董 巍 徐海峰

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇有限公司

0 引言

為響應(yīng)國(guó)家“十四五”規(guī)劃要求，實(shí)施全媒體傳播工程，推動(dòng)公共文化數(shù)字化建設(shè)，中國(guó)移動(dòng)積極發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務(wù)，截止到2021 年12 月底，全國(guó)互聯(lián)網(wǎng)電視用戶約1.7 億人，其中江蘇省互聯(lián)網(wǎng)電視用戶約1300 萬?；ヂ?lián)網(wǎng)電視不同于傳統(tǒng)IPTV 采用組播協(xié)議內(nèi)容傳輸模式，多以采用單播協(xié)議模式進(jìn)行業(yè)務(wù)傳輸，因此對(duì)互聯(lián)網(wǎng)電視CDN 容量需求較大，特別是隨著互聯(lián)網(wǎng)電視4K/8K/VR 等高碼率新業(yè)務(wù)的應(yīng)用，受到用戶行為和業(yè)務(wù)模型的影響，互聯(lián)網(wǎng)電視重大節(jié)假日期間流量突增，比非節(jié)假日流量增加約1 倍，潮汐效應(yīng)明顯。

傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)電視內(nèi)容源提碼均采用全量提碼方式，內(nèi)容播控方對(duì)播放內(nèi)容源進(jìn)行統(tǒng)一升級(jí)，不關(guān)心用戶互聯(lián)網(wǎng)電視機(jī)分辨率支撐能力，對(duì)所有用戶無差別全量推送EPG 界面。這種無差別提碼模式無法更好地支撐互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務(wù)發(fā)展，亟需開展創(chuàng)新，減輕平臺(tái)擴(kuò)容壓力，進(jìn)一步充分發(fā)揮投資效益。

中國(guó)移動(dòng)江蘇公司自主創(chuàng)新通過改造互聯(lián)網(wǎng)電視系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)終端智能識(shí)別和目標(biāo)用戶精準(zhǔn)提碼，有效減少了全量提碼帶來的爆發(fā)流量。（1）首創(chuàng)通過終端智能識(shí)別，精準(zhǔn)獲知用戶電視機(jī)分辨率，為精準(zhǔn)運(yùn)營(yíng)及擴(kuò)大市場(chǎng)營(yíng)銷打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；（2）率先實(shí)現(xiàn)根據(jù)用戶電視機(jī)所支持分辨率信息動(dòng)態(tài)調(diào)整直播推送內(nèi)容，有的放矢開展精準(zhǔn)提碼，實(shí)現(xiàn)降本增效。

業(yè)內(nèi)首創(chuàng)，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)電視分辨率進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別和提碼，在江蘇全省完成了30 款主流品牌電視機(jī)分辨率適配和采集工作，共計(jì)完成600 萬臺(tái)終端電視分辨率信息采集，有效減少了約3/4 用戶的無效提碼，在保障高清晰互聯(lián)網(wǎng)電視用戶體驗(yàn)的同時(shí)，降本增效成果顯著，也更好執(zhí)行了國(guó)家“雙碳”減排戰(zhàn)略。

本研究主要做出了以下貢獻(xiàn)：（1）首次提出一種互聯(lián)網(wǎng)電視終端智能識(shí)別的方法，該方法通過終端網(wǎng)管標(biāo)準(zhǔn)RT069協(xié)議，主動(dòng)采集電視最佳分辨率，匹配完成市面上約30 款主流品牌電視機(jī)分辨率信息采集能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶電視機(jī)分辨率情況的精準(zhǔn)智能識(shí)別；（2）首次提出一種互聯(lián)網(wǎng)電視終端精確提碼方法，該方法根據(jù)用戶電視機(jī)所支持的分辨率信息，動(dòng)態(tài)向互聯(lián)網(wǎng)電視播控平臺(tái)進(jìn)行發(fā)送，播控平臺(tái)按需調(diào)整直播推送內(nèi)容，有的放矢開展精準(zhǔn)提碼，減少設(shè)備機(jī)房投入，節(jié)能環(huán)保，降本增效。

