IPTV流媒体平台体系结构设计报告

IPTV流媒体平台体系结构设计报告IPTV流媒体平台体系结构设计报告文件状态：[√]草稿[]正式发布[]正在修改文件标识：Company-Project-SD-ARCHITECTURE当前版本：0.1作者：完成日期：机构图标机构公开信息IPTV流媒体平台体系结构设计报告版本历史版本/状态作者参与者起止日期备注IPTV流媒体平台体系结构设计报告IIPTV流媒体平台体系结构设计报告10.文档介绍0.1文档目的制定IPTV流媒体平台的系统结构设计报告0.2文档范围本文档包括IPTV流媒体平台的总体系统设计方案0.3读者对象项目总监、市场总监、项目经理、开发人员和测试人员。0.4参考文献[中国电信IPTV业务相关技术文件]，中国电信集团公司，2004.12.[IPTV业务需求]，信息产业部0.5术语与缩写解释缩写、术语解释SPP精简并行过程，SimplifiedParallelProcessSD系统设计，SystemDesign…IPTV流媒体平台体系结构设计报告21.需求分析本平台要求符合《中国电信IPTV业务相关技术文件》和信息产业部发布的《IPTV业务需求》所定义的规范，并且在未来支持无线终端如PDA，手机等。2.总体设计目标本IPTV平台拟构建一个支持视频点播、直播以及各种增值应用服务的平台。基于应用层多播技术和P2P技术，在该平台上可以更好的利用现有的网络资源和设施，提供一种比传统解决方案更高效，廉价的流媒体平台解决方案，同时能够适应各种未来的增值应用业务。平台预计支持100万路终端直播。平台主要突出以下特点：1.可靠性和稳定性平台支持高可靠性和稳定性，关键系统如数据系统、数字版权管理系统等，应需要具备容错能力、故障恢复能力。2.可扩展性平台具备良好可扩展能力。包括：媒体可扩展：能够支持新的视音频编码格式；功能可扩展：能够增加新的功能，同时避免对平台进行大规模的修改；容量可扩展：能够根据用户访问量的增加，扩展容量。容量的扩展不影响现有的系统架构和业务开展；业务可扩展：根据业务的需求支持新的无线终端，能够根据用户需求增加新的增值应用。3.安全性平台应保证平台各个系统的安全性，并保证终端的安全性。安全性包括：内容的安全性、管理系统的安全性、传输的安全性等。系统应具有基本的防病毒能力、防DDOS攻击能力、具有安全报警能力。3.系统总体结构IPTV系统主要由内容子系统，业务管理子系统，运营支撑子系统，运维支撑子系统，门户子系统，内容发布子系统，终端等部分组成。图3.1描述了IPTV平台的模型。3.1内容子系统子系统主要功能：为平台提供节目源。主要有内容的采集，内容处理，内容管理以及内容的审核，数字版权管理等工作。包括内容获取，内容安全，编码转码，内容编辑，内容管理，内容监控，存储管理几个模块。每个模块主要功能如下：IPTV流媒体平台体系结构设计报告3其它EPG业务导航交互界面门户子系统(E)用户管理用户认证设备认证帐务管理运营支撑子系统(C)计费支付内容分发子系统(F)调度控制分发传送流服务终端(G)系统监控设备管理运维支撑子系统(D)内容获取内容安全编/转码内容编辑内容管理内容子系统(A)存储管理内容监控业务定制客户服务SP管理业务管理子系统(B)图3.1IPTV业务功能模型1．内容获取模块：原始电视信号捕捉以及对内容的数字化处理。2．内容安全模块：对内容进行数字版权管理，主要是节目内容的加密，授权和密钥管理。3．编码转码模块：对数字化的内容信息进行编码，使之符合系统的编码要求。4．内容编辑模块：对内容本身进行编辑加工，包括片断截取，组合等。5．内容管理模块：对内容进行存储，分类，索引；对内容进行增加，修改，删除；提供内容查询接口。6．内容监控模块：供公安部门对内容进行审核，确保内容中不包含非法信息和其它禁止传播的信息。7．存储管理模块：文件级别的内容存储管理，包括冗余备份和恢复，存储资源的优化，配置和管理，内容的生命周期管理。