IPTV電視智能化監(jiān)測監(jiān)播相關(guān)技術(shù)內(nèi)容

徐 冰

（甘肅省廣播電視局廣播電視監(jiān)測中心，甘肅 蘭州 730000）

1 IPTV電視及智能化監(jiān)測監(jiān)播概述

IPTV即交互式網(wǎng)絡(luò)電視，是一種利用寬帶網(wǎng)，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通信等技術(shù)于一體，向家庭用戶提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式服務(wù)的技術(shù)。IPTV的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括流媒體服務(wù)、節(jié)目采編、存儲及認(rèn)證計費等子系統(tǒng)，主要存儲及傳送的內(nèi)容是以MPEG-2/4標(biāo)準(zhǔn)為編碼核心的流媒體文件，基于IP網(wǎng)絡(luò)傳輸，通常要設(shè)置內(nèi)容分配服務(wù)節(jié)點，配置流媒體服務(wù)及存儲設(shè)備，用戶終端可以是IP機頂盒+電視機，也可以是PC機。IPTV可以利用有線電視網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，以家用電視機作為主要終端設(shè)備，通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來提供包括電視節(jié)目在內(nèi)的多種數(shù)字媒體服務(wù)。

智能化監(jiān)測監(jiān)播，能夠充分適配廣播、電視廣告播后的監(jiān)看、監(jiān)管業(yè)務(wù)。系統(tǒng)綜合采用音視頻模板比對、重復(fù)性片段檢測、語音識別等人工智能技術(shù)，實現(xiàn)對廣播電視頻道廣告內(nèi)容的智能化識別與分析，并結(jié)合廣告計劃播出單，及時發(fā)現(xiàn)并報告廣告漏播、錯播、多播、飄移等播出異常情況，以及含有疑似違規(guī)或禁播內(nèi)容的廣告節(jié)目。智能化監(jiān)測監(jiān)播系統(tǒng)能夠提供多格式、多維度的監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)，可輔助廣告投放商、廣播、電視臺播出部門以及廣告公司及時發(fā)現(xiàn)廣告播出過程中出現(xiàn)的播出異常情況，并可通過系統(tǒng)提供的完整的節(jié)目錄像進行實際播出效果取證，實現(xiàn)對廣告播出異常的分析和追蹤定責(zé)，有效加強對廣播電視廣告的播出管理以及對違法、違規(guī)廣告的及時預(yù)警。

2 IPTV電視智能化監(jiān)測監(jiān)播的相關(guān)技術(shù)

2.1 質(zhì)量監(jiān)測

質(zhì)量監(jiān)測，首先是內(nèi)容質(zhì)量審核，提供對直播、點播內(nèi)容的質(zhì)量審核能力，減少由于質(zhì)量問題而導(dǎo)致的客戶投訴，從而提升用戶體驗質(zhì)量。在碼率極高的時候，對質(zhì)量監(jiān)測的要求也隨之增高。除常規(guī)視頻信息外，內(nèi)容質(zhì)量審核可審核的內(nèi)容還包括黑場、靜幀、彩條、花屏、靜音、爆音、花屏及馬賽克等畫面層質(zhì)量故障以及是否缺集、錯集等[1]。

其次是平臺質(zhì)量監(jiān)測，采用主動和被動兩種方式對電視業(yè)務(wù)平臺的質(zhì)量進行檢測，保障電視業(yè)務(wù)平臺的業(yè)務(wù)可用性，可監(jiān)測包括內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（Content Delivery Network，CDN）、電子節(jié)目指南（Electrical Program Guide，EPG）、終端綜合管理系統(tǒng)（Integrated Terminal Management System，ITMS）、3A認(rèn)證等多種業(yè)務(wù)平臺。

再次，提供端到端的電視業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)測能力，對直播、點播、EPG分發(fā)網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點、機頂盒終端進行監(jiān)控，實現(xiàn)從節(jié)目源到終端的全流程業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)測，提高電視業(yè)務(wù)質(zhì)量劣化及時預(yù)警能力。

最后是終端監(jiān)測，提供機頂盒終端的品質(zhì)檢測能力，對機頂盒終端的功能、性能進行檢測，場景應(yīng)用于終端選型招標(biāo)測試、到貨抽檢、終端適配測試以及版本升級驗證測試等。

