基于机顶盒的收视率管理系统设计

姚亮 王永胜 葛万林

（四川长虹网络科技有限责任公司 四川省绵阳市 621000）

随着DVB组织的成立，DVB规范的发布。数字电视市场在全球如春笋成长起来。至今已有20余年的时间。为了提高运营商运营收益，收视率统计日益迫切。然而，国外很多中小型运营商，没条件集成成熟的收视率管理系统。本文简述了低成本收视率管理系统终端集成方法，供数字电视产业软件人员进行参考。

1 收视率管理系统的设计

1.1 收视率管理系统终端部分功能

（1）收集用户开机时间信息、观看节目时间信息、录制节目时间信息、回放节目时间信息、待机时间信息等。

（2）收集数据，以XML格式保存。为了保护用户隐私，所有数据使用AES-CBC加密存储。

（3）收视率数据按照服务端配置频率，定期上传Ftp或Sftp服务器

1.2 系统特点

（1）用户使用习惯、观看节目情况及定义，通过XML统一规定协议；

（2）文件名按服务端定义，然后统一上传到服务端FTP，最后服务端系统，通过数据挖掘采集FTP服务器信息，解析出数据信息，对应显示出丰富的终端用户收集率统计情况。

1.3 工作流程

本系统适用于所有支持高清/标清以及USB PVR的机顶盒，用于判断哪些节目观看次数较多，特定频道的受欢迎程度等具体流程如下：

（1）机顶盒安装USB 4G Dongle。

（2）机顶盒将原始数据发送到AMS 服务器。

（3）USB 4G Dongle使用移动 GSM 网络发送数据。

（4）数据卡需要在机顶盒上电后 5-7 秒内连接。

（5）在机顶盒中分配主备AMS数据区域，64 KB 用于存储 AMS 数据，64 KB用于备份AMS数据。

（6）备份机制逻辑必须保证数据的完整和安全性。

（7）机顶盒信息页面中显示USB 4G Dongle连接状态。

（8）机顶盒 将 AMS 数据文件发送到指定的SFTP （需要同时发送到主备两个地址）。

2 主备数据管理以及日志管理逻辑

（1）机顶盒生成用户操作日志，当AMS数据区域满时，机顶盒将尝试连接并发送日志。如果失败，STB 将保留用户操作日志，并停止生成新日志，直到机顶盒将 AMS 文件发送到服务器。

（2）机顶盒将XML 报告发送到数据挖掘服务器后，预期会收到如下响应：HTTP-200。如果收到 HTTP-200 以外的响应，或者根本没有响应，这些 XML 文件的发送被认为是不成功的；因此，将触发重传机制。

（3）当数据达到 80-90% 时，STB 将数据回传并清除内存空间。

（4）当机顶盒从待机/关机模式唤醒时，机顶盒将在10 秒内发送 AMS 数据，而不用考虑 AMS 日志文件的大小。之后，机顶盒将清除 AMS 日志（主区和备份区），并在 10秒唤醒后开始写入新的 AMS 文件（无需记录开机10秒的日志）。

（5）AMS服务端会在特定时间为任意用户发送 EMM/主机数据，以要求机顶盒上传AMS 数据。

（6）AMS服务发送EMM数据，启用或者停用目标机顶盒AMS功能的选项。

3 创建AMS数据规则

（1）STB 唤醒时；

（2）实时观看：- 至少 30 秒的持续时间将创建实时观看事件，少于 30 秒的观看将被视为频道冲浪事件；

（3）内容的计划录制；

（4）录制内容的播放；

（5）为任何多语言频道选择的语言；

（6）用户端第一次安装USB 4G Dongle时发送OTP到AMS服务器进行设备的安装注册。

3.1 系统拓扑结构

如图1所示。

图1：系统整体框图

3.2 软件流程

如图2所示。

图2：软件流程

3.3 数据采集协议

3.3.1 用户观看模式数据采集

如图3所示：目前配置的最低观看时间有30s，超过30S后，STB会触发LIVE_VIEW_EVENT.

