3G數字娛樂服務平臺的設計與實現

摘 要：本文著眼于3G網絡技術在數字媒體業務的應用，重點分析了3G網絡技術與流媒體業務管理系統的概念，研發和推行3G數字娛樂服務平臺能夠為使用者提供完善、高效的3G體驗，完美體現3G時代強勢內涵。飛速發展的無線通信網絡，為我們帶來了一個新的服務平臺，即以3G網絡為中心，整合ICP資源，為最終用戶提供定制化個性服務，實現集影音娛樂、財經信息、游戲資訊、用戶社區、充值平臺和輔助工具于一體的綜合性服務平臺。既具有娛樂資訊平臺的信息提供功能，又具備SNS平臺的交流功能，同時也能夠兼顧用戶終端的服務提供，是具有強大技術領先優勢的全方位服務平臺。因此，對3G數字娛樂服務平臺的研究具有很重要的實用意義。

關鍵詞：3G； 數字娛樂； 流媒體

中圖分類號：F626 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2011）3-173-003

一、平臺概述

所謂3G，全稱為3rd Generation，中文含義就是指第三代數字移動通信技術。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。

3G業務的需求一方面在于終端用戶的需求，如用戶需要更強的娛樂性、更有效的交互性等，即3G業務是要滿足用戶個性化的需求；另一方面由于運營商的一些轉型、產業鏈的延伸等也為3G業務帶來了市場。可以說3G網絡是個“三高網絡”，即高質量、高效益、高起點的網絡。

隨著3G市場的啟動，3G用戶得到突飛猛進的發展，用戶的飛速增長涌現了對3G業務的大量需求，視頻點播VOD、網上教育、網上購物等大量3G業務應運而生，出現了大量以提供和運營3G業務為主體業務的ICP、ISP。以數字娛樂服務為主的流媒體業務成為了互聯網增值業務中最重要的服務之一，獲得了廣大用戶的喜愛，是目前3G網絡上最具發展潛力、最具盈利前景的3G應用之一。

3G數字娛樂服務平臺是一個集影音娛樂、財經信息、游戲資訊、用戶社區、充值平臺和輔助工具于一體的綜合性服務平臺，既具有娛樂資訊平臺的信息提供功能，又具備SNS平臺的交流功能，同時也能夠兼顧用戶終端的服務提供，是具有強大技術領先優勢的全方位服務平臺。

平臺以3G網絡為中心，整合ICP資源，為最終用戶提供定制化個性服務，實現界面、平臺、服務、標準和質量的統一性，并具備較強的并發處理能力、良好的擴展性、統一的業務流程和多樣的顯示風格，采用統一接口、統一協議和統一數據結構，提供從業務推廣策劃、網絡及資源平臺的設計、業務受理開通、運營支撐到費用結算的全程高效“一體式”服務。

該平臺的設計適用于當前3G業務發展情況，并使電信運營商公司可自主增加多種多樣的網絡應用和進行系統擴展，它不僅滿足3G的業務發展模式，而且隨時支持新增業務和需求變化。

二、平臺重點解決的問題

1.通過不斷開發適合我省乃至全國不同客戶特征的應用平臺，提高消費者IT使用的效率、方便性、滿意度，降低IT浪費的程度，降低微軟操作系統對人機界面之間技術和行為壟斷的程度，拉動計算機（筆記本）及移動通信消費和相關產業鏈的發展；

2.拉動創意產業的發展，如動漫、音樂、游戲、軟件的人才需求，帶動就業，緩解社會壓力；

３.通過與運營商合作，以收費的方式提供服務，首先堅持正版的做法，為江蘇的動漫等創意產業的發展打下基礎，并起到傳播知識產權保護的作用。

三、平臺設計目標

建設一個集中的數字娛樂類SP接入及播控平臺，用以實現對接入數字娛樂類SP的接入管理及播控平臺的業務需求，實現對接入數字娛樂服務平臺SP用戶的統一認證、統一計費和統一管理。整個平臺將實現對SP的接入與管理、并向用戶提供個性化的豐富的數字娛樂服務。

