基于EPG 信息比對的IPTV 監管系統設計與實現

楊 琳

（山東省廣播電視監測中心，山東 濟南 250013）

0 引 言

當前，大眾對文化娛樂的需求愈發高漲。向用戶精準地推送其喜愛的合規節目，滿足其強烈的文化娛樂需求，是新時期廣播電視節目面臨的重要工作[1]。然而，伴隨媒體內容庫數量的不斷攀升，用戶難以精準地獲取自己喜愛的視頻節目。因此，需要采用互聯網電視（Internet Protocol Television，IPTV）平臺的電子節目指南（Electrical Program Guide，EPG）推薦系統來幫助用戶獲取到喜愛的視頻節目[2]。截至2022 年末，IPTV 用戶總數已超過3.8 億戶，2022 年全年凈增用戶數量3 192 萬戶[3]。國家廣播電視總局為了推動IPTV 產業合法和規劃，陸續發布了《關于三網融合試點地區IPTV 集成播控平臺建設有關問題的通知》（2010 年）《關于當前階段IPTV 集成播控平臺建設管理有關問題的通知》（2015 年）《IPTV 集成播控平臺與傳輸系統用戶“雙認證、雙計費”接口規范》（2021 年）《國家廣播電視總局關于進一步加快推進高清超高清電視發展的意見》（2022 年）等[4]。從相關政策表述和研究結果可發現，IPTV 監管仍然高度依賴技術的應用與發展，需要從需求出發合理設計監測系統，以提升對IPTV 業務的監管效力。

1 需求分析

IPTV 監管系統能夠規范IPTV 業務良性發展，為IPTV 用戶提供良好的收視體驗，具有重要現實意義。在IPTV 監管環節中，用戶接收端的EPG 遍歷采集是非常關鍵的環節。EPG 是用戶與IPTV 系統之間交互的平臺，可以為用戶提供其需求的IPTV業務的導航索引和相關節目信息。EPG 信息采集的主要內容包括直播節目信息和點播節目信息。通過對EPG 數據的采集和監測，監管部門可通過EPG信息對比發現隱藏頻道、篡改節目、敏感內容等違規問題，保證節目傳輸與節目內容的安全性[5]。基于EPG 信息對比的IPTV 監管系統設計，其需求主要體現在以下方面。

（1）業務數據采集需求。大數據技術的賦能，使得IPTV 監管系統可以處理海量IPTV 業務數據。系統可通過對內容數據和用戶行為數據的采集、處理、分析，判斷IPTV 業務的開展質量以及用戶對該業務的反饋情況。

（2）終端管理需求。用戶在接收IPTV 業務時，系統需要核查用戶接受內容的安全性以及內容傳輸的可靠性，以判斷節目傳輸的技術質量。系統對用戶端進行核查，可以有效保障節目從集成播控向下進行傳輸與分發時始終保持在安全狀態，并通過對前端數據的采集獲取到EPG 信息數據，從而為終端管理提供關鍵數據支撐。

（3）節目監管與錄制取證需求。系統應對前端資源具有統一管理功能，可調取歷史節目了解節目播出情況，還可實時監測、審核直播節目和點播節目的內容，并且可以根據業務類型的需求，對節目內容的違規問題進行分類取證，同時記錄好違規問題的發生時間、違規類別與節目名稱等信息。

（4）節目合規性監測與違規處理需求。該系統需要在節目集成播控中對節目來源和內容進行審查，對節目播出的信號質量和內容完整性進行實時監測，并通過EPG 信息比對，對節目內容的一致性進行核查。發現違規節目后，系統第一時間對源頭進行追溯與取證，待監管人員判定違規事實以后，將該節目導出報表。

2 基于EPG 信息比對的IPTV 監管系統設計

2.1 總體架構設計

根據山東省廣播電視監測要求，基于EPG 信息比對的IPTV 監管系統采用一個省級中心平臺的監管模式，監管系統包括平臺監管前端、傳輸分發監管前端以及用戶接收端監管前端三個部分，如圖1所示。各級監管前端與監管中心平臺統一集成至省級監管中心機房，通過各級監管前端進行監測節點的EPG 信息獲取與回傳，最終由監管中心平臺對回傳的EPG 信息進行整合與分類處理。

