山東大眾網多屏發布平臺的設計與構建

劉彬

（大眾報業集團 信息技術部，山東 濟南 250014）

山東大眾網多屏發布平臺的設計與構建

劉彬

（大眾報業集團 信息技術部，山東 濟南 250014）

以山東大眾網為例，針對網站CMS與媒資系統應用的現狀，介紹多屏發布平臺的設計思路、總體架構分析和平臺的開發與部署技術，并詳細介紹該平臺核心功能的實現，包括收錄、轉碼、播放管理控制、廣告管理、內容分發子系統以及平臺與媒資系統、CMS的對接，最后對下一步工作進行簡單探討。

三網融合；多屏發布；視頻管理系統

面臨“三網融合”帶來的新機遇、新挑戰，山東大眾網在加強新媒體領域的輿論引導力的同時，力求盡早完成戰略轉型，將網站的內容生產、分發、運營實現由單一渠道、單一終端向多渠道、多終端轉變，非常有必要建設一個面向多屏、多終端的統一發布平臺，同時將網站目前各自為戰的兩大核心應用系統，TRS圖文內容發布系統（下簡稱CMS）和新奧特媒資管理系統進行無縫整合，并形成一個全媒體的內容基礎支撐平臺和自動化管理平臺。

1 總體設計

1.1 設計思路

大眾網多屏發布平臺應能夠實現各種媒體內容的匯聚、剪輯、管理和發布的功能，其專門面向新媒體的采制播進行構建，同時承擔著用戶對網絡音視頻內容的請求服務，支持網絡音視頻的直播、點播、輪播、時移等各項業務。通過分析網站日常的工作，整個發布平臺的業務流程大體分為3個階段：內容生產、VMS流媒體處理與播控、CMS內容發布，平臺向前與后期制編網的內容服務平臺系統進行對接，接收媒資系統推送過來的成品內容，向后與CMS及CDN進行對接，負責提供網絡音視頻內容服務。

1.2 總體架構

該平臺由內容匯聚、內容加工、內容發布和內容管理4大模塊構成，平臺總體架構如圖1所示。內容匯聚模塊主要實現新媒體音視頻素材或成品的上載、收錄與接收等功能，并且實現直播信號源在發布平臺中的注冊；內容加工模塊對需要進行處理的點播素材進行拆條、合并、水印疊加、臺標疊加與特效處理等操作；內容管理模塊是整個平臺的功能核心，主要對各種直播源和點播成品進行管理，并且可以根據發布對象平臺的要求進行成品打包與產品打包管理，實現內容發布的自動化轉碼、自動化編目與自動化推送，同時內容管理可以實現輪播節目與虛擬直播的編排；內容發布模塊負責將成品節目、產品包、直播流等按照發布對象的要求進行發布編目與轉碼，并將產品內容推送到發布對象指定的系統中。

圖1 平臺總體架構

2 開發與部署

開發技術方面，平臺采用FLEX[1]框架開發：作為一個高效、免費的開源框架，利用Adobe Flash Player和Adobe AIR進行跨瀏覽器、桌面和操作系統而實現一致的部署；富互聯網應用程序可以將桌面應用程序的交互式用戶體驗與傳統的Web應用的部署靈活性和成本分析進行有機結合，通過提供可承載已編譯客戶端應用程序的運行環境，具有極佳的網上用戶體驗效果，是一種安全、可升級、具有良好適應性的新的面向服務模型。

硬件配置上，部署了Web服務器、流媒體服務器、轉碼服務器、數據庫服務器、網絡存儲、網絡交換機和網絡安全設備等。Web服務器實現B/S應用，負責支撐操作頁面的顯示和整體流程的實現；流媒體服務器負責向廣域網中提供視頻流媒體服務，實現視頻的編輯功能；數據庫服務器為整個系統的核心設備，系統中元數據、人員信息記錄和系統配置信息的存儲；轉碼服務器提供素材轉碼和碎片化服務；網絡存儲SAN負責系統元數據和音視頻文件、圖片和文字信息等存儲。

3 核心功能實現

3.1 收錄子系統

作為平臺內容匯聚模塊的核心，收錄子系統負責完成ASI、SDI、AV和IP信號的節目收錄，可同時具備對5個頻道節目進行無人值機狀態下的節目收錄，并實現邊收錄邊編輯和自動切片等功能，主要包含頻道管理、EPG管理、任務監控、節點監控、用戶管理等，收錄子系統如圖2所示。系統管理員在網管功能中進行信號源、收錄設備、收錄參數、收錄權限等參數設置，并在收錄集中控制終端添加手動、自動或周期收錄任務；后臺對添加的任務進行調度，將任務分發給對應的收錄服務器，針對TS-IP信號或者流媒體信號調度相應的TS通道、流媒體通道或者IP編碼器進行采集。為保證數據安全性和高效性，收錄任務元數據信息先入到輕量級的MySQL數據庫，完成第一次入庫，對應的物理媒體文件則先暫存在服務器硬盤上，再由系統遷移服務器把文件從收錄服務器遷移至NAS存儲中，收錄過程中素材可拖拽至快編軟件進行邊采邊編的操作，分段素材遷移完畢后元數據信息第二次入庫，完成一個完整的收錄任務。

