OVP在线视频平台设计与实践

田立新

（毕节市广播电视台，贵州 毕节 551700）

OVP在线视频平台设计与实践

田立新

（毕节市广播电视台，贵州 毕节 551700）

针对新媒体平台的视频管理系统建设现状，结合在线视频管理系统（Video Manage System，VMS）的局限性，从架构、流程、部署、功能等方面讨论设计在线视频平台（Online Video Platform，OVP），并借以实践总结OVP平台优势，对广播电视台创建新媒体平台提供实践参考。

新媒体；VMS；网络电视台；云技术

1 OVP在线视频平台

随着新媒体的影响越来越大，目前无论是电视台、媒体、政府、教育、企业、集团还是公益机构，都开始应用新媒体平台进行新闻宣传、媒体服务、教育服务等工作，并取得了巨大收益。

新媒体平台的核心为视频管理，主要提供媒资管理、转码管理、音频管理、点播管理、直播管理、在线编辑等服务，而目前新媒体平台的视频管理大多基于VMS（视频管理系统）[1]架构实现。随着云技术、移动互联网技术的深入应用，基于VMS架构的新媒体平台的局限性逐渐暴露。

视频管理系统（Video Manage System，VMS）是由一些相互联系、相互制约的若干模块结合而成，模块间通过定制接口实现相对稳定的互联，当需要新增模块时，需要进行大幅度的接口修改，因此扩展性及开放性较差。

针对VMS的局限性，本文讨论设计在线视频平台（On⁃line Video Platform，OVP）[2]，该平台由一些独立的若干模块通过应用程序编程接口（Application Programming Interface， API）结合而成，模块间通过API实现互联，当需要新增模块时，不需要访问源代码及理解模块的内部工作机制细节，便于扩展，开放性较好。基于“在线”理念设计的OVP在线视频平台，将平台的各种服务通过Web暴露在互联网上，可方便用户在任何有互联网的地方使用该平台的各种服务。

2 总体设计

2.1 架构设计

OVP平台分为数据存储层、Web服务层、API层、管理界面和系统监控层，核心平台架构运行在具有工业强度的Java EE系统上，如图1所示。

1）数据存储层

数据存储层提供物理文件及其相应元数据的存储，物理文件存储采用可支持扩展的NAS系统存储，方便容量可扩展至PB级别，充分满足千万级海量视频文件的需求。元数据存储基于稳定可靠的MySQL数据库集群，通过Master-Slave双节点（独立双物理机）实现实时热备份，保证数据极高的可靠性和可用性。另外，数据存储层还设计定时定期远程备份，保证数据能快速进行灾难恢复。

图1 OVP平台架构图

2）Web服务层

Web服务层可提供媒资管理、音频管理、直播管理、点播管理、转码管理、在线编辑、版权管理等功能模块服务，用户基于Web在任何有互联网的地方即可应用这些功能模块，平台的易用性大大提高。

3）API层

API层将基于HTTP协议，采用JSON/XML API，因为这样具有极大的扩展性，同时也提供高级语言的SDK开发包，便于开发者使用自己熟悉的语言，直接通过SDK实现API调用。

4）管理界面

管理界面基于Web提供，方便用户在有任何互联网的地方使用该平台所能提供的各种服务。

5）系统监控层

系统监控层可实现监控平台的运行状态，包括设备、任务、流程等状态。

2.2 流程设计

平台流程较清晰，设计分为媒资管理、在线编辑、转码管理、音频/直播/点播管理、API管理共4个流程，如图2所示。

图2 OVP平台架构图

首先，媒资管理完成视频上传、视频组织、视频搜索、视频广告设置等功能；

其次，若需要进行视频在线编辑，则进入基于Web的在线编辑模块，若不进行视频编辑，则直接通过转码管理实现多格式多码率的转码；

然后，进入音频/直播/点播等流程，通过其组织，再通过API管理的将内容同步至第三方平台，例如：同步至第三方CMS内容库，通过CMS内容库将视频发布到手机、计算机、PAD等终端上。

2.3 部署设计

为提高平台的稳定性，并满足互联网环境下的云平台部署，设计平台的软件部署在稳定可靠的Java服务器上，不在物理上部署数据库服务器、转码服务器等功能服务器，而是通过虚拟化软件将功能服务器虚拟化多个虚机，各种软件运行在虚机上，单个服务器节点故障不会影响整个系统的可用性。

