点播影院系统数据接口标准化研究

王木旺

(中国电影科学技术研究所,北京 100086)

1 点播影院系统现状

点播影院是近年来出现的一种新型电影放映模式,是对专业影院放映的一种有效补充,2018年国家颁布《点播影院、点播院线管理规定》后,将其纳入管理。截至2021年6月,全国共累计注册点播院线11 家,点播影院31 家,其中跨省院线1 家,省内院线10家。

点播影院系统是在参考专业影院管理的基础上,为适应新的点播影院运营方式,并利用互联网、信息化技术后,将原分散于多个管理系统的功能融合为一体的管理系统。2019年国家颁布的 《点播影院暂行技术规范》中明确了该系统的组成部分,并罗列出其包括的基础功能,但由于该规范并不是一项行业标准,规范中仅对点播影院系统的一项基础功能——计费系统数据上报,制定了详细的基本规则、业务功能、安全保证等技术要求,其它功能并没有做出详细说明。这使得点播影院系统建设者,在进行系统其它功能的研制过程中,并没有可借鉴和遵循的规范,只能按照各自的需求和理解来研制,所研制出的系统也必定是形态各异。

又由于《点播影院暂行技术规范》中规定的点播影院系统包含点播影院放映终端和点播院线运营平台两部分,在不同的系统之下,放映终端和运营平台显然也会千差万别,两者之间的数据通讯接口也自然自成体系,封闭独立。这种情况会带来几个问题:一是系统厂商各自为战,不同放映终端设备和运营平台之间很难兼容;二是影院经营者严重依赖一家产品,缺乏产品的选择主导权;三是容易促使行业无序发展,增加后期管理难度;四是不符合现代规模化、产业化发展理念。

为解决上述问题,需要提前制定好点播影院系统中,放映终端与运营平台之间必须具备和遵从的数据通信接口,形成标准化文本,倡导点播影院系统开发人员使用。

本文根据《点播影院暂行技术规范》中罗列的点播影院系统基础功能,详细分析了运营平台和放映终端分别承担的功能角色,并对两者之间的数据接口进行了梳理,最后提炼出可标准化的数据接口,并加以设计和说明。

2 系统功能分析

在《点播影院暂行技术规范》中的系统架构部分,规定了点播影院系统主要由点播影院放映终端和点播院线运营平台组成,包括电影发行版制作和分发、授权密钥制作和分发、数字证书管理、计费系统数据上报、影片放映、影院经营、节目存储、设备运维八大功能。其中,电影发行版制作和分发、授权密钥制作和分发、数字证书管理、节目存储、设备运维五个功能是为影片放映功能做基础保障,这五个功能是系统的基础核心功能。系统研制中,要实现这五个功能,则需要运营平台和放映终端之间数据通讯、相互协调、依次调度来完成,其功能联系示意图如图1所示。

图1 点播院线运营平台和点播影院放映终端之间功能联系示意图

在点播影院放映终端部分,为完成影片的放映工作,需要具有电影发行版、影片授权密钥和设备数字证书三个要素。其中电影发行版、影片授权密钥都需要通过数据接口从运营平台进行获取,而获取到的影片授权密钥又需要通过设备数字证书进行解密后获得音视频内容密钥,从而保障影片的放映。影片在放映过程中,放映终端还会记录设备的状态信息、影片播放信息等,并及时汇报到运营平台,其详细业务流程如下:

(1)点播院线运营平台通过离线方式向点播影院放映终端颁发设备数字证书,点播影院放映终端植入数字证书后,通过在线方式向运营平台注册认证。

(2)点播院线运营平台将制作完成的电影发行版通过网络分发到点播影院放映终端,放映终端在接收过程中不断汇报接收进度和接收状态。

(3)点播影院放映终端将接收完成的电影发行版存储到本地节目库,并定时向平台同步片库信息,以确保放映终端和运营平台的节目库信息一致。

(4)影片放映前,运营平台将制作完成的授权密钥通过网络分发到点播影院放映终端。

(5)点播影院放映终端调用数字证书、电影发行版和授权密钥放映影片,同时记录设备运行状态。

(6)点播影院放映终端定时向点播院线运营平台上报设备运行状态和放映信息。

在《点播影院暂行技术规范》中规定的点播影院系统另外两个功能——计费系统数据上报和影院经营中,计费系统数据上报的技术要求和接口标准已经在该规范中定义,本文不再赘述。影院经营功能则由于不同的运营商所采用不同的经营模式 (有的影院采用院线统一经营管理;有的影院采用独立经营,院线加盟的方式),其管理范围,业务涵盖面也差异较大,目前难于归纳出统一的技术要求和接口标准,故该功能的分析暂不在本文中赘述。