圖2 收錄子系統

收錄子系統采用媒體文件條帶拼接及離散數據存儲技術，實現了對素材并發收錄、高速轉碼、存儲與遷移，具備多格式高清的實時轉碼收錄、多層標清壓縮格式的實時轉碼收錄能力；5個收錄通道的調度采用分布式智能調度算法，根據實際應用場景對任務進行優先級排序，并由設定的規則對集群收錄設備進行調度，提高了通道的收錄利用率；調度服務器采用主備熱備技術進行了冗余保護，同時利用智能調度算法，保證了故障通道能無縫的切換到正常的通道中，保證了節目可以完整無漏地收錄，確保收錄節目的完整性。

3.2 內容管理模塊

此模塊主要負責管理在線視音頻資源并提供多業務平臺的視頻融合播放業務，由成品管理、片頭片尾管理、直播點播與輪播管理等功能組成，支持多碼率素材管理、多碼率視頻直播、視頻水印臺標設置、播放代碼靈活調用和播放器模版DIY，并提供內置視頻廣告投放功能，支持多屏終端的跨屏廣告發布及統計。

3.2.1 轉碼子系統

系統轉碼采用動態碼率自適應技術和一次編輯多碼率同時輸出的策略，將視頻轉成適合PC、IOS、Android系統觀看所需要的flv、MP4等格式，可提供標清、高清、超高清3種清晰度的4∶3及16∶9幅面以對應不同發布平臺，使得用戶能獲得無抖動的平滑視頻播放體驗，等待時間短，并節省帶寬資源。

轉碼系統工作時對CPU資源要求比較高，為提高轉碼效率和系統安全性，除了轉碼服務器采用集群方式外，系統通過一個轉碼調度子模塊來完成獲取轉碼參數、素材地址、輸出地址，此子模塊按照需求設定的轉碼格式、碼流屬性、畫面尺寸、音頻屬性等，向轉碼服務器分配任務，同時監視任務完成狀態等工作，并將重要操作日志記錄到數據庫。調度子模塊支持對任務設置優先級，并可對優先級進行管理，高優先級的任務保證其系統資源的使用，并能快速高效地完成此轉碼任務；任務分配支持手動和自動模式，使轉碼服務器按優先級順序自動獲取轉碼任務，并鎖定該任務以防止其他服務器處理。

3.2.2 播放管理控制子系統

系統提供常規的直播、點播、輪播等管理控制功能。

1）針對直播類節目，各種信號源（有線電視播出信號、演播室直播信號、衛星直播車或3G直播系統回傳信號）通過直播編碼器實時編碼為直播流，播放管理控制子系統將直播流進行轉發，負載均衡設備可以根據外網多并發訪問的需求將請求適當的分配給具體的流媒體播放服務器，互聯網用戶和移動互聯網用戶通過主頁直播頻道頁面收看直播節目。

2）點播類節目如圖3所示，用戶通過瀏覽器或智能手機訪問，選取感興趣的內容進行點播，VMS根據點播請求和在線視頻數據庫的注冊信息，通知相應的流媒體服務器找到點播文件并開始播放，點播視頻流媒體通過傳輸網絡到達用戶端播放器，播放器緩存流媒體數據，到達門限后開始呈現節目。

圖3 節目點播流程

3）輪播管理與點播功能類似，通過節目單將點播文件或直播內容組合在一起，形成一個新媒體的“頻道”，按照不同時間來定義不同的節目單來對輪播內容進行更改，以實現不同時段中熱點節目的輪詢播出。

3.2.3 廣告管理子系統

廣告管理子系統實現對視頻播放過程中的片頭、片尾、暫停和下標廣告進行管理，支持圖片、文字、富媒體、視頻等多種格式，能根據訪問IP將不同的廣告定向到特定的地理區域，以及按不同的計費模式（CPD、CPM、CPC等）計費，對各個廣告位和網站頻道的精確點擊（展現）提供多種統計功能，以供決策使用。

系統由資源管理、訂單管理、直播流、統計功能組成，其中資源管理模塊包括對客戶信息、廣告素材、視頻廣告位、頁面廣告位、模板的管理，訂單管理模塊包括添加訂單、訂單審核、訂單查詢、訂單投放、訂單發布功能，直播流廣告模塊包括廣告位、訂單管理、報表管理等功能。廣告管理子系統力求提供高度靈活、高性能、多功能的廣告投放機制，從廣告播放到定向、后期報表，智能的系統設計將網站媒體資源的廣告效果最優化，有效地增加網站的廣告收益。

3.3 內容發布模塊

節目內容發布模塊具備自動向門戶網站、手機電視、移動電視、網絡電視等新媒體業務平臺發布節目的功能，提供適應與新媒體特點的發布管理控制，通過預留的標準Web Services API接口和HTTP、XML等技術供第三方系統調用，可靈活地與異構的CMS系統、媒資管理系統對接。大眾網具體應用中，由媒資系統等生產平臺推送過來的圖文、視音頻內容等信息依據VMS的標準發布流程進入到發布平臺，將視音頻、圖片、文字在CMS的編輯排版后生成的靜態頁面發布到門戶以完成互聯網及移動互聯網訪問。