1．建立一個可管理、可收費、可運營的3G網絡的流媒體播放系統，實現TD-SCDMA流媒體資源的共享、發布、管理和結算，并提供相應的業務計費模塊接口，實現流媒體類業務的統一管理。

2．流媒體業務承載網，通過系統擴容，支持20000點播以上并發流(500kb/s)；

3．系統提供對注冊用戶的管理，以滿足未來的業務發展需求；

4．完善可靠的系統安全性和業務安全性，包括網絡安全、應用安全、數據安全、消費與支付安全、防盜鏈等。

四、平臺技術實施

1．總體方案設計

1.1系統設計原則。系統設計必須既適應當前應用考慮，又要面向未來的發展需求。方案設計時，遵循以下原則：

①實用性和先進性。系統的模型設計、軟件結構以及軟硬件平臺都應采用當前主流的技術。使整個系統在一段時期內保持技術的先進，并具有良好的發展潛力，以適應未來業務的發展和技術升級需要。

②安全可靠性。為保證將來的業務應用，網絡必須具有高可靠性。要對網絡結構、網絡設備、服務器設備等各個方面進行高可靠性的設計和建設。在采用硬件備份、冗余等可靠性技術的基礎上，采用相關的軟件技術，提供較強的管理機制、控制手段、事故監控和網絡安全保密等技術措施，提高網絡系統的安全可靠性。系統要有較強的容錯容災能力，要有完善的系統恢復和安全機制。系統設計需充分考慮平臺運行的安全性，具有抵御外部攻擊及病毒侵入的能力。

③靈活性與可擴展性。網絡系統是一個不斷發展的系統，所以它必須具有良好的擴展性。能夠根據未來寬帶業務的不斷深入發展的需要，方便地擴展網絡覆蓋范圍、降低新興城區的覆蓋難度，擴大網絡容量和提高網絡各層次節點的功能。

④開放性/互連性。采用分布式開放結構，充分考慮與其它系統的接口，并提供相應的API。使系統具備與多種協議計算機通信網絡互連互通的特性，確保網絡系統基礎設施的作用可以充分發揮。在結構上真正實現開放，基于國際開放式標準，包括各種廣域網、局域網、計算機及數據庫協議。

⑤經濟性/投資保護。系統設計要充分考慮利用現有的設備資源。應以較高的性能價格比構建網絡系統，使資金的產出投入比達到最大值。能以較低的成本、較少的人員投入來維持系統運轉，提供高效能與高效益。盡可能保留并延長已有系統的投資，充分利用以往在資金與技術方面的投入。

1.2系統描述。

①系統功能說明。流媒體業務管理系統，主要包括媒體資產系統（MEDIA）以及增值業務管理系統(VAS)。

2．關鍵業務支持及業務流程

2.1 SP業務承載合作業務模式。3G數字娛樂服務平臺提供對SP的管理功能，SP的內容可在流媒體平臺的服務門戶上進行展現，用戶可通過服務門戶使用SP的內容，流媒體業務管理系統對用戶進行認證授權、計費，并和相關帳務系統接口，利用TD-SCDMA運營商現有的收費渠道進行收費，實現對SP業務的代收費，完成收費后，系統根據用戶使用SP業務的情況和SP進行結算。

2.2自營業務模式。3G數字娛樂服務平臺同時又是TD-SCDMA運營商相關自營業務的承載平臺，可以承載的自營業務包括教育、全球眼等。由相關的平臺如教育管理平臺提供直播或點播形式的內容源，并提供相關業務的管理功能，CDN網絡作為音頻、視頻內容的承載網絡，實現對內容的管理和分發，為用戶提供就近服務。為簡單起見，可以將自營業務中的XX省3G網絡當作CP處理。

3．流媒體業務管理系統

流媒體業務管理系統提供對流媒體業務的管理功能，包括內容管理、統計報表等功能，幫助運營商順利實現流媒體業務生成和業務的運營。

3.1內容管理（media）。內容管理包括以下功能：

①媒體資產管理。媒體資產管理（AMS）是整個流媒體系統的入口，其主要的功能就是從不同的數據源獲取數據，并存儲在物理設備中。AMS中的節目都是以文件的方式進行存儲的，AMS只對這些文件以及相關的屬性進行管理，它并不考慮如何利用這些文件來為最終用戶提供服務。

