吳慧思

傳統(tǒng)的廣播電視內(nèi)容管理業(yè)務(wù)有廣告管理、監(jiān)聽監(jiān)看以及動態(tài)輿情等，不同的業(yè)務(wù)建立不同的系統(tǒng)。筆者根據(jù)廣播電視監(jiān)管業(yè)務(wù)需求以及現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)展，在傳統(tǒng)廣播電視內(nèi)容管理的業(yè)務(wù)分類基礎(chǔ)上，整合資源，對傳統(tǒng)的廣播電視內(nèi)容管理系統(tǒng)做進一步改進和擴展，提出了一套基于微服務(wù)架構(gòu)，集節(jié)目識別、廣告識別、新增重復(fù)節(jié)目識別等節(jié)目拆條，輿情處理，人臉識別，節(jié)目評議，語音識別于一體的廣播電視內(nèi)容智能化監(jiān)管平臺。

一、總體設(shè)計架構(gòu)和思路

系統(tǒng)在框架上采用微服務(wù)架構(gòu)，在業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上細分功能，分組為各個子功能，不同的子功能就可以分為一個微服務(wù)，具有硬件資源可靈活調(diào)用、維護簡單以及運行高效的特點。具體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 內(nèi)容管理平臺架構(gòu)

二、系統(tǒng)概述

系統(tǒng)功能模塊主要由監(jiān)管業(yè)務(wù)和平臺管理兩個部分組成，如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)主要功能模塊

三、微服務(wù)軟件架構(gòu)

在一個系統(tǒng)中，會有多個功能模塊，每個功能模塊由多個基礎(chǔ)子功能構(gòu)成，通常包含幾十個子功能。它們需要通過彼此之間的調(diào)用，才能實現(xiàn)各種業(yè)務(wù)功能，因此基礎(chǔ)子功能之間往往存在著各種交錯的依賴關(guān)系。隨著平臺的不斷壯大，代碼規(guī)模逐漸變多，各個子功能的調(diào)用關(guān)系也將趨于復(fù)雜和難以維護，甚至還會帶來很多難以跟蹤和調(diào)試的錯誤。例如，節(jié)目識別、廣告識別以及新增重復(fù)節(jié)目識別，這三個模塊都使用了消息隊列、高速緩存、數(shù)據(jù)庫讀寫，若節(jié)目識別出現(xiàn)錯誤，消息隊列將會出現(xiàn)卡死的情況，這會直接影響其他功能模塊的正常使用。若能把節(jié)目識別、廣告識別以及新增重復(fù)節(jié)目識別分別安裝在各自獨立的運行環(huán)境中，并且對它們各自所需的資源也都封裝在一個相對獨立的環(huán)境下，那么任何一個模塊的異常都不會影響到其他模塊的正常運行。

傳統(tǒng)的解決方案是通過虛擬機的方式對環(huán)境進行隔離。虛擬機是基于操作系統(tǒng)層面的，因此存在以下缺點：云平臺難以對虛機的各種異常情況進行監(jiān)控，云平臺不能及時發(fā)現(xiàn)虛機的假死、藍屏、程序錯誤等情況；啟動速度慢，一臺虛機需要先啟動操作系統(tǒng)，才能啟動應(yīng)用程序，因此需要較長的時間，用戶能感受到明顯的業(yè)務(wù)中斷；資源調(diào)配不夠靈活，新建一臺虛機需要許多環(huán)節(jié)，當業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)瞬間增多時，無法及時補充計算資源。為此，該系統(tǒng)引進了微服務(wù)軟件架構(gòu)，并以容器為技術(shù)實現(xiàn)，能較好地解決以上問題。