3.3.1 內容分發子系統

內容分發子系統對外提供統一的檢索、瀏覽、發布窗口，此系統支持完整節目或者節目片斷的發布，對設定權限的節目支持審批流程，外部系統經授權后可通過瀏覽器檢索、瀏覽相應的節目內容，系統如圖4所示，分發子系統為各其他異構系統提供Web Service、消息隊列等節目素材的出口，根據目標系統的需要進行轉碼、技審等，將需要的內容格式通過主動推送和檢索下載兩種方式進行發布，系統支持任務的添加、刪除、查詢、流程配置功能，并提供界面對各發布任務的狀態進行監控和統計。

圖4 內容分發子系統

針對所有成品對象、直播對象還是輪播對象，發布系統會根據配置的發布策略將相關的對象發給各個目標系統，包括發布包管理、業務模型管理、發布模板管理三大發布功能。

1）發布包管理：將相關聯的內容發布到指定地址中，目標地址采用兩種方式實現，一種是推送地址方式，即元數據文件和實體物理文件的推送地址，另一種是服務地址方式，即元數據的接收地址，系統將實體物理文件發布到推送地址中，而元數據信息向服務地址進行注冊。

2）業務模型管理：依附于發布包方式，對于同時訂閱了多個發布包內容的某個目標系統，通過業務模型推送方式，將符合業務模型中的任意一個發布包包含條件的內容推送到該業務模型下，其發布內容的推送地址優先選擇業務模型中注冊的地址，或向包含該內容目錄的發布包中的注冊地址進行發布。

3）發布模板管理：即發布包的基礎，包含了發布內容的轉碼信息，即當發布的動作被觸發后系統會按照模板對內容進行轉碼，以保證發布的內容同目標平臺相匹配，由于發布子系統中的各個子模塊相互依存，并且直接同成品目錄向綁定，因此該系統可以實現審核完成內容的自動轉碼發布，大大提高了媒體內容的發布效率。

內容分發子系統支持多種發布形態，具備多樣化的發布能力，并能解決與媒體業務配套的播出系統之間的接口問題，按照CableLabs?Asset Distribution Interface 2.0定義的接口規范進行數據調度，實現各類發布形式之間相互聯動和無縫連接，系統通過一次制作多次發布的形式充分發揮內容資源優勢，提高內容的復用效率。

3.3.2 平臺與媒資系統、CMS的對接

如圖5所示，媒資管理系統等內容生產平臺將成品文件的元數據封裝成XML文件，與成品的媒體文件一起推送到共享存儲區中，VMS系統實時掃描，發現提交過來的內容后會直接掃描入庫，其中XML元數據信息寫入MySQL數據庫，實體視頻文件經轉碼抽出音頻后直接注入到流媒體視頻服務器中。

而同CMS的對接，需要將VMS發布的播放地址和其他元數據信息封裝成XML文件來完成視音頻元數據與播放地址信息的交互，其中播放地址嵌入到CMS頁面中作為播放源，而實際的播放服務則由VMS來提供[2-3]。

圖5 與媒資系統的對接

4 下一步工作

平臺建設完成后，技術層面上解決了大眾網原CMS與媒資系統之間各自為戰的問題，避免了信息孤島的產生，初步應用效果良好。“三網融合”大潮流下，傳媒也一直在探索新聞網站及網臺的運營方式，但迄今為止并沒有完全相同的發展模式，大眾網近幾年的網站建設緊緊圍繞“用戶體驗”、“內容為王”和“擴大營收”大做文章，有關節目生產管理、媒體價值核算與版權管理、廣告與運營管理等功能，仍是這個平臺下一步需要繼續改進和完善的內容。

[1] AdobeFlex4.6[EB/OL].[2014-11-20].http：//help.adobe.com/zh_CN/ flex/mobileapps/index.html.

[2] 秦濤.構建面向多屏融合的媒資管理系統[J].電視技術，2013，37（2）：83-87.

[3] 徐志斌.安徽廣播電視臺高清媒體資產管理系統[J].電視技術，2014，38（4）：71-73.

責任編輯：時 雯

Design and Construction of Multi-screen Release Platform for Shandong Dazhong Website

LIU Bin
（IT Dept.，Shandong Dazhong News Group，Jinan 250014，China）

On the present situation of the system application for CMS and MAM，the design ideas，overall architecture analysis and technology of development and deployment are introduced，taking Shandong Dazhong website for an example.The realization of the core function for the platform is introduced in detail，including collection，transcoding，play control，advertising management and content distribution sub-system，and the docking between platform and CMS，MAM.The next step of the work is discussed at last.

triple play；multi-screen release；VMS

TN948

B

10.16280/j.videoe.2015.08.020

2014-12-08

【本文獻信息】劉彬.山東大眾網多屏發布平臺的設計與構建[J].電視技術，2015，39（8）.