云媒体技术架构与趋势分析

文 ｜ 方小林 王硕 曹三省

引言

正如美国国际电视艺术与科学学院总裁兼首席执行官佩斯纳在2012国际艾美日上所说的那样：“剩下的就是未来，因为剩下的就是互联网手机，还有平板电脑。所有新的途径，人们可以取得电视讯号，所以一方面把这些综合起来，成为一个综合的业务发展。另一方面，（探索）未来业务可能遇到的不可预测路向”。新型终端和灵活变化的业务形态构成了未来媒体的主要图景。2010年5月，我国国家广电总局下发了《关于开办网络电台、电视台有关问题的通知》，要求各级广播影视行政部门要牢牢把握网络广播电视台的基本性质、主要任务，积极创造条件，争取财政、税收、金融等支持，推动广播电视播出机构加快网络广播电视台建设。文件也对资本进行了要求“在坚持社会效益第一、确保广播电视机构绝对控股的前提下，可以通过多种渠道拓展资金来源，吸纳国有资本组建股份制公司负责网络广播电视台日常运营”。这一文件标志着国家对传统电视媒体进军网络新媒体已经由之前的“鼓励”态度进一步提升为“推动”态度。以上的这些信息都预示着传统的广电行业将迎来一次大的技术革新和服务形式的转变。云媒体就是在这样的背景下产生和持续发展，并迅速成为广播电视传媒领域内的重要技术演进方向。

作为当前某种程度上的共识，云媒体是指依托云计算技术和以互联网为基础的融合网络信息环境，能自动将信息进行整合分类、交叉处理，将报纸、电视、网络、手机等不同新媒体和传统媒体共同聚合成一个庞大的媒介集群，进而构建起一个内容无界限传递、载体多样化应用、受众主体式参与的信息资源集成共享平台，以便针对细分的受众需求对信息进行便捷地全面扫描、有选择地加工组合的媒介发展模式。通俗地讲，云媒体时代就是依托互联网形成的信息提供者和信息接收者的一体化时代，任何人都能向网络发布信息，而网络则能自动将有关信息进行整合分类并实现信息的交叉处理。

云计算技术是“云媒体电视”的核心技术，“云”是对网络连接起来的计算资源进行统一管理和调度之后形成的资源池。“云计算”、“云安全”、“云存储”等应用都是基于网络，通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的设备通过应用软件集合起来协同工作。其中，云计算能够有效实现网络资源的合理分配，它是分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，能够向各种互联网应用提供硬件服务、基础架构服务、平台服务、软件服务和存储服务等系统支撑。在“云”的世界里，由于终端的任务只是通过网络发送指令和接受数据，让终端（如智能手机、平板电脑、PC、机顶盒等）变得不再重要，而由云端系统实现繁复计算、庞大存储等。

关于云媒体的定义，到目前为止，业界还没有一个统一的认识。《著云台》的分析师团队结合云发展的理论认为，云媒体(Cloud Media)，是指基于云计算商业模式应用的媒体与信息的云整合、分类、交叉、处理的技术，与报纸、电视、网络、手机等媒体形式共同聚合成一个媒介资源池，进而构建起一个内容无界限传递、载体多样化应用、受众主体式参与的信息资源集成共享平台，以便针对细分的受众需求对信息进行便捷地全面扫描、有选择地加工组合的媒介发展模式与应用的总称。而本文则将结合当前中国传媒大学在云媒体领域内的主要研发工作，以及业内的实际需求和应用，分析和归纳云媒体的架构及其功能体系。

面向当前广电行业实际应用的云媒体平台架构分析

根据当前我国广播电视在面向下一代广播电视及三网融合的发展趋势下、由数字平移、多屏业务拓展、台网体系分离而业务融合等总体发展方向所决定的应用模式，我们提出了一个符合我国广电实际应用条件的云媒体平台整体方案。云媒体平台从底层到上层分别由资源层、服务层、应用软件层构成。这三层分别代表了云媒体整个架构的三个核心功能体系的划分。云媒体服务运营支撑系统整体架构如图1所示。

IaaS层主要包括网络传输资源调度、存储资源控制、资源分发调度以及计算与处理资源调度等底层管理和调度工作；在PaaS层完成业务服务模块的实现与交付，主要包括媒体服务生成、服务计费支付与运营支撑、媒体内容资源核心管理以及云媒体设备资源核心管理等；SaaS层主要为用户呈现相应的服务应用以及包括全媒体的、多终端的内容呈现。如图1所示。