容器類似于沙盒技術(shù)，其主要目的是通過將應(yīng)用程序運行在容器中，實現(xiàn)與外界的相對隔離，并通過統(tǒng)一的資源管理平臺對容器進行資源管理。本質(zhì)上，容器是一個特殊的進程，因此比虛機輕便許多。容器通過名稱空間（Namespace）、控制組（Control groups）、切根（chroot）技術(shù)，把資源、文件、設(shè)備、狀態(tài)和配置劃分到一個獨立的空間。容器的新建和啟動速度通常能達到秒級，而虛機往往需要幾分鐘。容器和虛機一樣，也可以在不同的宿主機器之間遷移，并且遷移速度比虛機更快。

通過容器來構(gòu)建微服務(wù)還帶來以下優(yōu)點。一是計算環(huán)境可移植性較好。由于封裝了軟件模塊所需的內(nèi)部調(diào)用細節(jié)，如程序?qū)ava或Python運行環(huán)境的依賴，以及對操作系統(tǒng)的特殊配置都封裝在容器中，容器不僅可在Windows與Linux的宿主機上進行移植，還能減少因測試與交付環(huán)境的不同而產(chǎn)生的無法預(yù)知的錯誤。二是便于版本控制。由于每個容器鏡像都可以進行版本控制，不同的版本分支便于在業(yè)務(wù)的不同開展階段對微服務(wù)的部署做調(diào)整。三是提高系統(tǒng)的協(xié)同開發(fā)效率。由于容器能夠?qū)δK的跨服務(wù)依賴性進行最大的消除，依賴關(guān)系的沖突是消耗開發(fā)人員生產(chǎn)力的原因之一。通過對系統(tǒng)進行微服務(wù)劃分，并對不同的微服務(wù)采用不同的容器進行封裝，做到獨立升級。

四、平臺功能模塊設(shè)計

（一）監(jiān)管業(yè)務(wù)模塊

系統(tǒng)通過音頻分離服務(wù)、全天音頻特征提取服務(wù)、圖像關(guān)鍵幀提取服務(wù)等，把從前端采集到的音視頻文件轉(zhuǎn)換為音頻文件，同時進行圖像提取，按一秒一幀的頻率抽取圖像。對音頻信號加窗處理，獲取短時平穩(wěn)的音頻信號，轉(zhuǎn)到變換域后，應(yīng)用能量準則提取特征，為后續(xù)的音頻特征檢索做基礎(chǔ)服務(wù)。

1.節(jié)目識別。節(jié)目識別是把廣播電視的節(jié)目按不同類型完整地識別出來，包括新聞節(jié)目、專題欄目、電視劇、動畫片等節(jié)目識別。將節(jié)目按類型完整地標注，避免了后期在進行節(jié)目審核時需從海量的廣播電視節(jié)目中尋找節(jié)目等問題，降低了人工審核節(jié)目的難度。一般情況下，同樣的節(jié)目，每期的片頭片尾都是相同的，可以根據(jù)節(jié)目的這一特性，運用技術(shù)手段找到節(jié)目的播出時間。因為音頻文件占用空間小、音頻特征提取和識別技術(shù)已經(jīng)較為成熟，所以在節(jié)目識別方式上使用的是音頻識別。在節(jié)目識別中，需要由審核人員手動對節(jié)目的片頭片尾做樣本，系統(tǒng)再通過節(jié)目樣例音頻特征提取服務(wù)提取樣本的音頻特征，形成節(jié)目樣本的數(shù)據(jù)庫。在做節(jié)目樣本時，把節(jié)目樣本對應(yīng)的性質(zhì)同時綁定，即可把對應(yīng)的節(jié)目分類。同時，系統(tǒng)根據(jù)全天音頻特征提取服務(wù)，對全天的音頻做特征提取。音頻識別程序收到控制中心的識別指令后，檢索相關(guān)的廣播電視頻率頻道音頻特征索引文件，匹配對應(yīng)的樣本音頻特征，最后把識別到的結(jié)果標注好并在頁面上呈現(xiàn)。