图3：用户观看模式数据采集

3.3.2 定时录制数据采集

如图4所示。

图4：定时录制数据采集

3.3.3 回放数据采集

如图5所示。

图5：回放数据采集

3.3.4 伴音切换数据采集

协议规范：

（1）一般默认前端播放的节目只有一个视频，多个音频。

（2）如果用户切换伴音，切换到的伴音将会被采集。

如图6所示。

图6：伴音切换数据采集

3.3.5 开机数据采集

当检测到用户开机，软件触发POWER_ON_EVENT,搜索到直播信息后,AMS系统模块会记录用户开机信息并存数据，主要记录开机时间。

3.3.6 待机数据采集

当检测到用户待机，软件触发Standby_EVENT,AMS系统模块记录下待机信息。

4 数据结构及XML定义

（1）每个AMS XML文件都包括一个AMSSubscriberLog的根节点。

（2）每个AMSSubscriberLog节点包括AMS XML文件格式以及注册详情，包括AMS XML的格式版本，注册ID等。

（3）每个AMS XML文件，都有一个或者多个事件。示意图如图7所示。

图7：AMS XML文件示意图

4.1 收视率管理系统文件管理

本小节详细介绍了 AMS 引擎用于打开、命名、关闭、删除和转发其二进制文件。

注意：AMS会将二进制文件发送到 AMS 代理服务器。每个二进制文件转换为单个XML文件。

打开文件操作：

（1）仅当机顶盒Sample ID不等于0时，AMS 引擎才会打开文件。

（2）只有Sample ID 可用时，AMS 引擎才会打开文件（智能卡在机顶盒中）。

（3）AMS 引擎在启动后打开一个新文件，当它记录调谐到默认频道。

（4） AMS Engine 在机顶盒启动时，打开一个带有Header记录的新文件输入样本。

（5）AMS引擎在Sample ID更改时,打开一个新文件（Sample ID标题记录的一部分）。在这种情况下，AMS 引擎会删除与旧Sample ID关联的旧文件。

（6）AMS 引擎在 Event Class 更改时打开一个新文件（Event类是标题记录的一部分）。请注意，在这种情况下，AMS 引擎会关闭所有打开的文件。

（7）AMS 引擎总是在关闭前一个文件时打开一个新文件。

文件命名规则：

AMS 引擎根据从 1 到 10 的编号系统（例如 1,2）创建文件。

关闭文件操作：

（1）AMS引擎在连接窗口启动时关闭文件。

（2） AMS引擎在文件达到最大大小时关闭文件。

（3）当Event_Classes发生变化时，AMS Engine关闭文件定义。

（4）机顶盒掉电时，会关闭一个 AMS 文件。在这种情况下没有报告 EOF（文件结束）事件。

删除文件操作：

（1）Sample ID更改时，AMS引擎会删除所有现有文件。

（2）AMS Engine在没有内存时删除最旧的文件可继续记录。当 STB 未成功执行时，可能会发生这种情况转发，例如，如果没有调制解调器连接。

（3）AMS引擎在任何情况下都会覆盖最旧的文件10多个文件。这种情况可能由于以下任何原因而发生：

1.没有调制解调器连接；

2.用户一天内开启和关闭STB 10 次；

3.事件类别在一天内更改 10 次。

（4）AMS Engine 在转发成功后删除文件。

发送文件到服务器：阈值

AMS 引擎在达到其阈值（其内存的 90%）时请求转发。STB 的存储转发引擎转发所有关闭的 AMS 文件。

每天报告的文件数：

可能会在一天内报告多个AMS文件。例如，单个文件达到其最大大小，或者 STB开关机很多次。

Sample ID或事件类别更改时的AMS行为：

（1）如果 STB 收到 EMM 更改 Sample ID，AMS会删除现有文件并创建一个新文件。删除的文件不会传送到头端。

（2）如果STB收到EMM改变事件类，AMS关闭旧的记录并创建一个新的。

4.2 收视率管理系统特殊事件处理

4.2.1 文件重传事件

理论上可能存在这样一种情况，即机顶盒会重传同一个文件，即便机顶盒已经将此XML文件成功将其发送到数据挖掘服务器。例如STB传输数据过程中，发生网络故障，则会发生这种情况（即使 AMS 代理实际上确实收到了文件）。在这种情况下，STB 将再次尝试发送相同的文件。在这种情况下会出现重复文件，具有以下特征：

（1）STBCreationDate（由机顶盒中的 AMS 引擎生成）在两个文件中将相同。

（2）DocumentCreationDate（由 AMS服务生成）在每个文件中都不同。

4.2.2 双录事件

在下面描述的特殊案例场景中，会存在两个Recording事件的报告记录。

发生双录制事件错误的场景：

（1）在后台预订了录制定时器。

（2）用户换台到预定录制的频道。

（3）用户在 10 秒内按下停止。

（4）用户仍然在预定录制的频道上。

在上述场景中，当用户按下停止时，AMS 引擎会记录一个录制事件，当到达机顶盒预定录制结束时间，自动停止录制时，AMS引擎会记录另一个录制事件。

4.2.3 双信号丢失事件

在下面描述的边缘情况下，当只有一个应该报告时，会报告两个 Signal Loss 事件被报告。发生双信号丢失事件错误的场景：

（1）用户按下待机。

（2）5 秒内有信号丢失。

在上述场景中，两个信号丢失事件出现在 AMS 日志中，而不是一个。

4.2.4 连续的 LiveView 事件

在以下情况下，AMS XML 可能包含多个连续的 Live ViewEvent 实例：

（1）用户观看直播节目，然后用户进入PVR回放，并且回放观看时间少于最小播放时间，然后返回直播节目观看。

（2）如果用户打开的AMS数据文件，不包括PVR操作记录；用户观看直播，然后用户进入回放，然后返回直播节目。

5 结论

数字电视的标准看起来很简单，但是需要软件从业人员花很多时间认真学习，不断摸索，掌握其中的原理才能真正的应用于市场。从标准原理出发，推陈出新，使用创新的协议，才能做出符合不同市场，实用的软件，极大提高产品的竞争力。