另外，OVP平台为一款SaaS（软件即服务产品），它可以部署在任何公有/私有云上。

3 功能设计

OVP平台对外提供基于Web的服务，包括而不限于媒资管理、在线编辑、转码管理、音频管理、点播管理、直播管理、版权管理等功能服务，也可通过API接口动态增加其他功能服务模块。

3.1 媒资管理

媒资管理提供基于Web的视频上传、视频管理、播放列表管理、视频搜索、视频审核、视频编辑、广告管理等服务。视频上传可实现本地文件上传、FTP批量上传甚至媒资内容同步；视频组织以树形结构组织架构，便于分类管理；视频搜索基于Lucene全文搜索引擎[3]，可按照名称、描述、标签等对任意内容进行全文搜索；提供基于Web的视频审核功能，方便用户在任何地方都可审核视频；视频编码完成对视频文件的标题、描述、标签、封面、提示点等信息的增减；广告管理提供图片、swf、视频等各种格式的视频广告功能，如图3所示。

图3 媒资管理界面图（截图）

3.2 在线编辑

在线编辑实现对视频资源在线进行快速的编辑，无须本地使用非编工具，可在基于Web的任何地方、在任何时间登录该平台就能够快切、快编、快速生成视频。在线编辑支持按关键帧浏览、拆分视频，可基于时间线准确地显示视频的长度、关键帧。在线编辑也可自由拖拽视频到时间刻度任一位置与其他视频合并，实现两段视频间无缝平滑接续，而且还可在两段视频间多种转场过渡特效，如淡化、叠加、推进、黑白等，如图4所示。

图4 在线编辑界面图（截图）

3.3 转码管理

转码管理服务完全支持Flash视频、iOS视频和Android视频输出，满足用户在不同设备、不同平台和不同浏览器下播放。转码管理支持同一视频输出不同格式的多个版本，方便用户在网络及各种移动设备上进行发布。对于每一种格式，支持输出不同码率的版本，方便用户根据自己的网速，在流畅、标清、高清、超清等各个版本之间进行切换，如图5所示。

图5 转码管理界面图（截图）

转码管理采用高效的队列调度，可实现多个视频流同时转码。

转码管理还支持将一个完整的视频转码成一组短视频，通过在播放器端依次播放这组短视频来达到观看完整视频的效果。视频切片具备节省流量、防止下载的功能，解决了CDN下载大文件容易断线的问题，同时与直播方案兼容。

同时，转码服务可动态增减，以满足高峰时期输入视频量大的压力。

转码服务部署于虚拟云平台之上，当用户需求量增大之后，可以通过增加服务的方式来实现横向扩展。对于单独一个转码虚机的单个CPU的转码，其效率见表1。

表1 转码效率

3.4 音频管理

音频管理模块提供对音频文件进行上传、管理、发布、创建播放列表的功能，提供多种音频文件上传方式，基于标签、目录等方便管理海量音频文件，能够快速简单发布音频到网站，同时播放列表支持静态播放列表和动态播放列表两种。

3.5 点播管理

如图6所示，点播管理主要提供点播相关服务，内置多种不同风格的播放器模板，用户可根据网站的风格选择合适的播放器模板，并在此基础上定制个性化播放器。播放器修改后无须用户干预，网站内嵌的播放器即可实时更新。

图6 点播管理界面图（截图）

为方便视频点播的发布，提供3种在线发布视频的方式：

1）JavaScript发布模式：通过将几行简单的JavaScript代码嵌入HTML页面实现视频的自动发布，该模式同时支持HTML 5标准，并能智能检测用户的平台和浏览器，根据用户所用设备为用户智能推送正确格式和合适大小的视频。

2）Flash发布模式：适用于Web网站的视频发布，支持Flash视频和PC平台，但由于苹果公司的限制，该模式无法支持iPhone／iPad设备。

3）URL发布模式：适用于外链或第三方网站的友情链接，可让用户从第三方网站跳转至客户的视频页面。

3.6 直播管理

直播管理可实现7×24 h多频道直播流实时推送RTMP H264格式的音视频流，并直接集成CDN加速，可支撑数千至数百万不同规模的用户同时在线观看。直播管理具有直播录制的功能，在相应的直播节目完成后，系统自动将直播节目收录到媒资系统中，收录可按照EPG电子节目单实现自动拆条。直播管理还具有智能检测功能，可以根据用户客户端的类型，选择相应视频进行播出。直播管理的直播频道可无限制地创建，而且同一个直播源可创建多个频道，同一个频道下的节目单可以有不同的直播源。