2.廣告識別。廣告識別主要分為違規(guī)廣告、商業(yè)廣告以及公益廣告的識別。通過廣告的自動識別和拆分，審核人員可以清晰地看到一天的節(jié)目時段，播了什么廣告，在什么時間播放廣告，是否有違規(guī)等識別結(jié)果，及時了解廣告的播出情況，提高了人工審核的效率。該識別原理主要建立不同類型的廣告樣本庫，根據(jù)音頻特征分別去檢索相應(yīng)的文件，并得出結(jié)果。目前，樣本的音頻識別檢索算法發(fā)展已經(jīng)比較成熟，準確率高，識別出來的結(jié)果基本可以直接使用，不需要過多人工干預(yù)。

3.新增重復(fù)節(jié)目識別。全天的廣播電視節(jié)目中，會有新增的電視劇宣傳片和廣告等，這些新增的素材一般會在當天或者第二天重復(fù)播放。利用重復(fù)的特點，通過對音頻特征重復(fù)遍歷比對的算法，把在廣播電視中重復(fù)播放的視頻片段識別出來，幫助審核人員快速準確定位到新增的節(jié)目內(nèi)容。通過審核新增的節(jié)目內(nèi)容，并及時做相應(yīng)的樣本讓系統(tǒng)去識別和標注，系統(tǒng)自動識別發(fā)現(xiàn)新增節(jié)目內(nèi)容和人工維護相結(jié)合的方式，提高整個流程的工作效率。因為已有樣本的音頻檢索識別準確率高，所以利用現(xiàn)有節(jié)目和廣告的識別結(jié)果，在識別時間上，首先可以剔除掉其他服務(wù)中已經(jīng)確定的節(jié)目時間，節(jié)省了計算資源。同時，通過場景識別模塊，識別出停機時段，在此基礎(chǔ)上再去做新增視頻的識別，提高系統(tǒng)的效率。

4.輿情處理。該業(yè)務(wù)主要是一些相關(guān)內(nèi)容報道的收集和統(tǒng)計，可以分為三大部分：一是專題報道和宣傳報道，主要是一些重點工作以及熱點事件、突發(fā)事件的報道；二是上級廣播電視臺對于地方的相關(guān)報道；三是擴展到某一領(lǐng)域或者行業(yè)相關(guān)的輿情報道。為了實現(xiàn)該業(yè)務(wù)，首先通過預(yù)設(shè)節(jié)目時間以及節(jié)目識別技術(shù)相結(jié)合的方式，把特定的節(jié)目或者時間段截取出來，然后對其進行語音識別技術(shù)，把節(jié)目的音視頻轉(zhuǎn)為文字，通過設(shè)定專題的關(guān)鍵字或者地方的名字等，檢索節(jié)目的文本，最終定位到節(jié)目中的關(guān)鍵字，找到相關(guān)的報道或輿情。

5.人臉識別。人臉識別，即對敏感人物自動篩查，可對節(jié)目畫面中出現(xiàn)的人物進行更加高效、全面的身份識別。人臉識別功能的實現(xiàn)，大大降低了審核人員的工作量，提高了內(nèi)容審核的智能化管理水平。目前，人臉識別有兩種方式，一種是通過靜態(tài)圖像進行人臉關(guān)鍵特征提取來識別，另一種是通過視頻進行人臉識別。系統(tǒng)在音視頻預(yù)處理服務(wù)中已經(jīng)提取過圖像關(guān)鍵幀，直接運用已經(jīng)提取好的關(guān)鍵幀，可以避免出現(xiàn)視頻識別中計算量較大的情況，從而提高系統(tǒng)的整體運行效率。對于人臉識別，首先對圖像幀做場景識別，剔除掉相似的圖片，對不同場景的圖像做識別，提高資源利用率。

（二）平臺管理

1.審核模塊?？蓪ο到y(tǒng)識別出來的結(jié)果進行審核、確認以及編輯處理，如包括新聞專題節(jié)目時間、廣告、輿情、人臉等識別結(jié)果的審核；對節(jié)目進行評議；對輿情信息進行剪輯、編輯；按照條件查詢數(shù)據(jù)，播放識別結(jié)果。

