表示本期新建部分新建部分上海视频上海视频基地基地用户请求调度用户策略调度节点资源管理全局调度系统（GSLB）运营管理系统（OMS）业务管理系统（SOC）策略管理统计分析网络管理子系统（NOC）拓扑管理设备管理告警管理效能管理内容中心系统（CCS）内容注入内容存储内容删除内容管理内容处理内容分发本地调度(SLB)服务节点系统（SNS）内容分发内容处理内容缓存本地调度访问控制媒体服务CDN平台架构图内容视图管理谢谢！