隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒作為家庭娛樂的重要終端設(shè)備，其市場應(yīng)用正經(jīng)歷著深刻的變革。云流化技術(shù)的出現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，使其能夠突破硬件性能限制，為用戶提供更加豐富和便捷的服務(wù)體驗。本文將從技術(shù)架構(gòu)、業(yè)務(wù)流程、設(shè)計要點(diǎn)以及實踐體會等方面，深入探討云流化技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒業(yè)務(wù)中的應(yīng)用，并分析其對市場的影響。
《2025-2030年中國網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒行業(yè)發(fā)展趨勢及競爭策略研究報告》網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒作為家庭娛樂的重要終端設(shè)備，其功能和服務(wù)體驗一直是用戶關(guān)注的焦點(diǎn)。然而，目前市場上大量存在的非智能高清雙向機(jī)頂盒，由于硬件性能限制，無法支持智能應(yīng)用的運(yùn)行，導(dǎo)致用戶體驗較差。與此同時，隨著市場競爭的加劇，運(yùn)營商們紛紛尋求通過新技術(shù)提升服務(wù)質(zhì)量和用戶滿意度。云流化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它通過將應(yīng)用運(yùn)行在云端，將處理結(jié)果以視頻流的形式傳送到終端，從而實現(xiàn)了在低配置終端上體驗高質(zhì)量內(nèi)容的目標(biāo)。
網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒市場應(yīng)用分析提到國內(nèi)部分省份的電信運(yùn)營商已經(jīng)在IPTV機(jī)頂盒業(yè)務(wù)中率先實現(xiàn)了云化應(yīng)用，并取得了顯著成效。例如，中國電信于2020年11月發(fā)布了《云終端關(guān)鍵技術(shù)白皮書》，為云流化技術(shù)的應(yīng)用提供了重要的指導(dǎo)。遼寧廣電目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，高清雙向中間件機(jī)頂盒占比較高，智能機(jī)頂盒的占比相對較低。這些中間件機(jī)頂盒由于性能限制，內(nèi)容呈現(xiàn)較為單一，難以吸引用戶，導(dǎo)致用戶體驗較差，并且每年都有一定比例的用戶流失。因此，為了充分利用現(xiàn)有資源，提升用戶體驗，減緩用戶流失，網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒業(yè)務(wù)的云流化改造迫在眉睫。
云流化技術(shù)的核心在于將業(yè)務(wù)處理和顯示圖像渲染等計算任務(wù)從終端轉(zhuǎn)移到云端完成。云端平臺將運(yùn)行結(jié)果經(jīng)過視音頻編碼處理后，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇K端，終端僅需進(jìn)行音視頻解碼并顯示結(jié)果，從而大大減輕了終端的負(fù)載。這種“胖云端、瘦終端”的架構(gòu)設(shè)計，使得低配置的網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒也能夠體驗到高質(zhì)量的智能應(yīng)用和服務(wù)。
(一)平臺側(cè)建設(shè)
云智能平臺的建設(shè)是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒云流化的關(guān)鍵。平臺主要包括以下模塊：平臺門戶(Portal)、網(wǎng)管系統(tǒng)(YNM)、統(tǒng)計分析系統(tǒng)(YBI)、用戶管理系統(tǒng)(YUM)、會話管理系統(tǒng)(YSM)、資源管理系統(tǒng)(YRM)、邊緣設(shè)備管理系統(tǒng)(YEM)、專用服務(wù)器(YNB)、分布式存儲(YFS)、廣告管理系統(tǒng)(YAD)、應(yīng)用商店(YAS)和深度EPG系統(tǒng)(YEPG)等。這些模塊通過與后臺系統(tǒng)(如BOSS計費(fèi)系統(tǒng)、AAA鑒權(quán)系統(tǒng)、OTT應(yīng)用等)的對接，實現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒業(yè)務(wù)的全面管理和支持。
(二)終端側(cè)建設(shè)
終端側(cè)的網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒需要具備接收云端信令和音視頻流的能力，并對音視頻流進(jìn)行解碼和展示。對于新款云盒終端，硬件配置要求較低，內(nèi)存128M以上，閃存16M以上，CPU性能達(dá)到1500DMIPs即可，支持1080p(30fps)以上實時解碼能力。軟件系統(tǒng)方面，采用Linux系統(tǒng)，支持RTSP碼流播放和websocket協(xié)議，集成websocket客戶端，無需集成中間件和瀏覽器。對于現(xiàn)網(wǎng)雙向高清中間件機(jī)頂盒，只需在UI界面增加URL入口即可，采用B/S架構(gòu)部署，簡單易行。
(三)業(yè)務(wù)流程