2.2 安全監(jiān)測

安全監(jiān)測主要分為兩個方向：一是內(nèi)容安全的審核，IPTV用戶可以上傳、分享內(nèi)容，雖然這些內(nèi)容并沒有形成數(shù)據(jù)傳輸，但智能化電視監(jiān)測監(jiān)播系統(tǒng)也會對這些內(nèi)容進行審核；二是內(nèi)容防篡改監(jiān)測，確保直播、點播、EPG內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)分發(fā)、傳輸過程中不被竄改，達(dá)到內(nèi)容安全可管可控的目的。

2.3 版權(quán)監(jiān)測

基于電視大屏領(lǐng)域，進行版權(quán)監(jiān)測的主要技術(shù)思路是：第一，獲取視頻流；第二，視頻流獲取之后，進行解碼，抽取圖片；第三，對圖片特征分析；第四，利用AI模型進行識別；最后集中輸出識別結(jié)果。這種智能化版權(quán)監(jiān)測能力，是基于對整個IPTV/OTT領(lǐng)域里建立的相關(guān)AI學(xué)習(xí)模型來完成的。如果要進行侵權(quán)檢測，只需要發(fā)起一個指令，就可以對全網(wǎng)進行侵權(quán)掃描。如果發(fā)現(xiàn)侵權(quán)，系統(tǒng)就會錄取證據(jù)，之后上傳到云端。

2.4 運營監(jiān)測

運營監(jiān)測可以提供內(nèi)容的運營監(jiān)測能力，包括熱點內(nèi)容的覆蓋分析。系統(tǒng)可以周期性快速采集到數(shù)據(jù)，支持對標(biāo)分析，提供對行業(yè)友商/異網(wǎng)運營商的內(nèi)容運營、資費信息等進行采集的能力，并提供可視化的大數(shù)據(jù)分析和展示能力。

3 IPTV電視智能化監(jiān)測監(jiān)播的技術(shù)實踐

哈勃系統(tǒng)是采用新興技術(shù)研發(fā)出的一套基于用戶終端的廣播電視視聽業(yè)務(wù)實時信號智能監(jiān)測監(jiān)播系統(tǒng)。系統(tǒng)的主要功能和技術(shù)架構(gòu)主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 全鏈路實時監(jiān)播

哈勃系統(tǒng)可通過部署在全國各地與電視機頂盒連接的遠(yuǎn)程終端，將信號采集、回傳到云平臺，實時了解各頻道電視信號上星和到達(dá)網(wǎng)絡(luò)端的播出畫面情況、頻道在全國各地直播覆蓋落地播出情況、位置順序、廣告及點播以及EPG推薦位等信息，從而協(xié)助客戶方建立大數(shù)據(jù)分析，監(jiān)測是否存在節(jié)目篡改、盜播、串播、畫面遮擋及疊加廣告等安全播出風(fēng)險，及時取證、處理對直播、點播內(nèi)容的侵權(quán)行為，實現(xiàn)了從源頭到用戶側(cè)的全鏈路智能安全監(jiān)播。對各電視臺來說，哈勃系統(tǒng)是進行有線網(wǎng)與新媒體覆蓋運營的有效工具[2]。

2021年10月，中央廣播電視總臺（以下簡稱央視）奧運頻道CCTV16開播，哈勃系統(tǒng)實時獲得了該頻道在全國主要網(wǎng)絡(luò)的實際上線時間、播出畫面及頻道號等內(nèi)容，大大縮短了驗收流程周期，提高了結(jié)果反饋效率。2021年6—7月歐洲杯期間，哈勃系統(tǒng)為央視體育頻道CCTV5提供直播信號監(jiān)測服務(wù)，監(jiān)測到全國十余個網(wǎng)絡(luò)公司在未經(jīng)授權(quán)的時段提供歐洲杯直播、回看和點播服務(wù)，為央視版權(quán)部門提供了實時視頻錄制和截圖等證據(jù)。2022年冬奧會期間，哈勃系統(tǒng)為央視轉(zhuǎn)播部門提供CCTV1、CCTV15以及CCTV16三個頻道的直播和點播信號監(jiān)測服務(wù)，共監(jiān)控到13個未授權(quán)使用直播信號的情況，為央視版權(quán)保護提供了強有力證據(jù)。

目前，哈勃系統(tǒng)已成功為央視奧運頻道、央視體育頻道以及各省級衛(wèi)視頻道等提供安全播出監(jiān)看、版權(quán)監(jiān)測等服務(wù)。