1 問題描述

互聯(lián)網(wǎng)電視又稱OTT TV，不同于傳統(tǒng)IPTV 只能連接服務(wù)專用的網(wǎng)絡(luò)，它是以互聯(lián)網(wǎng)為傳輸介質(zhì)，具有互聯(lián)網(wǎng)接入功能（如電視盒子、一體機(jī)），可提供多種交互式服務(wù)的電視終端，因此互聯(lián)網(wǎng)電視在傳輸協(xié)議上，也不同于IPTV 采用組播模式，多采用單播協(xié)議模式進(jìn)行傳輸。為進(jìn)一步提升互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務(wù)感知和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容方逐步提高了片源分辨率，傳統(tǒng)提碼模式因無法識(shí)別用戶電視機(jī)分辨率信息，均采用全量提速模式，該提速方式雖然實(shí)現(xiàn)起來較簡(jiǎn)單，但是受到客戶電視機(jī)分辨率影響，特別是4K/8K/VR 等高清及極高清內(nèi)容的應(yīng)用，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)電視CDN 容量需求較大。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前不支持4K 及以上分辨率的互聯(lián)網(wǎng)電視占比約75%，該全量無差別提速模式引起了無效提碼產(chǎn)生的大量傳輸流量，因此亟需一種手段實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶電視機(jī)分辨率進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別和目標(biāo)用戶精準(zhǔn)提碼，從而有效減少全量提碼帶來的無效傳輸流量，減輕平臺(tái)擴(kuò)容壓力。

2 方法與實(shí)現(xiàn)

2.1 互聯(lián)網(wǎng)電視終端智能識(shí)別和精準(zhǔn)提碼

2.1.1 終端智能識(shí)別

互聯(lián)網(wǎng)電視機(jī)頂盒和互聯(lián)網(wǎng)電視機(jī)之間溝通采用標(biāo)準(zhǔn)的TR069 通訊協(xié)議，該TR069 協(xié)議主要完成以下四方面的工作：

一是互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒自動(dòng)配置和動(dòng)態(tài)的業(yè)務(wù)配置。對(duì)于終端網(wǎng)管系統(tǒng)來說，每個(gè)互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒可以在協(xié)議中對(duì)自己作出標(biāo)志（例如型號(hào)、版本等），根據(jù)可設(shè)定的規(guī)則，終端網(wǎng)管系統(tǒng)可以對(duì)某一個(gè)特定互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒下發(fā)配置，也可以對(duì)某一組互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒下發(fā)配置?；ヂ?lián)網(wǎng)機(jī)頂盒可以在開機(jī)后自動(dòng)請(qǐng)求終端網(wǎng)管系統(tǒng)中的配置信息，終端網(wǎng)管系統(tǒng)也可在任意需要的時(shí)刻主動(dòng)發(fā)起配置。通過該功能可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒的“零配置安裝”功能，可以從網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制業(yè)務(wù)參數(shù)的動(dòng)態(tài)改變。

二是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒的軟件、固件的管理。TR069 協(xié)議提供了對(duì)互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒中的軟件、固件進(jìn)行管理和下載的功能。終端網(wǎng)管系統(tǒng)可以識(shí)別互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒的版本號(hào)，決定是否遠(yuǎn)程更新互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒的軟件版本，并且在更新完成后能夠得知是否成功。例如，當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒需要加載新的軟件以實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)功能時(shí)，或是當(dāng)前軟件存在必須修復(fù)的BUG 時(shí)，通過該功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒的遠(yuǎn)程管理升級(jí)。

三是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒的狀態(tài)和性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)。TR069 定義了終端網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒的狀態(tài)和性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)的手段。其中包括了一些通用的性能參數(shù)，可以反映當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒的工作狀態(tài)。另外還提供了標(biāo)準(zhǔn)的語法，運(yùn)營(yíng)商可以定義額外的參數(shù)。

