奔腾融媒客户端高清信号推流系统概论

靳 阳

内蒙古广播电视台 内蒙古 呼和浩特市 010050

2015年9月4日，国务院办公厅以国办发65号文印发三网融合推广方案的通知，明确“加快在全国全面推进三网融合，推动信息网络基础设施互联互通和资源共享，有利于促进消费升级、产业转型和民生改善”。同时发布“三网整合推广方案”“鼓励广电、电信企业及其他内容服务、增值服务企业充分利用三网融合的有利条件，以宽带网络建设、内容业务创新推广、用户普及应用为重点，通过发展移动多媒体广播电视、IPTV、手机电视、有线电视网宽带服务以及其他融合性业务，带动关键设备、软件、系统的产业化，推动三网融合与相关行业应用相结合，催生新的经济增长点”。在此背景下，内蒙广播电视台融媒体中心成立。

系统组成分为三部分：信源部分、协议转换推流部分、流媒体分发部分。

3.1 信源部分

信源部分采用广播电视台已有资源，因为信源有三部分，所以后端需要交换机汇聚三方信源：本地视频、本地广播、地市视频节目。

3.2 转码推流部分

3.2.1 信源汇聚

地市音频信号、本地视频信号、央视信号三部分组成，分别从锐马视讯信源交换机、其他信源交换机、收录信源交换机传输到汇聚交换机，之后分别输出2路主备信号到2台RM9000推流服务器，推流至奔腾融媒平台接收端。

3.2.2 协议转换推流

（1）推流服务器

协议转换推流部分采用2台推流服务器完成，2台推流服务器主备之间以网口心跳直连，以实现1∶1主备功能。单台设备即可实现多路视音频节目推流，同时兼具转码功能，转码最多可以同时支持240路标清转码或者48路高清转码。设备可自定义多种转码格式，视频转码格式支持：H.264、MPEG2、MPEG4、H.265，音频转码支持MPEG1 Layer2、AAC、AC3等。信号输入支持多种格式，包括IP、ASI、SDI、AV、HDSDI、HDMI或AES/EBU信号格式，输出包括IP和ASI信号格式。

此设备可以通过网络进行控制和设置，以适应下游流媒体服务系统对低码率节目流需求。当前下游流媒体分发系统需要的视频编码格式为H.264、音频编码格式为AAC码流。转码器将输入的视频和音频信号转换为H.264、AAC格式，然后以RTMP推流方式推送到流媒体分发系统，在奔腾融媒App终端呈现。主备高清推流服务器分别支持主备信源及垫片同时输入，主、备、垫信号支持自动、半自动、手动三种优先级切换模式，本系统采用全自动模式。

（2）1比1心跳备份

1比1心跳备份，需要由2台硬件配置完全相同的设备组成1个备份对，2台设备通过心跳网卡进行连接，实现心跳通讯和其他控制信息交互。2台设备除了系统网络配置不同、当前工作模式不同之外，其他配置，例如输入、输出配置、编转码配置完全相同。

工作过程描述：一般情况下，1台设备处于正常工作状态，另外1台设备处于热备待命状态。处于热备状态的设备，所有编转码操作正常进行，只有码流输出处于切断状态。如果主设备检测到自身出现告警状态，将主动向备份设备发送消息，请求备份设备立即切换到正常工作状态，开启码流输出，同时，主设备会将自身切换到备份状态，切断码流输出，以避免多个输出码流互相冲突。主备设备状态切换完成后，2台设备角色实现互换。除了用于心跳通讯的网口，所有其他网口的IP地址互相对调，通过这种机制，实现输出的拉流地址保持不变。另外一个触发主备切换条件是：主设备离线（断电或者故障），备份设备在超过“心跳超时”的时间内无法与主设备进行正常通讯，则主动切换到正常工作状态。

3.2.3 系统拓扑

IP信源输入到推流服务器，按照下游要求进行预定格式转码后以RTMP协议推流至下游流媒体服务器以供转发使用，系统流程图如图1所示。

图1 系统组成

3.2.4 网络管理

在控制方面，推流服务器功能运行和操作，可以通过1台装有微软视窗系统的个人电脑通过IP接口进行控制。

在网关页面中，可以对输入输出相关参数进行配置，包括输入源选择、输入源格式、转码通道选择、输出格式、输出端口、输出协议，拉流名称等内容，如图2、3所示。

图2 系统配置界面

图3 系统配置界面

在页面中，可以经行系统设置，包括告警设置，网络设置、1比1心跳设置等内容，如图4所示。

图4 系统配置界面

3.2.5 流媒体分发

流媒体分发部分由融媒体平台完成。

本系统支持四十五路电视和广播节目的推流，自试运行以来，设备运行稳定，已实现推流31路节目。经流媒体服务转发后，所有节目已经在“奔腾融媒”手机端稳定流程播放，播放效果良好，画面清晰流畅，但此转码推流系统在主备路由切换方面存在一定的问题，因为2台设备通过心跳网卡进行连接，实现心跳通讯和其他控制信息交互，当前系统需要接收各个平台推送的码流，在平台统一转码后进行下一级推送，影响1∶1心跳通讯机制，导致在切换时出现问题。为了码流推送稳定，后续考虑将各个平台的码流分别转码，解决此问题。

系统建成以后，满足了内蒙古自治区人民群众通过“奔腾融媒”手机端，接收中央广播电视总台、内蒙古广播电视台及各地市台高清节目和优质广播的需求。