3 接口标准化

要实现点播影院系统的各项功能,需要影院放映终端和院线运营平台之间相互协同配合,协同的前提是两者之间必须实现数据共享和信息通信,但由于放映终端和运营平台通常分别安装部署于不同的物理地点和网络环境中,两者之间只能通过数据接口的方式进行信息交互。按照前述章节的分析,可将其数据接口按功能划分为三类,分别为:设备管理类、影片管理类和播放授权类。

3.1 设备管理类接口

点播影院放映终端的数字证书是由点播院线运营平台来颁发,一般通过线下方式植入到放映终端,放映终端在部署到影院时,需要通过在线方式向运营平台进行身份验证。只有通过身份验证的设备,才能够和运营平台建立通讯,并实时汇报其运行状况,所以在设备管理类中,应包含:

(1)设备认证接口

新安装的点播影院放映终端初次运行时,需要与运营平台之间进行设备认证,将自身的证书序列号和数字证书摘要值上报至运营平台,平台将上报数据与存储的数据进行比对验证,根据比对结果验证设备是否合法。

(2)设备状态信息接口

点播影院放映终端在运行过程中,需要通过设备状态信息接口向运营平台上报其设备运行时的状态和信息。其中设备运行状态信息主要包括设备告警状态、设备故障状态、放映机开机时长、设备温度、存储空间大小、已用存储大小等。

(3)放映状态信息接口

点播影院放映终端在放映影片的过程中,还需要通过放映状态信息接口向运营平台上报其放映状态和信息。其中放映状态信息主要包括播放状态、放映影片、影片时长、播放时长等。

3.2 影片管理类接口

电影发行版的制作通常由点播院线运营平台来完成,主要是制作符合 《点播影院暂行技术规范》的电影发行版。电影发行版的分发则是将存储于运营平台片库的电影发行版,根据经营需要,通过网络的方式分发至放映终端,并且在电影发行版分发的过程中,平台能够掌握其向每个放映终端所分发的进度和状态。所以在影片管理类中,应包括:

(1)发行版信息接口

为完成电影发行版的分发功能,需要运营平台和放映终端都要具有发行版的相关信息,以便双方会话和各自展示信息时能够保持信息同步。通常相关信息的录入维护工作由运营平台进行,然后通过发行版信息接口将信息同步至各个放映终端。电影发行版的相关信息包括必要信息和附加信息两部分,其中影片名称、影片唯一编码、影片发行版的UUID 等信息属于必要信息,如果这些信息有缺项的话,会直接影响电影放映;其它则属于附加信息,如影片导演、影片类型、影片时长、影片上映时间等,这些信息是为了给观众选择观看时提供参考,有的话对用户来说比较友好,没有的话也不影响其电影放映功能。

(2)发行版任务接口

在电影发行版分发前,放映终端还需要通过发行版任务接口从平台获取电影发行版分发任务列表,在任务列表中,每条任务信息应包括影片发行版UUID、文件数量、分发路径、文件大小等,如果终端为验证文件的完整性,任务信息中还可以增加文件的完整性校验值等。

(3)分发进度接口

在放映终端获取到电影发行版任务列表后,开始启动任务接收功能,这时放映终端需要通过分发进度接口不断向运营平台上报接收进度和接收状态,其中接收进度中包括文件分发的数量、大小、进度百分比等,状态包括任务接收、任务开始、任务异常、任务成功等。

(4)影片库接口

点播影院放映终端将接收完成的电影发行版存储至本地片库,但由于本地片库的存储空间有限,在本地片库空间不够的时候,需要按照某些策略来删除部分电影发行版,这时候,就需要放映终端将本地片库的信息通过影片库接口向运营平台进行上报,以确保运营平台能准确掌握放映终端的片库数量和清单,所上报的数据就是放映终端存放的所有电影发行版列表,通常是影片发行版UUID 列表。