3.2业务管理子系统子系统主要功能：负责平台中与业务密切相关的管理工作，实现对业务，用户以及Sp的管理，增强了业务的运营和管理能力。主要包括业务定制，客户服务，SP管理等模块。每个模块主要功能如下：1．业务定制模块：对某个片源或频道进行增加、修改、删除、生命周期控制等操作；IPTV流媒体平台体系结构设计报告4各种服务的信息管理，服务指内容或内容的组合；各种产品或业务的管理，产品或业务指服务或服务的组合，包括对用户制定的定价策略等。2．SP管理模块：对SP的基本信息、生命周期的管理。3．客户服务模块：为客户提供多种沟通渠道；为客户提供业务咨询；接收客户的问题并及时反馈给客户。3.3运营支撑子系统子系统主要功能：独立于IPTV业务的子系统，完成用户开户，用户管理，帐务结算，计费支付，终端认证等功能。每个模块主要功能如下：1．用户管理模块：用户基本信息（身份资料，联系方式）的管理，包括系统分配的用户名和密码以及其它状态（在线/离线）信息。用户订购关系管理，包括用户购买了何种产品和业务，订购时间，订购状态等信息。用户活动的日志管理。为用户提供统一接口供用户订购，查询业务或数据。为系统其它模块提供接口以获取用户信息，订购关系，日志信息等数据。2．帐务管理模块：存储、管理用户的帐务信息。3．用户认证模块：用户登陆平台的认证；用户使用业务的认证，即判断用户能否使用本项业务。4．设备认证模块：对机顶盒终端进行接入认证；对平台服务器端设备进行认证。5．计费支付模块：根据用户使用的业务时产生的数据以及业务员订购关系，产生计费单，与帐务管理模块进行帐务结算。3.4运维支撑子系统子系统主要功能：负责对平台的各个组成部分进行监测和管理，提供有效的质量监测手段和故障定位手段，保证业务的正常运行，主要有系统监测，设备管理等模块。每个模块主要功能如下：1．系统监测模块：业务系统的监测，包括服务器的CPU，内存，带宽使用状态。平台的网络监控，包括拓扑管理，配置管理，统计分析，日志管理等，告警管理。2．设备管理模块：对平台的各类服务器进行添加，配置和管理，以及服务器的区域管理。对终端（PC机，机顶盒）的管理，包括终端状态监控，终端软件更新，终端软件版本信息。IPTV流媒体平台体系结构设计报告53.5门户子系统子系统主要功能：为平台的用户提供统一的访问界面，可以进行业务导航，提供电子节目单（EPG）服务和增值服务等功能。每个模块主要功能如下：1．EPG模块：获取内容子系统的实时内容和非实时内容。根据用户的需求下发相应的EPG页面。业务数据（收视率、点播次数）的采集和上报。2．业务导航模块：为用户提供各类业务（IPTV主业务与增值业务）的入口界面。3．交互界面模块：提供业务系统与用户交互的人机接口，包括对用户请求的调度功能。4．其它：提供各类增值业务的导航。3.6内容分发子系统子系统主要功能：负责媒体内容从中心平台到客户端的分发、传送，包括对媒体流的调度控制，分发/转发控制，流服务等功能。每个模块主要功能如下：1．调度控制模块：服务均衡调度，实现负载均衡。带宽的分配管理。监测内容分发节点的状态信息。流媒体服务节点的切换（点播、直播）。2．分发传送模块：按照一定的分发策略将媒体内容分发到流媒体分发节点上，支持基于文件的分发和流的分发。3．流服务模块：由边缘分发节点向终端发送内容数据，主要指以边缘分发节点为根构成的P2P自治系统内的内容分发。响应终端的播放控制命令（如播放、停止、快进、后退等）。采集计费信息（业务起止时间）并传递给运营子系统。媒体流的自适应控制功能，主要指客户端根据自身资源状态智能选择不同码率的媒体流。4.子系统间的交互流程与接口IPTV平台为用户提供IPTV业务，主要分为两部分：终端与IPTV平台的交互与IPTV平台内部的各个子系统之间的交互。IPTV流媒体平台体系结构设计报告64.1终端与平台的交互流程与接口4.1.1用户开通业务流程用户门户子系统123运营支撑子系统41．