3.7 版权管理

为提高视频版权意识，提供5种版权管理机制：

1）视频LOGO水印：对视频本身加上LOGO水印，以保护版权，防止非法传播。

2）视频加密：对于一些具有商业价值的视频，采用对视频内容进行动态加密的方式，在动态多码流中，每个小视频都可以被加密，只有使用系统自带的播放器才能播放加密后的视频。

3）域名限制：域名限制支持白名单、黑名单，启用白名单时，只有保存后的域名才可以访问视频；启用黑名单时，保存后的域名将不能访问视频。

4）播放器的第三方认证：为了防止非法网站加载本系统的播放器来播放加密视频，播放器会检测自身是否被合法网站加载，保证了播放器只能在客户的合法网站中播放加密视频。

5）防录屏：视频播放的同时如果进行视频录制，录制后的视频将会出现花屏，导致视频不能正常观看，保护视频版权。

4 实践总结

最近几年国内的电视台逐渐采用了该OVP平台，为手机APP、IPTV、网络电视台提供强大的后台视频支撑，经过电视台的实际应用，在实践中得以总结出该平台的一些特色。

4.1 多终端支持

平台可根据预设为不同终端提供相应格式、码流的视频流或点播文件，用户访问的时候会根据手持的移动设备提供相应格式，并可以根据网速的情况提供不同清晰度的版本。

针对不同用户和终端设备，平台支持以下3种视频输出格式：

1）FLV格式，支持Web用户直接在浏览器中播放视频；

2）iOS格式，支持iPhone／iPad用户直接在iOS浏览器或iOS APP中播放视频；

3）MP4格式，支持Android用户直接在Android浏览器或Android APP中播放视频。

4.2 视频流切片

目前市场上多数的视频播放软件采用RTMP流播放，如Adobe FMS播放，但平台实现了HTTP切片播放，使前台播放视频时加载更快，播放更顺畅，同时能够对视频进行更便捷的控制，更重要的是相比RTMP流播放同一大小的视频时，能够节省30%的带宽使用费用，这对具有大量点击量的视频网站节省资金非常有利。

4.3 动态码流技术

平台可以动态检测终端用户的网络接入带宽，在带宽变化时，能自动调整视频码流，使用户获得最流畅的观看体验和最大限度的视频质量。通常，预设了高清、标清和流畅这三种高、中、低的码流，适应高带宽（光纤、10 Mbit/s ADSL）、普通带宽（1 Mbit/s ADSL）和低带宽（2G/3G网络）终端用户。

4.4 规模扩展

平台投入使用一段时间后，吸引了越来越多的用户，初期搭建的系统性能必然影响用户数增长，但平台随着在线用户量的增加，可通过增加服务器数量和系统出口带宽，来增加访问用户数量规模。

4.5 开放API

平台API完全开放，可通过API扩展平台功能，连接第三方系统，从而和现有系统无缝集成，例如：电视台的视频管理采用OVP平台、网站及手机APP各一套异构厂商的CMS、各厂家的CMS，通过API可方便地对接OVP平台。

同时，平台提供高级语言的SDK开发包，包括常见的开发语言java，php，flash等，用户可以选择其熟悉的语言，直接通过SDK实现API调用。

[1] 刘晓曦，钟雷.基于网络集群的新媒体网络平台建设[J].广播与电视技术，2013（11）：68-72.

[2] 刘国辉.在线视频点播系统设计与实现[J].淮海工学院学报，2014（2）：36-39.

[3]李永春，丁华福.Lucene的全文检索的研究与应用[J].计算机技术与发展，2010（2）：12-15.

Design and Practice of OVP Online Video Platform

TIAN Lixin
（Bijie Radio and TV Station,Guizhou Bijie 551700,China）

In view of the present situation of the construction of the new media video management system platform，combined with VMS（Video Manage System，online video management system）limitations，discussion on the design of OVP from the structure，process，function deployment，and to practice on OVP platform，on radio and television to create a new media platform to provide practical reference.

new media；VMS；network TV；cloud technology

TN948 文献标志码：B DOI：10.16280/j.videoe.2015.06.018

【本文献信息】田立新.OVP在线视频平台设计与实践[J].电视技术，2015，39（6）.

时 雯

2015-01-04