3.3 播放授权类接口

影片在放映时,除了电影发行版,还需要授权密钥,所以播放授权类接口中应该包含授权密钥接口。

点播影院放映终端在影片放映前通过授权密钥接口获取授权密钥,由于授权密钥需要根据放映终端、电影发行版、放映时间或放映次数来生成,故该接口中需要具备这几项请求数据参数,运营平台根据这几项数据参数,生成并返回一条授权密钥。授权密钥本身已具备安全保护能力,但为保证授权密钥数据完整性,也可以附带上完整性校验数据。

综上所述,在点播影院系统中必要的标准化接口分三类共八个,分别如图2所示。

图2 点播影院系统各数据接口

4 接口设计

要实现数据接口的标准化,首先需要规定点播影院运营平台和放映终端之间数据接口的通讯方式。目前常用的通讯方式有两类,一类是用于建立持久连接的Socket(套接字)方式,另一类是称之为“一次性连接”的HTTP (超文本传输协议)或HTTPS (超文本传输安全协议)方式。

Socket方式的优点是:传输数据为字节级,数据结构可自定义;传输数据量小,时间短,效率高;客户端和服务端之间数据可实时交互。缺点是:传输数据需要客户端和服务端均对数据进行解析,开发工作量大;服务端要保持与所有客户端的长连接,对自身的资源要求比较高。

HTTP或HTTPS方式的优点是:接口使用方便,容错性强,开发工作量小; 客户端不用长期占用服务端资源。缺点是:同样的传输量,效率要低于Socket方式;客户端和服务端实时交互时,对服务端性能压力较大。

在点播影院系统中,管理平台和放映终端之间的数据通讯多属于在一定时间范围内能保持信息同步的需求,所有数据通讯都不用必须实时交互。同时,系统开发过程中也需要考虑接口对接的便利性,以及运营使用中接口调用的容错性,故本文在选择数据接口的通讯方式时,采用了 “一次性连接”的方式。另外,在 “一次性连接”方式中,HTTP 协议是数据未加密的,传输重要数据时不安全。HTTPS协议是由SSL (安全套接字协议)和HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,比HTTP协议安全。在点播影院系统的实际应用中,还需要兼顾数据通讯过程中的数据安全性等因素,所以最终选择的数据接口通讯方式是HTTPS。

确定了通讯方式后,接口之间通讯的数据格式也需要确立,目前常用的数据格式有JSON (JavaScript 对象表示法)、XML (可扩展标记语言)、CSV (字符分割值)等数据格式。其中,JSON 的优点是数据格式比较简单,占用带宽小,易于读写,易于解析,支持多种开发语言,缺点是对数据的描述性比XML较差;XML的优点是格式统一、容易交互,缺点是文件格式复杂庞大,服务端和客户端都需要花费大量代码解析,耗资源;CSV 优点是结构简单,缺点是不支持多层递进的数据结构。在点播影院系统中,管理平台和放映终端之间数据通讯时,要求数据格式易于解析,并尽量多地支持系统集成,故采用JSON 的数据格式更适用此需求。

点播影院系统的接口内容按照上述章节的功能分析,罗列如表1所示。

表1 点播影院系统接口列表

其中,第一个终端设备认证接口 (search Authority)的请求和返回参数如表2所示。

表2 终端认证接口参数列表

接口在实际使用时,通过请求接口的URL 链接地址,并按照JSON 的格式输入请求参数,再通过JSON 的格式解析返回的参数即可。

由于本文的篇幅限制,其它数据接口的请求和返回参数则不在此详细罗列。

5 结束语

随着点播影院的规模和数量进一步增大,以点播影院为模板,服务于社区、校园、部队等各种应用形式不断出现。未来几年,点播影院系统在大规模建设和应用方面都有着统一规划、统一标准的管理需求。与点播影院发展初期的建设模式相比,通过标准化引导后的系统建设,既可以降低建设成本,还可以降低管理成本,能够持续推动点播影院行业良性发展。❖