2.2 系統拓撲結構

監管系統采用一個中心的監管模式，利用基礎網絡架構將集成播控分平臺監管前端、傳輸分發監管前端以及用戶接收端監管前端的監測數據回傳至部署在省級監管中心機房的監管中心平臺，由監管中心平臺實施統一的監管業務處理。系統拓撲結構的具體實現方案如下。

（1）開通省級IPTV 集成播控分平臺的千兆光纖通道，在省級監管中心機房部署監管中心平臺，并接入集成播控分平臺信號。集成播控分平臺負責采集EPG 信息等IPTV 業務數據，并將采集的數據回傳至監管中心平臺，由監管中心平臺負責對各級監管前端回傳的IPTV 業務數據進行整合與處理，將直播信號進行多畫面展示監控。

（2）在省級監管中心機房統一部署傳輸分發監管前端和用戶接收端監管前端，對全省不同地區的用戶接收端IPTV 信號進行采集監測。用戶接收端監管前端通過執行系統的采集任務進行EPG 信息采集，獲得對應的節目碼流數據，將采集到的各類數據回傳到監管中心平臺，由監管中心平臺對回傳的數據進行分析，識別業務內容是否存在違規問題。若發現存在違規問題，系統進行錄制取證，交由人工進行復審，確認存在違規問題后，將直接從節目列表中移除該節目。

（3）在省級監管中心機房部署各級監管前端的軟硬件，以實現對各環節IPTV 業務的實時監測和管理。各級監管前端采集的數據均由監管中心平臺統一進行整合、分析與分類處理，為相關工作人員提供監測結果數據，從而為IPTV 業務監管工作的開展提供關鍵數據支撐。

2.3 系統網絡架構

系統采用云計算網絡架構。考慮到IPTV 節目來源具有多元性特征，為了保障網絡數據的安全性，系統采用了訪問控制列表（Access Control Lists，ACL）技術，具體網絡架構如圖2 所示。網絡節點分類有兩種，第一種為負責提供IPTV 業務數據或服務的資源節點，第二種為負責向用戶提供服務權限訪問的用戶節點。一方面，ACL 技術對登錄用戶節點的用戶身份進行識別，并根據用戶身份進行訪問授權，杜絕非法用戶的入侵。另一方面，ACL技術可以限制數據傳輸類別，有效提升系統的數據處理性能，并可以避免來自系統內外部的攻擊，有效抵御各類病毒對系統的惡意攻擊。

圖2 系統網絡架構圖

系統分為數據采集層、數據處理層、數據存儲層以及業務交互層。數據采集層由各級監管前端構成。監管前端采集各環節EPG 信息，并模擬用戶行為。監管中心平臺集成了數據處理層、數據存儲層以及業務交互層。監管中心平臺接收到各級監管前端回傳的EPG 信息后，對EPG 信息進行整合、篩選與分類。該層共包含6 個模塊，分別為EPG 監測模塊、頻道監測模塊、內容一致性監測模塊、服務質量監測模塊、版權監測模塊以及視音頻質量監測模塊。數據存儲層負責對各類數據進行分類存儲，包含6個模塊，分別為報警數據庫、違規信息庫、媒體資料庫、EPG 信息庫、業務運行數據庫以及平臺基礎數據庫。業務交互層同樣包含6 個模塊，分別為業務全景展示模塊、EPG 管理核查模塊、內容違規處理模塊、質量監測處理模塊、大屏顯示及管理模塊、錄后內容管理模塊。該層提供了各項人機交互功能。管理人員可在線進行操作，實現各項基礎配置與功能。

3 IPTV 監管系統功能模塊設計與實現

3.1 EPG 信息監管

IPTV 監管系統的EPG 信息監管模塊負責平臺信息統一管理和前端EPG 信息監測。該功能模塊可實現EPG 信息采集、存儲與數據核查。通過EPG信息與監測前端信息對比，可及時發現違規IPTV節目信息，并在系統界面進行窗口違規報警與操作提示。EPG 信息監管功能在完成相應的操作后會進行自動記錄與存儲。EPG 信息監管流程如圖3所示。