在整个架构中，所构建的关键模块包括以下各项。

1）多用户终端适配：为了服务于更多终端受众，挖掘潜在用户，扩大传播力和影响力，云媒体不仅支持传统的终端设备，同时还需适配当前广为关注且占有巨大市场的智能移动终端（智能手机、平板电脑等）等。该部分的主要功能是要实现内容分发与接入终端类型无关，保证对任意的用户终端，融合电视解决方案都能提供一致的内容，业务和表现形式。

2）多形态服务内容的管理与柔性分发：这里的服务内容不仅仅指传统的视频内容，还应当包括其他的增值业务等。这些服务内容来至内容提供商，第三方或者个人开发人员等，系统应该提供内容上传的接口，各类服务内容的统筹、管理，以及向各终端用户的针对性分发交付，同时系统要做好对所有服务内容的安全性保障。

图1 云媒体服务运营支撑系统整体架构

3）融合业务数据网关：针对视频服务，由于用户终端的能力和接入网络类型的差异，他们所要求的媒体格式、码率以及编解码协议是不同的。该模块根据各种不同的终端类型与网络接入，将所要分发的内容进行预处理，制成多个副本后，在分发时根据用户的实际使用情况，提供适合当前用户体验的媒体内容。

4）用户数据分析：系统应该提供对各类用户数据的保存和处理的基础能力，一方面可以为用户提供更优质的服务，例如根据用户的浏览记录分析用户的偏好，为用户推荐相关内容；或者记录用户的观看记录，可以让用户在观看一段视频内容时在各终端之间无缝切换，另一方面可以根据庞大的用户数据分析用户的使用行为，从而为云媒体运营做出快速的决策，适应当下热门趋势，进行迅速的调整。

挑战与机遇

根据全球著名的市场研究公司尼尔森报告，截至2010年底，我国有线电视用户已经达到了1.74亿以上，其中数字电视用户已超过8000万。与此同时，我国的移动电话用户已经超过了7.5亿，其中有超过2000万的3G用户；互联网用户已达到了4.2亿，其中包括2.65亿网络视频用户。到2015年全球互联网用户将超过30亿，视频业务的渗透率将达到84%。值得注意的是，尼尔森调查显示，2012年，就美国市场而言，88%平板电脑用户和86% 智能手机用户会边看电视边使用移动设备，45%美国平板电脑用户，以及41%美国智能手机用户每天会在观看电视节目过程中至少使用一次平板电脑或智能手机，来观看或查询与节目相关的信息。

这些信息给了我们两点启示：一方面，有线电视用户基数很大，具有广阔的市场前景；另一方面，互联网和移动互联网异军突起，正在迅速抢占市场，正在形成一种用户由有线电视向互联网以及移动互联网过渡的趋势。

面临的挑战

由于互联网和移动互联网的异军突起，传统的广电行业正面临着前所未有的挑战。随着技术的革新和用户需求的不断提升，用户已经不再简单满足于传统广电提供的音视频信息的单向接收，而是对节目的双向互动，以及节目周边信息产生了极大的需求；用户的接收终端也不再仅限于电视，越来越多的用户希望能够通过智能移动终端、电脑、平板电脑等多终端设备获得更好的体验；同时用户对业务形式的多样性和视频流的清晰度也提出了更高的要求。这些都是传统广电面临的严峻考验，广电亟需一种新的媒体形式来适应新环境，把握机遇，从而吸引用户。

发展趋势

当然，面对新的挑战与新的潮流，广电行业也迎来了新机遇。云计算，作为信息技术第二次工业革命的代表，无疑将为广电媒体行业注入新的活力。云计算通过分布式计算技术，通过虚拟化和集群的方式把硬件资源集中起来进行统一的管理和调度，实现资源的按需供应。云计算的这些特性很好的契合媒体服务存储密集、计算密集、带宽密集以及请求不均匀等特点，将在以下方面发挥其优势。

1) 云计算基于虚拟化和分布式存储技术，能够以最低的成本提供超大规模的存储容量，并且支持异地分布式的存储和备份管理。不仅有效提高数据容量，同时也大大提升了数据的安全性。从可靠性、成本与性能方面，为高清和超高清媒体内容的存储与发布提供了最佳的解决方案。

2) 美国视频租赁巨头Netflix采用ABR技术，将每一份内容平均转换成120多份不同格式和码率的副本，从而适应近200种不同的终端。这就是利用了在云计算平台下，由于计算资源按需索取的特性，巨大的计算能力能够以较小的代价获得，这使得云上的媒体处理和加工显得更加高效和经济，从而能够有效应对新环境中多终端的多副本支持。