用户通过Web方式访问门户子系统网站，选择业务开通页面，发送注册请求。2．门户子系统向运营支撑子系统提交用户注册消息。3．运营支撑子系统向门户子系统返回注册结果消息。4．门户子系统向用户返回注册成功消息。4.1.2暂停用户业务流程用户门户子系统21运营支撑子系统31．运营支撑子系统由于用户没有缴费等原因暂停用户的业务。2．运营支撑子系统发送消息告知门户子系统。3．门户子系统发送消息（显示结果）告知用户已经停止IPTV业务。IPTV流媒体平台体系结构设计报告74.1.3用户恢复业务流程用户IPTV平台13241．用户登陆IPTV平台门户网站，申请恢复IPTV业务，发送恢复请求。2．IPTV平台检查该用户是否已经符合相关业务条件，若符合，恢复用户的IPTV业务。3．IPTV平台发送恢复消息告知用户。4．若用户在指定的时间间隔内没有收到反馈信息，则重发恢复请求。4.1.4用户注销业务流程用户IPTV平台1321．用户登陆IPTV平台申请注销业务。2．IPTV平台检查该用户是否符合注销条件，若符合，则注销用户。3．IPTV平台发送注销信息告知用户。4.1.5用户（PC方式）登陆流程用户IPTV平台132IPTV流媒体平台体系结构设计报告81．用户登陆IPTV平台门户网站，发送认证请求。2．IPTV平台对用户进行认证。3．若认证成功，向用户返回认证成功消息。4.1.6用户（PC方式）购买服务流程用户IPTV平台125341．用户通过浏览IPTV平台门户网站，选择要购买的服务并发送购买请求。2．IPTV平台显示详细的购买信息，要求用户确认。3．用户确认。4．IPTV平台处理购买请求，从用户帐户中扣费。5．IPTV平台向用户返回购买成功的确认消息。4.1.7用户访问服务流程用户IPTV平台125341．用户通过浏览IPTV平台的门户网站，选择要访问的服务，发送访问请求。2．IPTV平台返回一个要求确认消息。3．用户确认。4．IPTV平台检查用户是否购买服务，若没有购买则进入购买流程。IPTV流媒体平台体系结构设计报告95．若用户已经购买服务，IPTV平台向用户返回访问链接。5.子系统的接口5.1终端的外部接口5.1.1终端与平台数据库的交互5.1.1.1终端的用户信息名称说明数据类型长度（字节）UserID用户ID，系统生成int4UserName用户登陆名String20UserPassword用户登陆密码String20UserEmail用户电邮String40UserAddress用户地址String80UserPhone用户电话String10UserFavorites用户喜好String805.1.1.2终端（机顶盒终端）的设备信息名称说明数据类型长度（字节）DeviceID设备编号，系统生成String20DeviceName设备名称String20DeviceIP设备IPString15DeviceMac设备Mac地址String40DeviceType设备类型：机顶盒String20DevicePort设备端口号String105.1.1.3终端的连接状态信息名称说明数据类型长度（字节）DeviceID设备编号，系统生成String20ActiveState活动状态Bool1lastReportTime最后的活动时间CurLatency当前延时SoftVersion软件版本号String105.1.2终端与门户子系统的交互门户子系统向终端提供EPG页面导航，其它业务导航以及重定向业务链接。并且根据用户请求，生成动态的页面给用户提供服务。IPTV流媒体平台体系结构设计报告105.1.2.1终端的注册流程协议：HTTP方向：终端→服务器用户门户子系统121．终端向门户子系统发送注册消息UserRegisterUserName/UserNameUserPassword/UserPasswordUserEmail/UserEmailUserAddress/UserAdd