圖3 EPG 信息監管流程

3.2 節目違規處理

IPTV 監管系統會通過直播檢測和點播檢測兩種方式對接收的EPG 信息進行對比分析，根據節目信息內容進行報警處理。若檢測中增強信息較大，需要對增量進行詳細的違規內容檢測分析，需要通過違規節目庫、節目單和關鍵詞進行匹配。完成EPG 信息違規檢測后，需要對節目中的插播內容進行追溯分析，檢測中若發現疑似違規內容，應第一時間進行節目取證，及時向系統提交二次審查申請，由IPTV 系統管理員進行二次審查管理，根據審查內容要求對疑似違規節目內容的情況進行確定，并將最終的審核結果錄入到IPTV 節目審核數據庫中，形成相應的節目關鍵詞，若存在違規節目內容應直接導入敏感信息數據庫，最終完成結果打印與導出工作。

3.3 節目音視頻對比

IPTV 監管系統會對節目內容的音視頻流與集成播控平臺中的音視頻流進行實時對比，通過節目音視頻對比，可及時發現節目播出中出現的覆蓋播出等問題。通過視頻碼流對比分析，即可判斷節目視頻流來源，通過原始數據分析可確定節目源是否符合規定。節目監管中對音視頻流的對比分析流程如圖4 所示。

圖4 對音視頻流的對比分析流程

IPTV 節目監管中的音視頻對比工作主要分為視頻對比和音頻對比兩項內容。視頻對比為監測前端采集視頻內容與節目播放視頻的一致性驗證，主要格式包含AVS、ABS+、MPEG-4、H.264 等高標清視頻解碼格式。對比過程中，可手動選定排除區域，從而提高視頻對比的效率與精準性。系統運用逐幀同步算法進行視頻對比分析，檢測中可自動適應分析傳輸碼率波動情況。音頻對比主要識別兩路信號內容的一致性，支持同步點信號的查找與對比，通過圖形化方式可提高對比識別效率。

3.4 節目傳播秩序監測

節目傳播秩序監測功能可以實現對IPTV 節目傳播秩序的監測和管理，保護媒體傳播秩序和社會公共利益。節目傳播秩序監測的主要內容包含新頻道跟蹤、頻道丟失、串播單差異、點播EPG 差異和上下線時間差異等情況。出現此類問題影響正常傳播秩序時，系統會自動進行預警，并迅速進入節目預警處理方案。系統會根據已有數據規則庫進行對比分析，系統審核人員根據自動監測結果進行人工審核分析，通過節目直播、回看等方式確定節目內容是否影響正常的傳播秩序。實現節目傳播秩序監測的具體工作如下。

第一，建立規則庫。為了實現對IPTV 節目的監測和管理，需要先建立一套完整的規則庫，包括相關法律法規、行業標準及自律規范等內容。規則庫中需要包含對節目內容、廣告時長及播放時間等方面的具體規定，以便于系統對違規節目進行自動檢測和判定。

第二，自動監測。基于規則庫，IPTV 監管系統可以通過智能算法、自然語言處理和圖像識別等技術，對IPTV 節目進行自動化監測。系統會自動對IPTV 節目的內容、形式、時段等進行分析和監測。一旦發現違規節目，系統將自動發送警報，并通知相關管理人員進行處理。

第三，人工審核。系統自動監測功能發出告警后，需要人工審核來輔助判斷。比如，在節目中出現爭議性或復雜性問題時，需要人工審核來確定是否需要進行處理。此外，在新節目類型或新形式出現時，也需要通過人工審核來更新規則庫。

4 結 語

IPTV 監管系統的設計實現關乎著IPTV 業務的發展狀態。隨著監管要求的提升和監管問題的復雜化，需要在IPTV 監管系統中引入EPG 技術進行信息對比，提升系統監管效率。我國現行的IPTV 監管系統的整體自動化程度明顯不足，盡管業務發展較快，但IPTV 節目監管系統中的新技術應用速度較慢。傳統的IPTV 監管系統存在著高誤報率的情況，導致節目監管工作需要大量依靠人工審核，這嚴重影響了業務發展。本文提出的EPG 信息對比IPTV 監管方式，可通過短時間音視頻對比或定向選取實現高效監管，在實際應用中具有較高的監管準確性和實用性。