3G數字娛樂服務平臺的AMS具有如下特點：

支持一個影片資源同時具有多種格式、多種碼流的版本，如WMV 450K版本、MPEG-4 1200K版本等。一套系統中可以管理多個片庫，能夠為每個CP/SP分配獨立的片庫。能夠管理多達100T的片庫內容。專門有一個文件交換區來與外界（比如節目編碼制作系統、錄播系統）交換影片文件，并且可以采用文件共享、FTP等任意的訪問方式，最大程度的保證了片庫的安全性。提供基于Web Service的API接口。

②內容編排管理。內容編排管理是對內容進行集中管理，對內容的組織形式進行編排，形成各種頻道或欄目，通過頁面模板對頁面格式進行定制，內容按照編排個模板格式在EPG頁面上發布，由EPG提供對最終用戶的流媒體頁面展示功能，內容編排管理還提供對內容的生命周期管理功能，提供內容的上線、下線功能。

3G數字娛樂服務平臺的CMS具有如下特點：

多站點同時支持，最大程度滿足業務需求。不同站點的編排共享，簡單方便，實現新站點發布。直播編排，簡單方便提供直播。

3.2業務管理（Vas）。

3.3統計報表。

①統計功能。可按照自定義時間段統計各種數據；根據特定用戶的基本資料和點播分析報表，能夠統計特定用戶在某個時間段的點播規律、用戶點播次數、用戶點播的具體節目等，按照性別、年齡、學歷和職業因素分析用戶點播習慣、用戶類別的點播分布等；對所有節目的收視率進行統計，包括對點播次數、點播時間、點播區域、點播用戶等的統計；并自動制定排行榜，自動發布到用戶界面上；對廣告的統計，包括對廣告點播次數、廣告點播時間、廣告點播區域等的統計；提供實時的用戶訪問統計；支持對其他用戶需要的信息的統計、歸納、分析；（根據實際用戶的需要開發）

②報表功能。

系統可以提供如下標準報表：

3.4系統接口

①SP應用接口。

SP接入概述。當前，SP的種類繁多，不斷發展，增值應用系統的技術架構、技術特點、實現原理、系統接口各有不同，因此，建設流媒體業務管理系統就必須充分考慮各SP系統之間的差異，屏蔽各種應用系統間的不同，使它們通過統一的接口與流媒體業務管理系統互聯在一起，并提供多種SP的接入手段。實現對SP的統一管理，就必須在SP系統中添加管理接口，使SP系統通過管理接口與流媒體業務管理系統有機地結合起來，共同完成對SP的統一管理、統一認證和統一計費。這些接口主要包括認證接口、授權接口、計費接口等。

SP接入方式。Web Based SP接入方案。基于Web Based的SP接入系統通過WebPro接入組件，它是集成到SP服務端的組件，實現授權、計費等功能。

與SP接口說明。統一認證接口。是WebPro提供的接口，給SP Server調用，用來驗證用戶是否已經登錄過。

用戶驗證接口。是WEbPro提供的接口，給客戶端調用，用來提示用戶進行登錄，并驗證流媒體業務管理系統用戶和付費帳戶正確性。

代收費授權接口。是WebPro提供的接口，給SP Server調用，用來驗證用戶是否有使用服務的權限，這里主要是檢驗本次消費是否會超過消費限額。

代計費授權接口。是WebPro提供的接口，給SP Server調用，用來驗證用戶是否有使用服務的權限，這里主要是檢驗本次消費是否會超過消費限額。

SP接口實現。雖然寬帶增值應用多種多樣，但應用服務支撐平臺提供針對各種應用的管理接口，使增值應用不必做大的二次開發，只需調用管理接口，就可以無縫集成到流媒體業務管理系統中。目前3G數字娛樂服務平臺針對各種SP系統的WebPro接入組件，它是集成到SP服務端的組件，3G數字娛樂服務平臺提供的各種組件包括：

