在融合媒体环境下基于微服务架构下的广播与媒体质量监测系统设计与实现.docx

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在融合媒体环境下基于微服务架构下的广播与媒体质量监测系统设计与实现

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钟士奇

摘要当今，广电媒体的节目数量，类型以及多样性在呈现几何级数爆炸性增长，这也导致广电行业快速的向基于IP传输协议的网络以及以及IT架构的系统设施进行演进。如何保障各种不同类型用户的媒体观看的需求，融合媒体概念也就孕育而生，从而也对系统的监测带来了众多全新的挑战，各种基于各种形态信号，特别是IP信号的分发和传输，接收终端的多样化，众多的网络传输标准和协议，在众多协议层和技术层面的信息收集和汇聚以及时下新兴的基于异步数据传输架构的云网络传输。如何应对和解决以上这些问题呢？湖南广播电视台采用一种完全基于软件和COTS通用服务器的架构，来建立一种集中的、融合式的监测系统。媒体的内容以及传输协议的2-5层都需要在一个融合的监测设备上来实现。这样的结果就是需要一张单一的，可持续性的界面，可以完整的描述出不同网络和媒体内容的状态。新的监测功能，比如基于视频一致性监测功能，只有在基于软件的架构下才能成为可能。根据需要，我们设计出一种基于软件的，通过采用COTS通用服务器的方式，来实现时下高度统一和融合的广电网络与媒体的监测系统。

关键词广播与媒体质量监测系统

中图分类号：G222文献标识码：A

1系统设计

1.1设计思路

一是基于多业务层的KPI指标监测：能够提供简单的，持续性的界面，实现系统中不同业务层面的指标监测。二是全新的高级监测功能。

1.2系统设计的原则

系统的设计必须要能够满足以下的要求：

（1）基于纯软件的设计，不依托于特有的硬件平台：完全基于软件的设计可以保证快速的响应，高度的灵活性以及扩展性，来应对不断变化的各种技术和标准，比如各种全新的编码标准和传输协议，而基于COTS通用服务器的硬件架构，也让未来进行云化的部署等虚拟化应用成为可能。

（2）基于COTS通用服务器硬件平台：通过采用COTS通用服务器，可以大量降低系统投资和运营成本，同时可以为未来的虚拟化部署提供可能性。

（3）更好的扩展IP协议的使用场景：能够不断的加深并扩展现有的成熟的，体系完善的TCP/IP协议组合。

（4）通过配置不同的接口板卡来实现与传统接口形式的对接：通用服务器与现有广电网络的接口对接，可以通过各种接口板卡来实现，如果需要有新的形式的信号接入，也只需要更换接口板卡，而无需替换掉整个设备。

（5）开放的基于模块化的软件设计架构：通过采用开放的协议和格式，以及模块化的系统功能设计可以确保快速灵活的适应变化，并针对新的需求进行不断的适配。把系统功能模块化也很好的提升了系统的鲁棒性，也避免一些潜在的软件問题。

（6）可扩展性：目前市面上的COTS通用服务器依旧延续了摩尔定律在不断的升级和换代，通过完全基于软件的设计，当需要系统支持更大和更强的性能时，只需要相应的增加通用服务器的数量和配置，就可以轻松实现，这在以前采用定制硬件的年代，几乎是不可想象的。

1.3基于模块化的设计

系统需要支持各种全新的基于IP的传输协议，以及各种中间层的压缩编码协议。在这样的系统架构中，传统的信号形式只需要配备相应接口的板卡，就可以实现传统信号和基于IP的信号的混合监测。

可扩展的软件框架还需要配置以下的模块化功能（如图1）：

1.3.1输入信号单元（InputHandling）

网络输入接口单元（NetworkInput）用来处理可以基于以太网和IP的输入信号，同时也可以支持各种形式的IP信号，比如单播和组播等。解码输入源信号的单元（DecodingofSourcesSignalInputFormats）是针对融合媒体监测的核心组成部分，它可以处理目前各种全新的基于IP的传输协议以及各种全新的编码格式，同时它也可以支持传统的基于SDI和ASI形式的信号格式。针对未来的各种新的信源格式和编码格式，它只需要通过插件，这种在IT世界里最普通的方式，就可以实现对新格式的扩展支持。此外，输入信源信号模块还有第三个组成部分，可扩展信源信号分析（ExtendedSourceSignalAnalysis），它可以用来通过插件的方式扩展支持任何其他的信源信号格式。

1.3.2节目与内容（ServiceandMediaHandling）

该功能基本单元最开始是解码和基本分析模块（DecodingandBasicAnalysis），用于接收和分析来自输入信号单元（InputHandling），视音频内容的解码和一些基本分析包括信号的正确与否以及质量的分析，将在这个单元来实现。如果需要处理更高级的编码格式，比如HEVC，J2K，TICO等，就需要进入下一个扩展解码和分析模块（ExtendedDecodingandAnalysis）来实现。由于广电与媒体的