四是對(duì)通信故障的診斷。TR069 定義了用戶端自我診斷和報(bào)告的能力，例如在終端網(wǎng)管系統(tǒng)的指示下，用戶端可以通過ping 或其它手段檢查用戶端與網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供點(diǎn)之間的連通性、帶寬等，檢測(cè)結(jié)果返回給終端網(wǎng)管系統(tǒng)。如此，運(yùn)營(yíng)商通過遠(yuǎn)端操作就可以對(duì)用戶申告的設(shè)備故障進(jìn)行簡(jiǎn)單定位，并作相應(yīng)的處理。

終端網(wǎng)管系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全部互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒管理工作，本研究創(chuàng)新性地提出，基于當(dāng)前機(jī)頂盒和互聯(lián)網(wǎng)電視機(jī)之間溝通的TR069 通訊協(xié)議，通過從終端網(wǎng)管系統(tǒng)集中發(fā)布獲取用戶電視機(jī)分辨率的任務(wù)，可精準(zhǔn)獲知用戶電視機(jī)分辨率。整體流程如圖1 所示。

圖1 終端智能識(shí)別流程圖

終端智能識(shí)別流程如下：（1）網(wǎng)管平臺(tái)制作獲取電視分辨率的任務(wù)，并指定要操作的設(shè)備范圍，任務(wù)制作完成后，平臺(tái)向機(jī)頂盒發(fā)送讀取電視分辨率的相關(guān)指令；（2）機(jī)頂盒收到指令后讀取電視分辨率并向網(wǎng)管平臺(tái)上報(bào)，網(wǎng)管平臺(tái)經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換后入庫；（3）如果設(shè)備之前沒上報(bào)過分辨率或分辨率發(fā)生變更，則網(wǎng)管平臺(tái)通過HTTP 協(xié)議POST 給互聯(lián)網(wǎng)電視播控業(yè)務(wù)系統(tǒng)；（4）終端網(wǎng)管平臺(tái)將相關(guān)數(shù)據(jù)通過HTTP 協(xié)議POST 給牌照方平臺(tái)，系統(tǒng)部署如圖2 所示。

圖2 終端網(wǎng)管平臺(tái)和牌照方平臺(tái)接口圖

2.1.2 用戶精確提碼

互聯(lián)網(wǎng)電視播控平臺(tái)方通過終端網(wǎng)管平臺(tái)，實(shí)時(shí)獲取到機(jī)頂盒所連接的電視分辨率信息后，對(duì)用戶進(jìn)行智能分組，EPG 系統(tǒng)通過智能編排，可智能根據(jù)不同電視機(jī)分辨率情況自動(dòng)提供與不同分組用戶電視機(jī)終端性能相匹配的內(nèi)容源，自動(dòng)調(diào)整直播列表顯示，如對(duì)支持4K 的電視機(jī)，優(yōu)先推薦4K內(nèi)容，對(duì)不支持4K 的電視機(jī)，默認(rèn)推薦非4K 內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)碼率精準(zhǔn)調(diào)整。通過精確提碼保證支持4K 用戶的觀看體驗(yàn)，同時(shí)也減少了對(duì)非4K 用戶無效提碼到4K 內(nèi)容，減少CDN 平臺(tái)擴(kuò)容需求。用戶精確提碼流程如圖3 所示。

圖3 用戶精準(zhǔn)提碼流程圖

2.2 提碼應(yīng)用

通過上述方法實(shí)現(xiàn)用戶精確提碼，主要運(yùn)用于三個(gè)典型應(yīng)用：實(shí)時(shí)更新用戶終端分辨率屬性、直播EPG 內(nèi)容精準(zhǔn)推送、宣傳引導(dǎo)入口精準(zhǔn)呈現(xiàn)。

2.2.1 實(shí)時(shí)更新用戶終端分辨率屬性

用戶機(jī)頂盒每次開機(jī)，平臺(tái)均可獲取到用戶

當(dāng)前所用電視機(jī)所支持的分辨率等信息，保證了用戶終端屬性的實(shí)時(shí)更新，克服了傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)方式無法實(shí)時(shí)調(diào)整的弊端。