3.2 軟硬件結(jié)合解決方案

哈勃系統(tǒng)在科技、管理、應(yīng)用、產(chǎn)品等層面都做了創(chuàng)新性嘗試，尤其在基于用戶終端的技術(shù)研發(fā)方面，其跳出了傳統(tǒng)思路，給出了更具前瞻性的全新解決方案。

哈勃系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成。終端硬件設(shè)備包含流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊和紅外控制模塊。流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊使用P2P傳輸技術(shù)，通過信號轉(zhuǎn)化降低延時，提高傳輸效率。紅外控制模塊通過紅外控制器和命令轉(zhuǎn)換系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，完成頁面菜單操作或節(jié)目切換等功能。此外，整個硬件設(shè)備大小比大部分家用機頂盒還小，單個終端設(shè)備平均一天耗電不到0.2 kWh，真正實現(xiàn)了監(jiān)管的“綠色安全”。

軟件包含終端遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、流媒體管理系統(tǒng)兩大部分。終端遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理監(jiān)測點終端和監(jiān)測點信號控制。流媒體管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對終端設(shè)備傳回的音視頻信號進行錄制、處理。

軟硬件結(jié)合的優(yōu)勢在于，可以在廣泛分布于全國各地的遠(yuǎn)程終端基礎(chǔ)上，采取“非侵入式”理念，通過旁路鏡像采集音視頻信號；能在不影響監(jiān)測戶的情況下，將信號及時傳輸給監(jiān)看監(jiān)播中心平臺，實現(xiàn)高集成、低功耗遠(yuǎn)程控制，完成家用型輕量級部署，讓數(shù)據(jù)采集更貼近用戶的實際需求[3]。

3.3 全景式智能監(jiān)播

北京冬奧會期間，央視采用大小屏聯(lián)動的全媒體傳播體系，超高清直播為觀眾帶來極震撼的觀看體驗。這也對直播從信源、編解碼到傳播提出了更高要求[4]。哈勃系統(tǒng)利用高清及超高清信號編碼解碼技術(shù)，使編碼后的數(shù)據(jù)流只有原來1/4大小，解決了數(shù)據(jù)回傳對終端用戶可能產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)影響，提升了穩(wěn)定性、安全性及時效性，解決了內(nèi)容側(cè)超高清數(shù)據(jù)回傳的技術(shù)難點。

在監(jiān)看終端方面，哈勃系統(tǒng)廣泛支持PC、手機客戶端與指揮中心的展示和操作；在接入方面，也支持有線、WiFi多種網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，保證客戶可隨時隨地對節(jié)目進行監(jiān)看監(jiān)播、對各業(yè)務(wù)下發(fā)進行驗證等，讓操作更便捷，適用場景更多樣[5]。

數(shù)據(jù)分析方面，建立在超高清信號基礎(chǔ)上，哈勃系統(tǒng)綜合云計算、大數(shù)據(jù)、視頻融合等技術(shù)，自主研發(fā)AI smart model算法，對直播、點播內(nèi)容進行逐幀比對，建立數(shù)據(jù)分析機制。當(dāng)出現(xiàn)播出或版權(quán)問題時，系統(tǒng)可發(fā)出警報或自動錄制視頻保存證據(jù)。

同時，系統(tǒng)還能對平臺收集的海量播出數(shù)據(jù)包括流量、廣告等，進行可視化展示；幫助客戶對運營狀態(tài)進行整體感知、態(tài)勢預(yù)測、全局監(jiān)控和協(xié)同處置，實現(xiàn)“一圖全面感知、一鍵可知全局、一體運行聯(lián)動”。

4 結(jié) 語

伴隨互聯(lián)網(wǎng)與電視技術(shù)的結(jié)合以及智能化科技產(chǎn)品在電視領(lǐng)域的發(fā)展運用，各種廣播電視設(shè)備不斷發(fā)展、創(chuàng)新，提高了現(xiàn)代電視高清化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展水平和服務(wù)質(zhì)量。IPTV能夠有效催生、促進三網(wǎng)資源與業(yè)務(wù)的融合、創(chuàng)造新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境與新的價值、促進有效的多核心協(xié)同監(jiān)管機制運作。智能化監(jiān)測監(jiān)播技術(shù)，也成為匹配IPTV網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展的重要技術(shù)條件。為此，相關(guān)主體要有效利用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)和智能化技術(shù)資源，不斷推進電視監(jiān)測監(jiān)播向自動化、智能化方向發(fā)展。