云智能平臺能夠根據(jù)各分公司的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)情況，支持不同的業(yè)務(wù)下發(fā)模式，包括IPQAM業(yè)務(wù)模式和IP業(yè)務(wù)模式。
1. IPQAM業(yè)務(wù)模式
在IPQAM業(yè)務(wù)模式下，網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒向云智能調(diào)度管理器申請可用的ANDROID虛擬機(jī)和IPQAM資源。調(diào)度管理器向現(xiàn)網(wǎng)VOD系統(tǒng)請求一個可用的IPQAM，并分配一個可用的ANDROID虛擬機(jī)給機(jī)頂盒。ANDROID虛擬機(jī)將自身的OSD/VIDEO/AUDIO層數(shù)據(jù)編碼后，通過IPQAM模式下發(fā)到申請機(jī)頂盒。機(jī)頂盒將數(shù)據(jù)解碼后呈現(xiàn)給用戶，用戶通過遙控器進(jìn)行交互，選擇觀看的內(nèi)容。機(jī)頂盒將遙控器控制信令發(fā)送到ANDROID虛擬機(jī)，虛擬機(jī)接受指令后，獲取要展現(xiàn)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過編碼傳輸給機(jī)頂盒。
2. IP業(yè)務(wù)模式
在IP業(yè)務(wù)模式下，網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒向云智能調(diào)度管理器申請可用的ANDROID虛擬機(jī)。調(diào)度管理器分配一個可用的ANDROID虛擬機(jī)給機(jī)頂盒。ANDROID虛擬機(jī)將自身的OSD/VIDEO/AUDIO層數(shù)據(jù)編碼后，通過UDP模式下發(fā)到申請機(jī)頂盒。機(jī)頂盒將數(shù)據(jù)解碼后呈現(xiàn)給用戶，用戶通過遙控器進(jìn)行交互，選擇觀看的內(nèi)容。機(jī)頂盒將遙控器控制信令發(fā)送到ANDROID虛擬機(jī)，虛擬機(jī)接受指令后，獲取要展現(xiàn)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)后經(jīng)過編碼傳輸給機(jī)頂盒。
網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒云流化技術(shù)的設(shè)計要點(diǎn)包括以下幾個方面：
(一)平臺側(cè)采用高性能服務(wù)器
平臺側(cè)采用自主研發(fā)的ARM架構(gòu)服務(wù)器，實現(xiàn)Android智能業(yè)務(wù)的編碼和實時流化推送。與傳統(tǒng)x86架構(gòu)服務(wù)器相比，性能提升300%~400%。2U專用流化服務(wù)器可支持的Android業(yè)務(wù)并發(fā)流為96路，性能是通用服務(wù)器的4~5倍。
(二)多屏互動與用戶體驗提升
云智能平臺通過用戶手機(jī)微信小程序掃碼的方式與網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)節(jié)目內(nèi)容的搜索、遙控、投屏、評論、分享等多屏互動操作。手機(jī)與機(jī)頂盒無需在同一個局域網(wǎng)內(nèi)，打破了網(wǎng)絡(luò)限制，提升了用戶體驗，增加了用戶粘性。
(三)智能推薦系統(tǒng)
云智能平臺的智能推薦系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶觀看節(jié)目的歷史記錄，分析用戶的個人喜好，并進(jìn)行畫像和標(biāo)簽。根據(jù)畫像結(jié)果，為每個用戶推薦不同的節(jié)目內(nèi)容，提升用戶滿意度。
(四)云端計算能力共享
平臺側(cè)充分利用云端強(qiáng)大的計算能力，為用戶提供服務(wù)。所有用戶共享云端的計算能力和存儲空間，算力上移，終端輕載，節(jié)省了大量的終端硬件成本。
(五)業(yè)務(wù)與終端解耦
業(yè)務(wù)云化后能夠適配各種類型的網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒，使用不同機(jī)頂盒的用戶在體驗上基本保持一致。支持B/S架構(gòu)，屏蔽機(jī)頂盒終端硬件的差異，應(yīng)用免安裝，智能APP業(yè)務(wù)可一次性在智能機(jī)頂盒和雙向高清中間件機(jī)頂盒上同時上線，無需二次開發(fā)和適配，減少了業(yè)務(wù)引入和上線的難度。
(六)單向網(wǎng)絡(luò)地區(qū)的解決方案
對于暫時未進(jìn)行雙向網(wǎng)改的單向網(wǎng)絡(luò)地區(qū)，僅需增加IPQAM設(shè)備，即可讓用戶使用其他云運(yùn)營商寬帶實現(xiàn)互動業(yè)務(wù)，便于快速推廣普及。
網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒云流化方案具有開發(fā)適配快、系統(tǒng)維護(hù)少、安全級別高、終端成本低、業(yè)務(wù)上線快等諸多優(yōu)點(diǎn)，但在實施過程中需要解決好網(wǎng)絡(luò)帶寬和時延等問題，以保證業(yè)務(wù)的流暢性和高清晰的畫質(zhì)。
(一)網(wǎng)絡(luò)帶寬優(yōu)化