針對IIS+ASP技術架構的系統采用COM技術的WebPro接入組件。針對JSP技術架構的系統采用JAVA技術的WebPro接入組件。針對UNIX技術架構的系統采用C語言開發的WebPro接入組件。

SP只需對自己的應用系統按照弘輝提供的樣例代碼進行簡單改造，安裝接入組件，并進行組件接口調用就可以接入到流媒體業務管理系統中；WebPro接入組件及其方法以及函數來實現認證授權計費等功能。

②帳務系統接口。系統提供與帳務系統的接口，包括賬單接口、銷賬接口、預凍結接口，支持系統提供賬單，由計費帳務系統完成計費帳務處理，然后將帳務信息返回給流媒體業務管理系統的業務流程。系統提供詳細的原始計費數據，并提供計費數據采集接口。

帳單接口。流媒體業務管理系統于結帳月的月末上傳一份本結帳月的確認帳單，帳單中包括了用戶的標志、用戶寬帶帳號、該用戶在此結帳月消費的金額，流媒體業務管理系統上傳的數據遵從既定的格式和上傳方式。

普通注冊用戶日清單接收接口。用于接收普通注冊用戶的清單數據，以支持地市級結算。中心系統每日定期將清單文件ftp到指定的目錄下，由計費帳務系統獲取清單文件。

賬號屬性查詢接口。用于互聯星空全國中心查詢與賬號有關的信息，通過與帳務系統接口獲取賬號屬性信息后返回給中心平臺。

銷帳接口。地市整理銷賬文件，上傳至流媒體業務管理系統，由流媒體業務管理系統對用戶的總帳進行銷賬。

③寬帶認證計費系統接口

系統實現和寬帶認證計費系統的接口，從寬帶認證計費系統獲取用戶的在線IP、賬號、密碼及綁定信息等必要的認證信息。

五、平臺技術特點

完善的數字媒體業務管理功能，提供流媒體的內容管理、業務管理等管理功能，實現對服務器設備、多媒體文件、數字娛樂業務的集中統一管理，使得3G數字娛樂服務平臺成為一個可管理、可獨立運營的綜合媒體服務平臺。平臺通過業務管理系統，實現了對SP的統一管理，內容管理功能提供對內容的統一管理、編排和動態發布功能，平臺提供統一的產品定價、營銷和收費渠道，極大地促進了數字媒體業務的發展，也為擴展網絡教育、網絡游戲等業務提供了基礎。

系統支持多層體系架構的靈活組網，可以實現多級的負載均衡和多級的內容分發體系，支持大并發用戶，增強系統的可擴展性。通過基于MMS、RTSP、HTTP等的應用層協議重定向技術實現全局和本地負載均衡，實現多種靈活的內容路由策略；提供各種靈活的內容分發策略，支持內容的主動推送和被動緩存，充分保證邊緣節點的內容命中率和內容新鮮度。

全局負載均衡和本地負載均衡機制，提供兩級調度功能：平臺采用應用層重定向技術，通過CDN組件提供全局-負載均衡和本地負載均衡功能，進行全局內容路由，并實現多級內容調度，將用戶訪問導向到最佳節點，提高平臺的命中率和服務能力。

全局內容自動分發和調度功能：具備智能的內容全局自動分發、調度功能，提供多種策略實現內容的自動更新，保證邊緣節點具備最高的命中率。

單設備多流媒體格式支持的能力為將來業務的擴展提供支持：在一臺硬件設備上安裝3G數字娛樂服務平臺軟件和License就可以支持WMV/REAL/MPEG4/H.264/AVS等多種格式，無需重新對平臺安裝及調整，硬件設備不需更換，并可擴展數字媒體引擎軟件，便于支持IPTV、3G等業務。

支持靈活的業務合作模式，支持多ICP內容的管理、播放和分發服務，支持VCDN的設置，支持對ICP的資源租用服務，通過簡單方便的接口將多個ICP引入到CDN體系中，統一由CDN平臺為用戶提供服務，并實現統一的認證、計費和管理。支持CP、SP、地市等多種合作模式。

擴展性好，平臺未來支持多層體系架構的靈活組網，可以實現多級的負載均衡和多級的內容分發體系，支持大并發用戶，增強平臺的可擴展性。