2.2.2 直播EPG 內(nèi)容精準(zhǔn)推送

直播內(nèi)容編排系統(tǒng)獲取到用戶電視機(jī)終端分辨率信息后，動(dòng)態(tài)對(duì)用戶進(jìn)行智能分組，可根據(jù)不同屬性動(dòng)態(tài)推送與分辨率相匹配的直播節(jié)目，避免傳統(tǒng)方式下所有用戶均采用統(tǒng)一分辨率、統(tǒng)一碼率直播內(nèi)容的缺陷。

2.2.3 宣傳引導(dǎo)入口精準(zhǔn)呈現(xiàn)

根據(jù)用戶電視機(jī)所支持的分辨率信息，后續(xù)可實(shí)現(xiàn)用戶首屏推薦位引導(dǎo)內(nèi)容的精準(zhǔn)呈現(xiàn)。對(duì)4K 電視機(jī)，向用戶推送4K 內(nèi)容，則首屏推薦位呈現(xiàn)4K 內(nèi)容宣傳引導(dǎo)頁面；對(duì)非4K電視機(jī)，則推送普通宣傳引導(dǎo)圖片。

3 結(jié)果數(shù)據(jù)分析

通過互聯(lián)網(wǎng)電視終端智能識(shí)別和精準(zhǔn)提碼，實(shí)現(xiàn)用戶電視機(jī)分辨率的實(shí)時(shí)獲知和對(duì)應(yīng)內(nèi)容碼流的動(dòng)態(tài)匹配?；趯?duì)精準(zhǔn)用戶終端智能識(shí)別結(jié)果進(jìn)行分析，共計(jì)識(shí)別出25%的家庭用戶電視機(jī)支持4K 高清分辨率，避免了對(duì)75%不支持4K高清分辨率用戶電視機(jī)的無效提碼。精準(zhǔn)提碼階階段性效果如圖4 所示。

圖4 精準(zhǔn)提碼階階段性效果

互聯(lián)網(wǎng)電視精準(zhǔn)提碼策略研究成果在2022 年春晚前開展應(yīng)用。2022 年春晚全省共計(jì)1300 萬規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)電視用戶數(shù)，其中春晚期間用戶峰值業(yè)務(wù)并發(fā)比為25%，其中85%觀看直播，通過精準(zhǔn)提碼，對(duì)不支持4K 電視機(jī)分辨率的75%用戶不推送4K 片源，則每用戶節(jié)省了6 M 流量（即減少了從8 M 碼流提速到14 M 碼流），共計(jì)節(jié)省12T 無效提碼帶來的分發(fā)流量，有效保障了2022 年春晚互聯(lián)網(wǎng)電視平臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)行，成效顯著。精準(zhǔn)提碼成效如圖5 所示。

圖5 精準(zhǔn)提碼成效

4 結(jié)束語

本研究具體展示了互聯(lián)網(wǎng)電視終端智能識(shí)別和精準(zhǔn)提碼的方法。該方法是利用用戶側(cè)差異化環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)配和提供服務(wù)的全新模式探索，也為互聯(lián)網(wǎng)電視其他增值業(yè)務(wù)市場(chǎng)營(yíng)銷打好了技術(shù)服務(wù)基礎(chǔ)。此外，基于互聯(lián)網(wǎng)電視終端智能識(shí)別和精準(zhǔn)提碼技術(shù)，進(jìn)行后續(xù)業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景的說明和效果數(shù)據(jù)分析，在節(jié)能環(huán)保的同時(shí)，也更好地提高互聯(lián)網(wǎng)電視用戶收視體驗(yàn)，促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務(wù)有序發(fā)展，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，提高客戶滿意度。該實(shí)現(xiàn)方案可復(fù)制性強(qiáng)，現(xiàn)網(wǎng)無需做大的技術(shù)改造和投入，全國(guó)有1.7 億魔百和用戶，尤其是對(duì)于節(jié)假日期間CDN 流量大的地區(qū)，具有顯著借鑒意義。