2.報表管理。根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求，數(shù)據(jù)報表主要包括節(jié)目報表、廣告報表、輿情報表、違規(guī)報表等。可對系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)做統(tǒng)計分析，自定義時間周期，按年、季、月、周、日等統(tǒng)計數(shù)據(jù)，形成圖表和報表。圖表和報表可按照常見辦公軟件的格式導出。

3.配置管理模塊?？梢栽诓僮黜撁鎸Σ杉军c、頻率頻道、節(jié)目等相關(guān)信息進行增加、刪除、更改、編輯等操作。

4.日志管理。記錄系統(tǒng)的相關(guān)操作，如數(shù)據(jù)庫的查詢、刪除、發(fā)送接口命令等，并進行及時備份，可按時間對日志進行查詢。

5.設(shè)備管理。可監(jiān)控各個微服務(wù)的運行狀態(tài)，顯示每個微服務(wù)的功能、進程，對異常的服務(wù)及時報警，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行中的問題，提高系統(tǒng)維護的可易性和便捷性。

6.用戶管理?？梢詫τ脩暨M行權(quán)限管理，可增加、刪除、編輯用戶，對不同的用戶進行分組，分配不同的使用權(quán)限，不同的業(yè)務(wù)用戶掛載不同的業(yè)務(wù)管理模塊，可形成堆疊。

五、系統(tǒng)優(yōu)勢和難點

（一）系統(tǒng)的優(yōu)勢

1.系統(tǒng)在識別算法前期，已經(jīng)對音視頻文件做了音頻分離、音頻特征提取文件以及圖像幀抽取等，把資源統(tǒng)籌分類，為識別的方式提供了可選擇性。不同業(yè)務(wù)的識別可根據(jù)情況選擇合適的識別方式，提高了系統(tǒng)的靈活性。此外，在計算前期對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的碎片化處理，如后續(xù)有新業(yè)務(wù)需要做識別計算，不再需要重新對音視頻做前期處理，可直接進行音頻或者圖像識別，節(jié)省了開支，降低了系統(tǒng)開發(fā)成本。

2.系統(tǒng)運用了目前較為成熟的識別技術(shù)，配備了語音識別和人臉識別服務(wù)，提高了監(jiān)管的智能化水平，節(jié)約了人力成本。

3.系統(tǒng)采用了微服務(wù)結(jié)構(gòu)，不同的微服務(wù)負責不同的子功能，邏輯清晰，且可快速部署，只需要定義良好的接口，就可讓微服務(wù)之間進行通信，具有高可用性和擴展性。

（二）系統(tǒng)的不足

1.目前，系統(tǒng)可以對新增重復(fù)節(jié)目的片段進行識別和標注，在無樣本的情況下，還不能完整地識別一條廣告或一個完整的電視劇宣傳片等。是否可以根據(jù)靜音和音頻特征遍歷檢索相結(jié)合的方式，或者語義識別的方式去完整地識別一條新增廣告，還需要做大量的測試和計算。無樣例地對節(jié)目進行完整拆條，是目前的難點問題。

2.雖然單獨的微服務(wù)降低了巨大代碼的開發(fā)難度，但是因為涉及微服務(wù)之間的編排、處理，需要全局考慮服務(wù)與服務(wù)之間的關(guān)聯(lián)，所以增加了整個系統(tǒng)的部署復(fù)雜度。此外，由于服務(wù)相互的依賴變得復(fù)雜，若進行系統(tǒng)測試，要充分考慮服務(wù)依賴的強弱、降級、限流等問題，避免出現(xiàn)測試誤差的情況。

六、結(jié)語

不斷加強新技術(shù)的更新和應(yīng)用，探索業(yè)務(wù)和技術(shù)相互推動之路，進一步提升廣播電視內(nèi)容的智慧化監(jiān)管水平，把工作人員從海量的廣播電視節(jié)目初篩中解放出來，讓審核進入新的時代，是廣播電視監(jiān)測的挑戰(zhàn)和任務(wù)。