由于網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒云化業(yè)務(wù)與本地業(yè)務(wù)實現(xiàn)機(jī)制不同，操作指令走雙向網(wǎng)絡(luò)通道，而業(yè)務(wù)呈現(xiàn)則通過云端打包編碼后向終端推送4M/s以上的VBR實時碼流。這導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬占用增加，尤其是IPQAM信道需要一直占用至業(yè)務(wù)結(jié)束，對IPQAM資源和傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了更高的要求。為此，采取了以下優(yōu)化措施：結(jié)合大數(shù)據(jù)采集功能，判斷用戶操作行為，在靜默期停止推流，及時釋放網(wǎng)絡(luò)資源。
(二)時延優(yōu)化
機(jī)頂盒業(yè)務(wù)云流化計算和處理都在云端完成，業(yè)務(wù)流的傳輸和用戶操作指令的反饋都需要一定的時間。為了達(dá)到理想的體驗效果，控制時延尤為關(guān)鍵。從平臺側(cè)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、終端側(cè)等多個環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化：
1. 平臺側(cè)
優(yōu)化推流模式，采用UDP推流模式，傳輸速度快，開銷小，效率高;優(yōu)化編碼效率，調(diào)整編碼參數(shù)，在保證編碼質(zhì)量的同時降低編碼時間;優(yōu)化遙控器等消息回傳接口，簡化消息量，減少消息回傳過程中的時延;云資源在用戶使用前處于準(zhǔn)備狀態(tài)，用戶需要時直接切換到工作狀態(tài)，降低用戶進(jìn)云等待時間。
2. 網(wǎng)絡(luò)側(cè)
采用可靠、低時延的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)帶寬及時擴(kuò)容，避免擁塞;加快用戶接入網(wǎng)改造，實現(xiàn)光纖入戶;優(yōu)化IPQAM時延參數(shù)，控制在20ms以內(nèi)。
3. 終端側(cè)
與芯片廠商溝通，提供針對云盒產(chǎn)品的快速解碼驅(qū)動，從芯片級提升解碼效率;優(yōu)化機(jī)頂盒通信接口，降低內(nèi)存等資源的使用;優(yōu)化機(jī)頂盒軟件播放流程，自動檢測云工作狀態(tài)，切換到快速解碼模式，降低播放延時。
通過以上優(yōu)化，整體業(yè)務(wù)訪問時延大大縮短，全業(yè)務(wù)流程基本控制在2s以內(nèi)。
(三)業(yè)務(wù)上線優(yōu)化
云化后，新業(yè)務(wù)上線時間大大縮短。以APP應(yīng)用為例，云化前，新業(yè)務(wù)適配工作量為N×M(N為新業(yè)務(wù)數(shù)量，M為機(jī)頂盒型號數(shù)量)，適配周期長，成本高。云化后，業(yè)務(wù)只在云端適配1次，適配工作量降低為N+M，大大減少了業(yè)務(wù)引入和上線的難度。平臺自上線以來，覆蓋了遼寧廣電下屬13個地市，約70萬用戶，用戶反響良好。
網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒作為家庭應(yīng)用的重要入口，其計算能力有限，隨著應(yīng)用的不斷豐富，對計算能力的要求也在不斷提高。用戶不可能頻繁更換機(jī)頂盒，因此，業(yè)務(wù)云化是解決這一運(yùn)營難題的最佳選擇。云計算、流媒體等關(guān)鍵技術(shù)的提升與突破，以及云邊緣算力融合，將全方位提升云平臺服務(wù)能力。同時，全光網(wǎng)絡(luò)、5G、網(wǎng)絡(luò)切片、WiFi 6等新技術(shù)的發(fā)展，為高品質(zhì)的云流化應(yīng)用提供了網(wǎng)絡(luò)保障，極大地提升了業(yè)務(wù)的流暢性。
未來，隨著云流化技術(shù)的不斷成熟和普及，網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒將能夠承載更多的智能應(yīng)用和服務(wù)，為用戶提供更加豐富、便捷和個性化的體驗。運(yùn)營商可以通過云流化技術(shù)，快速推出新業(yè)務(wù)，提升用戶滿意度和市場競爭力。同時，云流化技術(shù)也將推動網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒市場的進(jìn)一步發(fā)展，為產(chǎn)業(yè)鏈各方帶來更多的合作機(jī)會和商業(yè)價值。
綜上所述，網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒云流化技術(shù)通過優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)、業(yè)務(wù)流程和設(shè)計要點(diǎn)，成功解決了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒的性能瓶頸，提升了用戶體驗，降低了終端成本，并且為新業(yè)務(wù)的快速上線提供了有力支持。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場的進(jìn)一步拓展，網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒云流化技術(shù)將為家庭娛樂市場帶來更多的創(chuàng)新和發(fā)展機(jī)遇。
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