3) 基于云计算的内容分发网络能够有效降低骨干网络带宽需求及网络带宽成本，同时，由于音视频内容能够被智能地分发并缓存到最靠近用户的边缘节点，使得用户对于高清与超清内容的体验可以得到大幅提升，从而实现高质量交付。

4) 云计算的动态虚拟化技术能够应对媒体服务请求的不可预测性。对于热点事件与高收视率节目，往往会收到超过平时百倍的用户请求，云计算平台可以实时根据用户请求自动分配相应的虚拟机资源应对请求高峰，而在高峰过后资源智能调度进程将多余的计算资源回收，从而实现资源的按需分配。

可以看出，云媒体基于最新的云技术，能够很好的适应新环境，满足用户的新需求，是广电面对挑战、抓住机遇再创辉煌的明智之选。

云媒体的发展现状

当前，在我国广播电视传媒技术领域内，云媒体技术研发已经获得较为普遍的关注。现将目前具有较广泛影响力的云媒体方案的概况归纳如下。

首先，江苏有线自主研发的三网融合业务“云媒体电视”已在全国首批三网融合试点城市南京正式上线。云媒体电视是江苏有线自主研发的继单向数字电视、互动数字电视之后的第三代数字电视。云媒体电视形成了一个多媒体综合服务信息平台，集上网冲浪、电视读报、在线游戏、电视购物、视频通话等功能于一身。云媒体电视首批上线频道、高清、点播、互联网、万事通、商城、娱乐、阅读和营业厅共九大版块、近百项业务。更为难得的是，这些业务基本上用遥控器的四个方向键和确认键就能完成操作，实现了内容丰富和操作便捷的完美结合。云媒体电视的诞生标志着“看电视”时代的结束“用电视”时代的到来，标志着我国“三网融合”工作取得实质性进展，江苏有线数字电视发展再次走在全国前列、跻身世界一流。

其次，如前所述，中国传媒大学新媒体研究院结合我国当前广播电视系统在技术演进和行业发展上所面临的实际环境与条件，提出并研发实现了适合我国广播电视领域内包括广播电视台、广电网络公司、广电新媒体机构和相关主体的云媒体解决方案，重点从IaaS、PaaS和SaaS层在广播电视业务中的定制化设计与实现上进行突破，支持广播电视云媒体业务的多用户终端适配、多形态服务内容的管理与柔性分发、融合业务数据网关和用户数据分析等技术特性。在研发工作基础上，中国传媒大学同业内若干领军企业合作，启动了云媒体支撑平台研发成果的产业化。

第三，新奥特公司推出了基于云计算理念与技术构建的C-MAP技术架构，该技术构架采用统一数据中心、VCM视频云计算矩阵AUTO5.0内容生产管理平台、AUTOJMS智能内容运营管理平台以及iStream新媒体运营管理平台。C-MAP平台服务层可提供媒体数据的转码、渲染、合成、技术审核、水印、指纹、搜索、云因分析、图像识别、工作流引擎等应用服务，可实现资源的充分利用，提高媒体内容的处理效率。

第四，索贝公司推出了eWebTV网络电视云媒体解决方案。网络媒资系统主要包括内容服务平台、运营服务平台、传输分发网络、智能服务终端共四部分。内容服务平台负责海量内容的处理，并在上载工作站中集成索贝非线性编辑系统对素材编辑的独特优势，增加了对多种新媒体格式的编辑、合成支持。运营服务平台实现了CMS和VMS的后台站点管理、运营支撑、数据统计的业务模块等。传输分发网络采用CDN+P2P基于互联网业务的分发系统。

此外，华为推出了基于华为Single CLOUD云计算平台技术，中科大洋推出了基于云架构的媒体管理系统和麦肯锡云媒体平台等。这些云媒体平台都可以实现动态适应业务量的大小变化，运用云计算技术按需分配计算资源，为运营商海量媒体资源的采集、编码、转码等环节提供高效的计算处理能力，助推传统媒体向云媒体转型。

总结

随着三网融合业务的开展，不仅传统的报刊、广播电视向着数字化、网络化发展，而且将催生出大量面向用户需求的全新服务业态。云媒体技术可以实现媒体资源的数据整合和数据挖掘，为网络、广播电视、数字报、有线电视运营商等拥有的文字、图片、音视频数据建立数字化、海量存储、数据共享的内容资源池，实现超强的检索、挖掘能力，搭建多数据和多形态的媒体云，从而实现资源的动态管理，并提高广电运营商的商业运营能力，增强广电在互联网时代的主体地位。